Способ измерения толщины Советский патент 1989 года по МПК G01B13/02 

1

Изобретение относится к неразрушающему контролю изделий с использованием ионизирующих излучений, а именно к толщиномерам объектов, выполненных из легких материалов.

Цель изобретения - повышение точности измерения толщины оболочек в труднодоступных местах путем использования источника вторичного излучения в качестве основного.

На чертеже представлена схема измерения толщины по предлагаемому способу.

Способ осуществляют следующим образом.

В полый объект 1, толщину h стенки которого нужно определить, вводят эластичный баллон 2 с точечным включением 3 элемента. В баллоне создается избыточное давление. Зону, в которой находится включение 3 элемента, облучают фотонами источника 4 с энергией Е0 , меньшей или большей энергии Е„, для того, чтобы обеспечить возможность разделения путем энергетической селекции фотонов характеристического излучения включения и фотонов-, образованных в объекте контроля вследствие комптоновски рассеянного излучения источника. Энергия Еа определяется из соотношения

Е« Е41--1ь-()Г (1)

4 1

4Ь 4ь

ОЭ

где mC - энергия покоя электрона;

Е„ 9 энергия рентгенофлуорес- центного излучения точечного включения; угол рассеяния для регистрируемых фотонов комптонов ски рассеянного излучения источника.

Выражение (1) для Е„ получают путем преобразования соотношения для определения энергии ES рассеянного фотона

2+

Еп SE (1-cos0)

ЈА

Поток возбуждаемого этими фотонами рентгенофлуоресцентного излучения измеряют на фиксированных расстояниях 20 L, и Ъг от наружной поверхности объекта 1. Полученные значения N и Na сопоставляют и по результату сопоставления судят о толщине стенки объекта в зоне включения 3. Градуировоч- 25 ную кривую получают экспериментально, используя баллон с изменяемой по известному закону толщиной стенки (например, путем ее наращивания дополнительными гибкими пластинками 30 известной- толщины), либо теоретически. В последнем случае, исходя из того, что поток фотонов через единичную площадку по мере увеличения

фокусного расстояния убывает по квад- объекта контроля прижимают пленку

ратичному закону можно записать

с точечным включением элемента, от сутствующего в материале объекта контроля в зоне контроля и в материале пленки, направляют на точечное включение элемента через объек контроля первичные фотоны от источ ника ионизирующего излучения с эне гией Eh, определяемой из соотношен I

N,

N.

Li+h

L,+h

-)

(3)

(4)

Отсюда получают уравнение граду- ировочной кривой

, Li-

h л.ш

лР - 1

При получении объекта 1 фотонами радионуклидного источника, например из америция-241, в направлении 5 регистрации распространяются фотоны комптоновски рассеянного излучения источника и фотоны рентгеновской флоресценции тулия. Если обеспечить выполнение условия (1), а именно если направить источник 4 на объект 1 так, чтобы значение 6 лежало в пределах 150-160°, комптоновски рассеянные фотоны будут иметь энергию (48,9-49,2) кэВ. Фотоны рентгеновской флуоресценции точечного вклчения, например, из тулия обладают

0

5

0 5 0

энергией 59,1; 57,5; 57,3; 50,7 и 49,8 кэВ.

Приборный спектр регистрируемого излучения, характеризующий распределение числа N импульсов детектора по их амплитудам И, содержит пик фотонов рентгеновской флуоресценции и пик комптоновски рассеянных фотонов. Измерение потоков ионизирующего излучения осуществляется с помощью известных средств, содержащих спектрометрический детектор, блок селекции импульсов по амплитудам и регистратор числа импульсов за заданный промежуток времени.

Формула изобретения

Способ измерения толщины, заключающийся в том, что на объект контроля направляют первичные фотоны от источника ионизирующего излучения, измеряют поток ионизирующего излучения на двух различных расстояниях от объекта контроля и по их величине и соотношению определяют толщину, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения толщины оболочек в труднодоступных местах, перед направлением первичных фотонов от источника ионизирующего излучения к внутренней стороне

0

с точечным включением элемента, отсутствующего в материале объекта контроля в зоне контроля и в материале пленки, направляют на точечное включение элемента через объект контроля первичные фотоны от источника ионизирующего излучения с энергией Eh, определяемой из соотношения I

5

Еп ЕкШС

(1-cos

в)

где тС - энергия покоя электрона; Е - энергия рентгенофлуоресцентного излучения точечного включения элемента; 8 - угол рассеяния для регистрируемых фотонов комптоновски рассеянного излучения источника,

и измеряют на двух расстояниях от объекта контроля рентгенофлуорес- центное излучение точечного включения элемента.

Изобретение относится к неразрушающему контролю изделий с использованием ионизирующих излучений, а конкретно к толщиномерам объектов, выполненных из легких материалов. Целью изобретения является повышение точности измерения толщины оболочек в труднодоступных местах путем использования источника вторичного излучения в качестве основного. В полый объект, толщину стенки которого нужно определять, вводят эластичный баллон с точечным включением элемента. Зону, в которой находится включение элемента, облучают фотонами первичного источника. Поток возбуждаемого этими фотонами рентгенофлуоресцентного излучения измеряют на фиксированных расстояниях от наружной поверхности объекта контроля. 1 ил.