Рентгеновский толщиномер Советский патент 1979 года по МПК G01B15/02 

Изобретение относится к технике измерения толщины материалов с помощью ионизирующих излучений по его ослаблениЕО при изменении состава образца.

Известные устройства измерения толщины содержат несколько источников гаммаизлучений с разной энергией излучения 1

По степени ослабления излучений с разной энергией подсчитывают отклонение состава образца от стандарта на основе рещения системы уравнений.

Применение изотопных источников не позволяет выбрать оптимальные энергии излучений из-за наличия спектра излучений, кроме того, изотопы имеют разные периоды полураспада, что препятствует созданию совмещенного источника. Применение в качестве источников рентгеновских аппаратов усложняет конструкцию устройства.

Наиболее близким по технической сущности к данному изобретению является рентгеновский толщиномер, содержащий рентгеновскую трубку с источником питания, устанавливаемые с одной стороны контролируемого образца, и детектор, располагаемый с другой стороны образца 2.

Описанный толщиномер имеет низкую точность учета изменения состава образца в случае многокомпонентного состава образца, так как для полного учета необходимо более двух источников гамма-излучения с разной эффективной энергией.

Целью изобретения является повышение точности измерения толщины образца при изменении его состава.

Поставленная цель достигается тем, что источник питания выполнен импульсным, а толщиномер снабжен пороговым устройством, подключенным входом к выходу источника импульсного питания, регулируемыми элементами временной задержки, входы которых соединены с выходом порогового устройства, электронными ключами и импульсными измерителями тока, подключенными входами к выходам электронных ключей, первые входы которых подсоединены к соответствующим выходам регулируемых элементов временной задержки, а вторые - к выходу детектора.

На чертеже представлена блок-схема толщиномера, расчитанная на три замера сигнала детектора в течение одного периода излучения рентгеновских лучей. Толщиномер содержит источник 1 пульсирующего высоковольтного питания, рентгеновскую трубку 2, образец 3, пороговую схему 4, элементы 5-7 временной задержки, электронные ключи 8-10. Толщиномер работает следующим образом. Источник 1 пульсирующего высоковольтного питания обеспечивает высоковольтным питанием рентгеновскую трубку 2, которая излучает рентгеновские лучи на образец 3. Одновременно блок питания выдает уменьшенное напряжение на пороговую схему 4, которая срабатывает при начале периода излучения трубкой рентгеновских лучей и выдает импульс на входы всех подключенных к ней элементов 5-7 временной задержки. Время задержки устанавливают в пределах периода излучения на моменты, в которые на трубке будут определенные напряжения, а значит излучение будет с определенной эффективной энергией. В эти моменты линии задержки открывают на время действия импульса электронные ключи 8-10, которые пропускают сигнал детектора 11 на соответствующие импульсные измерители 12-14 тока, сигналы которых регистрируются обычными измерителями тока. В качестве рентгеновской трубки, питаемой пульсирующим высоковольтным напряжением, может быть использован любой рентгеновский аппарат, выполненный по полуволновой схеме; в качестве порогового элемента - триггер Шмитта, а в качестве линий задержек - одновибратор. Предлагаемый толщиномер выгодно отличается от прототипа, так как позволяет обойтись только одним рентгеновским аппаратом вместо двух, что дает большой экономический эффект. Кроме того, упрощается конструкция толщиномера, так как не требуется совмещения потоков излучения двух рентгеновских аппаратов. Кроме того, предлагаемый толщиномер позволяет использовать несколько потоков рентгеновского излучения с разной эффективной энергией излучения, излучаемых в течение одного периода питания рентгеновской трубки переменным напряжением, что позволит увеличить точность измерения толщины в 1,5-2 раза. Формула изобретения Рентгеновский толщиномер, содержащий рентгеновскую трубку с источником питания, устанавливаемые с одной стороны контролируемого образца, и детектор, устанавливаемый с другой стороны образца, отличающийся тем, что, с целью повышения точности работы, источник питания выполнен импульсным, а толщиномер снабжен пороговым устройством, подключенным входом к выходу источника импульсного питания, регулируемыми элементами временной задержки, входы которых соединены с выходом порогового устройства, электронными ключами и импульсными измерителями тока, подключенными входами к выходам электронных ключей, первые входы которых подсоединены к соответствующим выходам регулируемых элементов временной задержки, а вторые - к выходу детектора. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Сегалин В. Г. Применение радиоактивных изотопов для автоматизации в угольной промышленности. Госгортехиздат, 1960, с. 218. 2.Патент США № 3717244, кл. 250-833, 1969.