Устройство для измерения плотности Советский патент 1986 года по МПК G01N9/24 

Изобретение относится к устройствам для измерения плотности и предназначено для измерения плотности материалов с переменным элементным составом, например стеклопластика.

Цель изобретения - распшрение функциональных возможностей на материалы с шероховатой поверхностью и с переменным элементным составом. ; Изобретение иллюстрируется черте- жем, на котором изображена схема устройства.

Устройство содержит источник 1 мягкого рентгеновского излучения, помещенный в защитньй корпус 2, первый 3, второй 4 и третий 5 детекторы, блок вычисления 6, блок умножения 7. Детекторы снабжены коллиматорами 8, 9 и 10, а источник 1 - коллиматором 11. Выход блока умножения 7 подклю- чен к регистрирующему прибору 12.

Устройство работает следующим образом. Корпус 2 устанавливают вплотную к контролируемому материалу Излучение от источника 1 через кол- лиматор 11 падает на контролируемый .материал. Рассеянное в нем излучение регистрируется первым 3,, вторым 4 и третьим 5 детекторами.

Коллиматор. 8 первого детектора 3 ;ориентирован под углом ft относитель- ;Но оси коллиматора 11. Регистрируе- мый первым детектором 3 электрически сигнал

Kd6,, . . - -. .

u,(uf,ci2 i-uhl

+

.-i- I C05B

J ) ()

где k - Коэффициент, учитывающий интенсивность источника излучения и преобразования излучения в электрический сигнал; б - коэффициент рассеяния, не зависящий от состава для материалов с низким атомным номером; S, - площадь первого детектора; эффективность регистрации первого

.-р детектора; - расстояни

от первого детектора 3 до центра рассеивающего объема, ограниченного областью видимости коллиматоров 8

и 11; (1( - коэффициент поглощения, падающего излучения контролируемым

материалом; р - плотность контролирумого материала; I, - длина .первого коллиматора; и 2, -.расстояние между выходными отверстиями коллиматоров 8 и 1 1; - глубина неровности.

Коллиматор 9 второго детектора 4 также ориентирован под ft относительно оси коллиматора 11 и регистрируемый вторым детектором 4 электрический сигнал

(J,-.

,;pp(be,ctg,e-,b)(, (2)

.-4

II С05 А)

ГДЕ S - площадь второго детектора; 2 эффективности регистрации второл V го детектора; ,t расстояi S in /3

ние от второго детектора 4 до центра рассеивающего объема, ограниченного областью видимости коллиматоров 9 и 11; 2 длина второго коллиматора 4.12 - расстояние между выходными отверстиями коллиматоров 9 и 11,

Область видимости третьего детектора 5 практически не ограничена коллиматором 10 и в третий детектор попадает все излучение, рассеянное в его сторону. Как показьшают расчеты, регистрируемый третьим детектором 3 электрический сигнал

U.

(3)

R,|uln

cos

где S. - площадь третьего детектора; IJ - эффективность регистрации третьего детектора; R.j- расстояние от третьего детектора до центра рассеивающего объема, расположенного, учитывая малую проницающую способность излучения и небол.ьшие значения шероховатости h, около торца коллиматора 10; J) - длина коллиматора 10. Электрические сигналы детектора 3 и 4 поступают в блок вычисления 6,

в котором определяется сигнал tl Rl5,,

u(En77 en-:;T7 + Pp(se,-ue,)ctgJuи.

(4)

, Г V г i l I I - 1 I t

г «, V coefi которьш, как следует из соотношения (4), не зависит от uh, . от шероховатости поверхности.

Параметры детекторов 3, 4, коллиматоров 8, 9 и геометрию измерения подбирают таким образом, чтобы выполнялось равенство

(5)

iE, г

sfvi j

при котором первый член в правой части выражения (4) равен нулю.

В блоке умножения вырабатывается сигнал

(5з,

(iej-Ae,)ctj|j

на который не оказывает влияние состав контролируемого материала. Сиг12040194

нал и., передается в регистрирующий прибор 12, где он фиксируется в необходимом масштабе в соответствии с соотношением

5 .,, р,1«. Р kd5,,(iE,-AE,ci3P U,

Редактор В. Иванова

Составитель И, Павленко

ТехредИ.Попович Корректор Е, Сирохман

Заказ 5267/2Тираж 778Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4