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 蓝鹏测控-射线测厚技术方案

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射线测厚技术方案

一、工作原理

1. 探测原理:图1画出了探测原理示意图。本仪器使用X射线源。进入电离室的X射线,其中一部分和电离室壁以及电离室内所充的气体发生光电效应和散射。其次级电子使电离室内的气体产生正负离子。在电离室电极电压的作用下分别流向负、正极。正、负极收集到的电流为109A108A量级。通过静电计转变为电压信号。 

123.JPG     

射线源和电离室之间加上钢板后,由于钢板吸收掉一部分X射线。使电离室的电离电流减小。静电计的输出电压U也就随之变化。钢板越厚电离电流就越小。钢板的半减弱层大约为0.8mm。也就是钢板厚度每增加0.8mm,电离电流就减少一半。因此静电计的输出电压U和钢板厚度T将存在确定关系U(T)

     1         U0

T= Ln

     μ        U(T)

由探头内的静电计的输出电压U(T)和厚度值T的关系,计算出厚度值T是电子学电路和计算机的任务。

二、仪表构成

1) 探头:由4个大气压充氙薄窗电离室和AD549AD515)低输入电流运算放大器高阻电容组成的静电计构成。探头的作用是将射线的10-910-8A的电离电流转变成05V电压。

2) 仪表部分:由电源、输入隔离放大器、输出隔离放大器和开关量光耦构成。

a.电源是50W24V开关电源。

b.输入隔离板包括隔离电源、电离室高压电源及隔离放大器。隔离放大器的作用是把现场地(探头、C形架接现场地)和AD变换和计算机的地隔离,防止干扰和烧坏电脑。

c.输出隔离板包括隔离电源和隔离放大器,该隔离放大器把D/A变换的偏差模拟量和控制计算机(接收D/A偏差模拟信号的设备)隔离开。

d.开关量光耦把计算机输出的数字信号和现场信号或控制计算机隔离开,和把控制计算机来的数字设定信号与测厚仪计算机的信号地隔离。

3) 计算机由A/D变换和D/A变换多功能板PCLabcard PCL-818LS和研华工控机IPC-610H15吋液晶触摸屏构成。

 

这样的配置使测厚仪不但是完成厚度值、偏差值的计算,还能记录生产过程、历史曲线为管理者提供管理依据。

 

222.JPG

三、技术指标

1.量程:4位数字指示,钢板最大测量厚度4mm

1. 灵敏度:最后一位指示0.001mm

2. 指示误差:小于等于|±0.2%|或±2µm,在校正点小于等于|±0.1%|或±1µm

3. 采样时间:25/秒,或根据用户要求设计最快可达50/秒。

4. 响应时间:50毫秒,或根据用户要求最高到20毫秒。

5. 温度稳定性:环境温度050℃读数变化小于±0.2%

6. 电压稳定性:电网电压变化10%,读数变化小于±0.1%

7. 统计噪声:由放射源活度和要求的响应时间及被测材料厚度决定,参考值同美国DMC450测厚仪(附美国DMC450技术指标)。

9.偏差模拟输出: 100mV/um50mV/um

10X射线源参数:高压60-70KV,电流0.5-0.6mA

 

四、安装方法及注意事项

a) 根据现场条件,准备好探头移动导轨、C形架、仪器台架以及冷却水机

b) 准备好交流稳压器,保证供电波动在220伏±10%以内。

c) 电缆线应通过铁管由控制室连到现场。

d) 为防止两处地间的电位差形成的电流烧坏仪器,一般探头端接地。当仪表架和轧机架不能连成一体时仪表部分要与仪表架绝缘。

 

C形架附近要有明显的、统一的放射性标志,仪表要有专人保管和检修。

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