Радиоизотопный толщиномер

 

Изобретение относится к контрольноизмерительной технике. Целью изобретения является повышение точности и производительности измерений за счет уменьшения статистической погрешности путем обеспечения возможности использования излучения более высокой интенсивности и исключения необходимости периодической перекалибровки при радиоактивном распаде источника. Измеряемый материал 26 помещается в поперечном сечении потока ионизирующего излучения от источника 1. Излучение, проходящее через материал 26, претерпевает ослабление и регистрируется первым измерительным преобразователем 5, откуда поступает на вход первого счетчика 7. Одновременно излучение от источника 1 регистрируется вторым измерительным преобразователем 6, идентичным первому. Положительный эффект обеспечивается наличием второго измерительного преобразователя 6, соединенного с ним последовательно второго счетчика 8 и организацией связей между ними и остальными элементами толщиномера, обеспечивающими независимость результата измерения и значений калибровочных консгант от установленного времени измерения толщиномера путем автоматического изменения времени измерения соответственно среднему значению частот импульсов на выходах измерительных преобразователей 5 и 6. 1 ил. Ё

СОЮЗ CORE I CKMX

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

rsi>s G 01 В 21/00

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4491564/28 (22) 10.10.88 (46) 07.11.92. Бюл. М 41 (72) 3.А.Бунж и Ю.B.Âoðoáüåaà (56) Авторское свидетельство СССР

М 576824, кл. G 01 N 23/00, 1982. (54) РАДИОИЗОТОПНЫЙ ТОЛЩИНОМЕР (57) Изобретение относится к контрольноизмерительной технике. Целью изобретения является. повышение точности и производительности измерений за счет уменьшения статистической погрешности путем обеспечения возможности использования излучения более высокой интенсивности и исключения необходимости периодической перекалибровки при радиоактивном распаде источника. Измеряемый материал 26 помещается в поперечном сечении потока ионизирующего излучения от источника 1. Излучение, проходящее через

Изобретение относится к контрольноизмерительной технике и может быть использовано для неразрушающего контроля толщины листовых материалов.

Цель изобретения — повышение точности и производительности измерений за счет уменьшения статистической погрешности путем обеспечения возможности использования излучения более высокой интенсивности и исключения необходимости периодической перекалибровки при радиоактивном распаде источника.

На чертеже представлена функциональная схема тол щи номера.

Ф

Толщиномер содержит источник 1 ионизирующего излучения, контейнер 2 с двумя Ж „„1572181 А1 материал 26, претерпевает ослабление и регистрируется первым измерительным преобразователем 5, откуда поступает на вход первого счетчика 7. Одновременно излучение от источника 1 регистрируется вторым измерительным преобразователем 6, идентичным первому. Положительный эффект обеспечивается наличием второго измерительного преобразователя 6, соединенного с ним последовательно второго счетчика 8 и организацией связей между ними и остальными элементами толщиномера, обеспечивающими независимость результата измерения и значений калибровочных констант от установленного времени измерения толщиномера путем автоматического . изменения времени измерения соответственно среднему значению частот импульсов на выходах измерительных преобразователей 5 и 6.1 ил. коллймационными отверстиями 3 и 4, в который помещен источник 1, первый 5 и второй 6 измерительные преобразователи, оптически связанные с источником 1 соответственно через первое 3 и второе 4 коллимационные отверстия, первый 7 и второй 8 счетчики, соединенные последовательно соответственно с первым 5 и вторым 6 преобразователями, последовательна соединенные дешифратор 9, выходы которого соединены соответственно с выходами второго счетчика 8, и пять одновибраторов 1014. Толщиномер также содержит первый, . второй и третий задатчики 15, 16, 17 соответственно первой, второй и третьей калибровочных констант, первый 18 и второй 19

1572181 делители, сумматор 20, умножитель 21, вычитатель 22, индикатор 23, входы которого соединены соответственно с выходами вычитателя 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 вычитателя 22, второй контакт — с общей шиной, При этом входы предустановки счетчиков 8 и первая группа входов делителя 18 объединены и соединены с одним из контактов переключателя 24, второй контакт которого соединен с общей шиной, вторая группа входов делителя 18 соединена соответственно с выходами эадатчика 15, Входы разрешения счета счетчиков 7 и 8 объединены и соединены с выходом дешифратора 9, и выходы первого 10 — пятого 14 одновибраторов соединены с входами разрешения счета соответственно делителя 18, сумматора 20, умножителя 21, делителя 19 и вычитателя 22, первая группа входов сумматора 20 соединена соответственно с выходами делителя 18, а вторая группа входов объединена соответственно с первой группой входов умножителя 21 и соединена соответственно с выходами счетчика 7. Выходы задатчика 16 соединены соответственно с второй группой умножителя 21, а выходы задатчика 17 соединены cooTBBTQTBGHHo с первой группой входов вычитателя 22, вторая группа входов которого соединена соответственно с выходами делителя 19, первая группа входов которого соединена соответственно с выходами умножителя 21, а вторая группа входов — cOGTBBTGTBBHHo с выходами сумматора 20.

Радиоизотопный толщиномер работает следующим образом.

Измеряемый обьект (листовой материап) 26 устанавливается на рабочую позицию в поперечном сечении потока излучения, выходящего иэ первого коллимационного отверстия 3. При нажатии кнопки пускателя

25 в счетчик 8 заносится число от переключателя 24, определяющее длительность цикла измерения, а счетчик 7 и вычитатель 22 устанавливаются в нулевое состояние. При этом, если на переключателе 24 установлено число. отличное от нуля, счетчик 8 устанавливается на это число и на выходе дешифратора 9 появляется единичный сигнал, который приложен к разрешающим входам первого 7 и второго 8 счетчиков.

После отпускания кнопки пускателя 25 снимается блокировка первого 7 и второго 8 счетчиков и начинается цикл измерения.

Иониэирующее излучение источника 1, находящегося в рабочем контейнере 2, проходит через первое коллимационное

5

25 э0

40 отверстие 3, ослабляется в измеряемом материале 26 и регистрируется преобразователем 5, На выходе последнего имеется импульсный сигнал со средней частотой и, имеющей экспоненциальную зависимость от толщины измеряемого материала и = Ае ", (1) где А и а — коэффициенты пропорциональности.

Одновременно излучение источника 1, прошедшее через второе коллимационное отверстие 4, регистрируется идентичным первому вторым измерительным преобразователем 6 и подается на счетный вход счетчика 8, работающего на вычитание. После поступления на вход счетчика 8 количества импульсов, равного числу Т, установленному на переключателе 24, он оказывается в нулевом состоянии и на выходе дешифратора 9 появляется сигнал нулеваго уровня, который заблокирует счетные входы первого 7 и второго 8 счетчиков., Время измерения толщиномера с= —, Т (2)

ТГ1 где п1 — средняя частота импульсов на выходе преобразователя 9.

За время измерительного цикла счетчика 7 накапливаются импульсы с выхода преобразователя 5 и в конце цикла измерения в нем записывается число

N= п1 (3)

После окончания цикла измерения сигналом с выхода дешифратора 9, которым блокируются счетчики 7 и 8, запускается одновибратор 10, на выходе которого появляется сигнал, запускающий делитель 18.

Длительность В сигнала на выходе одновибратора 10 должна быть больше или равна .максимальному времени деления делителя i8, после которого на его выходе появляется результат деления, В=—

Т

С (4) где С вЂ” число, установленное на задатчике

15 первой калибровочной константы.

По окончании этой операции появляется сигнал на выходе одновибратора 11, который запускает сумматор 20, производящий суммирование значений формул (3) и (4). Аналогично длительность сигнала второго одновибратора 11 должна быть больше или равна максимальному времени суммирования. Затем появляется. сигнал на выходе одновибратора 12, который запускает умножитель 21, умножающий число 3 на число К, установленное на эадатчике 16 второй калибровочной константы. После окончания операции умножения аналогичным образом запускается четвертый одновибратор 13, 1572181 жащий источник ионизирующего излучения в контейнере с двумя коллимационными отверстиями, первый измерительный преобразователь, оптически связанный с 45 источником через первое коллимационное отверстие, два счетчика, входы разрешения которых объединены между собой, а счетный вход первого счетчика соединен с выхосигнал с выхода которого запускает делитель 19, нэ выходе которого появляется результат деления. После выполнения операции деления запускается пятый одновибратор 14, сигнал с выхода которого запускает вычитатель 22. После выполнения операции вычитания в выходном регистре вычитателя 22 появляется результат измерения, который выводится на индикатор 23.

L= Š—, (5) где Š— число, установленное на задатчике

17 третьей калибровочной константы.

При этом цикл измерения заканчиваЕтся.

Для получения необходимого времени измерения толщиномера — на переключателе

24 нужно установить число

Т= п1 (6)

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

k.К

L= Е Р)

Следовательно, результат измерения и калибровочные константы не зависят от установленного времени измерения толщиномера. При радиоактивном распаде источника ионизирующего излучения до некоторого значения а от его первоначального значения одновременно изменяются 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 время цикла измерения не изменяется за счет соответствующего.увеличения времени измерения толщиномера агавЂ

Т (8)

Формула изобретения

Радиоизотопный толщиномер, содер15

40 дом пер«ого преобрэзонл опч, пореклкмлтель, первый контакт которого соединен с входами предустановки второго счетчика. э 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, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения точности и производительности измерений, он снабжен вторым измерительным преобразователем, оптически связанным 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 пятью одновибраторами, тремя задатчиками калибровочных констант, двумя делителями, первая группа входов первого делителя соединена с первым контактом переключателя, вторая группа входов соединена соответственно с выходами первого задатчика, сумматором, первая группа входов которого соединена соответственно с выходами первого делителя, вторая группа входов соединена соответственно с выходами первого счетчика, умножителем, первая группа входов которого соединена соответственно с выходами первого счетчика, вторая группа входов соединена соответственно с выходами второго задатчика и вычитателем, выходы которого соединены соответственно с входами индикатора, первая группа входов которого соединена соответственно с выходами третьего задатчика, вход сброса соединен с первым контактом пускателя, вторая группа входов соединена соответственно с выходами второго делителя, первая группа входов которого соединена соответственно с выходами умножителя, вторая

rpynna входов соединена соответственно с выходами сумматора, а выходы дешифратора и пяти одновибраторов соединены с входами разрешения счета соответственно первого счетчика, первого делителя, сумматора, умножителя, второго делителя и вычитателя, 1572181

Составитель О,Смирнов

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор Е.Пап п

Редактор М.Бокарева

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

Заказ 545 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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