Способ гамма-сцинтилляционного контроля

Способ гамма-сцинтилляционного контроля

Реферат

Изобретение относится к области радиационной дефектоскопии изделий, основанной на просвечивании изделий гамма-излучением и регистрации излучения, прошедшего через изделие.

Общеизвестна (С.В. Румянцев. Радиационная дефектоскопия. Атомиздат. М. 1968) зависимость ослабления гамма-излучения от толщины свода просвечиваемого изделия, а именно:

J_d=J₀e^-µd, где

J_d - интенсивность излучения, прошедшего свод изделия,

µ - линейный коэффициент ослабления,

d - толщина свода.

В представленном выражении фактически заложены два варианта возможностей практического использования этой зависимости применительно к дефектоскопии путем определения интенсивности излучения, прошедшего свод контролируемого изделия, или толщины этого свода в зависимости от наличия или отсутствия дефектов (воздушные включения, трещины, раковины и т.п.).

Действительно, известны способы гамма-сцинтилляционной дефектоскопии, основанные на просвечивании изделий с использованием гамма-излучения от радиоактивных веществ (например, Со⁶⁰) и регистрации излучения сцинтилляционным детектором с фотоумножителем, с последующим усилением сигнала и его записью на самописце:

- Л.К. Таточенко. Радиоактивные изотопы в приборостроении. М.: ИУАЭ. 1960, стр. 186;

- Приборы для неразрушающего контроля материалов и изделий. Справочник. Машиностроение. 1986. стр. 384.

Реализация одного из этих вариантов осуществляется с помощью приборов, которые, по существу, являются интенсиметрами, а другой вариант связан с приборами, имеющими логарифмирующие устройства, и фактически являются толщиномерами.

Основной недостаток этих способов заключался в трудности измерений небольших изменений интенсивности излучения или толщины, вызванных наличием дефекта в изделии, от значительных изменений этих величин в зависимости от изменения его геометрических размеров. Это вызвало необходимость разработки сложных схемных решений для автоматического регулирования высокого напряжения питания фотоумножителей:

В.Ф. Ефимов, В.И. Заклюковский, А.Ф. Паскевич. Дефектоскопия № 6. 1975, стр. 48.

Вышеперечисленные способы основаны на аналоговых методах обработки сигналов, поступающих с фотоумножителя или логарифмирующего устройства. Тем не менее с переходом дефектоскопии с аналоговой на цифровую аппаратуру недостатки описанных способов полностью сохранились, хотя в отношении схемных решений имеет место значительные упрощения.

Технической задачей предлагаемого изобретения является обеспечение возможности качества и надежности гамма-сцинтилляционного контроля изделий, контроль которых известным способом был затруднителен или невозможен, путем создания условий при проведении гамма-сцинтилляционного контроля изделий для фиксации и отображения на экране монитора или диаграммной ленте самопишущего прибора гамма-сигналов независимо от их геометрических особенностей.

Технический результат достигается тем, что предлагается способ гамма-сцинтилляционного контроля, основанный на просвечивании изделия гамма-излучением, регистрации прошедшего свод изделия излучения приемным детектором в составе сцинтилляционного кристалла и фотоумножителя, логарифмирования сигнала, аналого-цифрового его преобразования, отличающийся тем, что для выявления небольших (1-2%), но быстрых (1-2 с) сигналов на фоне больших (500 и более раз), но медленных изменений сигнала, цифровой сигнал направляют в 2 блока цифровой фильтрации, обеспечивающей диапазон постоянных времени усреднения ориентировочно от 0,1 до 10 с, с выхода которых сигналы с большой постоянной времени усреднения вычитают из сигналов с выхода цифрового блока с малой постоянной времени усреднения, после чего результирующий сигнал выводят на экран монитора или распечатывают на принтере.

Полученные по предложенному способу при проведении опытного гамма-сцинтилляционного контроля натурного изделия при различных значениях постоянных времени усреднения результаты подтверждают возможность выявления сравнительно небольших дефектов в изделиях различных типоразмеров на фоне больших изменений толщины просвечиваемого свода и соответственно эффективность предложенного способа.

Способ гамма-сцинтилляционного контроля, основанный на просвечивании изделия гамма-излучением, регистрации прошедшего свод изделия излучения приемным детектором в составе сцинтилляционного кристалла и фотоумножителя, логарифмирования сигнала, аналого-цифрового его преобразования, отличающийся тем, что для выявления небольших (1-2%), но быстрых (1-2 с) сигналов на фоне больших (500 и более раз), но медленных изменений сигнала, цифровой сигнал направляют в 2 блока цифровой фильтрации, обеспечивающей диапазон постоянных времени усреднения ориентировочно от 0,1 до 10 с, с выхода которых сигналы с большой постоянной времени усреднения вычитают из сигналов с выхода цифрового блока с малой постоянной времени усреднения, после чего результирующий сигнал выводят на экран монитора или распечатывают на принтере.