Радиоизотопный измеритель поверхностной плотности

Радиоизотопный измеритель поверхностной плотности

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

РАДИОИЗОТОПНЫЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ ПОВЕРХНОСТНОЙ ПЛОТНОСТИ, содержащий источник излучения в рабочем контейнере с коллимационным отверстием, детектор излучения, усилитель, формирователь, интегратор, блок измерения времениинтегрирования, блок управления и показывающий прибор, отличающ ийся тем, что, с целью линеаризации градуировочной характеристики, рабочий контейнер снабжен вторым коллимационным отверстием, обеспечивающим проход прямого пучка к детектору, а измеритель дополнительно содержит регулятор прямого потока излучения, например, в виде клина, размещенного между источником и детектором, и задатчик времени интегрирования при нулевом значении измеряемого параметра, выход которого через показывающий прибор соединен С выходом блока измерения времени интегрирования.Изобретение относится к радиоизотопным приборам неразрушающего контроля поверхностной плотности материала или его покрытия и предназначено для линеаризации градуировочной характеристики прибора при наличии падающей экспоненциальной зависимости зарегистрированного датчиком сигнала от измеряемого параметра:n-A•e•^^(1)где п - сигнал на выходе датчика;X - измеряемый параметр;А и В - константы.Известны радиоизотопные измерители поверхностной плотности, в которых применен время-импульснцй преобразователь, позволяющий от падающей зависимости

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 6 01 N 23/00

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 2074272/25 (22) 10.11.74 (46) 07,11.92. Бюл: М 41 (72) З.А.Бунж и И,С.Резник (56) Афанасьев В.Н. и др. Радиоизотопные приборы в металлургии. Металлургия, 1966, с.51 — 53.

Патент Великобритании N 1287366, кл. G 01 N23/00,,31.08.72. (54)(57) РАДИОИЗОТОПНЫЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ ПОВЕРХНОСТНОЙ ПЛОТНОСТИ, содержащий источник излучения в рабочем контейнере с коллимационным отверстием, детектор излучения, усилитель, формирователь, интегратор, блок измерения времени

Изобретение относится к радиоизотопным приборам нераэрушающего контроля поверхностной плотности материала или . его покрытия и предназначено для линеаризации градуировочной характеристики прибора при наличии падающей зкспонен- циальной зависимости зарегистрированного датчиком сигнала от измеряемого параметра:

n-A е В", (1) где n — сигнал на выходе датчика; х — измеряемый параметр;

А и  — константы.

Известны радиоизотопные измерители поверхностной плотности, в которых применен время-импульсный преобразователь, позволяющий от падающей зависимости (1) получить возрастающую зависимость, однако при этом нелинейность градуировочной зависимости сохраняется.

Известен и прибор для измерения толщины (поверхностной плотности), содержащий источник и детектор излучения, Ы2 «576824 А1 интегрирования, блок управления и показывающий прибор. отл и ч а ю шийся тем, что, с целью линеаризации градуировочной характеристики, рабочий конте..нер снабжен вторым коллимационным отверстием, обеспечивающим проход прямого пучка к детектору, а измеритель дополнительно содержит регулятор прямого потока излучения. например, в виде клина, размещенного между источником и детектором, и задатчик времени интегрирования при нулевом значении измеряемого параметра, выход которого через показы ва ющий п ри бор соединен с выходом блока измерения времени интегрирования. усилитель, формирователь. интегратор. делитель частоты, электронный секундомер, регистрирующий прибор и линеаризирующий усилитель. Этот прибор сложен и не обеспечивает линеаризацию градуировочной характеристики.

Цель изобретения — линеаризация градуировочной характеристики.

Поставленная цель достигается тем, что в измерителе поверхностной плотности, содержащем источник излучения в рабочем контейнере с коллимационным отверстием, детектор излучения. усилитель, формирователь, интегратор, блок измерения времени интегрирования, блок управления, показы. вающий прибор, рабочий контейнер снабжен вторым коллимационным отверстием, обеспечивающим проход прямого пучка к детектору, а измеритель поверхностной плотности дополнительно содержит регулятор прямого потока излучения, например. в виде клина, размещенного между источником и детектором, и задатчик времени ин576824 возбуждает характеристическое излучение материала подложки для измерителя покрытия или отражается от материала или среды за измеряемым материалом для измерителя, измеряющего толщину тонких пленок, и регистрируется детектором 3, этот сигнал имеет градуировочную характеристику (1) от измеряемого параметра. Одновременно излучение от источника проходит и через коллимационное отверстие 10 рабочего контейнера 2 и регулятор

11 прямого потока излучения и тоже регистрируется детектором 3, как сигнал с постоянной величиной — С, не зависящей от 50 измеряемого параметра. В результате сигнал на выходе детектора 3 имеет следующую зависимость от измеряемого параметра п = C+A е тегрирования при нулевом значении измеряемого параметра, выход которого через показывающий прибор соединен с выходом блока измерения времени интегрирования.

На чертеже показана структурная схема радиоиэотопного измерителя поверхностной плотности, Измеритель содержит источник излучения 1 в рабочем контейнере 2 с коллимационным отверстием, детектор З.излучения, выход которого через усилитель 4 и формирователь 5 соединен с входами интегратора

6 и блока 7 измерения времени интегрирования, блок 8 управления, вход которого соединен с выходом интегратора 6, а его выход подключен к блоку 7 измерения времени интегрирования и к интегратору 6, показывающий прибор 9.

Рабочий контейнер 2 снабжен вторым коллимационным отверстием 10, обеспечивающим проход пр..мого пучка излучения к детектору 3, э измеритель дополнительно содержит регулятор 11 прямого потока излучения, например, в виде клина, размещенного между источником 1 и детектором

3, и задатчик времени интегрирования при нулевом значении измеряемого параметра .12, выход которого через показывающий прибор 9 соединен с выходом блока 7 измерения времени интегрирования.

Радиоизотопный измеритель поверхно—;т-ной г|лотности ра" îòàåò следующим образам.

Излучение от источника 1, находящегося в рабочем контейнере 2, взаимодействует с измеряемым материалом 13, например, 5

К

To =

А+С (4)

Сигнал такой величины установлен на выходе задатчика времени интегрирования при нулевом значении измеряемого параметра

12, выход которого через измерительный прибор 9 соединен с выходом блока измерения времени 7 интегрирования, при этом измерительный прибор будет показывать сигнал — -t, равный

t-Т- To—

К К (5)

А. — Вх +С A+C

Как видно иэ уравнения (5), результат измерения радиоизотопного измерителя имеет сложную зависимость от измеряемого параметра, однако это монотонно возрастающая функция, которая изменяется от О, при х=0 до значения 1®>< при X= оо

K К

tmax =

С А+С (6) и имеет точку перегиба при значении измеряемого параметра — x

А

x= 1п —, В С в окрестностях которой функция (5) с достаточной точностью аппроксимируется прямо.

При помощи регулятора 11 прямого потока можно выбрать такую величину значения сигнала — С, чтобы точка перегиба находилась в середине необходимого диапазона .измерения.

В xmax г

C=A 8 (8) где Xmax — максимальное значение диапазона измерения. Практически величина С находится в пределах от 0,3 до 0,6 от А, Этот сигнал усиливается усилителем 4, формируется формирователем 5, подается на интегратор 6 и запускает блок 7 измерения времени интегрирования, Когда сигнал на выходе интегратора 6 достигнет заданной величины, срабатывает блок 8 управления по команде, от которого сбрасывается на ноль интегратор 6, а на выходе блока 7 появляется результат измерения времени интегрирования

Т—

К (3)

А е В" +С где К вЂ” константа интегрирования, При этом время интегрирования при нулевом значении измеряемого параметра — Х будет

5Т6824

z rdrr

Составитель

Техред М.Моргентал

Редактор Л,Письман

Корректор .E,Ïàïï

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

Заказ 544 Тираж Подписное

8НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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