Компенсационный бета-толщиномер
Союз Советскик
Социалистические
Республик
ОП ИСАНИЕ
ИЗОВРЕТЕН ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Опубликовано 30 ° 05 ° 82, Бюллетень № 20
Дата опубликования описания 30.05.82 (5I)M. Кл.
G 01 В 15/02 Ъеударстеанный комнтет
СССР
IIo делам изобретений и открытий (53) УЛ,К 621.У1У .11 (088. 8) M.Â.ÑýæèH, В.П.Домбровский и П.С.Заец
1 (72) Авторы изобретения
Карагандинское особое проектно-конструкторское бюро
Научно-производственного обьединения нЧерьтетавтаматикаап (71) Заявитель (54) КОМПЕНСАЦИОННЫЙ БЕТА-ТОЛЩИНОМЕР
Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, а именно к устройствам для измерения толщины материалов с помощью потоков элементарных частиц, в частности для изме-" рения толщины листовых материалов с помощью потока бета-излучения °
Известен компенсационный бета-толщиномер с дифференциальной ионизационной камерой, содержащий рабочий источник бета-излучения, компенсационный источник бета-излучения, рабочую ионизационную камеру,, компенсационную ионизационную камеру, шторку, серводвигатель, предусилитель, усилитель, отсчетное устройство, сопротивление нагрузки (1).
Однако бета-толщиномер, построенный по такой схеме, обладает низким быстродействием, обусловленным временем отработки сигнала рассогласования механической системы компенсации (серводвигатель, шторка), а наличие движущихся элементов ведет к снижению надежности работы устройства.
Наиболее, близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является компенсационный бета-толщиномер, содержащий рабочий источник бета-излучения и рабочую ионизационную камеру, pacrfoлагаемые по разные стороны от объекта контроля, компенсационный источ10 ник бета-излучения и компенсационную ионизационную камеру и предусилитель, камеры соединены по дифференциальной ,схеме через общий собирающий электрод, подключенный к предусилителю(2).
Недостатком такого устройства является недостаточное быстродействие.
Цель изобретения - повышение быстродействия.
Поставленная цель достигается тем, что компенсационный бета-толщиномер снабжен блоком электростатического отклонения электронов и последовательно соединенными компаратором, вход
93222 которого подключен к выходу предусилителя, блоком управления и . блоком измерения, второй выход блока управления соединен с входом блока электростатического отклонения электронов, установленного в пучке бета-излучения компенсационного источника.
На чертеже изображена функциональная схема компенсационного бета-толщиномера. ео
Бета-толщиномер содержит рабочий источник 1 бета-излучения, компенсационный источник 2 бета-излучения, рабочую ионизационную камеру 3, компенсационную ионизационную камеру 4, предусилитель 5, компаратор б, блок 7 электростатического отклонения электронов (набор пластин специальной геометрии), блок 8 управления, выполненный, например, в виде источника пита- 20 ния с автоматической регулировкой напряжения на выходе, блок 9 измерения напряжения, например; выполненный в виде аналого-цифрового преобразователя, отсчетное устройство 10, вы- 25 полненное в виде набора газоразрядных цифровых индикаторов, сопротивление 11 нагрузки. Измеряемый лист 12 находится между рабочим источником 1 и ионизационной камерой 3. 30
Камеры 3 и 4 соединены по дифференциальной схеме через общий собирающий электрод, подключенный к предусилителю g. Компаратор 6, вход которого подключен к выходу предусилителя 5, установлен последовательно с блоком 8 управления и блоком 9 измерения.
Второй выход блока 8 управления соединен со входом блока 7 электростатического отклонения электронов, раэме- 4О щенного в пункте бета-излучения компенсационного источника 2.
Толщиномер работает следующим образом.
Излучение рабочего источника 1 проходит через измеряемый лист 12 и попадает в рабочую часть ионизационной камеры 3, вызывая ионизационный ток, величина которого зависит от толщины измеряемого листа 12. Излучение компенсационного источника 2 приводит к возникновению ионизационного тока в компенсационной камере 4. Разностный ток рабочей и компенсационной ионизационных камер, проходя по сопротивлению 11 нагрузки, 55 создает на нем падение напряжения того или иного знака. Это напряжение поступает на предусилитель 5, усили9 вается и подается. на компаратор 6.
В зависимости от полярности сигнала на сопротивлении 11 нагрузки, на выходе компаратора 6 получается положительный или отрицательный, перепад напряжения, который, поступая на вход блока 8 управления, автоматически управляет величиной напряжения на выходе, которое, поступая на блок 7 электростатического отклонения электронов, увеличивает или уменьшает величину электростатического поля между пластинами. При этом пучок электронов от компенсационного источника 2, взаимодействуя с электростатическим полем, частично выходит из эоны регистрации компенсационной камеры 4 или ослабляется на пластинах. Изменение количества электронов, попадающих в компенса ционную камеру 4, приводит к изменению компенсационного тока камеры.
Таким образом, напряжение, приложенное к пластинам блока 7 электростатического отклонения электронов, определяет поток излучения компенсационного источника 2, попадающий в компенсационную камеру 4, и, следовательно, величину компенсационного тока в ней, и будет изменяться до тех пор, пока ионизационные токи в обеих ионизационных камерах не уравняются.
Так как ток в рабочей камере 3 определяется толщиной измеряемого листа 12, то напряжение с блока 8 управления, поступающее на блок 9 измерения, однозначно связано с толщиной измеряемого листа 12. Величина напряжения с блока 8 управления измеряется блоком 9 измерения и передается на отсчетное устройство 10, проградуированное для соответствующего диапазона толщины измеряемого листа.
Таким образом, быстродействие предлагаемого бета-толщиномера определяется постоянной времени ионизационных камер, а также быстродействием блока электростатического отклонения электронов, зависящего, в свою очередь, от его электрических параметров.
Формула изобретения
Компенсационный бета-толщиномер, содержащий рабочий источник бета-излучения и рабочую ионизационную камеру, располагаемые по разные стороны от объекта контроля, компенсационный
Составитель В.Парнасов
Редактор Е..Лушникова Техред Щ. Кастелевич Корректор Н.Стец
Заказ 3741/56 Тираж 614 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Н-35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП "Патент", г.Ужгород, ул.Проектная, 5 9322 источник бета-излучения и компенсационную ионизационную камеру, и предусилитель, камеры соединены по дифференциальной схеме через общий собирающий электрод, подключенный к предусилителю, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия, он снабжен блоком электростатического .отклонения электронов и последовательно соединенными компаратором, о вход которого подключен к выходу предусилителя, блоком управления и блоком измерения, второй выход блока управ29 6 Ъ ления соединен с входом блока элект" ростатического отклонения электронов установленного в пучке бета-излучения компенсационного источника.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Тоточенко Л.К. Радиоактивные изотопы . e приборостроении. М., Атомиздат, 1960, с.308.
2. Пугачева А. В., Сахаров Э.P.
Справочник по радиоизотопной автоматике. М., "Энергия", 1974, с. 73 (прототип).
