Рентгеновский измеритель толщины проката Советский патент 1989 года по МПК G01B15/02 

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к рентгеновским измерителям толщины металли- ч ского проката на прокатных станках.

Цель изобретения - повышение точности измерения.

Поставленная цель достигается учетом различий в химических составах контролируемой полосы и клина компенсации.

На фиг. 1 представлена структурная схема рентгеновского толщиномера; на фиг. 2 - структурная схема блока выравнивания сигналов по амплитудному значению; на фиг. 3 - диаграммы напряжений: а) при одинаковом химическом составе контролируемой полосы; б) при эквивалентной плотности поло-

сы, большей эквивалентной плотности клина; в) при эквивалентной плотности полосы, меньшей эквивалентной плотности клина компенсации.

Рентгеновский измеритель толщины проката содержит источник 1 рентгеновского излучения,формирующий рабочий и компенсирующий пучки излучения в один из полупериодов сетевого напряжения, преобразователи излучения, . выполненные в виде сцинтилляционных кристаллов 2 и 3 и оптически связанных с ними фотоэлектронных умножителей 4 и 5 (ФЭУ), выходы которых подключены соответственно к первому и второму входам блока 6 сравнения, выход которого подключен через усилитель 7 к входу блока 8 управления

ел

О)

00

о

клином 9 компенсации, выполненного в виде двигателя 10 и потенциометра 11, причем вход двигателя 10 является входом блока 8, а выход потенциометра 11 является выходом блока 8 управг ления. Блок 12 коррекции на химический состав вьшолнен в виде последовательно соединенных блока 13 вьфавни вания сигналов по амплитудному значению, дифференциального усилителя 14, фильтра 15 нижних частот и сумматора 16, причем первый и второй входы блока 13 являются соответственно первым и вторым входами блока 12 коррекции и подключены к выходам соответствующих ФЭУ 4 и 5, второй вход и выход сумматора 16 подключены ссответстБенно к иыходу блока 8 управления и к входу блока 17 обработки сигнала рассогласовппия и формирования выходного сигнала, выход которого подключен к входу показывающего устройства 18. На фиг. 1 показана также контролируемая полоса 19 проката .

нмравиивая сигналов по амплитудному аиачению выполнен в виде двух регулирующих элементов 20 и 21, двух блоков 22 и 23 сравнения и блока 24 оиорного напряжения, включенных так, что первые входы блоков 22 и 23 сравнения подключены к выходам соо 1 ветстнующ.их регулирующих элементов 20 и 21,) входы блоков 22 и 23 сравнения соединены с выходом блока 24 onopnoi o напряжения, а выходы подключены к управляющим входам регулирующих элементов 20 и 21, причем вход и выход первого регулирующего элемента 2i.) являются соответственно первыми входом и выходом блок,- 13 выравнивания сигналов по амплитудному значению, а вход и выход второго регулирующего элемента 21 являются соответственно вторыми входом и выходом блока 13 выравнивания сигналов по амплитудному значению.

Измеритель работает следующим образом.

Источник 1 рентгеновского излучения формирует рабочий и компенсирующий пучки излучения в один из полупериодов сетевого напряжения, когорые проходят соответственно через контролируемую полосу 19 проката и клин 9 компенсации и на сцинтилляционньгх кристаллах 2 и 3 преобразуются в световые импульсы, которые поступают на

0

5

0

5

O

5

0

5

ФЭУ 4 и 5, где преобразуются в электрические сигналы. Сигналы с рабочего ФЭУ 4 и с компенсирующего ФЭУ 5 поступают в блок 6 сравнения и в случае их неравенства по интегральному значению усилитель 7 подает управляющее напряжение на двигатель 10, который вращает клин 9 компенсации до выравнивания интенсивностей рабочего и компенсирующего пучков излучения, т.е. до тех пор, пока U и U (фиг.За) не сравняются по интегральному значению и сигнал и не станет равным нулю. Угол поворота клина 9 преобразуется потенциометром 11 в постоянное напряжение, которое через сумматор 16 поступает в блок 17 обработки сигнала рассогласования и формирования выходного сигнала, пропорционального отклонению толщины полосы 19 проката, который индицируется на показывающем устройстве 18,

Сигналы с выходов ФЭУ 4 и 5 поступают также в блок 12 коррекции на входы блока 13, где происходит выравнивание этих сигналов по амплитуде, равной амплитуде опорного напряжения. Сигналы и., и Uyj с выхода блока 1 3 поступают на вход дифференциального усилителя 14, где происходит и вычитание, в результате чего формируется сигнал и/ ,равный нулю, который через фильтр 15 нижних частот поступает на один из входов сумматора 16.

После выравнивания интенсивностей рабочего и компенсирующего пучков излучения в случае эквивалентной плотности полосы 19 проката, большей или меньшей эквивалентной плотности клина 9 компенсации, т.е.

Lf.zl ff,.z

где J,, и f удельная плотность материалов полосы проката и клина компенсации; ; атомный номер элементов материалов полосы проката и клина компенсацииJ начинает функционировать блок ,12 коррекции, подключенный к выходам ФЭУ 4 и 5. При равенстве интегральных значений сигналов U и (фиг.36,в) амплитуды и длительности этих сигналов будут отличаться друг от друга. Эти сигналы поступают на входы блока 13 выравнивания сигналов.по амплитудному значению, где проходят через регулирующие элементы 20 и 21 и сравниваются с опорным напряжением блока 24 соответственно в блоках 22 и 23 сравнения. Регулирующие элементы 20 и 21 изменяют коэффициенты передачи сигнала до тех пор, пока сигналы на их выходах U, и U,, не станут paвны fи по амплитуде опорному напряжению. Далее сигналы U,. и

Uy поступают на вход дифференциального усилителя 14, где происходит их вычитание, в результате чего формируется сигнал Uj , который поступает на вход фильтра 15 нижних частот, где формируется постоянная составляюп ая сигнала, поступающая на один из входов сумматора 16. Одновременно с этим сигналы Uj и поступают в блок 6 сравнения, где происходит сложение этих сигналов, в результате чего получается сигнал Ug, постоянная составляющая которого равна нулю, так как эти сигналы равны по интегральному значению и

.5- J2 2

т, А А. или В --- + --т.е. клин 9 компенсации вращаться не будет и через потенциометр 11 на другой вход сумматора 16 поступает нулевой сигнал. В результате сложения этих сигналов формируется сигнал, учитывающий только поправку на химический состав и поступаюп1ий через блок 17 на показывающее устройство 18, где индицируется с учетом знаков от постоянных составляющих сигналов при различных эквивалентных плотностях полосы 19 проката и клина 9 компенсации.

Формула изобретени

1. Рентгеновский измеритель толщины проката, содержащий источник рентгеновского излучения, парный сци ТШ1ЛЯЦИОННЫЙ преобразователь излучения, клин компенсации, помещенный между источником рентгеновского излучения и первым сцинтилляционпым преобразователем излучения, второй сцинтилляционный преобразователь излучения, расположенный с источником рентгеновского излучения по разные стороны от контролируемого проката,

первый и второй фотоэлектронные умно- жители, оптически связанные с первым и вторым сцинтилляционными преобразователями излучения соответственно, блок сравнения, подключенный входами

к выходам фотоэлектронных умножителей, последовательно соединенные усилитель, подключенный входом к выходу блока сравнения, и блок управления клином компенсации, последовательно

соединенные блок обработки сигнала рассогласования и формирования выходного сигнала и показывающее устройство, о тличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения при различных химических составах контролируемого проката и клина компенсации, он снабжен блоком коррекции на химический состав контролируемого проката, первым и вторым входами подключенным к выходам фотоэлектронных умножителей, третьим входом соединенным с выходом блока управления клиирм компенсации, а выходом - с входом блока обработки сигнала

рассогласования и формирования выходного сигнала.

2. Измеритель по п.1, отличающийся тем, что блок коррекции на химический состав контролируемого проката содержит блок выравнивания сигналов по амплитудному значению, входы которого являются первым и вторым входами блока коррекции на химический состав контролируемого проката, последовательно соединенные дифференциальный усилитель, подключенный входами к выходам блока выравнивания сигналов по амплитудно- му значению, н фильтр нижних частот,

сумматор, первый вход которого подключен к выходу фипьтра нижних.частот, второй вход является третьим входом блока коррекции на химический: состав контролируемого проката, а

выход - выходом блока коррекции на химический состав контролируемого проката.

9Wr

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к рентгеновским измерителям толщины металлического проката. Целью изобретения является повышение точности измерения. Она достигается учетом различий в химических составах контролируемой полосы и клина компенсации. Источник рентгеновского излучения формирует рабочий и компенсирующий пучки излучения. Сигналы с рабочего ФЭУ и компенсирующего ФЭУ поступают в блок сравнения. В случае их неравенства усилитель подает управляющее напряжение на клин компенсации до выравнивания сигналов. Угол поворота клина отображается на показывающем устройстве. При различии в химических составах контролируемой полосы и клина компенсации амплитуды и длительности сигналов с ФЭУ различаются при равенстве интегральных значений. После обработки данных различий в блоке коррекции вносится поправка в результат измерения. 3 ил.

tit

Us

Редактор Е.Папп

Составитель А.Себякин Техред А.Кравчук

Заказ 6373/39

Тираж 683

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

tffi

/,,

Корректор О.Ципле

Подписное