RU1660453C - Radioisotope thickness gauge of coating - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к радиоизотопным приборам неразрушающего контрол  и позвол ет упростить калибровку толщиномера за счет введени  в толщиномер, содержащий измерительный преобразователь I, генератор 2, первый счетчик 3, триггер 4, второй счетчик 5, третий счетчик 6, второй триггер 7, кнопку 8, элементы И 9 и 10, переключатели 11 и 12. элемент ИЛИ 13 делител  14, мультиплексоры 15 и 16, регистры 17 18 и 19, дешифратор 20, элемента ИЛИ-НЕ 21, одновибраторов 22 и 23 и резистора 24. Это позвол ет ускорить калибровку и упростить работу оператора за счет полуавтоматической калибровки толщиномера. 1 ил.The invention relates to non-destructive testing radioisotope devices and allows to simplify the calibration of a thickness gauge by introducing into the thickness gauge containing a measuring transducer I, generator 2, first counter 3, trigger 4, second counter 5, third counter 6, second trigger 7, button 8, elements And 9 and 10, switches 11 and 12. OR element 13 divider 14, multiplexers 15 and 16, registers 17 18 and 19, decoder 20, OR element NOT 21, single vibrators 22 and 23 and resistor 24. This allows you to speed up the calibration and to simplify the work of the operator due to the semiaut automatic calibration of the thickness gauge. 1 ill.

Description

Изобретение относитс  к контрольно- измерительной технике, к средствам неразрушающего контрол , в частности к радиоизотопным приборам дл  измерени  толщины или поверхностной плотности покрытий.The invention relates to a control and measuring technique, to non-destructive testing means, in particular to radioisotope devices for measuring the thickness or surface density of coatings.

Целью изобретени   вл етс  ускорение и упрощение калибровки ча счет уменьшени  количества измерени  при калибровке до двух и отсутствие необходимости оператором устанавливать результат предыдущего измерени  на соответствующих переключател х.The aim of the invention is to speed up and simplify calibration, by reducing the number of measurements during calibration to two and the operator not having to set the result of the previous measurement on the appropriate switches.

На чертеже показана функциональна  схема радиоизотопного толщиномера.The drawing shows a functional diagram of a radioisotope thickness gauge.

Радиоизотопный толщиномер покрытий содержит измерительный преобразователь 1, последовательно соединенные генератор 2 импульсов, перйый счетчик 3 импульсов, первый триггер 4, второй счетчик 5 импульсов , третий счетчик 6 импульсов, второй триггер 7, пусковую кнопку 8, два элемента И 9 и 10, первый 11 и второй 12 переключатели, элемент ИЛИ 13, делитель 14, первый 15 и второй 16 мультиплексоры, первый 17, второй 18 и третий 19 регистры, дешифратор 20, элемент ИЛИ-НЕ 21, первый 22 и второй 23 одиовибраторы и резистор 24.The radioisotope coating thickness gauge comprises a measuring transducer 1, a pulse generator 2 connected in series, a first pulse counter 3, a first trigger 4, a second pulse counter 5, a third pulse counter 6, a second trigger 7, a start button 8, two elements And 9 and 10, the first 11 and second 12 switches, OR element 13, divider 14, first 15 and second 16 multiplexers, first 17, second 18 and third 19 registers, decoder 20, OR-NOT 21 element, first 22 and second 23 odio-vibrators and resistor 24.

Пускова  кнопка 8 соединена с входамиStart button 8 is connected to the inputs

сброса триггеров 4 и 7 и входом установки счетчиков 5 и 6 импульсов, выходы которого соединены с входами элемента ИЛИ 13, выход которого соединен с входом установки второго триггера 7, пр мой и инверсный выходы которого соединены соответственно с вторыми входами первого 9 и второго 10 элементов И, выходы которых соединены соответственно с входом сложени  и вычитани  второго счетчика 5 импульсов, первые входы элементов И 9 и 10 объединены и соединены с выходом измерительного преобразовател  1. Инверсный выход первого триггера 4 соединен с входом разрешени  счета второго счетчика 5 импульсов, резистор 24 соединен последовательно с вторым переключателем 12 между шинами питани , при этом цепь, соедин юща  резистор 24 и второй переключатель 12, соединена с входами управлени  первого 15 и второго 16 мультиплексоров , входом сброса третьего счетчика 6 импульсов и третьим входом элемента ИЛИ-НЕ 21, выход которого соединен с входом сброса первого регистра 17, выходы которого соединены с входами установки второго счетчика 5 импульсов, выходы кото рого соединены с входами первою регист«resetting the triggers 4 and 7 and the input of the installation of counters 5 and 6 pulses, the outputs of which are connected to the inputs of the OR element 13, the output of which is connected to the installation input of the second trigger 7, the direct and inverse outputs of which are connected respectively to the second inputs of the first 9 and second 10 elements And, the outputs of which are connected respectively to the input of addition and subtraction of the second counter 5 pulses, the first inputs of the elements 9 and 10 are combined and connected to the output of the measuring transducer 1. The inverse output of the first trigger 4 is connected to the input enable counting of the second counter 5 pulses, the resistor 24 is connected in series with the second switch 12 between the power lines, while the circuit connecting the resistor 24 and the second switch 12 is connected to the control inputs of the first 15 and second 16 multiplexers, the reset input of the third counter 6 pulses and the third input of the OR-NOT 21 element, the output of which is connected to the reset input of the first register 17, the outputs of which are connected to the installation inputs of the second counter 5 pulses, the outputs of which are connected to the inputs of the first register "

(/(/

сьsmiling

00

о about

СДSD

СОWith

pa 17, первыми входами второго мультиплексора 16 и первыми, входами делител  14, вторые входы которого соединены с-выходами первого мультиплексора 15, выходы делител  14 соединены с вторыми входами второго мультиплексора 16 и входами второго регистра 18, выходы которого соединены с вторыми входами первого мультиплексора 15, первые входы которого соединены с первым переключателем 11. Выходы.второго мультиплексора 16 соединены с входами третьего регистра 19, вход записи которого соединен с входом разрешени  делител  14 и выходом первого одновибратора 22, вход которого соединен с выходом первого триггера 4 и входом третьего счетчика 6, выходы которого соединены с входами дешифратора 20, первый выход которого соединен с первым входом элемента ИЛИ-НЕ 21, второй вход которого соединен с входами сброса триггеров 4 и 7. Вход записи первого регистра 17 св зан с вторым выходом дешифратора 20, третий выход которого через второй одновибратор 23 соединен с входом записи второго регистра 18. При этом, если используютс  инверсные входы сброса у триггеров 4 и 7 и входы установки счетчиков 3 и 5 (кок показано на чертеже), то пускова  кнопка должна быть присоединена другим концом к корпусу, а если используютс  пр мые входы сброса и предустановки, то к источнику питани  « + .pa 17, the first inputs of the second multiplexer 16 and the first inputs of the divider 14, the second inputs of which are connected to the outputs of the first multiplexer 15, the outputs of the divider 14 are connected to the second inputs of the second multiplexer 16 and the inputs of the second register 18, the outputs of which are connected to the second inputs of the first multiplexer 15, the first inputs of which are connected to the first switch 11. The outputs of the second multiplexer 16 are connected to the inputs of the third register 19, the recording input of which is connected to the resolution input of the divider 14 and the output of the first one-shot 22, the input of which is connected to the output of the first trigger 4 and the input of the third counter 6, the outputs of which are connected to the inputs of the decoder 20, the first output of which is connected to the first input of the OR-NOT 21 element, the second input of which is connected to the reset inputs of the triggers 4 and 7. The write input of the first register 17 is connected to the second output of the decoder 20, the third output of which through the second one-shot 23 is connected to the write input of the second register 18. Moreover, if the inverse reset inputs of triggers 4 and 7 and the inputs of the counters 3 and 5 are used (cook shown in the drawing), then the start button must be connected at the other end to the case, and if direct reset and preset inputs are used, then to the + power supply.

Аналогично, если входы управлени  мультиплексоров 15 и 16 используютс  инверсные , т. е. при сигнале Нулевого уровн  входы А соединены с выходами, входы сброса счетчика 6 и элемента ИЛИ-НЕ 21 - пр мые, то резистор 24 соедин тс  с источником питани  и переключатель 12 - с корпусом (как показано на чертеже). В случае, когда у мультиплексоров 15 и 6 используютс  пр мые входы, а у счетчика 6 и элемента ИЛИ-НЕ 21 третий вход - инверсные, то к источнику питани  «+ должен подсоедин тьс  переключатель 12, а к корпусу - резистор 24Similarly, if the control inputs of the multiplexers 15 and 16 are inverted, i.e., when the signal is Zero, the inputs A are connected to the outputs, the reset inputs of the counter 6 and the OR-NOT 21 element are direct, then the resistor 24 is connected to the power source and a switch 12 - with a housing (as shown in the drawing). In the case when the multiplexers 15 and 6 use direct inputs, while the counter 6 and the OR-NOT 21 element have the third input inverted, then switch 12 must be connected to the + power supply, and resistor 24 must be connected to the case

Радиоизогопный толщиномер покрытий работает следующим образомRadioisotope coating thickness gauge works as follows

Измерительный преобразователь 1 содержит источник, ионизирующее и иучение которого взаимодействует с объектом измере- 1и , преобразует измер емую величину, например голшину покрыти , в радиационный сигнал, который при помощи детектирующего преобразовани  преобразуетс  в серию импульсов со статистическим распределением во времени по закону Пуассона, информативным параметром которого  вл етс  и- средн   частота. Эти импульсы с выхода измерительного преобразовател  через элемент И 9 или 10 подаютс  па счетный вход второго счетчика 5 импульсов. С выхода генератора 2 импульсы со стабильной частотой поступают на сшчпый вход первого iчетчика 3 импульсовThe measuring transducer 1 contains a source, the ionizing and studying of which interacts with the measurement object, and converts the measured value, for example, the coating top, into a radiation signal, which is converted into a series of pulses with a statistical distribution in time according to the Poisson law, an informative parameter which is the middle frequency. These pulses from the output of the measuring transducer through the element And 9 or 10 are fed to the counting input of the second counter 5 pulses. From the output of the generator 2 pulses with a stable frequency are fed to the input of the first 3-pulse counter

00

При нажатии на пусковую кнопку К iриг- rep ы 4 и 7 устанавливаютс  в нулевое состо ние , первый счетчик 3 - - в исходное состо ние на объем счета, определ ющий дли- тельность никла измерени , во втором счетчике 5 заноситс  число с регистра 17. После отпускани  пусковой кнопки снимаетс  блокировка входов установки счетчиков 3 и 5 и начинаетс  цикл измерени , во врем  которого импульсы с выхода измерительного преобразовател  1 проход т через второй элемент И 10 на вычитающий вход второго счетчика 5 и вычитаютс  от установленного объема счетчика, а импульсы с выхода генератора 2 поступают на вход первого счетчика 3. При поступлении на вход счетчика 5 количества импульсов, равного установленному в начале цикла измерени , он оказываетс  в нулевом состо нии, (три этом через элемент ИЛИ 3 триггер 7 переходит в единичное состо ние, сигнал с его инверсного выхода закрывает элемент И 10, а сигнал с пр мого выхода триггера 7 открывает элемент И 9, т. е. переключает счетчик 5 с вычитани  на сложение. В конце цикла измерени  сигнал с выхода счетчика 3 переводит триггер 4 в единичное состо ние, который сигналом с инверсного выхода блокирует счетчик 5. По завершении, цикла измерени  в счетчике 5 записываетс  результатWhen the start button K is pressed, the gigabytes 4 and 7 are set to the zero state, the first counter 3 - to the initial state on the counting volume, which determines the duration of the measurement nickel, the number from register 17 is entered in the second counter 5. After releasing the start button, the blocking of the inputs of the installation of counters 3 and 5 is released and the measurement cycle begins, during which the pulses from the output of the measuring transducer 1 pass through the second element And 10 to the subtracting input of the second counter 5 and are subtracted from the set counter volume, and pulses from the output of generator 2 go to the input of the first counter 3. When the number of pulses equal to the one set at the beginning of the measurement cycle arrives at the input of counter 5, it turns out to be in the zero state (three of these, through element OR 3, trigger 7 goes into the single state, the signal from its inverse output closes the And 10 element, and the signal from the direct output of the trigger 7 opens the And 9 element, i.e., switches the counter 5 from subtraction to addition. At the end of the measurement cycle, the signal from the output of counter 3 puts the trigger 4 in a single state, which blocks the counter 5 by the signal from the inverse output. Upon completion of the measurement cycle, the result is recorded in counter 5

ЛМгёГ-Л/,,,(ИLMGёG-L / ,,, (And

-средн   частота импульсов на выходе измерительного преобразовател , имп/с;- average pulse frequency at the output of the measuring transducer, imp / s;

-врем  измерени , с,-measurement time, s,

-число, записанное в регистре 7 (2)number written in register 7 (2)

Сигнал с выхода одновибрагора 22 запускает делитель 14, па выходе которого через врем , необходимое дл  выполнени  операции делени , по вл етс  результат делени  числа (1) на число, записанное в регистре 18, выход которого через мультиплексор 15 подключен к второму входу делител  14. Длительность импульса одновибрагора 22 должна быть больше и т равной максимальному времени выполнени  операции делени  делителем 14 После окончани  импульсов на выходе одновибр тора 22 результат делени The signal from the output of one-shot 22 triggers a divider 14, the output of which, after the time required for the division operation, results in dividing the number (1) by the number recorded in register 18, the output of which through the multiplexer 15 is connected to the second input of the divider 14. The duration of the pulse of the single vibrator 22 must be greater than and equal to the maximum time of the division operation by the divider 14 After the end of the pulses at the output of the single vibrator 22, the result of division

55

00

00

ЬB

где пwhere n

ТT

/V,,/ V ,,

zz

N АГN AG

(3)(3)

|деЛ7 -число, записанное в pmicipe 18, через второй мультиплексор 16 кпюсигг  в третий регистр 19, к котором) по1ключен индикатор.| deL7 - the number recorded in pmicipe 18, through the second multiplexer 16 kpusigig in the third register 19, to which) the indicator is connected.

Если градуировочна  зависимое ь на выходе измерительного преобра юваюл  1 имеет линейно-возраст и ош.) ю или убывающую зависимостьIf the calibration dependent at the output of the measuring transducer 1 has a linear-age and error.) Or a decreasing dependence

п - Пн+Аг,(4)p - Mon + Ar, (4)

где «и -- средн   частота на выходе тмиwhere "and - the average frequency at the output of the TMI

рителыюго щн оГф.пымпл  приriteliugo schn OGF.pymple at

А - коэффициент пропорциональности Видно, что с учетом выражении (1), (2) п (4) результат измерени  (3) будет получен п единицах и 1мерени A is the proportionality coefficient. It can be seen that taking into account the expressions (1), (2) p (4), the measurement result (3) will be obtained in units and 1 measure

л о/+/17 , - Л/пl o / + / 17, - L / p

7171

ATAT

Х  X

(5)(5)

Дл  калибровки толщиномера необходимо поставить на измерительный преобразователь I меру без покрыти  и включить переключатель 12, при этом снимаетс  блокировка по входу сброса счетчика 6 и элемента ИЛИ-НЕ 2 по его третьему входу, а мультиплексоры 15 и 16 переключаютс  так, что их первые входы соединены с выходом. При первом нажатии пусковой кнопки 8 счетчик 6 находитс  в нулевом состо нии, на первом выходе дешифратора 20 тоже имеетс  сигнал нулевого уровн , через элемент ИЛИ-НЕ 21 регистр 17 обнул етс  В результате, кроме сброса триггеров 4 и 7 и установки счетчика 3 на врем  измерени , счетчик 5 устанавливаетс  в нулевое состо ние и через элемент ИЛИ 13 триггер устанавливаетс  состо ние , когда н  его обоих выходах имеетс  сигнал единица, однако при отпускании кнопки 8 снимаетс  сигнал сброса с трип ера 7 и его инверсный выход переходит в нулевое состо ние..To calibrate the thickness gauge, it is necessary to put a measure without coating on the measuring transducer I and turn on the switch 12, at the same time, the lock is removed at the reset input of the counter 6 and the OR-NOT 2 element at its third input, and the multiplexers 15 and 16 are switched so that their first inputs are connected with the exit. When the start button 8 is pressed for the first time, counter 6 is in the zero state, at the first output of the decoder 20 there is also a zero level signal, through the OR-NOT 21 element the register 17 is reset As a result, in addition to resetting triggers 4 and 7 and setting counter 3 to the time of measurement, the counter 5 is set to zero and through the element OR 13 the trigger is set to the state when there is one signal at both of its outputs, however, when button 8 is released, the reset signal from triper 7 is removed and its inverse output goes to zero ..

Таким образом, с самого начала цикла измерени  импульсы с выхода измерительного преобразовател  1 подаютс  только через первый элемент И 9 на суммирующий вход счетчика 5 и в конце первого цикла измерени  при калибровке в счетчике 5 записываетс  результат (2). В конце цикла измерени  вновь запускаетс  одновибратор 22 и счетчик 6 переходит в первое состо ние, соответственно на втором выходе дешифратора 20 по вл етс  сигнал, который результат измерени  or счетчика 5 переписывает в регистр 17, и по окончании сигнала на выходе одновибратора 22 результат-измерени  от счетчика 5 через мультиплексор 16 также заноситс  в регистр 19 и выдаетс  на индикатор .Thus, from the very beginning of the measurement cycle, pulses from the output of the measuring transducer 1 are supplied only through the first element And 9 to the summing input of the counter 5 and at the end of the first measurement cycle during calibration, the result (2) is recorded in the counter 5. At the end of the measurement cycle, the one-shot 22 starts again and the counter 6 switches to the first state, respectively, a signal appears at the second output of the decoder 20, which the result of the measurement or the counter 5 is written to the register 17, and at the end of the signal at the output of the one-shot 22 the measurement result from the counter 5 through the multiplexer 16 is also entered in the register 19 and is displayed on the indicator.

Далее дл  калибровки на измерительный преобразователь необходимо установить меру с известным покрытием и значение этой меры х установить на переключатель II. Тогда после нажати  и отпускани  пусковой кнопки 8 и окончани  времени измерени  , в счетчике 5 будет результатFurther, for calibration, it is necessary to install a measure with a known coating on the transmitter and set the value of this measure x to switch II. Then, after pressing and releasing the start button 8 and the end of the measurement time, in the counter 5 there will be a result

Zi ATxt.(6)Zi ATxt. (6)

Сигналом с выхода одновибратора 22 запускаетс  делитель 14, на выходе которого получен результат делени  (6) на хThe signal from the output of the one-shot 22 starts the divider 14, the output of which is the result of dividing (6) by x

После окончани  этого цикла измерени  счетчик 6 переходит во второе состо ние и на третьем выходе дешифратора 20 по вл етс  сигнал, запускающий одновибратор 23, длительность сигнала которого должна быть не менее длительности первого одновибратора , и тогда после выполнени  операции делени  результат делени  AT пере After the end of this measurement cycle, the counter 6 switches to the second state and a signal is triggered at the third output of the decoder 20, which triggers the one-shot 23, the signal duration of which must be not less than the duration of the first one-shot, and then after the division operation is completed, the AT division

писываетс  в регистр 18 Па этом калибровка толщиномера закончена и можно переключатель 12 переключить в режим измерени , который проходит, как описано вышеis written to the register 18 Pa. The calibration of the thickness gauge is completed and the switch 12 can be switched to the measurement mode, which passes as described above.

Claims (1)

Формула изобретени The claims Радчонзотопный толщиномер покрытий, содержащий измерительный преобразователь , последовательно соединенные генератор импульсов, первый счетчик импульсов и первый триггер, второй и третий счетчики импульсов, второй триггер, пусковую кнопку, соединенную с входами сброса обоих триггеров и входами установки первого и второго 15 счетчиков импульсов, два элемента И, два переключател  и элемент ИЛИ, входы которого соединены с выходами второго счетчика имл льсов, а выход соединен с входом установки второго триггера, пр мой и инверсный выходы которого соединены соответственноRadchzonotope coating thickness gauge containing a measuring transducer, a pulse generator connected in series, a first pulse counter and a first trigger, a second and third pulse counters, a second trigger, a start button connected to the reset inputs of both triggers and the installation inputs of the first and second 15 pulse counters, two elements And, two switches and an OR element, the inputs of which are connected to the outputs of the second meter counter, and the output is connected to the installation input of the second trigger, direct and inverse outputs which are connected respectively 1010 20twenty с вторыми входами первого и второго элементов И, выходы которых соединены соответственно с входом сложени  и вычитани  второго счетчика импульсов, первые входы элементов И объединены и соединены с вы25 ходом измерительного преобразовател , а инверсный выход первого триггера соединен с входом разрешени  счета второго счетчика импульсов, отличающийс  тем. что, с целью ускорени  и упрощени  калибровки, он дополнительно с одержи и т делитель, два муль30 тнплексора, три регистра, дешифратор, элемент ИЛИ-НЕ, два одновибратора и резистор , соединенный последовательно с вторым переключателем между шинами питани , точка соединени  резистора и второго переключател  соединена с входами управлени with the second inputs of the first and second elements AND, the outputs of which are connected respectively to the input of addition and subtraction of the second pulse counter, the first inputs of the elements AND are combined and connected to the output of the measuring transducer, and the inverse output of the first trigger is connected to the input resolution of the second pulse counter, different by that. that, in order to speed up and simplify the calibration, it additionally contains a divider, two multiplexers, three registers, a decoder, an OR-NOT element, two single-vibrators and a resistor connected in series with the second switch between the power buses, the connection point of the resistor and the second switch connected to control inputs 35 мультиплексоров, входом сброса третьего счетчика импульсов и третьим входом элемента ИЛИ-НЕ, выход которого соединен с входом сброса первого регистра, выходы которого соединены с входами установки второго счетчика импульсов, выходы кото- рого соединены с входами первого регистра, первыми входами второго мультиплексора и первыми входами делител , вторые входы которого соединены с выходами первого мультиплексора, выходы делител  соедине 5 ны с вторыми входами второгр мультиплексора и входами второго регистра, выходы которого соединены с вторыми входами первого мультиплексора, первые входы которого соединены с первым переключателем, выходы второго мультиплексора соединены с вхо50 да ми третьего регистра, вход записи которого соединен с входом разрешени  делител  и выходом первого одновнбратора, вход которого соединен с выходом первого триггера и входом третьего счетчика импульсов, выходы которого соединены с сходами де55 шифратора, первый выход которого соединен с первым входом элемента ИЛИ-НЕ, второй - вход которого соединен с входами сброса триггеров, вход записи первого регистра35 multiplexers, the reset input of the third pulse counter and the third input of the OR-NOT element, the output of which is connected to the reset input of the first register, the outputs of which are connected to the installation inputs of the second pulse counter, the outputs of which are connected to the inputs of the first register, the first inputs of the second multiplexer and the first inputs of the divider, the second inputs of which are connected to the outputs of the first multiplexer, the outputs of the divider are connected 5 to the second inputs of the second multiplexer and the inputs of the second register, the outputs of which are connected connected to the second inputs of the first multiplexer, the first inputs of which are connected to the first switch, the outputs of the second multiplexer are connected to the inputs of the third register, the recording input of which is connected to the enable input of the divider and the output of the first one-shot, the input of which is connected to the output of the first trigger and the input of the third counter pulses, the outputs of which are connected to the descends of the encoder de55, the first output of which is connected to the first input of the OR-NOT element, the second is the input of which is connected to the trigger reset inputs, the input is and the first register 4040 соединен с вторым выходом дешифратора, третий выход которого через второй одновибратор соединен с входом записи второго регистра.connected to the second output of the decoder, the third output of which through the second one-shot is connected to the recording input of the second register.