Рентгеновский измеритель толщины проката Советский патент 1990 года по МПК G01B15/02 

Изобретение относится к измерительной технике, к рентгеновским измерителям толщины и может быть использовано при контроле толщины металлических полос на прокатных станах.

Цель изобретения - повышение точности измерения за счет устранения нестабильности во времени параметров элементов.

На чертеже представлена структурная схема рентгеновского измерителя толщины проката.

Рентгеновский измеритель толщины проката содержит источник 1 ионизирующего излучения, формирующий рабочий и компенсирующий пучки излучения, проходящие соответственно через контролируемую полосу проката 2 и клин 3 компенсации, преобразователи излучеп

ия, выполненные в виде сцинтилляционо ых кристаллов t и 5 и фотоэлектроных умножителей (ФЭУ) 6 и 7 входы которых подключены к соответствующим выходам регулируемых источников 8 и

высоковольтного питания, а выходы оединены с первым и вторым входами лока 10 сравнения, выполненного в виде двух сумматоров 11 и 12, входы которых являются соответственно ретьим и четвертым входами блока

10сравнения и подключены к выходу лока 13 опорного напряжения, а выоды соединены с входами соответствующих регулируемых .источников 8 и

9 высоковольтного питания. Блок- .. бработки сигнала рассогласования и формирования выходного сигнала выполнен в виде последовательно соединенных дифференциального усилителя 15 и фильтра 16 нижних частот, входы дифференциального усилителя 15 являются соответственно входами блока 14 и подключены к вторым выходам фотоэлектронных умножителей 6 и 7, а выход фильтра 1б нижних частот является выходом блока 14, который подключен к входу показывающего устрой-ства 17.

Рентгеновский измеритель толщины проката работает следующим образом.

Источник 1 ионизирующего излучения формирует рабочий и компенсирующий пучки .излучения в один из полупериодов сетевого напряжения, которые проходят соответственно через контролируемую полосу 2 и клин. 3 компенсации.

При этом возможны три случая контроля: толщина полосы равна толщине клина, толщина полосы больше толщины клина и толщина полосы меньше толщины клина.

В первом случае интенсивность рентгеновского излучения преобразуется сцинтиляционными кристаллами 4 и 5 в световые импульсы, которые, пройдя ФЭУ 6 и 1, преобразуются в электри ческие сигналы, еравниваемые между собой в блоке 10 сравнения, а так как толщина полосы 2 и клина 3 равная, то сигналы с вторых выходов ФЭУ 6 и и 7 поступают на соответствующие входы дифференциального усилителя 15 блока 14, если эти сигналы равны по амплитуде и длительности, то с выхода дифференциального усилителя 15 формируется нулевой сигнал

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

Когда толщина клина 3 компенсации меньше толщины полосы 2, то на первых выходах ФЭУ 6 и 7 формируются сигналы с разными амплитудами и длительностями импульсов. Это связано с ,тем, что при изменении толщины полосы проката меняется соотношение между мягкими и,жесткими компонентами рентгеновского спектра: при увеличении толщины полосы уменьшается количество мягких компонент и, соответственно, уменьшается ширина импульса на выходе ФЭУ 6, а при уменьшении толщи ны уменьшается количество жестких компонент и, соответственно, ширина импульса на выходе ФЭУ 6 увеличивается. Сформированные сигналы поступают на соответствующие входы сумматоров 11 и 12 блока 10 сравнения, где происходит сравнение по амплитуде с напряжением блока 13 опорного напряжения. Регулируемые источники 8 и 9 высоковольтного питания изменяют напряжение ФЭУ 6 и 7 до тех пор, пока амплитуды сигналов с первых выходов ФЭУ 6 и 7 не сравняются между собой. Сигналы, выравненные по амплитуде, но разные по длительности (из-за этой разницы и возникает погрешность измерения), со вторых выходов ФЭУ 6 и 7 поступают на входы дифференциального усилителя 15 блока 14 обработки сигнала рассогласования и формирования выходного сигнала, где складываются между собой. Суммарный сигнал с выхода усилителя 15 поступают на вход фильтра 1б нижних частот, который выполнен в виде активного пятизвенного фильтра нижних частот Чебышева с частотой среза 20 Гц (5), где выделяется постоянная составляющая, пропорциональная отклонению толщины, которая и индицируется на показывающем устройстве 17. Сигнал отклонения толщины от номинального значения имеет логарифмическую зависимость, ибо коэффициент ослабления |и.5ф имеет зависимость -от толщины oi , близкую к экспоненциаль- :ой„

Аналогичным образом происходит измерение толщины проката в случае, если толщина клина 3 больше толщины полосы 2, Формулаизобретения

Рентгеновский измеритель толщины проката, содержащий источник,ионизиpyeuiero излучения, формирующий рабочий и компенсирующий пучки излучения, клин компенсации, расположенный в компенсирующем пучке,два установленных соответственно в каждом из пучков излучения преобразователя излучения, каждый из которых выполнен от сцин- тилляционного кристалла и фотоумножителя, и два регулируемых источника высоковольтного напряжения, блок сравнения, связанный входами с выходом каждого из преобразователей, и последовательно соединенные блок обработки сигнала рассогласования и формирования выходного сигнала, аы- полненный в виде последовательно

соединенных усилителя и фильтра нижних частот, и показывающий прибор, о т - личающийс я тем, что, с целью повышения точности изме| ения, он снабжен блоком опорного напряжения, блок сравнения выполнен в виде двух сумматоров, первые входы которых соединены с преобразователями, вторые входы объединены и подключены к блоку опорного напряжения, выходы соединены с управляющими входами соответ- ствую1цих источников высоковольтного напряжения, а каждый фотоумножитель подключен также к входу усилителя, выполненному дифференциальным.

Изобретение относится к измерительной технике к рентгеновским измерителям толщины проката. Целью изобретения является повышение точности измерения за счет устранения нестабильности во времени параметров элементов. Интенсивность рентгеновского излучения преобразуется сцинтилляционными кристаллами в световые импульсы, которые, пройдя фотоэлектронные умножители (ФЭУ), преобразуются в электрические сигналы, которые сравниваются между собой в блоке сравнения, выполненном из двух сумматоров, первые входы которых соединены с преобразователями, вторые входы объединены и подключены к блоку опорного напряжения, а выходы соединены с управляющими входами соответствующих источников высоковольтного напряжения. Когда толщина клина компенсации меньше толщины полосы, на первых выходах ФЭУ формируются сигналы с разными амплитудами и длительностями импульсов. Сформированные сигналы поступают на соответствующие входы сумматоров блока сравнения, где сравниваются по амплитуде с напряжением блока опорного напряжения. Регулируемые источники высоковольтного питания изменяют напряжение ФЭУ до тех пор, пока амплитуды сигналов с первых выходов ФЭУ не сравняются между собой. Суммарный сигнал с выхода усилителя поступает на вход фильтра нижних частот, где выделяется постоянная составляющая, пропорциональная отклонению толщины. 2 ил.

/7