DE2352522A1

DE2352522A1 - Verfahren und anordnung zur dickenmessung mittels gammastrahlenabsorption

Info

Publication number: DE2352522A1
Application number: DE19732352522
Authority: DE
Inventors: Helmut Kubisiak; Dietrich Dipl Ing Sorgenicht
Original assignee: EXATEST MESSTECHNIK GmbH
Current assignee: EXATEST MESSTECHNIK GmbH
Priority date: 1973-10-19
Filing date: 1973-10-19
Publication date: 1975-04-30
Also published as: US3953736A; GB1490076A; JPS5079350A; FR2248557A1; DD114987A5; FR2248557B1

Description

352522

■„ EL MAMSCII & utrssBtBOBF, den 18olO„1973

UWDBMAHfNSTHASSE 01

SIPIvING. K. SPABING postkack ₄o„

PATBNTASTWilTE

Beschreibung zum Patentgesuch

der Fiama EXATEST Meßtechnik GmbH,, 509 Leverkusen _s. griedrichstr<,

betreffends

"Verfahren und Anordnung zur Dickenmessung mittels Gammastrahlenabsorption¹¹

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Dickenmessung mittels einer Garamastrahlenquelle bekannter Intensität auf der einen Seite eines Meßobjektes und einer auf der anderen Seite angeordneten Detektoranordnung _s die eine der durch die Meßobjektabsorption geschwächten Intensität proportionale Impulsrate liefert«

Derartige Anordnungen sind bekannte Als Gammastrahlen¹=

quelle verwendet man ein radioaktives Isotrop, vorzugsweise

137
Cs , wenn zum Beis

messen werden sollen«

137
Cs , wenn zum Beispiel Grobbleche im Walzwerksbetrieb ge

Bei bisher bekannten Verfahren verwendet man als Detektor= anordnung eine Ionisationskammer oder einen Szintillationskör·» per mit angekoppeltem Fotomultiplier? die letztere Variante ist bevorzugt, weil dann mit enger kolliraierter Strahlung gearbeitet werden kann, die bezüglich des Strahlenschutzes'weniger Probleme aufwirfto In beiden Fällen erscheint am· Ausgang der Detektoran= Ordnung eine Folge statistisch verteilter Xmpulse_o

■ 509818/0S1S · - 2 -

Bisher bekannte Verfahren führen diese Impulsfolge einem Wandler SU_-5, der ein analoges Signal proportional der mittleren Impulswahl in der Zeiteinheit als Maß für die Intensität bildet» Um die Betriebsweise dieses Wandlers möglichst nahe demselben Arbeitspunkt su gewährleisten, werden neben dem eigentlichen Meßobjekt noch zusätzliche Absorptionsbleche bekannter Absorption in den Strahlengang eingebracht, um nahe einer Wenndicke zu arbeiten, und die Stellung des die Absorberfeleche tragenden Mechanismus wird im ausgewerteten Meßergebnis berücksichtigt. Da eine Digitalanzeige des Meßergebnisses vom Anweher bevorzugt wird, erfolgt eine abermalige Wandlung des analogen Xntensitätswertes unter Berücksichtigung des digital vorliegenden Sig= nals, das die Stellung des Äbsorberblechmechanismus repräsentiert .

Nachteile dieses bekannten Verfahrens sind die Notwendigkeit eines mechanisch bewegten Mechanismus_y der unter den rauhen Betriebsbedingungen eines Walswerks Anlaß su Störungen gibt, und die Einführung von Meßfehlern infolge Arbeitspunktverschiebung in den analogen Schaltkreisen.

Aufgabe der Erfindung ist es,? ein Verfahren anzugeben, bei dem beide Machteile vermieden sind« Im Rahmen der Erfindung werden auch Anordnungen zur Durchführung des Verfahrens vorgeschlagen,.

Das Verfahren zur Dickenmessung mittels einer Gammastrahlenquslle bekannter Intensität auf der einen Seite eines Meßobjektes und einer auf der apderen Seite angeordneten Detektoranordnung _s die eine der durch die Meßobj ekt ab sorption geseliwäshtea Intensität proportionale Impulsrate liefert _g

ist zur Lösung dieser Aufgabe gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß der maximaler (oder minimaler) Meßobjektdicke entsprechende Zählstand eines Anζeigenzählers mit von der Impulsrate durch die digitale Linearisierung
abgeleiteten, jeweils eine Dickeneinheit-repräsentierenden Impulsen leergezählt (oder weitergezählt) und der verbleibende Zählstand zur Anzeige gebracht wird.
Dieses Verfahren beruht auf folgenden Überlegungen:

Die Impulsrate n_ hinter einem Meßobjekt der Dicke χ ist gegeben durch die Exponentialfunktion

n_Q = η . exp - ,Ux₀ (1)

worin"η die Impulsrate ohne Meßobjekte ist und /u der Absoiptionskoeffizient, welcher materialabhängig ist und für eine gegebene Materialzusammensetzung (legierung) und Tempe ratur zunächst als konstant angesehen werden kann.

Es sei nun angenommen, daß ein Meßobjekt gegebener
Dicke χ ersetzt wird durch ein anderes Meßobjekt der Dicke x, = χ °- d. Dann ergibt sich die zugeordnete Impulsrate

ⁿl = ⁿo ^exP "./^{u (x}o " ^{d) = n}o ^{(1 +} b ■

woraus sich für den Divisor D, der zu einer "Dickeneinheit" d gehört, ergibt

D =

(exp Aid- 1 (3)

Zunächst erkennt man, daß D von der Impulsrate η selbst unabhängig ist, und daß bei weiterer Verminderung der Dicke um eine weitere ⁿDickeneinheit^M d gelten wird:

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n₂ = Xi₁ (1 + ^)₁ etc. (4)

Mit Hilfe dieser Grundformeln lassen sich die jeweils eine "Dickeneinheit" repräsentierenden Impulse ableiten, indem man'- ausgehend von der Zählrate η - feststellt, wie oft

gebildet werden muß, damit man zu der gemessenen Zählrate η gelangt. Dies läßt sich aber mittels digitaler Schaltkreise verwirklichen, bei denen die Nachteile analoger Schaltungen (Drift etc.) vermieden sind. ~

Analyse der Gleichung (1) zeigt, daß η abhängt von der Grundintensität η der Quelle,, dem Absorptionskoeffizienten ja nnd der Ausgangsdicke χ . Da für die Ableitung der Dickenimpulse χ theoretisch vorgegeben wird, kann man bei Inbetriebnahme einer erfindungsgemäß arbeitenden Anordnung η mittels eines Standard-Meßobjektes feststellen, da nur dieser Wert bei der Linearisierung benötigt wird. Das Abklingen der Quellenaktivität kann durch Nachstellen des Wertes für η kompensiert weMen, und Veränderungen des Absorptionskoeffizienten können bei der Ermittlung des endgültigen Meßwertes ebenfalls auf digital ei»;.We ge Berücksichtigung finden, da diese Änderungen und ihre .abhängigkeit von Legierungszusammensetzung, Temperatur, etc» bekannt sind.

Anstatt von einer maxiraAleü Dicke auszugehen, kann man auch von einer minimalen Dicke ausgehen und aufwärts zählen, wobei aber die Art und Weise der Linearisierung der Exponentialfunktion dieselbe bleibt.

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Bei sehr hohen Impulsraten kann es geschehene, daß die Detektoranordnung mehrere dicht aufeinanderfolgende Impulse als nur einen Impuls erkennt. Dies führt zu der ebenfalls einer Exponentialfunktion in Abhängigkeit von der Zählrate unterliegenden Totzeit, die gemäß einer Weiterbildung der Erfindung dadurch kompensiert werden kann, daß der Divisor D während des jeweiligen Meßzyklus korrigiert wird.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den beigefügten Ansprüchen.

Die beigefügten Zeichnungen beziehen sich auf bevorzugte Ausführungsbeispiele.

Fig. 1 stellt in Blockform eine vereinfachte Schaltung für die Linearisierung dar.

Fig, 2 zeigt eine Erweiterung der Schaltung nach Fig. 1 mit erhöhter Genauigkeit der Linearisierung und Erläuterung der an den Anzeigezähler angekoppelten Schaltkreise, und

Fig. 3 ist eine schematische Darstellung einer Gesamtmeßanordnung unter Verwendung der Schaltung nach Fig. 1 oder 2, jedoch mit einigen Modifikationen.

In den Figuren sind nur die wesentlichen Komponenten gezeigt? Steuereinrichtungen, Stromversorgungen etc_o wurden* weil dem Fachmann bekannt und zur Erläuterung der Erfindung nicht erforderlich, nicht mitdargestellt.

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Im Eingang der Schaltung nach Fig» I werden die Impulse η über ein Gatter 10 geführt, das von einem Taktgeber 12 für vergebene Zeitintervalle entsperrt wird. Als Beispiel sei angenommen, daß der Taktgeber das Gatter während einer Sekunde öffnet.

Während dieser Zeit durchlaufen η Impulse das Gatter und gelangen über Leitung 11 an den Zähleingang der Zähler 14 und 16 sowie des Teilers 18.

Ss sei angenommen, daß der maximal zu messenden Dicke
des Materials eine Impulsanzahl η zugeordnet ist und das zu messende Material um einige Einheiten dünner sei, wobei eine Einheit mit 0,1 mm angenommen ist. Zu dieser Dicken-Einheit
.gehört ein Divisor D? er wird gemäß Gleichung (3) berechnet.

Zunächst wird festgestellt, wann die Zahl η beim Einzählen von η erreicht wird. Dies geschieht durch den .jRompa=· rator 20, an dessen einem Eingang 22 der jeweilige Zählstand des Zählers 14 anliegt, während an seinem Vorgabe-Eingang 24 die Zahl η voreingestellt wird«, Sobald dies eintritt _e liefert der Ausgang 26 des Komparators einen Impuls über ein ODER-Gatter 28 auf die Leitung 30. Dies geschieht während jedes
Meßintervails nur einmal, da nur einmal der Gleichstand möglich Ist? die Zählkapazität des Zählers 14 ist so ausgelegt, daß er auch bei den dünnsten zu messenden Materialien noch
nicht "überläuft". Die Rückstellung des Zählers 14 auf Null
erfolgt erst mit dem Ende des Taktimpulses von dem Taktgeber 12 {BESET-Leitung 32).

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In dem Augiblick, in dem der Ausgangsimpuls N, des Komparator s 20 auf der Leitung 30 erscheint ₉ sind auf die Ausgangsleitung 34 des Teilers IS η /D Impulse gegeben worden, die im

~"O

Speicher 36 gespeichert worden sind. Der Impuls auf Leitung 30 stellt nun einerseits den Zähler 16 "- der notwendigerweise in diesem Augenblick ebenfalls bis no.gezählt hat - auf Null zurück und veranlaßt außerdem, daß der Inhalt des Speichers, also die Zahl η /D, dem einen Eingang dines zweiten Komparators 38 präsentiert wird.

Es kommen nun weiter Impulse über Gatter 10 an den Eingang des Zählers 16., und-wenn weitere η /D Impulse gezählt worden sind (mit denen aus der ersten Phase also zusammen = η + η /D !) , sind der Zählstand des Zählers 16 und der Zählstand am anderen Eingang des Komparators 38 gleich« Infolgedessen gelangt ein weiterer Impuls N, über ODER-Gatter 28 auf Leitung 30, stellt den Zähler 16 auf Hull zurück und νeinlaßt^ daß die jetzt in Speicher 36 gespeicherte Zahl am Eingang des Komparators 38 präsentiert wird. Diese Zahl ist natürlich η /D (aus der ersten

2 —o

Phase) , vermehrt um n_Q/D J[aus der zweiten PhaseI , also gleich B° <¹⁺5>·

Wenn der Zähler 16 nun bis zu dieser Zahl gezählt hat, gibt es erneut einen AusgangsimpuIs ISU am Komparator 38, und durch das Gatter 10 sind in diesem Augenblick n^ Impulse gelaufen:

n₂ = Ti₁ + n_x/D = (n_Q 4- n_Q/D) -4- ~o (1 + i) .„ (6) _

Beim nächsten Zyklus wird ein Impuls beim Zählstand

ⁿ3 -■ ⁿ2 * ^Ά2^^Ώ ^⁷)

abgegeben, und so fort_o

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Auf diese Weise repräsentiert jeder Impuls auf Leitung 30 eine Abweichung der Dicke um eine Dickeneinheit, ausgehend von der maximalen Dicke X. Mit den Impulsen auf Leitung 30 wird deshalb ein Zähler 40 leergezählt, der voreingestellt worden ist auf den Quotient aus der Dicke X und Dickeneinheit. Beträgt zum Beispiel die maximale Dicke χ 100 mm und die Dikkeneinheit 0,1 mm, so wird der Zähler 40 auf 1.000 vor eingestellt und leergezählt.

Beträgt die Dicke genau 100 mm, so wird gerade noch der erste Impuls N, erzeugt, und der Zähler 40 zeigt 99,9 an. Durch die noch zu erläuternde Interpolation wird aber dafür gesorgt, daß 99,99 angezeigt würde. Wenn dies stört, kann man den Zähler 40 auch auf 100,1 (ohne Interpolation) oder auch 100,01 voreinstellen (mit Interpolation).

Gemäß Fig. 2 ist, abweichend von Fig. 1, vorgesehen, daß die Totzeit des Detektors-kompensiert wird. Man kann davon ausgehen, daß die Digitalschaltkreise eine gegenüber der Detektor-Totzeit vernachlässxgbare Totzeit haben, so daß ZählVerluste in den Schaltkreisen keine Rolle spielen. Die maximale Frequenz der Impulsfolge ist aber für den Detektor etwa 1 MHz. Wird die Pulsfolgefrequenz höher - was durchaus möglich ist -, so ist die gemessene Impulszahl η kleiner als die wahre Impulszahl. Dieser Zusammenhang ist gegeben durch die Gleichung

η_χ = η_χ exp - η_χΤ Χ8)

In der Anordnung nach Fig. 2 ist nun vorgesehen, daß der Divisor für den Teiler 18 entsprechend variiert wird. Die ein-

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laufenden Impulse werden mittels Teiler 50 durch den Divisor T geteilt und einem Vorwärtszähler 52 zugeführt, an welchem der Divisor D vorgegeben ist. Am Ausgang steht der neue Divisor D = D + —x an, der dann dem Teiler 18 eingegeben wird. Der Nenner T wird, um eine noch genauere Linearisierung zu erhalten, abhängig von der Zählrate - jedoch seriell - umge-* schaltet, also in Stufen, die von dem Parallelausgang 54 des Zählers 14 gesteuert mittels des Umschalters 56 vorgegeben werden.

Weiterhin ist in Fig. 2 dargestellte wie die oben erwähnte Interpolation zwischen zwei aufeinanderfolgenden linearisierten Meßimpulsen auf Leitung 30 erfolgen kann.

Da der Teiler 18 zu jedem Zeitpunkt eines Meßzykius die Impulszahl für eine Dickeneinheit liefert.,? kann man sie mittels des Teilers 60 eins zu zehn untersetzen, um näherungsweise die Impulszahl für eine Zehntel Dickeneinheit zu erhalten. Der Ausgang des Teilers 60 zählt einen mit "9" voreingestellten Zähler 62 leer, an dessen Ausgang direkt die Hundert del-mm-=Wer te erscheinen.

Dem Anzeigezähler 40 sind noch Korrekturschaltkreise zugeordnete Je nach dem zu messenden Material und der Temperatur desselben ist die Zahl im Zähler 40 zu korrigieren. Zu diesem Zweck wird das im Zähler 40 anstehende Ergebnis seriell in ein Register 66 übertragen _B dessen letztes Digit von Zähler 62 angesteuert ist» Der Ablauf erfolgt durch Umwandeln in eine Impulsfolge konstanter Frequenz, die einen Aufwärtszähler 70 speist, dabei jedoch über die Materialkorrekturschaltung 72 und die

10 -

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Temperaturkorrektursehaltung 74 geführt ist. Dort werden Impulse addiert bzw. substrahiert; die erforderlichen Werte ergeben sich aus.den bekannten physikalischen Zusammenhängen zwischen der Absorptxonskonstante und der Legierungszuammensetzung einerseits, der Temperatur andererseits.

Die einzugebenden Daten für D und T hängen ebenfalls von den physikalischen Zusammenhängen ab? D läßt sich, wie oben gezeigt wurde, aus der Dickeneinheit ableiten, während die einzelnen T-Werte iterativ durch ein "trial and error"-Verfahren unter Benutzung von Normalien ermittelt werden, wobei die Iteration solange fortzusetzen ist, bis über den gesamten Meßbereich die gewünschte Genauigkeit erreicht ist.

Es versteht sich, daß auch für die Kompensation des Abklingens der Aktivität des verwendeten Isotops gesorgt werden muß.

Dies kann einfach dadurch geschehen, daß D in regelmäßigen Zeitintervallen um eins verringert wird. Die Länge dieses Intervalls richtet sich selbstverständlich nach der Halbwerts-

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zeit des Isotops. Bei Cs beträgt das Zeitintervall etwa drei Monate. Eine andere Lösung zeigt Fig. 3.

Die Quelle 100 enthält das Isotop und, zwischen der Quelle 100 und dem Sgintillationskörper 102 befindet sich das Meßobjekt MO» Die Gammastrahlung, welche das Meßobjekt MO durchdrungen hat, löst im Ssintillationskörper 102 Lichtirapulse aus, welche mittels des Fotomultipliers 104 in elektrische Impulse umgewandelt werden und in statistischer Verteilung entsprelicend

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dem Zerfall des Isotops in Quelle 100 auf Leitung 105 erscheinen. Damit der Fotomultiplier hinsichtlich seiner Be-" triebsdaten überwacht wird, sind zwei Fensterdiskriminatoren 106 und 106' vorgesehen, die jeweils die Impulsrate in einem bestimmten Ausschnitt des Amplitudenspektrums auf Leitung 105 erfassen, wobei diese"Amplitudenfenster derart gewählt sind, daß unter normalen Betriebsbedingungen die gleiche Impulsrate in beiden Fenstern vorliegt. Diese Impulsraten werden als Eingangssignale einem Regler 108 zugeführt, der im Falle einer Abweichung die Hochspannungsversorgung 112 solange verstellt, bis die gewünschten Betriebsdaten für den Fotomultiplier 104 wieder hergestellt sind.

Die Leitung 105 ist ferner verbunden mit einem Amplitudendiskriminator 114, der dazu dient, die durch das Rauschen des Fotomultipliers 104 hervorgerrufenen und nicht von der Gammastrahlung herrührenden Impulse' niedriger Amplitude zu unterdrücken. Dem Amplitudendiskriminator 114 folgt ein Impulsformer 116, der die einlaufenden Impulse in Impulse gleicher Dauer umformt. Bei einer sehr hohen Pulsrate auf Leitung 105 kann es geschehen, daß zwei oder auch mehr unmittelbar aufeinanderfolgende normierte Impulse einander überlagern und später als nur ein Impuls erfaßt werden. Dies führt zu der oben erwähnten Totzeit, für. die die Korrekturmöglichkeit anhand von Fig. 2 bereits erläutert worden war.

über einen Schalter 118 gelangt die Pulsrate nun an den Zähleingang eines Zählers 120, der mittels einer Programmiereinrichtung 122 auf eine gegebene Anzahl von zu zählenden Im-

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pulsen voreinstellbar ist, und bei Erreichen dieser Impulszahl einen Sperrimpuls auf das Gatter 110 gibt. Die Öffnung des Gatters und das Voreinstellen des Zählers 120 erfolgt mittels einer Kontrolleinrichtung 124, die auch der Überwachung der übrigen Betriebsabläufe dient, und beispielsweise ausgelöst v/erden kann durch einen Detektor für das Vorhandensein von zu messendem Material zwischen Quelle und Szintillationskörper. Das Gatter bestimmt das Intervall des Meßzyklus, während dem von dem Taktgeber 126 Impulse auf die Leitung 11 gegeben werden. Die Leitung 11 führt zu der Schaltungsanordnung nach Fig. 1 oder 2, wie sie dort mit strichpunktierten Linien umrahmt angegeben ist.

Man erkennt, daß hier die Funktionen der Impulsrate vom Fotomultiplier und der Taktgeberzeitvorgabe vertauscht worden sind. Der Sinn dieser Vertauschung liegt darin, daß mittels der Programmiereinrichtung 122 eine Impulszahl der Meßimpulse vorgegeben werden kann, bei der nach der Statistik eine gewünschte Genauigkeit erreicht wird,' da die Meßgenauigkeit proportional der Wurzel aus der gewählten Impulszahl ist. Man gibt beispielsweise vor, daß für jede Dickeneinheit eine Mindestanzahl von Impulsen gezählt werden muß. Danach kann man errechnen, auf welchen Wert der Zähler vorprogrammiert werden muß, damit bei der Mindestdicke die gewünschte statistische Genauigkeit erreicht wird.

Man erkennt auch, daß bei dieser Anordnung die Dauer des Meßintervalls umso größer ist, je dicker das Meßobjekt MO ist, weil ja dann die Gammastrahlung mehr geschwächt wird, infolgedessen auf Leitung 105 die Impulsrate abnimmt. Einer größeren

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- 13 - ' Jß

Meßobjektdicke ist dann also eine höhere Zahl von zu verarbeitenden Impulsen, geliefert von dem Taktgeber 126 mit konstanter Frequenz, zugeordnet« Deshalb muß man bei der Voreinstellung für den Komparator 20 nicht von der Impulszahl für das dickste erwartete Meßobjekt ausgehen,, sondern von der für das dünnste vorgegebene Meßobjekt, und es muß auch der Zähler, der von der Leitung 30 angesteuert wird, in seiner Funktion umgekehrt werden, daß er von dieser Mindestdicke ausgehend in Dickeneinheiten aufwärts zählte Aus diesem Grunde ist in Fig, 3 an den Ausgang der Leitung 30 der Zähler 42 angekoppelt, bei dem es sich um einen Aufwärtszähler mit einer Vorgabeschaltung 44 handelt? die letzte© gibt analog Figuren 1, 2 den Quotienten aus Minimuradicke und Dickeneinheit vor.

Die andere Schalteinstellung des Schalters 118 dient dazu, dem Abklingen der Radioaktivität des Isotops in Quelle 100 durch entsprechende Korrektur der Vorgabe für den Komparator 20 Rechnung zu tragen«. Wenn beispielsweise der Detektor für das Vorhandensein von Material MO anzeigt, daß kein Material im Sfeahlengang befindlich ist, kann der Schalter umgelegt werden _B denn dann steht auf Leitung 105 die Impulsrate entsprechend der ungeschwächten Intensität,, Diese Impuls rate nimmt im Laufe der Zeit abound sie kann mittels einer wachungsschaltung 130 erfaßt werden,? und bei Erreichen vorgegebener Stufen dazu benutzt werden? um an der Vorgabeschaltung 132 für den Komparator 20 die einer Minimumdicke entsprechende Impulszahl um jeweils ein oder mehrere Bits herabzusetzen_o

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Es versteht sich, daß die Modifikationen, die unter Bezugnahme auf Fig. 3 erläutert wurdenj, auch anwendbar sind auf die Schaltungen nach Figuren 1 und 2_f bei denen die Impulsräte vom Fotomultiplier direkt gezählt wird und die Zeitvorgabe für jeden Meßzyklus konstant ist.

Generell wird man bei sehr dicken zu messenden Materialien (S.e Variante gemäß Fig. 3 bevorzugen^ damit in jedem Falle eine genügend hohe Anzahl von Impulsen* über die Leitung 105 kommend, gezählt wird, und die statistische Genauigkeit auch erreicht wird. Bei sehr dünnen Materialien, die im allgemeinen auch schneller durch den Meßspalt zwischen Quelle 100 und Szintil« lationskörper 102 bewegt werden, dürfte hingegen die Variante nach Fig. 1 und 2 zu bevorzugen sein, da dann nicht die Gefahr besteht, daß die Meßdauer in die Größenordnung der Periodendauer des Taktgebers 126 kommt.

Patentansprüche

509818/0 S.1 S

Claims

Patentansprüche

Veüahren zur Dickenmessung mittels einer Gammastrahlenuelle bekannter Intensität auf der einen Seite eines Meßobjekts 'und einer auf der anderen Seite angeordneten Detektoranordnung, die eine der durch die Meßobjektabsorption geschwächten Intensität proportionale Impulsrate liefert, dadurch gekennzeichnet, daß der maximaler(oder minimaler) Meßobjektdicke entsprechende Zählstand eines Anzeigezählers mit von der Impulsrate durch digitale Linearisierung abgeleiteten, jeweils eine Dickeneinheit d repräsentierenden Impulsen leergeÄilt (oder weitergezählt) und der verbleibende Zählstand zur Anzeige gebracht wird.

2ο Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Linearisierung der Exponentialfunktion

worin η die hinter dem Meßobjekt vorhcuiene Impulsrate, η die

Ji

Impulsrate ohne Meßobjekt, ,u der Absorptionskoeffizient und χ die Dicke des Meßobjekts ist, innerhalb eines vorgegebenen Meßzeitintervalls jeweils bei Auftreten der Zählung n_Q? n^ n_, n~ ein Leer- oder Weiterzählimpuls dem Anzeigezähler zugeführt wird_? wobei

η die bei einem Meßobjekt maximaler (oder minimaler) Dicke erwartete Impulszahl ist,

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η, = η + η /D ist,

η₂ = η, + η,/D ist etc.,

mit D = , ^i—-s— als nur von der Dickeneinheit d

und von Materialkonstanten abhängendem Divisor.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Divisor D für Zählraten, bei denen die Detäktoranordnung eine die gewünschte Genauigkeit beeinträchtigende Totzeit aufweist, in Abhängigkeit von der auftretenden Impulsrate korrigiert wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der verbleibende Zählstand in Abhängigkeit von Materialeigenschaften des Meßobjektes, insbesondere dessen Zusammensetzung und dessen Temperatur, modifiziert wird.

5. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch einen ersten, mit der Impulsrate beaufschlagten Zähler (14), der mit einem ersten Komparator (20) verbunden ist, an dessen Ausgang ein erster "n^'-Impuls (N ) bei Erreichen der Impulszahl η erscheint, durch einen zweiten Zähler (16) , der mit der Impulsrate beaufschlagt ist und von den Dickeneinheit-Impulsen rückgestellt wird, durch einen Teiler (18), der mit der Impulsrate beaufschlagt ist und bei jedem D-ten Impuls einen Texlungsimpuls in einen Speicher (36) eingibt, und durch einen zweiten Komparator (38), der H₁-, n₂-, .. Dickeneinheitimpulse (N₁, N₃..) dann abgibt, wenn der augenblickliche Zählstand des zweiten Zählers (16) und die zuletzt gespeicherte Teilungsimpulszahl im Speicher (36) übereinstimmen.

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fr

60 Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Präsentation des Speicherinhalts für den zweiten Komparator von den Dickeneinheitenimpulsen (N , N-_Oo) ausgelöst ist.

7. Anordnung nach Anspruch 5 oder 6, gekennzeichnet durch ein von der Impulsrate durchlaufenes und einem Taktgeber (12) gesteuertes Gatter (lo) _o

80 Anordnung nach Anspruch 5, 6 oder 7 zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 3* gekennzeichnet durch eine Schaltungsanordnung zur Modifikation des Divisors D in Abhängigkeit von der Impulsrate, welche Schaltungsanordnung für die Linearisierung der auch hier maßgebenden Exponentialfunktion einen zweiten Teiler (50) aufweist, der von der Impulsrate beaufschlagt ist und dessen Ausgangs impulse, nach Addition des Divisors dem ersten Teiler (18) zugeführt werden, während sein Divisor (T) innerhalb eines Meßzyklus in Abhängigkeit von dem Zählstand des ersten Zählers (14) umgeschaltet wird»

9 ο Anordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Zähler für die Impulse von der Detektoranordnung vorgesehen ist, dessen Zählzeit bis zum Erreichen einer vorgegebenen Impulszahl gleich dem Msßzyklus ist, innerhalb dem die Ausgangssignale von einem freguenzkonstanten Taktgeber in die Linearisierungsschaltung eingegeben werden^ und daß der erste Komparator auf die Impulszahl für eine vorgegebene Mindestdicke programmiert ist, während der Anzeigezähler„ ausgehend von dem dieser Mindeste!icke .entsprechenden Zählstand, aufwärts zählt»

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10. Anordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Nächstellschaltung für die dem ersten Komparator vorgebene Zahl vorgesehen ist, die in Abhängigkeit von der Aktivität der Quelle diese Zahl verringert .

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