[其他]射線測(cè)厚方法和射線數(shù)字厚度計(jì)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 101987000004383
• 申請(qǐng)日: 1987-06-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN87104383B
• 公開(kāi)（公告）日: 1988-09-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王澤民
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 清華大學(xué)
• 代理公司: 清華大學(xué)專(zhuān)利事務(wù)所
• 代理人: 張志東

1、一種在線無(wú)接觸材料厚度測(cè)量方法是：

由射線源〔1〕發(fā)出的射線穿過(guò)被測(cè)材料，一部分被材料吸收，剩余射線被探測(cè)器接收，產(chǎn)生與材料厚度有關(guān)的電流信號(hào)I₁＝I₀e^-μTh，其中I₀為材料厚度為0時(shí)探測(cè)器的輸出電流（A），μ為材料對(duì)射線的吸收系數(shù)（cm^-1），Th為材料厚度（cm）;

通過(guò)前置放大器〔3〕轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)V₁＝V₀e^-μTh，V₀為材料厚度為0時(shí)前置放大器的輸出電壓信號(hào);

再通過(guò)具有指數(shù)特性的A/D變換直接變換成厚度數(shù)字信號(hào)Th＝1/μlnV₀/V₁;

其特征在于所說(shuō)的指數(shù)A/D變換的方法是：

a）把V₀和V₁的差值（V₀-V₁）作為雙積分A/D變換器的被測(cè)信號(hào)，即V₀輸入到信號(hào)高電位輸入端InHi，V₁輸入到低電位信號(hào)輸入端InLo;

把KV₁輸入?yún)⒖茧妷旱母咻斎攵薘efHi，其中K＝R₂/R1+R2，即R₁并聯(lián)于InLo和RefHi之間，R₂并聯(lián)于RefHi與RefLo之間，按公式

，選擇R₁和R₂，其中T₁為雙積分變換器的積分周期（s），f為時(shí)鐘頻率（Hz），t為每個(gè)字代表的厚度值，μ為材料對(duì)射線的吸收系數(shù)（cm^-1）;

b）在雙積分變換器的積分電容C_Int上并聯(lián)電阻Rp，按公式τ＝R_pC_Int＝1/ftμ選擇Rp;

其變換結(jié)果就代表了厚度絕對(duì)值的數(shù)字信號(hào);

c）修正透過(guò)被測(cè)材料的射線與指數(shù)規(guī)律偏離的方法是在積分電容C_Int上并聯(lián)由電子開(kāi)關(guān)Ke₁、Ke₂控制通斷的電阻R₃、R₄，電子開(kāi)關(guān)由電壓比較器〔5〕、〔6〕控制，當(dāng)積分電容C_Int上的電壓達(dá)到預(yù)定的電壓U^*₁時(shí)電壓比較器〔5〕翻轉(zhuǎn)，使電子開(kāi)關(guān)Ke₁通導(dǎo)，電阻R₃并聯(lián)于Rp上，同樣當(dāng)電壓Vc＝U^*₂時(shí)電阻R₄并聯(lián)于Rp和R₁上，這樣在電容C_Int的充電的過(guò)程中改變幾個(gè)時(shí)間常數(shù)，充電曲線成為幾段折線，這就是用折線擬合材料對(duì)射線的吸收曲線的方法，用以修正厚度值與指數(shù)規(guī)律的偏離。

2、一種射線數(shù)字直讀式厚度計(jì)，由射線源〔1〕，探測(cè)器〔2〕前置放大器〔3〕及二次儀表構(gòu)成，其特點(diǎn)在于所說(shuō)的二次儀表采用厚度值A(chǔ)/D變換器，時(shí)間常數(shù)調(diào)節(jié)電路和V₀保持電路;

a）厚度值A(chǔ)/D變換器是在雙積分A/D變換器的信號(hào)高輸入端InHi輸入材料厚度為O時(shí)前置放大器的輸出電壓V₀，信號(hào)低輸入端InLo輸入材料厚度為T(mén)h時(shí)前置放大器的輸出電壓V₁，在InLo與參考電壓高輸入端RefHi之間并聯(lián)電阻R₁，在RefHi與參考電壓的低輸入端RefLo之間并聯(lián)電阻R₂，R₁、R₂由公式