Рентгеновский измеритель толщины проката

 

Изобретение относится к измерительной технике к рентгеновским измерителям толщины проката. Целью изобретения является повышение точности измерения за счет устранения нестабильности во времени параметров элементов. Интенсивность рентгеновского излучения преобразуется сцинтилляционными кристаллами в световые импульсы, которые, пройдя фотоэлектронные умножители (ФЭУ), преобразуются в электрические сигналы, которые сравниваются между собой в блоке сравнения, выполненном из двух сумматоров, первые входы которых соединены с преобразователями, вторые входы объединены и подключены к блоку опорного напряжения, а выходы соединены с управляющими входами соответствующих источников высоковольтного напряжения. Когда толщина клина компенсации меньше толщины полосы, на первых выходах ФЭУ формируются сигналы с разными амплитудами и длительностями импульсов. Сформированные сигналы поступают на соответствующие входы сумматоров блока сравнения, где сравниваются по амплитуде с напряжением блока опорного напряжения. Регулируемые источники высоковольтного питания изменяют напряжение ФЭУ до тех пор, пока амплитуды сигналов с первых выходов ФЭУ не сравняются между собой. Суммарный сигнал с выхода усилителя поступает на вход фильтра нижних частот, где выделяется постоянная составляющая, пропорциональная отклонению толщины. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

««

РЕСПУБЛИН

„.80„„605141 (1) 5 С 01 В 15/02

ОЛИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

hO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЩМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21.) 4453198/24-28 (22) 30.06.88 (46) 07.11.90. Бюл. 41 (71) Научно-исследовательский институт интроскопии (72) -E.A.Ãóñåâ, И.В.Егоров, А.И.Маслов и В.А.Соколов (53) 531.717.11(088.8) (56) Набойщиков В.Д. и др. Рентгеновские толщиномеры холодного и горячего проката непрерывных станов. М.:

ЦНИИТЭИ, 1986, с. 36 ° (54) РЕНТГЕНОВСКИЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ ТОЛЩИНЬ1 ПРОКАТА (57) Изобретение относится к измерительной технике к рентгеновским измерителям толщины проката. Целью изобретения является повышение точности измерения за счет устранения нестабильности во времени параметров элементов. Интенсивность рентгеновского излучения преобразуется сцинтилляционными кристаллами в световые импульсы, которые, пройдя фотоэлектронные умножители (ФЭУ), преобразуИзобретение относится к измерительной технике, к рентгеновским измерителям толщины и может быть использовано при контроле толщины металлических полос на прокатных стайа х.

Цель изобретения - повышение точности измерения за счет устранения нестабильности во времени параметров элементов.

2 ются в электрические сигналы, которые ср-!вниваются между собой в блоке сравнения, выполненном из двух сумматоров, первые входы которых соединены с преобразователями, вторые входы объединены и подключены к блоку опорного напряжения, а выходы соединены с управляющими входами соответствующих источников высоковольтного напряжения. Когда толщина клина пенсации меньше толщины полосы, на первых вы>:одах ФЭУ формируются сиг" налы с разными амплитудами и длительностями импульсов. Сформированные сигналы поступают на соответствующие входы сумматоров блока сравнения, где сравниваются по амплитуде с напряжением блока опорного напряжения.

Регулируемые источники высоковольтного питания изменяют напряжение фЭУ до тех пор, пока амплитуды сигналов с первых выходов ФЭУ не сравняются между собой. Суммарный сигнал с выхода усилителя поступает на вход фильтра нижних частот, где выделяется постоянная составляющая, пропорциональная отклонению толщины. 1 ил.

На чертеже представлена структурная схема рентгеновского измерителя толщины проката

Рентгеновский измеритель толщины проката содержит источник 1 ионизирующего излучения, формирующий рабочий и компенсирующий пучки излучения, проходящие соответственно через контролируемую полосу проката 2 и клин 3 компенсации, преобразователи излуче

1605141 ния, выполненные в виде сцинтилляционных кристаллов 4 и 5 и фотоэлектронных умножителей (ФЭУ) 6 и 7, входы которых подключены к соответствующим выходам регулируемь1х источников 8 и

9 высоковольтного питания, а выходы соединены с первым и вторым входами ,блока 10 сравнения, выполненного в виде двух сумматоров 11 и 12, входы которых являются соответственно третьим и четвертым входами блока

10 сравнения и подключены к выходу блока 13 опорного напряжения, а выходы соединены с входами соответствующих регулируемых источников 8 и

9 высоковольтного питания. Блок 14 обработки сигнала рассогласования и Формирования выходного сигнала выполнен в виде последовательно соединенных дифференциального усилителя

15 и фильтра 16 нижних частот, входы дифференциального усилителя 15 являются соответственно входами блока

14 и подключены к вторым выходам фотоэлектронных умножителей 6 и 7, а выход фильтра 16 нижних частот является выходом блока 14, который подключен к входу показывающего устрой ства 17.

Рентгеновский измеритель толщины проката работает следующим образом.

Источник 1 ионизирующего излучения формирует рабочий и компенсирующий пучки, излучения в один из полупериодов сетевого напряжения, которые

35 проходят соответственно через контролируемую полосу 2 и клин. 3 компенсации.

При этом возможны три случая конт40 роля: толщина полосы равна толщине клина, толщина полосы больше толщины клина и толщина полосы меньше толщины клина.

В первом случае интенсивность

45 рентгеновского излучения преобразуется сцинтиляционными кристаллами 4 и

5 в световые импульсы, которые, пройдя ФЭУ 6 и 7, преобразуются в электрические сигналы, сравниваемые между собой в блоке 10 сравнения, а так как5О толщина полосы 2 и клина 3 равная, то сигналы с вторых выходов ФЭУ 6 и 7 поступают на соответствующие входы дифференциального усилителя 15 блока 14, если эти сигналы равны по амплитуде и длительности, то с выхода дифференциального усилителя 15 формируется нулевой сигнал.

Когда толщина клина 3 компенсации меньше толщины полосы 2, то на первых выходах ФЭУ 6 и 7 формируются сигналы с разными амплитудами и длительностями импульсов. Это связано с тем, что при изменении толщины полосы проката меняется соотношение между мягкими и.жесткими компонентами рент. геновского спектра: при увеличении толщины полосы уменьшается количество мягких компонент и, соответственно, уменьшается ширина импульса на выхода ФЭУ 6, а при уменьшении толщины уменьшается количество жестких компонент и, соответственно, ширина импульса на выходе ФЭУ 6 увеличивается. Сформированные сигналы поступают на соответствующие входы сумматоров 11 и 12 блока 10 сравнения, где происходит сравнение по амплитуде с напряжением блока 13 опорного напряжения. Регулируемые источники

8 и 9 высоковольтного питания изменяют напряжение ФЭУ 6 и 7 до тех пор, пока амплитуды сигналов с первых выходов ФЭУ 6 и 7 не сравняются между собой. Сигналы, выравненные по амплитуде, но разные по длительности (из-за этой разницы и возникает погрешность измерения), со вторых выходов ФЭУ 6 и 7 поступают на входы дифференциального усилителя 15 блока

14 обработки сигнала рассогласования и Формирования выходного сигнала, где складываются между собой. Суммарный сигнал с выхода усилителя 15 поступают на вход фильтра l6 нижних частот, который выполнен в виде активного пятизвенного фильтра нижних частот Чебышева с частотой среза

20 Гц (5), где выделяется постоянная составляющая, пропорциональная отклонению толщины, которая и индицируется на показывающем устройстве 17.

Сигнал отклонения толщины от номинального значения имеет логарифмическую зависимость, ибо коэффициент ослабления р имеет зависимость от толщины о, близкую к экспоненциаль.ой. !

Аналогичным образом происходит измерение толщины проката в случае, если толщина клина 3 больше толщины полосы 2. формула изобретения

Рентгеновский измеритель толщины проката, содержащий источник иониэиСоставитель В.Климова

Техред Л.олийнык Корректор Я.йсаупенко

Редактор Л,Гратилло

Тираж 482 Подписное комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб,, д. 4/5

Заказ 3449

ВНИИПИ Государственного

113035, Производственно-издательский комбинат Патент", . У р д, ft г Ужго о ул. Гагарина, 101

160 14 рующего излучения, формирующий рабочий и компенсирующий пучки излучения, клин компенсации, расположенный в компенсирующем пучке,два установленных соответственно в каждом из пучковизлучения преобразователя излучения, каждый из которых выполнен от сцинтилляционного кристалла и фотоумножителя, и два регулируемых источника высоковольтного напряжения, блок сравнения, связанный входами с выходом каждого из преобразователей, и последовательно соединенные блок обработки сигнала рассогласования и формирования выходного сигнала, выполненный в виде последовательно

1 6 соединенных, усилителя и фильтра нижних частот, и показывающий прибор, о т -. л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности измерения, он снабжен блоком опорного напряжения, блок сравнения выполнен в виде двух сумматоров, первые входы которых соединены с преобразователями, вторые входы объединены и подключены к блоку опорного напряжения, выходы соединены с управляющими входами соответствуюиих источников высоковольтного напряжения, а каждый фотоумножитель подключен также к входу усилителя, выполненному дифференциальным.