Устройство для измерения плотности

 

Изобретение относится к радиоизотопным приборам неразрушающего контроля и может быть использовано для контроля плотности твердых и жидких сред в различных отраслях народного хозяйства. Цель изобретения - повышение точности измерения . С этой целью в устройство, содержащее источник 1 ионизирующего излучения, первый 2 и второй 4 детекторы излучения и средство 5 отсчета измеряемого параметра, введены сумматор 7, первый вычитающий счетчик 8 с переключателем 9 предустановки , одновибратор 10, счетчик 11 с регулируемым коэффициентом пересчета, второй вычитающий счетчик 12 с переключателем 13 предустановки и регулятор 6 потока, установленный между источником 1 и вторым детектором 4. Это позволяет за счет получения результата измерения в виде отношения сигнала первого детектора 2, прошедшего через измеряемый материал 3, к сумме сигналов обоих детекторов получить результат измерения в единицах измеряемого параметра, повысить точность и компенсировать распад источника излучения 1. 1 ил. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 G 01 N 9/24

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) :)ь, фд

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4382485/25 (22) 24.02.88

{46) 07.11.92. Бюл. М 41 (72) 3.А.Бунж и Ю.В.Воробьева (56) Авторское свидетельство СССР

М 576824, кл. G 01 N 23/00, 1977.

Авторское свидетельство СССР

N 1292432, кл. G 01 N 9/24, 1985. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

ПЛОТНОСТИ (57) Изооретение относится к радиоизотопным приборам неразрушэющего контроля и может быть использовано для контроля плотности твердых и жидких сред в различных отраслях народного хозяйства. Цель изобретения — повышение точности измерения. С атой целью в устройство, содержащее источник 1 ионизирующего излучения, перИзобретение относится к средствам измерения плотности с использованием потока излучения и предназначено для контроля плотности твердых и жидких сред в различных отраслях народного хозяйства.

Цель изобретения — повышение точности.

На чертеже показана схема устройства.

Устройство содержит источник 1 ионизирующего излучения, первый детектор 2 прошедшего через измеряемый объект 3 излучения, второй детектор 4, средство отсчета 5, регулятор 6 потока излучения, расположенный между источником и вторым детектором, сумматор 7, первый вычитающий счетчик 8, первый переключатель 9 . предустановки, одновибратор 10, счетчик

<о> . Ыпо 1547510 А1 вый 2 и второй 4 детекторы излучения и средство 5 отсчета измеряемого параметра, введены сумматор 7, первый вычитающий счетчик 8 с переключателем 9 предустановки, одновибратор 10, счетчик 11 с регулируемым коэффициентом пересчета, второй вычитающий счетчик 12 с переключателем

13 предустановки и регулятор 6 потока, установленный между и Гочником 1 и вторым детектором 4. Это позволяет за счет получения результата измерения в виде отношения сигнала первого детектора 2, прошедшего через измеряемый материал 3, к сумме сигналов обоих детекторов получить результат измерения в единицах измеряемого параметра, повысить точность и компенсировать распад источника излучения 1. 1 ил.

11 с регулируемым коэффициентом пере- (Л счета, второй вычитающий счетчик 12 и вто- фь, рой переключатель 13 предустановки.

Входы сумматора 7 подключены к выходу (Я первого 2 и второго 4 детекторов, вход "-1" первого вычитающего счетчика 8 соединен с выходом сумматора 7, выход первого вычитающего счетчика 8 подключен ко входу одновибратора 10, первый переключатель 9 подключен к О-входу первого вычитающего счетчика 8, первый детектор 2 подключен ко входу "+1" счетчика 11, выход которого соединен со входом "-1" второго вычитающего счетчика 12; второй переключатель 13 подключен к 0-входу второго вычитающего счетчика, выход которого соединен со входом средства отсчета 5, а входы управления первого 8 и второго 12 вычитающих счетчи1547510

0 5 (хмин + иaxc) ()

В начале цикла измерения снимают сигнал установки с первого 8 I4 второго 12 Bbl чита;ощих счетчиков и начинается цикл измерения, во время которого импульсы с выходов первого 2 и второго 4 детекторов поступают на сумматор 7 импульсов, в котором они суммируются, v, подаются на первый вычитающий счетчик 8, где они вычитаются из предустановленного объема счетчика Т. Одновременно с этим импульсы с выхода первого детектора 2 делятся в счетчике 11 на коэффициент деления К и подаются на второй вычитающий счетчик 12, где они вычитаются иэ предустановленного при помощи второго переключателя 13 объема Е.

Время измерения устройства t задается объемом Т предустановки первого вычитающего счетчика 8 и равно

Т

-1т+ В (4)

При этом в конце цикла измерения второй вычитающий счетчик 8 окажется в нуле40

50 кон, счетчика 1I и ср..дства отсчета 5 подключен к выходу одновибратора 10, Устройство для измерения плотности работает следующим образом.

Перед началом измерения в первый 8 и 5 второй 12 вычитающие счетчики заносится число от первого 9 и второго 13 переключателей, а в счетчике 11 с регулируемым коэффициентом пересчета устанавливается необходимый коэффициент пересчета К.

Ионизирующие частицы или кванты от источника 1 ионизирующего излучения проходят через измеряемый объект 3, частично поглощаются в нем и попадают на детектор

2 излучения, одновременно ионизирующие частицы или кванты от источника 1 проходят через регулятор 6 потока излучения, частично поглощаются в нем и попадают на второй детектор4 излучения. На выходах детектора

2 и 4 имеется пуассоновский поток электри- -0 ческих импульсов, информативным параметром которого является средняя частота их поступления.

Средняя частота импульса и на выходе первого детектора 2 при постоянной толщине измеряемого объекта 3 имеет экспоненциальну1о зависимость от плотности.

n = Ке-ах (1) где А и а — константы;

:; — измеряемый параметр, 30

При помо.ци регулятора 6 потока излучения устанавливают среднюю частог; Iмпул-, ов на выходе второго детектора 4

B = e àx, (>)

-qe при измерении в диапазоне от хмии до вом состоянии, и по его сигналу сработает одновибратор 10, который потенциальным сигналом со своего выхода заблокирует первый 8 и второй 12 вычитающие счетчики, В конце цикла измерения во втором вычитающем счетчике 12 будет результат измерения х= Š— —.

Т 11

k TT+B (5)

Результат измерения из второго вычитающего счетчика 12 передается в средство отсчета 5 измеряемого параметра для индикации в нем в течение следующего цикла измерения. При этом передача информации об измеряемом параметре производится передним фронтом сигнала с выхода одновибратора 10, а задним фронтом импульса восстанавливается объем Т первого вычитающего счетчика 8 и объем Е второго вычитающего счетчика 12, после чего цикл измерения повторяется, так как снимается потенциальный сигнал установки первого 8 и второго 12 вычитающих счетчиков.

С учетом равенства (1) результат измерения (5) описывает монотонно возрастающую функцию от измеряемого параметра, которая имеет точку перегиба в точке х1, вокруг которой она мало отличается от прямой, Задаваясь необходимым, в зависимости от допустимой статистической погрешности, временем измерения, из выра>кения (4) можно определить необходимый объем первого вычитающего счетчика

8.

Для получения результата измерения в единицах измеряемого параметра необходимо коэффициент пересчета счетчика 11 выбрать равным — (6)

2 (Х2 — х1) 10 (А е ах2 + B) где! — число знаков до запятой в результате измерения, и х2 = хмин + 0,067 (xMaxc хмин) (7)

При выставлении посредством регулятора 6 потока излучения 12 определяемого по формуле (2) значения средней частоты импульсов на выходе второго детектора 4 излучения и установки величины

Е= + х2 10 (8)

Т

2k устройство откалибровано для измерения в единицах измеряемого параметра.

Использование изобретения позволяет повысить точность измерения и устранить погрешность измерения, вызванную радиоактивным распадом источника 1 ионизиру.ющего излучения, за счет получения результата измерения устройства в виде отСоставитель И.Павленко

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор Н.Гунько

Редактор Т.Орловская

Заказ 545 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101 ношения сигналов первого детектора 2 к сумме сигналов обоих детекторов.

Формула изобретения

Устройство для измерения плотности, содержащее источник ионизирующего излучения, первый детектор прошедшего через измеряемый обьект излучения и второй детектор и средство отсчета, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения точности, устройство дополнительно содержит регулятор потока излучения, расположенный между источником и вторым детектором, сумматор, первый вычитающий счетчик, первый переключатель предустановки, одновибратор, счетчик с регулируемым коэффициентом пересчета, второй вычитающий счетчик и второй переключатель предустановки, причем входы сумматора подключены к первому и второму детекторам, вход первого вычитающего счетчика соединен с выходом сумматора, выход первого вычитающего счетчика подключен ко

5 входу одновибратора, первый переключатель предустановки соединен с D-входом первого вычитающего счетчика, первый детектор подключен ко входу счетчика с регулируемым коэффициентом пересчета, 10 выход которого соединен со входом второго вычитающего счетчика, второй переключатель предустановки подключен к D-входу второго вычитающего счетчика, выход которого соединен с входом средства отсчета, а

15 входы управления первого и второго вычитающих счетчиков, счетчика с регулируемым коэффициентом пересчета и средства отсчета подключены к выходу одновибратора.