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[其他]一種射線測厚方法和射線數字厚度計無效

專利信息
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
地址: 北京市海*** 國省代碼: 北京;11
權利要求書: 查看更多 說明書: 查看更多
摘要:
搜索關鍵詞: 一種 射線 方法 數字 厚度
【權利要求書】:

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;

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