RU1572181C - Радиоизотопный толщиномер - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к контрольно- измерительной технике. Целью изобретени   вл етс  повышение точности и производительности измерений за счет уменьшени  статистической погрешности путем обеспечени  возможности использовани  излучени  более высокой интенсивности и исключени  необходимости периодической перекалибровки при радиоактивном распаде источника. Измер емый материал 26 помещаетс  в поперечном сечении потока ионизирующего излучени  от источника 1. Излучение, проход щее через материал 26, претерпевает ослабление и регистрируетс  первым измерительным преобразователем 5, откуда поступает на вход первого счетчика 7. Одновременно излучение от источника 1 регистрируетс  вторым измерительным преобразователем 6, идентичным первому. Положительный эффект обеспечиваетс  наличием второго измерительного преобразовател  6, соединенного с ним последовательно второго счетчика 8 и организацией св зей между ними и остальными элементами толщиномера, обеспечивающими независимость результата измерени  и значений калибровочных кон- сгант от установленного времени измерени  толщиномера путем автоматического изменени  времени измерени  соответственно среднему значению частот импульсов на выходах измерительных преобразователей 5 и 6. 1 ил. Ё

Description

Изобретение относитс  к контрольно- измерительной технике и может быть использовано дл  неразрушающего контрол  толщины листовых материалов.

Цель изобретени  - повышение точности и производительности измерений за счет уменьшени  статистической погрешности путем обеспечени  возможности использовани  излучени  более высокой интенсивности и исключени  необходимости периодической перекалибровки при радиоактивном распаде источника.

На чертеже представлена функциональна  схема толщиномера.

Толщиномер содержит источник 1 ионизирующего излучени , контейнер 2 с двум 

коллимационными отверсти ми 3 и 4, в который помещен источник 1, первый 5 и второй 6 измерительные преобразователи, оптически св занные с источником 1 соответственно через первое 3 и второе 4 коллимационные отверсти , первый 7 и второй 8 счетчики, соединенные последовательно соответственно с первым 5 и вторым б преобразовател ми , последовательно соединенные дешифратор 9. выходы которого соединены соответственно с выходами второго счетчика 8, и п ть одновибраторов 10- 14. Толщиномер также содержит первый, второй и третий задатчики 15, 16, 17 соответственно первой, второй и третьей калибровочных констант, первый 18 и второй 19

СП

VI

N) 00

делители, сумматор 20, умножитель 21, вы- читатоль 22, индикатор 23, входы которого соединены соответственно с выходами вы- читател  22, переключатель 24 и пускатель 25 выполненный в виде кнопки, первый контакт которого соединен с входом установки счетчика 8 и входами сброса счетчика 7 и вычитател  22, второй контакт - с общей шиной. При этом входы предустановки счетчиков 8 и перва  группа входов делител  18 объединены и соединены с одним из контактов переключател  24, второй контакт которого соединен с общей шиной, втора  группа входов делител  18 соединена соответственно с выходами задатчика 15, Входы разрешени  счета счетчиков 7 и 8 объединены и соединены с выходом дешифратора 9, и выходы первого 10 - п того 14 одновибра- торов соединены с входами разрешени  счета соответственно делител  18, сумматора 20, умножител  21, делител  19 и вычитател  22, перва  группа входов сумматора 20 соединена соответственно с выходами делител  18,а втора  группа входов объединена соответственно с первой группой входов умножител  21 и соединена соответственно с выходами счетчика 7. Выходы задатчика 16 соединены соответственно с второй группой умножител  21, а выходы задатчика 17 соединены соответственно с первой группой входов вычитател  22, втора  группа входов которого соединена соответственно с выходами делител  19, перва  группа входов которого соединена соответственно с выходами умножител  2, а зтора  группа входов - соответственно с выходами сумматора 20.

Радиоизотопный толщиномер работает следующим образом.

Измер емый объект (листовой материал ) 26 устанавливаетс  на рабочую позицию в поперечном сечении потока излучени , выход щего из первого коллимационного отверсти  3. При нажатии кнопки пускател  25 в счетчик 8 заноситс  число от переключател  24, определ ющее длительность цикла измерени , а счетчик 7 и оычитатель 22 устанавливаютс  в нулевое состо ние. При этом, если на переключателе 24 установлено число, отличное от нул , счетчик 8 устанавливаетс  на это число и на выходе дешифратора 9 по вл етс  единичный сигнал , который приложен к разрешающим входам первого 7 и второго 8 счетчиков. После отпускани  кнопки пускател  25 снимаетс  блокировка первого 7 и второго 8 счетчиков и начинаетс  цикл измерени . Ионизирующее излучение источника 1, наход щегос  в рабочем контейнере 2. проходит через первое коллимационное

отверстие 3, ослабл етс  в измер емом материале 26 и регистрируетс  преобразователем 5, На выходе последнего имеетс  импульсный сигнал со средней частотой п, имеющей экспоненциальную зависимость

от толщины измер емого материала гТ Ае-эх,

0

0

5

0

t

(2)

(D

где А и а - коэффициенты пропорциональности .

Одновременно излучение источника 1, прошедшее через второе коллимационное отверстие 4, регистрируетс  идентичным первому вторым измерительным преобразователем б и подаетс  на счетный вход счетчика 8, работающего на вычитание. После поступлени  на вход счетчика 8 количества импульсов, равного числу Т, установленному на переключателе 24, он оказываетс  в нулевом состо нии и на выходе дешифратора 9 по вл етс  сигнал нулевого уровн , который заблокирует счетные входы первого 7 и второго 8 счетчиков. Врем  измерени  толщиномера X

7Т1

где ni - средн   частота импульсов на выходе преобразовател  9.

За врем  измерительного цикла счетчика 7 накапливаютс  импульсы с выхода преобразовател  5 и в конце цикла измерени  в нем записываетс 

N- nt(3)

После окончани  цикла измерени  сигналом с выхода дешифратора 9, которым блокируютс  счетчики 7 и 8, запускаетс  од- новибратор 10, на выходе которого по вл етс  сигнал, запускающий делитель 18. Длительность В сигнала на выходе одновиб- ратора 10 должна быть больше или равна максимальному времени делени  делител  18, после которого на его выходе по вл етс  результат делени .

Т С

где С - число, установленное на задатчике 15 первой калибровочной константы.

По окончании этой операции по вл етс  сигнал на выходе одновибратора 11, который запускает сумматор 20, производ щий суммирование значений формул (3) и (4). Аналогично длительность сигнала второго одновибратора 11 должна быть больше или равна максимальному времени суммировани . Затем по вл етс  сигнал на выхо- 5 де одновибратора 12, который запускает умножитель 21, умножающий число 3 на число К, установленное на задатчике 16 второй калибровочной константы. После окончани  операции умножени  аналогичным образом запускаетс  четвертый одновибратор 13,

5

0

5

0

5

В- i.

(4)

cm нал с выхода которого запускает делитель 19, на выходе которого по вл етс  результат делени . После выполнени  операции делени  запускаетс  п тый одно- вибратор 14. сигнал с выхода которого запу- екает вычитатель 22. После выполнени  операции вычитани  в выходном регистре вычитател  22 по вл етс  результат измерени , который выводитс  на индикатор 23.

--Ј

где Е - число, установленное на задатчике 17 третьей калибровочной константы. При этом цикл измерени  заканчиваетс . Дл  получени  необходимого времени из- мерени  толщиномера - на переключателе 24 нужно установить число

T m-t(6)

С учетом формул (3), (4) и (6) результат измерени  формулы (5) можно представить в виде

I - г k ffт

L E ТТ1/С+ПW

Следовательно, результат измерени  и калибровочные константы не завис т от установленного времени измерени  толщиномера . При радиоактивном распаде источника ионизирующего излучени  до некоторого значени  а от его первоначального значени  одновременно измен ютс  и средние частоты импульсов на выходах .первого и второго измерительных преобразователей 5 и 6. При этом количество зарегистрированных импульсов (3) в первом счетчике 7 за врем  цикла измерени  не измен етс  за счет соответствующего увеличени  времени измерени  толщиномера

««-;гй 8

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Радиоизотопный толщиномер, содержащий источник ионизирующего излучени  в контейнере с двум  коллимационными отверсти ми , первый измерительный преобразователь , оптически св занный с источником через первое коллимационное отверстие, два счетчика, входы разрешени  которых объединены между собой, а счетный вход первого счетчика соединен с выходом мерного преобразоп.пипч переключи тель, первый контакт которого соединен с входами предустановки второго сметчика, а второй - с общей шиной, пускатель в виде кнопки, первый контакт которого соединен с входом сброса первого счетчика и входом установки второго счетчика, а второй - с общей шиной, и индикатор, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности и производительности измерений, он снабжен вторым измерительным преобразователем , оптически св занным с источником через второе коллимационное отверстие, выход которого соединен с счетным входом второго счетчика, последовательно соединенным дешифратором, входы которого соединены соответственно с выходами второго счетчика, и п тью одновибра- торами, трем  задатчиками калибровочных констант, двум  делител ми, перва  группа входов первого делител  соединена с первым контактом переключател , втора  группа входов соединена соответственно с выходами первого задатчика, сумматором, перва  группа входов которого соединена соответственно с выходами первого делител , втора  группа входов соединена соответственно с выходами первого счетчика, умножителем, перва  группа входов которого соединена соответственно с выходами первого счетчика, втора  группа входов соединена соответственно с выходами второго задатчика и вычитателем, выходы которого соединены соответственно с входами индикатора, перва  группа входов которого соединена соответственно с выходами третьего задатчика, вход сброса соединен с первым контактом пускател , втора  группа входов соединена соответственно с выходами второго делител , перва  группа входов которого соединена соответственно с выходами умножител , втора  группа входов соединена соответственно с выходами сумматора, а выходы дешифратора и п ти одновибраторов соединены с входами разрешени  счета соответственно первого счетчика, первого делител , сумматора , умножител , второго делител  и вычитател .