Плотномер Советский патент 1985 года по МПК G01N23/08 

Изобретение относится к области контроля технологических процессов с помощью ионизирующих излучений, преимущественно при большой производительности работы, а также при повьшенных требованиях к точности контроля. Устройство может быть использовано также для контроля разме ров изделий. В известных плотномерах для повьпиения эффективности регистрации излучения используют сцйнтилляционные детекторы. Сцинтилляционные детекторы существенно нестабильны, поэтомудля повышения точности измерения используют компенсирующие ус ройства и используют дополнительный контрольный источник излучения. В плотномере с цифровой регистрацией рабочий и компенсационный источники поочередно закрывают свинцовыми экранами. К выходу детектора присоединен реверсивный счетчик. Б рабочем цикле идет суммирование импульсов, а в компенсационном - вычитание. О плотности с дят по времени компенсаций. Известен плотномер, содержащий источник радиоактивного излучения, детектор и регистрирующее устройство, а также цепь обратной связи, к выходу детектора присоединены пересчетное устройство и дискриминатор, выход которого через интегратор напряжения соединен с цепью питания фотоэлектронного умножителя (ФЭУ). Отрицательная обратная связь поддерживает амплитуду импульсов на выходе детектора равной напряжению дискриминации и тем самым стабилизи рует коэффициент передачи детектора Таким образом, компенсация неотабил ности осуществляется во время измер ния и не требует дополнительного времени. Быстродействие ограничено тем, что цепь стабилизации работает удовлетворительно при скорости счет не более 10 импульса в секунду, а для получения малой статической пог решности необходимо зарегистрировать более 10 импульсов. Одной из основных причин увеличения погрешности при повьш1ении загрузки является смещение нулевого уровня на выходе детектора. , Цель изобретения - повышение быс родействия плотномера и увеличение точности измерения. 82 Цель достигается за счет того, что в плотномер, содержащий источник радиоактивного излучения, детектор и регистрирующее устройство введены конденсатор и резистор, образующие разделительную RC-цепь, а также компаратор и два одновибратора, выход детектора через разделительную RC-цеПь присоединен к входу компаратора, второй вход компаратора присоединен к общей шине, а к выходу компаратора последовательно подключены два .одновибратора, при этом длительность импульса первого одновибратора меньше длительности импульса детектора, а второго - больше. На чертеже приведена схема плотномера. Излучение от источника 1, проходя .через контролируемый объект.2, попадает в детектор 3, выход детектора 3 через конденсатор 4 присоединен к входу компаратора 5. Второй вход компаратора 5 присоединен к общей шине источника питания. Входы компаратора 5 соединены резистором 6. Выход компаратора 5 присоединен с входом генератора 7, длительность импульса, которого меньше длительности импульса детектора 3, а выход генератора 7 соединен с входом генератора 8, длительность импульса которого больше длительности импульса детектора 3. Устройство работает следующим образом. Постоянная времени цепи, состоящей из конденсатора и резистора, больше среднего интервала времени между . импульсами детектора. Поэтому при поступлении импульсов от детектора 3 на резисторе 6 создается отрицательное смещение нулевого уро1вня, которое является запирающим напряжением для компаратора 5. При постоянной загрузке и длительности импульсов отношение смещения нулевого уровня к средней амплитуде импульсов постоянно и не зависит от средней амплитуды. При этом постоянную времени ЯС-цепи и порог срабатывания компаратора 5 можно подобрать так, что при уменьшении коэффициента передачи детектора 3 порог срабатывания компаратора 5 будет всегда соот-. ветствовать определенной энергии квантов, и устройство будет обладать стабильной счетной характеристикой.

При этом флуктуации смещения нулевого уровня будут тем меньше, чем больше постоянная времени RC-цепи. При практически используемой величине -о RC 3,4 мс (R 50 ом, С 68 мкф и средней скорости счета входных импульсов 145 тыс/с флуктуации сдвига нулевого уровня составляют пренебрежимо малую величину, около 3%.

Известно, что мертвое время единтилляционных детекторов меняется от температуры и при высокой статистической, точности нестабильность мертвого времени является источником аппаратурной погрешности. Для исключения этой погрешности вводится стабилизация мертвого времени устройства. Одновибратор 7 формирует из импульсов детектора 3 короткие импульсы стабильной длительности, а одновибратор 8 формирует импульсы с длительностью большей, чем длительность импульсов с детектора. Таким

образом, мертвое время устройства определяется разностью длительнйСте импульсов одновибраторов 8 и 7 и не зависит от длительности ймпульсов с детектора 3. При стабилизации мертвого времени счётного канала просчеты незначительно возрастут, но аппаратурная погрешность, обусловленная нестабильностью мертвого времени, существенно уменьшится.

1

Исследования плотномера показа- . ли,-, что аппаратурная погрешность в течение 8 ч работы, при изменении коэффициента передачи детектора в 10 раз и температуры окружающей среды на 30°С не превьппает +0,1%. При контроле Изделий со средней плотностью 10 г/см и толщиной 1 см достигнута погрешность измерения плотности iO,3% при времени измерения 1 с. Скорость счета импульсов при этом составила 10 имп/с.

.ПЛОТНОМЕР, содержащий источник радиоактивного излучения, детектор и регистрирующее устройстве, отлича.йщийся тем, что, с целью повьшения быстродействия и увеличения точности измерения в регистрирующее устройство введены конденсатор и резистор, образующие разделительную RC-цепь, а также корпаратор и два одновибратора выход детектора через разделительйук) RC-цепь присоединен к входу компаратора, второй вход компаратора присоединен к общей шине, а к выходу i компаратора последовательно Подключены два одновибратора. (Л С