[其他]快響應計數(shù)率計方法及水分計

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 85102595
• 申請日: 1985-04-01
• 公開（公告）號: CN85102595A
• 公開（公告）日: 1986-09-17
• 發(fā)明（設計）人: 孫繼英;華建偉;劉其盛;戴國歡
• 申請（專利權）人: 南京大學
• 主分類號: G01R23/02
• 分類號: G01R23/02;G01T1/15;G01N23/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明用于實驗核物理和技術應用領域中核事件數(shù)的測量和材料中含水量的測量。

當前核輻射強度（核事件在一定時間間隔內(nèi)的數(shù)目）的測量通常是用定標器或計數(shù)率計進行的。定標器是測量和顯示時間間隔T內(nèi)的計數(shù)，清除以后再測量和顯示下一個T時刻的計數(shù)。計數(shù)率計是將輸入的脈沖數(shù)轉(zhuǎn)換成慢變化的電壓信號（模擬量），其電壓的大小正比于輸入的脈沖數(shù)。由于放射性測量具有統(tǒng)計誤差，而測量結(jié)果的相對標準誤差ν_N是ν_N＝1/N]]>，其中N是T時間內(nèi)的總計數(shù)。所以N越大，相對誤差越小。因此為保證一定測量精確度就必須有一定的測量時間T，特別是在弱放射性（即N較小）時T必須選得較長。如果測量用常用的計數(shù)率計，則必須加大電路的時間常數(shù)，以積累足夠的總計數(shù)N，當把上述定標器或計數(shù)率計用于工業(yè)生產(chǎn)過程的閉環(huán)控制（如在生產(chǎn)線的測厚儀、測水儀等）時，由于測量時間T較長，對快變化過程容易造成滯后和振蕩。除此缺點以外，如果對一個多參數(shù)系統(tǒng)使用計算機控制時，那么現(xiàn)有計數(shù)率計（核心為泵電路）由于輸出的是慢變化的模擬電壓信號尚需進行一次A/D轉(zhuǎn)換，變成數(shù)字量再輸入到計算機中去，這樣系統(tǒng)經(jīng)一次轉(zhuǎn)換，必然要增加誤差。現(xiàn)有的中子水分計用的計數(shù)率計有著上述缺點。

為了解決計數(shù)率計計數(shù)時間長，不利于自動控制的缺點，本發(fā)明提出了一種實現(xiàn)快響應計數(shù)的方法，計數(shù)率計及用此計數(shù)率計的中子水分計。

圖1為快響應計數(shù)率計的電路圖，圖2是中子水分計的方框圖。

本發(fā)明的技術解決方案是這樣實現(xiàn)的：

第一，本發(fā)明的快響應計數(shù)率計是由模擬信號處理電路和中央控制裝置（單板機，簡稱中控）組成。由中控記錄和處理模擬信號處理電路來的脈沖數(shù)。本發(fā)明計數(shù)方法的特征在于由中控控制把原來需要計數(shù)的時間T等分或r個單元，每隔T_r＝T/r的時間進行一次數(shù)據(jù)處理，即清除出最早的那個T_r時間內(nèi)的計數(shù)，然后用新得到的T_r內(nèi)計數(shù)去代替它，再求這r個計數(shù)之和就得到了新的T時間的計數(shù)，采用此種計數(shù)方法的計數(shù)率計是快響應計數(shù)率計。

第二，本發(fā)明的快響應計數(shù)率計中的模擬信號處理電路可以是放大成形電路、符合-反符合電路、脈沖輻度甄別器、單道脈沖輻度分析器等;中控可以是單板機或?qū)ｉT設計的微機，其中包括中央處理單元、存貯器、CTC、鍵盤和顯示等部分。本發(fā)明的特征在于模擬信號處理電路和中控采取了上述的計數(shù)設置方法。

第三，快響應計數(shù)率計中的模擬信號處理電路可以是放大成形電路，可由一個三極管的放大電路連接到單穩(wěn)態(tài)成形電路〔L〕。從探頭來的信號經(jīng)一個三極管〔B〕的放大電路放大后接入成形電路〔L〕，從成形電路〔L〕直接接入中控〔T〕的〔CTC〕的某一通道〔CLK/TRG〕上。

第四，本發(fā)明的中控〔T〕中的〔CTC〕的四個通道是這樣安排的，除與微打相連用去一個通道外，剩下三個，其中一個通道與〔L〕相連，同時該通道還與另一通道串聯(lián)，以擴大計數(shù)量程。最后一個通道作定時器用。

第五，本發(fā)明的中子水分計由探頭〔104〕（包括中子源〔101〕、慢中子計數(shù)管〔102〕、前置放大器〔103〕）、高壓電源〔107〕，低壓電源〔106〕和計數(shù)率計〔105〕組成。本發(fā)明的特征在于計數(shù)率計采用了上述的快響應計數(shù)率計。

本發(fā)明所取得的效果與現(xiàn)有技術相比，具有以下實質(zhì)性的特點：

第一，響應速度快，由于本發(fā)明的計數(shù)系統(tǒng)更新一次計數(shù)所需的時間T_r為T_r＝T/r，因此本計數(shù)率計的響應速度比通常的定標器和計數(shù)率計提高了r倍，又因為后者在顯示和清除時刻是不計數(shù)的，而前者在顯示和清除時刻也一直在計數(shù)，因此就避免了由于死時間造成的漏計數(shù)損失，從而實際的響應速率大大超過了r倍。

第二，由于本發(fā)明的計數(shù)系統(tǒng)的響應時間T_r可取ms級，這就容易解決工業(yè)過程控制（如水分的測量和控制）中容易出現(xiàn)的振蕩問題。

第三，由于引進了中央控制裝置，因此快響應計數(shù)率計的輸出是數(shù)字量，當使用計算機進行多參數(shù)控制時避免了再經(jīng)過一次A/D轉(zhuǎn)換引進的誤差，而且該儀器本身就是智能化的，可實現(xiàn)數(shù)據(jù)的自動采集和處理，便于實驗和應用系統(tǒng)的智能化。

下面結(jié)合附圖通過實施例進一步說明本發(fā)明的細節(jié)。