Радиоизотопный прибор Советский патент 1983 года по МПК G01N23/08 G01T1/16 

ИзобретеНие относится к измерительной технике, в частности к радио изотопньтм измерительным средствам, и может быть использовано при контро ле и автоматизации технологических процессов в различных отраслях народ него хозяйства. Известны радиоизотопньте приборы, например радиоизотопные толщиномерн, содержащие блок источника ионизир,у10щего излучения, блок детектирования и измеритель средней частоты l . Недостатком известных устройств является то, что они имеют нелинейну градуировочную характеристику. Из известных радиоизотопных прибо ров наиболее близким по технической сущности является радиоизотопный при бор, который содержит источник ионизирующего излучения , блок детектирования , дифференциальный измеритель средней частоты, соединенный с источ ником опорного сигнала 2 . , Недостатком таких радиоизотопных рриборов является появление дополнительной динa Iичecкoй составляющей по |Грвшности при изменении величины кон тролируемого параметра в -течение цикла измерения из-за нелинейной зависимости величины выходного сигнала блока дете-ктировайия от величины кон .тролируемого .параметра, т..е. нелинейности гралуировочной характеристи ки перв гчного измерительного преобра зователя радиоизотопного прибора. Целью изобретения является повышение точности -измерения путем умень шения динамической составляющей погрешности измерения. Поставленная цель достигается тем .что в радиоизотопный прибор, содерЖс1щий источник ионизирующего излучения, блок детектирования, дифференциальный измеритель средней частоты, соединенный с источником опорного сигнала, введены измерительсредней частоты прямого излучения, управляемый генератор импульсов и устройство суммирования и п yльcннx потоков,причем выход блока детектирования соеди нен с входом дополнительного измерителя средней частоты прямого изл чения, выход которого соединен с входом управляемого генератора импуль сов, выход управляемого генератора импульсов соединен с одним вхолом устройства суммирования импульсных потоков, второй вход которого соединен с выходом блока детектирования, а выход устройства суммирования импульсных потоков соединен с сигнальным входом дифференционного измери-ь теля средней частоты. На фиг.1 приведена блок-схема радиоизотопного прибора; на фиг,2 график, пояЕНяющий образование допол нительной составляющей динамической погрешности измерения; на фиг.З пример зависимости частоты управляемого генератора от средней частоты блока детектирования. Радиоизотопный прибор содержит источник 1 ионизирующего излучения, блок 2 детектирования, измеритель 3 средней частоты прямого излучения, управляемый генератор 4 импульсов, устройдтво 5 суммирования импульсных потоков, дифференциальный измери.тель 6 средней частоты и источник генератор) 7 опорного сигнала. Между источником. 1 и блоком 2 детектирования помещен контролируе 1ый объект 8. Прибор работает следующим образом. Контролируемый объект 8 облучается потоком ионизирующего излучения, создаваемым источником 1 ионизирующего излучения. После взаимодействия ионизирующего излучения с контролируемым объектом 8 оно регистрируется блоком 2 ионизирующего излучения, в котором преобразуется в поток электрических импульсов. Этот поток электрических импульсов через устройство 5 суммирования подается на вход дифференциального измерителя б средней частоты. На другой вход дифференциального измерителя 6 поступает опор- Иый сигнал (импульсный поток).от источника 7 опорного сигнала. Величина опорного сигнала обычно выбирается такой, чтобы ее величина соответствовала величине сигнала, постудающего от блока 2 при номинальном значении измеряемой величины, например толщины. При этом, устанавливая требуемую крутизну статической характеристики дифференциального измерителя б средней частоты, на его выходе получаем сигнал, пропорциональный величине отклонения контролируемого параметра. Это справедливо в случае, если зависимость величины информативного параметра (средней частоты) выходного сигнала блока 2 детектирования от величины контролируемого параметра объекта 8 линейна в рабочем диапазоне. Однако в больршнстве практических случаев эта зависш-юсть, называемая также градуировочной характеристикой, нелинейна. Принцип работы таких радиоизотопных приборов в основном циклический, т.е. происходит усреднение величины контролируемого параметра за определенное время - цикл измерения. Поэтому при изменении величины контролируемого параметра в течении цикла измерения наблкэдается дополнительная составляющая динамической погрешности измерения. Сущность появления этой составляю щей можно пояснить при помощи фиг,2. Предполагаем, что в течение первой половины цикла имеем величину параметра f толщины ) (J2 S течение вто рой половины цикла d . Если имеем грг1луировочную характеристику нелинейную вида 9, то простая графичес,кая конструкция показывает, что сред нее значение выходного сигнала не соответствует величине ho составлякячей о , а приняла новое значение , Следовательно образовалась динамическая погрешность й ho-ho . Уменьшение этой динa шчecкoй соетавляютей погрешности в предложенном устройстве осуществляется следуюгдам образом. При помощи быстродействующего измерителя 3 средней частоты . прямого излучения измеряется величина выходного сигнала блока детектиро вания 2 HK ив зависимости от ее величины при помощи управляемого генератора импульсов 4-вырабатывается дополнительный импульсный поток h , который суммируется с Иц при помощи устройства 5 cyм иpoвaния. Зависимость средней частоты потока Н от сре;1ней частоты hj(- выбирается-такой чтобы зависимость средней частоты суммарного потока hg от величины контролируемого параметра была линей на. Пример зависимости Их- -i(fl«) показан на фиг.3. По существу получена новая линейная градуировочная характеристикаи по ней Необходимо настроить дифференциальный измеритель 6. Таким образом, уменьшается динамическая составляющая погрешность, а, следовательно, повы1; ается точность измерения. Уменьшение динамической составляЮ1;1ей погрешности позволит повысить качество выпускаемой продукции,контроль которой производится при. помощи радйоизотопных приборов, а также снизить брак, обусловленный неточностью регулирования технологических процессов за счет наличия дополнительной составляющей динамической погрешности. Особенно эффективно представляется применение данного изобретения в бумажной промышленности при контроле веса 1 м бумажного полотна,где наблюдается большгш неравномерность бумажного полотна, а усреднение величины веса 1 м для принятия решения о управлении происходит по суммарной длине полотна порядка ГОО или более метров. Кроме того, данное изобретение позволит привести в соответствие с требованиями ГОСТ 9895-76 о линейности номинальных статических характеристик реальные радиоизотопные приборы.

РАДИПИЗОТОПНЫП ПРИГОР, содержащий источник ионизирувдего излучения, блок детектирования, дифференциальный измеритель средней частоты, соединенный с источником опорного сигнала, отличающий с- я тем, что, с целью повышения точности измерения, путем у /1еньшения динамической составлята;1ей погрешности измерения, в негоВведены измеритель средней частоты прямого излучений, управляемый генератор импульсов и устройство суммирования импульсных потоков, причем выход блока детектирования соединен с входом измерителя средней частоты прямого излучения, вн.ход которого соединен с в.-годо. управляемого генератора иютульсов, вы- ход управляемого генератора импульсов соединен с одним входом устройства суммирования импульсных потоков, вто-„ рой вход которого соединен с выходом блока детектирования, а выход устройСП ства суммирования импульсных потоков соединен с сигнальным входом диффес: ренциального измерителя средней частоты. X ел 4

t

tfy-ffffff

f