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Verfahren zur Beeinflussung, insbesondere zum Linearisieren, der Anzeige von Messungen
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Beeinflussung, insbesondere zum Linearisieren, der Anzeige von Messungen und ist dadurch gekennzeichnet, dass eine von der Messgrösse abgeleitete, mit ihr in bestimmtem funktionellem Zusammenhang stehende Grösse mittels einer Messeinrichtung gemessen wird, deren zugehörige Anzeigeeinrichtung im Zuge des Durchlaufens von der Ausgangslage bis zur Endanzeige die Empfindlichkeit der Messeinrichtung in bezug auf die Messgrösse bzw. die abgeleitete Grösse nach einem solchen funktionellen Programm ändert, dass die Endanzeige in dem gewünschten, insbesondere linearen, Zusammenhang mit der Messgrösse steht.
Ferner wird vorgeschlagen, dass die Messgrösse in eine Zeitgrösse umgewandelt wird und diese Zeitgrösse mit einem mit einer variablen Frequenz beaufschlagten Impulszähler gemessen wird, wobei die Frequenz in Abhängigkeit von der jeweils schon angezeigten Impulszahl nach einem aus dem funktionellen Zusammenhang zwischen der Messgrösse und der Zeitgrösse abgeleiteten Programm geändert wird.
Erfindungsgemäss ist es auch möglich, dass die Messgrösse in eine Spannung umgewandelt wird, die In einem Spannungsanzeigegerät angezeigt wird, und dass entsprechend dem jeweils schon angezeigten
Spannungswert die Empfindlichkeit des Spannungsanzeigegerätes geändert wird.
An Hand der Zeichnung, die eine Dickenmessvorrichtung zeigt, soll die Erfindung beschrieben werden.
Die Vorrichtung weist eine Strahlenquelle l, einen beweglichen Vergleichsabsorber 3, z. B. aus Plexiglas, einen Detektor 2, einen Impulszähler 5 und einen Zeitzähler 6 auf. Die Strahlenquelle 1 ist in vorteilhafter Weise eine radioaktive Strahlenquelle. Als besonders geeignet für Messgüter mit einem Flächengewichtsbereich von 0, 5 bis 1, 5 g/cm2 hat sich Ru 106 herausgestellt. Es Ist aber durchaus möglich, an Stelle einer radioaktiven Quelle eine andere zu setzen, wie z. B. eine Röntgenröhre.
Der Strahlenquelle gegenüber liegt ein Detektor 2, der der Strahlenquelle angepasst ist. Wie bereits erwähnt, werden mit Vorteil die an sich bekannten Plastikszintillatoren verwendet.
Im folgenden sei nun das Messprinzip näher erläutert ; das Messgut wird auf irgendeine Weise, z. B. mittels Rollen, zur Messstrecke gebracht. Durch Eindringen des Messgutes 9 In den Strahlengang 10 zwischen der Strahlenquelle l und dem Detektor 2 erfolgt durch die Absorption des Messgutes eine Zählratenänderung (Impulszahl pro Sekunde). Bei Unterschreiten einer vorgewählten Schwelle, d. h. wenn die Zählrate einen bestimmten Wert unterschreitet, wird eine elektronische Programmeinheit 4 ausgelöst. Dadurch wird zunächst, z. B. mit Hilfe einer pneumatischen Vorrichtung 11, der Vergleichsabsorber 3 aus dem Strahlengang 10 entfernt.
Nach einer ebenfalls durch die Programmeinheit festgelegten Verzögerungszeit-die Randzonen sollen nicht mitgemessen werden, da sonst unter Umständen Verfälschungen des Messergebnisses eintreten können-öffnet die Programmeinheit je ein Tor in einem Impulszähler 5 und einem Zeitzähler 6.
Die vom Detektor 2 kommenden Impulse können nun in den Impulszähler 5, der ein inver-
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Beendigung der Istwertmessung wird nun über die Programmeinheit 4 der Vergleichsabsorber 3 neuerdings in den Strahlengang 10 eingeschoben. Durch das Auslaufen des Messgutes 9 aus der
Messstrecke ergibt sich eine Zählratenänderung, die wieder die Programmeinheit 4 auslöst. Nach einer weiteren vorgewählten Verzögerungszeit beginnt nun die Sollwertmessung.
Ist der Impulszähler 5 ein invertierbarer Binärzähler, so kann man den Inhalt des Impulszäh- lers 5 invertieren und bei der Vergleichsmessung bis auf den Wert 0 zurückzählen. Die Programm- einheit 4 gibt sowohl den Impuls zum Invertieren als auch die Impulse zum Öffnen der Tore im Im- pulszähler 5 und Zeitzähler 6.
Bei der Sollwertmessung werden die durch den Vergleichsabsorber 3 durchtretenden Impulse im Impulszähler 5 gezählt, u. zw. wird nun mit dem Zeitzähler 6 diejenige Zeit tv bestimmen, die die durch den Vergleichsabsorber festgelegte Zählrate zur Erreichung der gleichen Impulszahl N benötigt, welche bei der vorangegangenen Istwertmessung im Impulszähler erreicht wurde. Durch den Vergleichsabsorber ist dabei eine Zählrate Nv festgelegt. Da nun folgende Beziehung gilt : ti x Ni = N = tv x Nv, so ergibt sich, dass tv = ti x Ni/Nv ist. Die Zeit tv ist daher nur proportional der Istwertzählrate bzw. verkehrt proportional der Dicke. Alle multiplikativen Messfehler, z. B. Abnahme der Quellenstärke mit der Halbwertzeit der Strahlenquelle, sind durch die obige Beziehung eliminiert.
Während der Sollwertmessung wird der Zeitzähler 6 von einem Oszillator 7 gesteuert, so dass das jeweilige Produkt aus Oszillatorfrequenz und Zeit der Vergleichsmessung eine für den Messwert charakteristische Anzeige bildet. Will man eine lineare Endanzeige in der Anzeigevorrichtung 8, so kann man die Frequenz des Oszillators 7 gemäss einem aus dem funktionellen Zusammenhang zwischen Messwert und Zeit der Vergleichsmessung abgeleiteten Programm ändern. Die Anzeigevorrichtung 8 läuft während der Messung ständig mit der Zählung im Zeitzähler 6 mit. Die angezeigte Zahl durchläuft also von einem Ausgangswert bis zum Endwert, d. h. dem Messergebnis, alle Zwischenwerte.
Die Frequenzänderung des Oszillators 7 kann nun mit bestimmten Zahlenwerten in der Anzeigevorrichtung gekoppelt sein, d. h. die Frequenzänderung erfolgt nach einem anzeigeabhängigen Programm, wodurch durch die Ankoppelung an bestimmte Anzeigewerte eine zwangsläufige fehlerfreie Linearisation erreicht wird.
In der Zeichnung sind die Einwirkungen der einzelnen Einheiten durch Pfeile symbolisch dargestellt.
Mit Hilfe des erfindungsgemässen Verfahrens kann man nicht nur die Anzeige linearisieren, sondern es kann auch eine Beeinflussung nach einer andern Gesetzmässigkeit erfolgen (logaritmisch, nach einer e-Potenz usw. ). Will man z. B. linearisieren, so muss man die Kurve des Zusammenhanges zwischen dem jeweiligen Anzeigewert und der Messgrösse graphisch differenzieren, so dass die tv-Frequenzkurve die erste Ableitung der Messgrösse-Anzeigekurve darstellt.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Beeinflussung, insbesondere zum Linearisieren, der Anzeige von Messungen, da-
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nellem Zusammenhang stehende Grösse mittels einer Messeinrichtung gemessen wird, deren zugehörige Anzeigeeinrichtung im Zuge des Durchlaufens von der Ausgangslage bis zur Endanzeige die Empfindlichkeit der Messeinrichtung in bezug auf die Messgrösse bzw. die abgeleitete Grösse nach einem solchen funktionellen Programm ändert, dass die Endanzeige in dem gewünschten, insbesondere linearen, Zusammenhang mit der Messgrösse steht.
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