Радиоизотопный прибор — SU 854141 (original) (raw)
Изобретение относится к измерительной технике, н частности к радиоизотопным измерительным средствам,и может быть использовано при контроле и автоматизации технологическихпроцессов н различных отраслях народного хозяйства.Известны радиоизотопные приборы,например Радиоизотопные толщиномеры,содержащие блок источника ионизирующего излучения, блок детектирования 0и измеритель средней частоты 1 .Недостатком известных устройствявляется то, что они имеют нелинейнуюградуировочную характеристику.Иэ известных радиоиэотопных прибо рон наиболее близким по технической,сущности является радиоиэотопный прибор кОторый сОДержит истОчник иОни"зирующего излучения, блок детектирования, дифференциальный измеритель 0средней частоты, соединенный с источником опорного сигнала 2 .,Недостатком таких радиоизотопныхриборов является появление дополниельной динамической состанляющей погрешности при изменении величины контролируемого параметра в течениецикла измерения из-за нелинейной зависимости величины выходного сигналаблока детектирования от величины кон-З 0,тролируемого параметра, т,е. нелинейности гралуировочной характеристики первичного измерительного преобра"зователя радиоиэотопного прибора.Целью изобретения является повышение точности измерения путеи умень-ЗЙения динамической составляющей погрешности измерения.Поставленная цель достигается тем,что в радиоизотопный прибор, содержащий источник ионизирующего иэлучения, блок детектирования, дифференциальный измеритель средней частоты,соединенный с источником опорногосигнала, введены измеритель среднейчастоты прямого излучения, управляемый генератор импульсов и устройствосуммирования импульсных потоков,причем выход блока детектирования соединен с входом дополнительного измерителя средней частоты прямого излучения, выход которого соединен с входом управляемого генератора импульсон, выхоц управляемого генератораимпульсов соединен с одним входом1устройства суммирования импульсныхпотоков, второй вход которого соединен с выходом блока детектирования,а выход устройства суммирования им-пульсных потоков соединен с сигнальным входом дифференционного измерителя средней частоты.60На фиг,1 приведена блок-схема радиоиэатопного прибора; на фиг,2 - график, поясняющий образование дополнительной составляющей динамической 65 погрешности измерения; на фиг.Зпример зависимости частоты управляемого генератора от средней частотыблока детектирования.Радиоиэотопный прибор содержитисточник 1 ионизирующего излучения,блок 2 детектирования, измеритель 3средней частоты прямого излучения,управляемый генератор 4 импульсов,устройчтво 5 суммирования импульсныхпотокон, дифференциальный измерительб средней частоты и источник (генератор) 7 опорного сигнала,Между источником 1 и блоком 2 детектирования помещен контролируемыйобъект 8,Прибор работает следующим образом.Контролируемый объект 8 облучается потоком ионизирующего излучения,создаваемым источником 1 ионизирующего излучения. После взаимодействияионизирующего излучения с контролируемюи объектом 8 оно регистрируетсяблоком 2 ионизирующего излучения, вкотором преобразуется в поток электрических импульсов, Этот поток электрических импульсов через устройство5 суммирования подается на вход дифференциального измерителя б среднейчастоты. На другой вход дифференциального измерителя б поступает огорНый сигнал (импульсный поток) от источника 7 опорного сигнала. Величинаопорного сигнала обычно выбираетсятакой, чтобы ее величина соответствовала величине сигнала, поступающего от блока 2 при номинальном значении измеряемой величины, напримертолщины.При этом, устанавливая требуемуюкрутизну статической характеристикидифференциального измерителя б средней частоты, на его выходе получаемсигнал, пропорциональный величине отклонения контролируемого параметра,Это справедливо в случае, если зависимость величины информативного параметра (средней частоты) выходногосигнала блока 2 детектирования отнеличины контролируемого параметраобъекта 8 линейна в рабочем диапазоне.Однако в большинстве практических случаев эта зависимость, называемая также градуировочной характеристикой, нелинейна.Принцип работы таких радиоизотопных приборов в основном циклический, т.е, происходит усреднение величины контролируемого паРаметра за определенное время - цикл измерения.Поэтому при изменении величины контролируемого параметра в течении цикла измерения наблюдается дополнительная составляющая динамической погрешности измерения.Сущность появления этой составляющей можно пояснить при помощи фиг.2. Предполагаем, что в течение первой половины цикла имеем величину параметра толщины ) 3, а в течение второй половины цикла д 1 . Если имеем5 градуировочную характеристику нелинейную вида 9, то простая графичес,кая конструкция показывает, что среднее значение выходного сигнала не соответствует величине Ьо составля ющей 3 О , а приняла новое значениеСледовательно образовалась динамическая погрешность ф= 1 о)о .Уменьшение этой динамической составляечей погрешности в предложенном устройстве осуществляется следующим образом. При помощи быстродействующего измерителя 3 средьей частоты прямого излучения измеряется величина выходного сигнала блока детектирования 2 й и в зависимости от ее величины при помощи управляемого генератора импульсов 4 вырабатывается дополнительный импульсный поток икоторый суммируется с И при помощи устройства 5 суммирования. Зависимость средней частоты потока 1 от средней частоты М выбирается такой, чтобы зависимость средней частоты суммарного потокаот величины 30 контролируемого параметра была линейна. Пример зависимости :т(Ч) показан на фиг.3.По существу получейа новая линейная градуировочная характеристикаи по ней необходимо настроить дифференциальный измеритель 6. Таким образом, уменьшается динамическая составляющая погрешность, а, следовательно, повыиается точность измерения.Уменыаение динамической составляквей погрешности позволит повысить качество выпускаемой продукции, контроль которой производится при.помощи радиоизотопных приборов, а также снизить брак, обусловленный неточностью регулирования технологическим процессов за счет наличия дополнитель ной составляющей динамической погрешности. Особенно эффективно представляется применение данного изобретения в бумажной промышленности при контроле веса 1 и бумажного полотна,где наблюдается большая неравномерность бумажного полотна, а усреднение величины веса 1 м для принятия решения о управлении происходит по суммарной длине полотна порядка 100 или более метров.Кроме того, данное изобретение позволит привести в соответствие с требованиями ГОСТ 9895-76 о линейности номинальных статических характеристик реальные радиоизотопные приборы.854141 а каэ д.4 и" ент", г.у ул.Проектная,или Е,Зубиетова ТехредТ,Маточка Корректор И,Ватруш27/5 Тираж 873 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам иэобретений и открытий113035, Москва, Я, Раушская наб. /5