Способ измерения толщины

 

Изобретение относится к неразрушающему контролю изделий с использованием ионизирующих излучений, а конкретно к толщиномерам объектов, выполненных из легких материалов. Целью изобретения является повышение точности измерения толщины оболочек в труднодоступных местах путем использования источника вторичного излучения в качестве основного. В полый объект, толщину стенки которого нужно определять, вводят эластичный баллон с точечным включением элемента. Зону, в которой находится включение элемента, облучают фотонами первичного источника. Поток возбуждаемого этими фотонами рентгенофлуоресцентного излучения измеряют на фиксированных расстояниях от наружной поверхности объекта контроля. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„Я0„„14744 1

А1 (51)4 С 01 В 13/02

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИНМ

К ASTOPCKOMV CENQETHlbCTBV (21) 4276354/24-28 (22) 15.05,87 (46) 23.04.89. Бюл. И- 15 (71) Научно-исследовательский институт интроскопии при Томском политехническом институте им.С.М.Кирова (72) О.И.Недавний и О.А.Сидуленко (53) 531.717.11 (088.8) (56) Румянцев С.В. Радиационная дефектоскопия. — М.: Атомиздат, 1974, с.409.

Ely R.L., Gardner R.P. 0n the

theory of the gamma-ray transmission, dual-distance principle of determining thickness. — Nucklear engineering and design, 1971, Р 15, р.237., (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ТОЛЩИНЫ (57) Изобретение относится к нераз1

Изобретение относится к неразрушающему контролю изделий с использованием ионизирующих излучений, а именно к толщиномерам объектов, выполненных из легких материалов.

Цель изобретения — повышение точности измерения толщины оболочек в труднодоступных местах путем использования источника вторичного излучения в качестве основного.

На чертеже представлена схема измерения толщины по предлагаемому способу.

Способ осуществляют следующим образом.

В полый объект 1; толщину h стенки которого нужно определить, вворушающему контролю изделий с использованием ионизирующих излучений, а конкретно — к толщиномерам объектов, выполненных из легких материалов.

Целью изобретения является повышение точности измерения толщины оболочек в труднодоступных местах путем использования источника вторичного излучения в качестве основного. В полый объект, толщину стенки которого нужно определить, вводят эластичный баллон с точечным включением элемента. Зону, в которой находится включение элемента,облучают фотонами . первичного источника. Поток возбуждаемого этими фотонами рентгенофлуоресцентного излучения измеряют на фиксированных расстояниях от наружной поверхности объекта контроля.

1 ил ° дят эластичный баллон 2 с точечным включением 3 элемента. В баллоне создаатся избыточное давление. Зону, в которой находится включение 3 элемента, облучают фотонами источника

4 с энергией Е, меньшей или большей энергии Е„, для того, чтобы обеспе», чить возможность разделения путем энергетической селекции фотонов характеристического излучения включения и фотонов-, образованных в объекте контроля вследствие комптоновски рассеянного излучения источника.

Энергия Е определяется из соотношеt1 ния

Š=Š1- — — —. (1-cos 6 ) (1)

Ек и К шл 2

1474461

4 энергией 59,1; 57,5; 57,3; 50,7 и

49,8 кэВ.

Е«

Е

2+ — +g (1-cos Π)

L2,+h (2 ) ь„+Ь

N< и = — ——

2 (3) 2 где mC - энергия покоя электрона;

Š— энергия рентгенофлуореск центного излучения точеч50 ного включения элемента;

8 — угол рассеяния для регистрируемых фотонов комптоновски рассеянного излучения источника, 55 и измеряют на дву расстояниях от объекта контроля рентгенофлуоресцентное излучение точечного включения элемента. где mC — энергия покоя электрона;

Š— энергия рентгенофлуореск центного излучения точечного включения; 5

9 — угол рассеяния для регистрируемых фотонов комптоновски рассеянного излучения источника.

Выражение (1) для Ер получают пу- 10 тем преобразования соотношения. для определения энергии Еэ рассеянного фотона

Поток возбуждаемого этими фотонами рентгенофлуоресцентного излучения измеряют на фиксированных расстояниях 20 и L от наружной поверхности объекта 1. Полученные значения N< и И сопоставляют и по результату сопоставления судят о толщине стенки объекта в зоне включения 3. Градуировоч- 25 ную кривую получают экспериментально, используя баллон с изменяемой по известному закону толщиной стенки (например, путем ее наращивания дополнительными гибкими пластинками 30 известной. толщины), либо теоретически, В последнем случае, исходя из того, что поток фотонов через единичную площадку по мере увеличения фокусного расстояния убывает по квадратичному закону можно записать

Отсюда получают уравнение граду- 40 ировочной к15ивой

Ь,г (4)

1п — 1

При получении объекта 1 фотонами 45 радионуклидного источника, например из америция-241, в направлении 5 регистрации распространяются фотоны комптоновски рассеянного излучения источника и. фотоны рентгеновской флуоресценции тулия, Если обеспечить выполнение условия (1), а именно если направить источник 4 на объект

1 так чтобы значение 0 лежало в

Ф о пределах 150- t60 комптоновски рассеянные фотоны будут иметь энергию (48,9-49 2) кэВ. Фотоны рентгеновской флуоресценции точечного включения, например, из тулия обладают

Приборный спектр регистрируемого излучения, характеризующий распределение числа N импульсов детектора по их амплитудам И, содержит пик фотонов рентгеновской флуоресценции и пик комптоновски рассеянных фотонов.

Измерение потоков ионизирующего излучения осуществляется с помощью известных средств, содержащих спектрометрический детектор, блок селекции импульсов по амплитудам и регистратор числа импульсов за заданный промежуток времени.

Формула изобретения

Способ измерения толщины, заключающийся в том, что на объект контроля направляют первичные фотоны от источника ионизирующего излучения, измеряют поток ионизирующего излучения на двух различных расстояниях от объекта контроля и по их величине и соотношению определяют толщину, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения толщины оболочек в труднодоступных местах, перед направлением первичных фотонов от источника ионизирующего излучения к внутренней стороне объекта контроля прижимают. пленку с точечным включением элемента, отсутствующего в материале объекта контроля в зоне контроля и в материале пленки, направляют на точечное включение элемента через объект контроля первичные фотоны от источника ионизирующего излучения с энергией Е, определяемой из соотношения

«

Ек -1

Е = Е 1 — — —" — (1-cos 8) С

1474461

Составитель В.Парнасов

Техред Л.Олийнык Корректор М.Пожо

Редактор И,Дербак

Заказ 1881/37

Тираж 683

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101