SU1474461A1 - Method of measuring thickness - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к неразрушающему контролю изделий с использованием ионизирующих излучений, а конкретно к толщиномерам объектов, выполненных из легких материалов. Целью изобретени   вл етс  повышение точности измерени  толщины оболочек в труднодоступных местах путем использовани  источника вторичного излучени  в качестве основного. В полый объект, толщину стенки которого нужно определ ть, ввод т эластичный баллон с точечным включением элемента. Зону, в которой находитс  включение элемента, облучают фотонами первичного источника. Поток возбуждаемого этими фотонами рентгенофлуоресцентного излучени  измер ют на фиксированных рассто ни х от наружной поверхности объекта контрол . 1 ил.The invention relates to non-destructive testing of products using ionizing radiation, and specifically to thickness gauges of objects made of lightweight materials. The aim of the invention is to improve the accuracy of measuring the thickness of the shells in hard-to-reach places by using a secondary radiation source as the main source. In a hollow object, the wall thickness of which is to be determined, an elastic balloon with a point-on element is inserted. The zone in which the element is turned on is irradiated with photons of the primary source. The flux of x-ray fluorescent radiation excited by these photons is measured at fixed distances from the outer surface of the test object. 1 il.

Description

1one

Изобретение относитс  к неразрушающему контролю изделий с использованием ионизирующих излучений, а именно к толщиномерам объектов, выполненных из легких материалов.The invention relates to non-destructive testing of products using ionizing radiation, namely to thickness gauges of objects made of lightweight materials.

Цель изобретени  - повышение точности измерени  толщины оболочек в труднодоступных местах путем использовани  источника вторичного излучени  в качестве основного.The purpose of the invention is to improve the accuracy of measuring the thickness of the shells in hard-to-reach places by using a secondary radiation source as the main one.

На чертеже представлена схема измерени  толщины по предлагаемому способу.The drawing shows the scheme for measuring the thickness of the proposed method.

Способ осуществл ют следующим образом.The method is carried out as follows.

В полый объект 1, толщину h стенки которого нужно определить, ввод т эластичный баллон 2 с точечным включением 3 элемента. В баллоне создаетс  избыточное давление. Зону, в которой находитс  включение 3 элемента , облучают фотонами источника 4 с энергией Е0 , меньшей или большей энергии Е„, дл  того, чтобы обеспечить возможность разделени  путем энергетической селекции фотонов характеристического излучени  включени  и фотонов-, образованных в объекте контрол  вследствие комптоновски рассе нного излучени  источника. Энерги  Еа определ етс  из соотношени In the hollow object 1, whose wall thickness h needs to be determined, an elastic balloon 2 is introduced with a point connection of 3 elements. An overpressure is created in the cylinder. The zone in which the 3 elements are included is irradiated with photons of source 4 with energy E0, less or more energy E ", in order to ensure that the inclusion radiation and photons formed in the object of control due to Compton scattered radiation source. Energy Ea is determined from the ratio

Е« Е41--1ь-()Г (1)E "E41--1b - () G (1)

4 14 1

4Ь 4ь4b 4b

ОЭOE

где mC - энерги  поко  электрона;where mC is the electron's rest energy;

Е„ 9 энерги  рентгенофлуорес- центного излучени  точечного включени ; угол рассе ни  дл  регистрируемых фотонов комптонов ски рассе нного излучени  источника.E „9 is the energy of x-ray fluorescence of point inclusion; scattering angle for recorded compton photons of the scattered radiation of the source.

Выражение (1) дл  Е„ получают путем преобразовани  соотношени  дл  определени  энергии ES рассе нного фотонаExpression (1) for E "is obtained by converting a relation to determine the ES energy of a scattered photon

2+2+

Еп SE (1-cos0)Еп SE (1-cos0)

ЈАЈA

Поток возбуждаемого этими фотонами рентгенофлуоресцентного излучени  измер ют на фиксированных рассто ни х 20 L, и Ъг от наружной поверхности объекта 1. Полученные значени  N и Na сопоставл ют и по результату сопоставлени  суд т о толщине стенки объекта в зоне включени  3. Градуировоч- 25 ную кривую получают экспериментально , использу  баллон с измен емой по известному закону толщиной стенки (например, путем ее наращивани  дополнительными гибкими пластинками 30 известной- толщины), либо теоретически . В последнем случае, исход  из того, что поток фотонов через единичную площадку по мере увеличени The flux of X-ray fluorescent radiation excited by these photons is measured at a fixed distance of 20 L and K from the outer surface of the object 1. The obtained values of N and Na are compared and the result of the comparison is judged on the wall thickness of the object in the zone of inclusion 3. Graduated The curve is obtained experimentally using a balloon with a wall thickness that can be varied according to a certain law (for example, by increasing it with additional flexible plates 30 of known thickness), or theoretically. In the latter case, based on the fact that the photon flux through a single site as the

фокусного рассто ни  убывает по квад- объекта контрол  прижимают пленкуthe focal distance decreases by quad; the control object presses the film

ратичному закону можно записатьratification law can be written

с точечным включением элемента, от сутствующего в материале объекта контрол  в зоне контрол  и в материале пленки, направл ют на точечное включение элемента через объек контрол  первичные фотоны от источ ника ионизирующего излучени  с эне гией Eh, определ емой из соотношен Iwith a point inclusion of an element that is not present in the control object material in the control zone and in the film material, the primary photons from the ionizing radiation source with the energy Eh determined from the ratio I

N,N,

N.N.

Li+hLi + h

L,+hL, + h

-)-)

(3)(3)

(4)(four)

Отсюда получают уравнение граду- ировочной кривойFrom here, get the equation of the calibration curve

, Li- , Li-

h л.шh lsh

лР - 1lR - 1

При получении объекта 1 фотонами радионуклидного источника, например из америци -241, в направлении 5 регистрации распростран ютс  фотоны комптоновски рассе нного излучени  источника и фотоны рентгеновской флоресценции тули . Если обеспечить выполнение услови  (1), а именно если направить источник 4 на объект 1 так, чтобы значение 6 лежало в пределах 150-160°, комптоновски рассе нные фотоны будут иметь энергию (48,9-49,2) кэВ. Фотоны рентгеновской флуоресценции точечного вклчени , например, из тули  обладаютWhen an object 1 is received by photons of a radionuclide source, for example, from americium-241, photons of Compton scattered radiation of the source and thuli x-ray florescence photons propagate in the 5-direction of registration. If we ensure the fulfillment of condition (1), namely, if we direct source 4 to object 1 so that the value 6 lies within 150-160 °, Compton scattered photons will have energy (48.9-49.2) keV. X-ray fluorescence photons of point inclusions, for example, from thuli possess

00

5five

0 5 0 0 5 0

энергией 59,1; 57,5; 57,3; 50,7 и 49,8 кэВ.energy of 59.1; 57.5; 57.3; 50.7 and 49.8 keV.

Приборный спектр регистрируемого излучени , характеризующий распределение числа N импульсов детектора по их амплитудам И, содержит пик фотонов рентгеновской флуоресценции и пик комптоновски рассе нных фотонов. Измерение потоков ионизирующего излучени  осуществл етс  с помощью известных средств, содержащих спектрометрический детектор, блок селекции импульсов по амплитудам и регистратор числа импульсов за заданный промежуток времени.The instrument spectrum of the detected radiation, which characterizes the distribution of the number N of detector pulses over their amplitudes And, contains a peak of x-ray fluorescence photons and a peak of Compton scattered photons. Measurement of ionizing radiation fluxes is carried out using known means containing a spectrometric detector, an amplitude pulse selection unit and a pulse number recorder for a given period of time.

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Способ измерени  толщины, заключающийс  в том, что на объект контрол  направл ют первичные фотоны от источника ионизирующего излучени , измер ют поток ионизирующего излучени  на двух различных рассто ни х от объекта контрол  и по их величине и соотношению определ ют толщину, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности измерени  толщины оболочек в труднодоступных местах, перед направлением первичных фотонов от источника ионизирующего излучени  к внутренней сторонеThe method of measuring the thickness, which consists in directing the primary photons from the ionizing radiation source to the object to be monitored, measuring the flow of ionizing radiation at two different distances from the object to be monitored, and determining their thickness according to their magnitude and ratio in order to improve the accuracy of measuring the thickness of the shells in hard-to-reach places, before the direction of the primary photons from the ionizing radiation source to the inner side 00 с точечным включением элемента, отсутствующего в материале объекта контрол  в зоне контрол  и в материале пленки, направл ют на точечное включение элемента через объект контрол  первичные фотоны от источника ионизирующего излучени  с энергией Eh, определ емой из соотношени  Iwith a point inclusion of an element which is absent in the material of the control object in the control zone and in the film material, the primary photons from the ionizing radiation source with energy Eh determined from ratio I 5five Еп Ек ШСЕп Ек ШС (1-cos(1-cos в)at) где тС - энерги  поко  электрона; Е - энерги  рентгенофлуоресцентного излучени  точечного включени  элемента; 8 - угол рассе ни  дл  регистрируемых фотонов комптоновски рассе нного излучени  источника,where TC is the electron's rest energy; E is the energy of X-ray fluorescent radiation of the point inclusion of the element; 8 is the scattering angle for detected photons of Compton scattered radiation from a source, и измер ют на двух рассто ни х от объекта контрол  рентгенофлуорес- центное излучение точечного включени  элемента.and measured at two distances from the test object, the X-ray fluorescence radiation of the point-on element.