[其他]一種射線測厚方法和射線數字厚度計

無效

• 申請號: 87104380
• 申請日: 1987-06-25
• 公開（公告）號: CN87104380B
• 公開（公告）日: 1988-10-05
• 發明（設計）人: 王澤民
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: G01B15/02
• 分類號: G01B15/02
• 代理公司: 清華大學專利事務所
• 代理人: 張志東

1、一種在線無接觸材料厚度測量方法是：

由射線源〔1〕發出的射線穿過被測材料，一部分被材料吸收，剩余射線被探測器〔2〕接收，產生與材料厚度有關的電流信號I₁＝I₀e-μTh]]>，其中I₀為材料厚度為0時探測器的輸出電流（A），μ為材料的吸收系數（cm^-1），Th為板材厚度（cm）;

通過前置放大器〔3〕轉換成電壓信號V₁＝V₀，V₀為材料厚度為0時前置放大器的輸出電壓信號;

再通過運算放大和具有指數特性的A/D變換直接變換成厚度數字信號Th＝1/μlnV₀/V₂;

其特征在于所說的模擬信號的運算和指數A/D變換的方法是：

a）由放大倍數為-1，正輸端加V₀/2偏壓的運算放大器〔5〕將電壓信號V₁＝V₀轉變成V₂＝V₀（1-）;同樣也可以由前置放大器在正輸入端加偏壓V₀，探測器加正高壓，得到V₁＝V₀（1-）;

b）把電壓信號V₂輸入到電壓比較器〔6〕的正輸入端，電壓比較器的負輸入端連接-RC回路，RC回路的電容C與電子開關K并聯接地，電壓V₀通過電阻R給電容C充電，電容C的電壓Vc輸入到電壓比較器〔6〕的負輸入端;

電容上的電壓

,其中T為電容C的充電時間（秒），

c）在T＝0時刻使閉合的電子開關斷開，電容C開始充電，當電容上的電壓

時，即T/RCμTh時，電壓比較器〔6〕翻轉;

d）斷開電子開關K的同時打開計數與門〔7〕，計數器〔8〕開始記錄時鐘產生器〔9〕的脈沖，電壓比較器〔6〕翻轉時關閉與門〔7〕，計數器〔8〕停止計數，該計數n就代表了被測材料的厚度值;

e）電阻R、電容C、時鐘頻f根據公式

Th/n=1/μRCf選擇，

Th/n表示每個脈沖代表的厚度值，由厚度計的靈敏度選定，μ由射線能量和材料決定;

f）修正透過被測材料的射線與指數規律偏離的方法是在RC回路的電阻R上并聯由電子開關Ke1、Ke2控制通斷的電阻R₁、R₂，電子開關由電壓比較器〔11〕、〔12〕控制，當電容上的電壓Vc達到預定的電壓U₁^*時，電壓比較器〔11〕翻轉，使電子開關Ke1通導，電阻R₁并聯于R上，同樣，當電壓Vc＝U₂^*時，電阻R₂并聯于R和R₁上，這樣在電容C充電的過程中改變幾個時間常數，充電曲線成為幾段折線，這就是用折線擬合材料對射線吸收曲線的方法。

2、一種射線數字直讀式厚度計，由射線源〔1〕，探測器〔2〕，前置放大器〔3〕及二次儀表構成，其特點在于所說的二次儀表采用厚度值A/D變換電路，時間常數調節電路和V₀保持電路;

a）厚度值A/D變換電路是放大倍數為-1，正輸入端加V₀/2偏壓的運算放大器〔4〕;放大器〔4〕的輸出信號連接到電壓比較器〔6〕的正輸入端，電壓比較器〔6〕的負輸入端連接由電阻R，電容C和電子開關K組成的RC回路〔5〕;

時鐘產生器〔9〕產生的時鐘脈沖經過2ⁿ分頻電路后斷開電子開關K，使電容C充電，反向后打開與門〔7〕，與門〔7〕被電壓比較器〔6〕翻轉關閉;

計數器〔8〕記錄通過與門〔7〕的時鐘脈沖，該脈沖數就是厚度值;