Устройство для измерения рельефа поверхности сыпучего материала Советский патент 1992 года по МПК G01F23/28 

плоскости сканирования, вход которого подсоединен к выходу формирователя 6 команд поворота, соединенного с выходами триггера 7, детектор 8 рассеянных рентгеновских квантов, блок 9 определения времени полета рентгеновских квантов, первый и второй элементы 10 и 11 перемножения, косинусный преобразователь 12 угла, синусный преобразователь 13 угла и первый и второй пороговые элементы Ц и 15. Детектор 8 рассеянных рентгеновских квантов соединен выходом с первым входом блока 9 определения времени по- лета рентгеновских квантов, подсоединенного вторым входом к второму выходу генератора 1 импульсов и подключенного выходом к первым входам первого и второго элементов 10 и 11 пе- ремножения. Косинусный преобразователь 12 угла подключен выходом к второму входу второго элемента 11 перемножения и подсоединен входом к выходу датчика угла отклонения рент- геновского пучка в плоскости сканирования, соединенному с входом синусного преобразователя 13 угла. Синусный преобразователь 13 подключен выходом к второму входу первого эле- мента 10 перемножения, выход которого соединен с входами первого и второго пороговых элементов 1 и 15 и с первым входом 16 регистратора, являющимся- входом координаты х.

Устройство содержит также блок 17 шагового поворота коллиматора вокруг перпендикуляра к вертикали в плоскости сканирования, кинематически соединенный с коллимированным источником 2 импульсного рентгеновского излучения, элемент ИЛИ 18, подсоединенный входами к выходам первого и второго пороговых элементов 1k и 15, дифференцирующий элемент 19, подключенный выходом к входу стопа формирователя 6 команд поворота и к входу триггера 7, элемент 20 задержки, соединенный выходом с входом пуска формирователя 6 команд поворота, датчик 21 угла между плоскостью сканирования и вертикалью, третий, четвертый и пятый элементы 22-2 перемножения, дополнительный формирователь 25 команд поворота, дополнительный косинусный преобразователь 26 угла и дополнительный синусный преобразователь 27 угла.

0 5

0

5

Третий элемент 22 перемножения подсоединен первым и вторым входами к выходам соответственно блока 9 определения времени полета рентгеновских квантов и косинусного преобразователя 12 угла. Четвертый элемент 23 перемножения соединен выходом с вторым входом 28 регистратора, являющимся входом координаты у. Пятый элемент 2 перемножения подключен выходом к третьему входу 29 регистратора, являющемуся входом координаты z.

В устройстве выход элемента ИЛИ 18 подключен к входу дифференцирующего элемента 19, соединенного выходом с входом элемента 20 задержки и с входом пуска дополнительного формирователя 25 команд поворота, который подсоединен входом стопа к выходу элемента 20 задержки и подключен выходом к входу блока 17 шагового поворота коллиматора вокруг перпендикуляра к вертикали в плоскости сканирования. Датчик 21 угла между плоскостью сканирования и вертикалью подсоединен входом к коллимированному источнику 2 импульсного рентгеновского излучения и соединен выходом с входами дополнительного косинусного преобразователя 26 угла и дополнительного синусного преобразователя 27 угла, подключенных выходами к первым входам соответственно четвертого и пятого элементов 23 и 2k перемножения, вторые входы которых подсоединены к выходам соответственно второго и третьего элементов 11 и 22 перемножения.

Работа устройства для измерения рельефа поверхности сыпучего материала происходит следующим образом.

Коллимированный источник 2 импульсного рентгеновского излучения под воздействием импульсов генератора 1 импульсов формирует рентгеновский пучок, воздействующий на поверхность 3 сыпучего материала, на которой образуется облученная зона. Часть рентгеновских квантов, рассеянных в облученной зоне поверхности 3 сыпучего материала, поступает на детектор 8 рассеянных рентгеновских квантов, воздействующий на блок 9 определения времени полета рентгеновских квантов. При этом блок 9 определения времени полета рентгеновских квантов формирует сигнал, пропорциональный расстояJ 1719913

нию R между поверхностью 3 сыпучего | материала и коллимированным источником 2 импульсного рентгеновского излучения.

Блок 5 поворота коллиматора вокруг перпендикуляра к плоскости сканирования производит поворот коллиматора в коллимированном источнике 2 импульс

ного рентгеновского излучения, что обеспечивает отклонение рентгеновского -пучка в плоскости сканирования При этом датчик k угла отклонения рентгеновского пучка формирует сигнал, пропорциональный углу oi отклоне ния рентгеновского пучка. Сигнал датчика 5 угла отклонения рентгеновского пучка поступает на косинусный преобразователь 12 угла и синусный преобразователь 13 уг-ла, формирующие сигналы, пропорциональные соответственно cos oC и sinoi. Сигнал косинусного преобразователя 12 угла подается на второй и третий элементы 11 и 22 перемножения, вырабатывающие сигналы, пропорциональные R-cosoi. Cm- нал синусного преобразователя 13 подается на первый элемент 10 перемножения, вырабатывающий сигнал, пропорциональный sin (L . Сигнал лерво- .го элемента 10 перемножения поступа1- ет на первый вход 16 регистратора и на входы первого и второго пороговых элементов 14 и 15.

При отклонении рентгеновского пучка в состояние, при котором облученная зона занимает крайнее положение на поверхности 3 сыпучего материала, происходит срабатывание первого порогового элемента 14, формирующего перепад напряжения, которое поступает через элемент ИЛИ 18 на дифференцирующий элемент 19. Дифференцирующий элемент 19 по переднему фронту перепада напряжения первого порогового элемента 14 вырабатывает короткий импульс, поступающий на вход стопа формирователя 6 команд поворота и на вход пуска дополнительного формирователя 26 команд поворота, которые выключают блок 5 поворота колиматора вокруг перпендикуляра к плоскости сканирования и.включают блок 17 шагового поворота коллиматора вокруг перпендикуляра к вертикали в плоскости сканирования. При этом происходит шаговый поворот коллиматора в коллимированном источнике 2

O

0

5

0

5

импульсного рентгеновского излучения, обеспечивающий шаговый поворот плоскости сканирования на заданный угол. После этого по сигналу элемента 20 задержки формирователь 6 команд поворота и дополнительный формирователь 25 команд поворота производят включение блока 5 поворота коллиматора вокруг перпендикуляра к плоскости сканирования и выключение блока 17 шагового поворота коллиматора вокруг перпендикуляра к вертикали в плоскости сканирования. При этом коллимирован- . ный источник 2 импульсного рентгеновского излучения в соответствии с сигналом реверса, поступающим на формирователь 6 команд поворота с триггера 7 при срабатывании первого порогового элемента 14, обеспечивает отклонение рентгеновского пучка в обратном направлении в плоскости сканирования, повернутой на заданный угол

Датчик 21 угла между плоскостью сканирования и вертикалью формирует сигнал, пропорциональный, углу /3 между плоскостью сканирования и вертикалью. Сигнал датчика 21 угла между плоскостью сканирования и вертикалью поступает на дополнительный косинусный преобразователь 26 угла и на дополнительный синусный преобразователь 27 угла, вырабатывающие сигналы, 5 пропорциональные соответственно cosfi и sinfb . Сигналы дополнительного косинусного преобразователя 26 угла и дополнительного синусного преобразователя 27 угла поступают соответственно на четвертый и пятый элементы 23 и 24 перемножения, формирующие, сигналы, пропорциональные соответственно y R COSO( COS А И 2 R ft . Сигналы четвертого и пятого элементов 23 и 2k перемножения подаются соответственно на второй и третий входы 28 и 29 регистратора о

При отклонении рентгеновского пуч- ка в состояние, при котором облученная зона занимает другое крайнее положение на поверхности 3 сыпучего материала, происходит срабатывание второго порогового элемента 15 f фор- мирующего перепад напряжения, которое поступает через элемент ИЛИ 18 на дифференцирующий элемент 19. Дифференцирующий элемент 19 по переднему фронту перепада напряжения вто0

5

5

17

рого порогового элемента 15 вырабатывает короткий импульс, поступающий на вход стопа формирователя 6 команд поворота и вход пуска дополни тельного формирователя 25 команд поворота, которые обеспечивают повторение указанных операций.

Изобретение может найти применение для измерения рельефа поверхнос- ти шихты в доменной печи.

Формула изобретения

Устройство для измерения рельефа поверхности сыпучего материала, со- держащее генератор импульсов, соединенный первым выходом с коллимированным источником импульсного рентгеновского излучения, смонтированным с возможностью направления рентге- невского пучка на поверхность сыпучего материала, подключенным к входу датчика угла отклонения рентгеновского пучка в плоскости сканирования и кинематически соединенным с блоком поворота коллиматора вокруг перпендикуляра к плоскости сканирования, вход которого подсоединен к выходу формирователя команд поворота, соединенного с выходами триггера, детек тор рассеяных рентгеновских квантов, соединенный выходом с первым входом блока определения времени полета рентгеновских квантов, подсоединенного вторым входом к второму выходу гене- ратора импульсов и подключенного выходом к первым входам первого и второго элементов перемножения, и косинусный преобразователь угла, подключенный выходом 1 -к второму входу вто- рого элемента перемножения и подсоединенный входом к выходу датчика угла отклонения рентгеновского пучка в плоскости сканирования, соединенному с входом синусного преобразова- теля угла, подключенного выходом -к второму входу первого элемента перемножения, выход которого соединен с входами первого и второго пороговых элементов и с первым входом регист- ратора, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения за счет увеличения площади контролируемой поверхности сыпучего материала, в устройство введены

38

блок шагового поворота коллиматора вокруг перпендикуляра к вертикали в плоскости сканирования, кинематичес-, ки соединенный с коллимированным источником импульсного рентгеновского излучения, элемент ИЛИ, подсоединенный входами к выходам первого и.второго пороговых элементов, дифференцирующий элемент, подключенный выходом к входу стопа формирователя команд поворота и к входу триггера, элемент задержки, соединенный выходом с входом пуска формирователя команд поворота, третий элемент перемножения , подсоединенный- первым и вторым входами к выходам соответственно блока определения времени полета рентгеновских квантов и косинусного преобразователя угла, четвертый элемент перемножения, соединенный выходом с вторым входом регистратора , пятый элемент перемножения, подключенный выходом к третьему входу регистратора, дополнительный формирователь команд поворота, датчи угла между плоскостью сканирования и вертикалью, дополнительный косинусный преобразователь угла и дополнительный синусный преобразователь yi- ла, причем выход элемента ИЛИ подключен к входу дифференцирующего элемента , соединенного выходом с входом элемента задержки и с входом пуска дополнительного формирователя команд поворота, который подсоединен входом стопа к выходу элемента задержки и подключен выходом к входу блока шагового поворота коллиматора вокруг перпендикуляра к вертикали в плоскости сканирования, а датчик угла между плоскостью сканирования и вертикалью подсоединен входом к коллими- рованному источнику импульсного рентгеновского излучения и соединен выходом с входами дополнительно косинусного преобразователя угла и дополнительного синусного преобразователя угла, подключенных выходами к первым входам соответственно четвертого и пятого элементов перемножения, вторые входы которых подсоединены к выходам соответственно второго и третьего элементов перемножения.

Изобретение относится к измерительной технике и может найти применение для измерения рельефаповерхности сыпучего материала. Цель изобретения - повышение точности измерения за счет увеличения площади контролируемой поверхности сыпучего матери- . Изобретение относится к измерительной технике, а именно к устройствам для измерения рельефа поверхности сыпучего материала., Целью изобретения является повышение точности измерения путем увеличения площади контролируемой поверхности сыпучего материала. .На чертеже изображен один из возможных вариантов предлагаемого уст- ройства для измерения рельефа поверхности сыпучего материала. ала. Устройство содержит коллимиро- ванный источник импульсного рентгеновского излучения, смонтированный с возможностью направления рентгеновского пучка на поверхность сыпучего материала, кинематически соединенный с1 блоком поворота коллиматора вокруг перпендикуляра к плоскости сканирования и с блоком шагового поворота коллиматора вокруг перпендикуляра к вертикали в плоскости сканирования и подключенный к входам датчика угла отклонения рентгеновского пучка в плоскости сканирования и датчика угла между плоскостью сканирования и вертикалью, соединенных через косинусные и синусные преобразователи угла и элементы перемножения с входами регистратора. При этом элементы перемножения подсоединены через блок определения времени полета рентгеновских квантов к выходу детектора рассеянных рентгеновских квантов, расположенного против поверхности сыпучего материала. 1 ил. i .Устройство содержит генератор I импульсов, соединенный первым выходом с коллимированным источником 2 импульсного рентгеновского излучения, смонтированным с возможностью направления рентгеновского пучка на поверхность 3 сыпучего материала, подключенным к входу датчика угла откло нения рентгеновского пучка в плоскости сканирования и кинематически соединенным с блоком 5 поворота коллиматора вокруг перпендикуляра к CD CD ОЭ