УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТОЛЩИНЫ Российский патент 2002 года по МПК G01B15/02 

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к рентгеновским толщиномерам, и может быть использовано при измерении толщины из различных металлических листовых изделий, получаемых на прокатных станах, а также толщины бумаги, картонной и резиновых лент как в статике, так и динамике.

Известны устройства для измерения толщины, содержащие рентгеновский источник излучения, приемник излучения, между которыми размещено контролируемое изделие, усилитель и регистратор [а. с. СССР 718700. кл. G 01 В 15/02, БИ 8, 1980].

Метрологические и функциональные возможности таких устройств недостаточны из-за того, что они не позволяют с заданными достоверностью и быстродействием измерять толщину движущихся листовых изделий, особенно превышающих значения толщины более 5 мм.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому является устройство для измерения толщины, содержащее рентгеновский источник излучения, приемник излучения, между которыми размещено контролируемое изделие, усилитель и регистратор [а. с. СССР 1458707, кл. G 01 B 15/02, БИ 6, 1989].

Это устройство также не обладает необходимыми достоверностью контроля, быстродействием и эксплуатационной надежностью, поскольку практика его использования не подтвердила преимущества устройства, обладающего обилием функциональных блоков и связей, над другими известными устройствами.

Суть настоящего технического решения заключается в том, в устройство, содержащее рентгеновский излучатель, выполненный в виде генератора высокого напряжения и рентгеновской трубки, соединенной с выходом генератора, приемник излучения, контролируемое изделие, размещенное между рентгеновским излучателем и приемником излучения, последовательно соединенные усилитель, входом связанный с выходом приемника излучения, и регистратор, введен блок управления с функцией автоматизации контроля, вход которого подключен к выходу приемника излучения, а выход блока управления - к входу генератора высокого напряжения для управления выходным напряжением генератора таким образом, чтобы иметь квазилинейную зависимость электрического сигнала от изменения толщины контролируемого изделия.

Техническим результатом предложенного технического решения являются высокие быстродействие и достоверность контроля движущихся листовых изделий непосредственно в их производстве, т.е. на станах холодной и горячей прокатки, а также эксплуатационная надежность за счет сокращения функциональных блоков.

Структурная схема устройства показана на чертеже.

Она содержит рентгеновский излучатель 1, выполненный в виде генератора 2 высоковольтного напряжения и рентгеновской трубки 3, анодом соединенной с выходом генератора 2, приемник 4 рентгеновского излучения, блок 5 управления и последовательно соединенные усилитель 6 и регистратор 7. Контролируемое изделие (лента, полоса и др.) 8 расположено между рентгеновским излучателем 1 и приемником 4, выходом соединенным с входом блока 5 управления, который выходом соединен с входом генератора 2 излучателя 1, и входом усилителя 6.

Приемник 4 предназначен для преобразования рентгеновского излучения в электрический сигнал.

Блок 5 управления предназначен для автоматизации контроля путем управления выходным напряжением генератора 2 с тем чтобы на выходе устройства зависимость электрического сигнала от измеряемой толщины контролируемого изделия была квазилинейной. Блок 5 собран на базе, например, транзистора типа КТ-825, база которого является входом блока 5, а коллектор - выходом.

Усилитель 6 может быть выполненным на базе транзисторов типа КТ-315 или КТ-361 и предназначен для усиления выходного информационного электрического сигнала приемника 4 до уровня, необходимого для воспроизведения информации. В качестве регистратора 7 может быть использован как записывающий, так и видеовоспроизводящий прибор.

Работает устройство следующим образом.

Рентгеновский поток, генерируемый с излучателя 1, проходит через контролируемое изделие 8 и попадает в приемник 4, где преобразуется в электрический сигнал с амплитудой, пропорциональной толщине изделия 8, и параметрами рентгеновского потока излучателя 1. Зависимость выходного напряжения приемника 4 от толщины изделия 8 при постоянном напряжении трубки 3 экспоненциальная. При изменении выходного высоковольтного напряжения генератора 2 излучателя 1 при постоянной толщине изделия 8 имеет обратную квазиэкспоненциальную зависимость.

Управляя выходным высоковольтным напряжением генератора 2 через блок 5 управления, на выходе приемника 4 будем иметь квазилинейную зависимость электрического сигнала от изменения толщины изделия 8. Электрический сигнал с приемника 4 подается через усилитель 6 на регистратор 7. В дальнейшем этот информационный сигнал может использоваться для управления механизмами прокатного стана, автоматически регулирующими толщину изделия.

Техническими результатами изобретения являются высокое быстродействие и достоверность контроля, а также эксплуатационная надежность устройства.

Устройство для измерения толщины содержит рентгеновский излучатель, выполненный в виде генератора высокого напряжения и рентгеновской трубки, соединенной с выходом генератора, приемник рентгеновского излучения, контролируемое изделие, размещенное между рентгеновским излучателем и приемником излучения, последовательно соединенные усилитель, входом связанный с выходом приемника излучения, и регистратор. Устройство дополнительно содержит блок управления с функцией автоматизации контроля, вход которого подключен к выходу приемника излучения, а выход блока управления - к входу генератора высокого напряжения для управления выходным напряжением генератора таким образом, чтобы иметь квазилинейную зависимость электрического сигнала от изменения толщины контролируемого изделия. Обеспечивается высокое быстродействие и достоверность контроля движущихся листовых изделий непосредственно в их производстве. 1 ил.

Устройство для измерения толщины содержит рентгеновский излучатель, выполненный в виде генератора высокого напряжения и рентгеновской трубки, соединенной с выходом генератора, приемник рентгеновского излучения, контролируемое изделие, размещенное между рентгеновским излучателем и приемником излучения, последовательно соединенные усилитель, входом связанный с выходом приемника излучения, и регистратор, отличающееся тем, что введен блок управления с функцией автоматизации контроля, вход которого подключен к выходу приемника излучения, а выход блока управления - к входу генератора высокого напряжения для управления выходным напряжением генератора таким образом, чтобы иметь квазилинейную зависимость электрического сигнала от изменения толщины контролируемого изделия.