DE2618906C2 - Durchstrahlungsdickenmeßvorrichtung - Google Patents

Description

3 4

Fig.2a und 2b zeigen in Draufsicht die geschlitzten dessen Bewegungsrichtung. Die geschlitzten Strahl-Strahlformungsringe der F i g. 1, formringe 381, R und 39L, R definieren demgemäß zwei

F i g. 3 ist eine schematische Darstellung des Schal- Strahlenbündel, jeweils in Form eines Vorhanges oder

tungsdiagramms der Röntgenröhren, Fächers, der sich quer über die Breite des Bandes recht-

F i g. 4a bis 4e zeigen Wellenformen der Treiberaus- 5 winklig zu dessen Bewegungsrichtung erstreckt Wie in

gangsimpulse der Spannungen quer zu den Transfonna- F i g. 1 jedoch erkennbar, erstrecken sich die Bündel

torsekundärwicklungen und die resultierenden an den UR, 17L jeweils über etwas mehr als die Hälfte der

beiden Röntgenröhren anliegenden Spannungen, Breite und überlappen sich in der Region der Längsmit-

F i g. 5 is^f. ein schematisches Blockdiagramm des Si- tellinie des Bandes.

gnalverarbeitungsabschnitts der Vorrichtung; diese Tei- 10 Die Strahlformringe 38L, R und 39Z, R bestehen aus

Ie der Anordnung befinden sich in einer Konsole ent- Blei und sind gegenüber Röntgenstrahlung im wesentli-

ferat vom C-Rahmeiiabschnitt, der in F i g. 1 dargestellt chen abschirmend. Die Schlitze in diesen Ringen sind

ist, und mit Fenstern 42L, R bzw. 43L, R abgedeckt, die für

F i g. 6 ist eine Draufsicht auf eine alternative Ausfüh- Röntgenstrahlung transparent sind und beispielsweise

rungsform des Detektorfeldes. 15 aus einem dünnen Beryllium- oder Aluminiumblech be-

F i g. 1 zeigt die Teile der Vorrichtung, die in einem stehen.

C-Rahmen 10 angeordnet sind, mit einem oberen Arm Die Detektoren 20, die sich in dem unteren Arm 14 12 und einem unteren Arm 14. Der C-Rahmen befindet des C-Rahmens 10 befinden, sind voneinander längs eisich auf einem (nicht dargestellten) Fahrgestell und ist ner Linie im Abstand angeordnet quer zur Breite des über das Band 15 verfahren worden, bei dem es sich z. B. 20 Bandes 15 und so positioniert, daf sie die Strahlung der um ein Warmsiahiband handelt Der C-Rahmen iO be- Strahlen 17L und \7R auffangen, nachdem diese durch findet sich zwischen zwei (nicht dargestellten) aufeinan- die Dicke des Bandes 15 durchgedrungen ist Die Detekderfolgenden Walzen, welche das Band 15 abstützen toren 2OL empfangen die Strahlung von dem Strahlen- und dieses in einer Richtung senkrecht zur Zeichnungs- bündel 17L, und die Detektoren 20/? empfangen Strahebene fördern. Die Arme 12 und 14 liegen oberhalb bzw. 25 lung vom Strahlenbündel 17/?. Der zentrale Detektor unterhalb des Bandes 15; an keiner Stelle hat die Vor- 20C erhält Strahlung von beiden Strahlen in dem Oberrichtung Kontakt mit dem Band selbst lappungsbereich und wird so betrachtet, als gehörte er

Der obere Arm 12 enthält zwei Röntgenröhren 16/. sowohl der linken wie auch der rechten Gruppe an.

bzw. 16/?; die Buchstaben L bzw. R symbolisieren links Dieser zentrale Detektor 2OC wird verwendet für die

bzw. rechts und werden für weitere Elemente in ent- 30 Erfassung der Dicke des Bandes längs seiner Mittellinie,

sprechender Bedeutung verwendet Der Zusatzbuchs»a- wie im einzelnen noch zu erläutern,

be C wird später verwendet für Elemente im zentralen Jeder Detektor 20 bildet den Einiaß eines getrennten

MeßkanaL Soweit es nicht erforderlich ist, zwischen lin- Meßkanals und umfaßt einen Szintillationskristall 44,

ken, rechten und zentralen Elementen zu unterscheiden, der aus beispielsweise Natriumjodid besteht und dem

können diese Unterscheidungsbuchstaben weggelassen 35 eine Fotovervielfacher/öhre 46 nachgeschaltet ist. Jeder

sein. Die Röhren 16L and 16Ä erzeugen jeweils Rönt- Fotovervieliächerröhre ist ihrerseits ein Strom-Span-

genstrahlen 171 bzw. 17Ä, welche das Band 15 durch- nungs-Wandler 48 nachgeschaltet Die Ausgangssignale

strahlen und aufgefangen werden von einer Mehrzahl von den Wandlern 48 werden getrennt längs Laitungen

von Detektoren 20L, C und R, die sich in dem unteren übertragen, die miteinander gebündelt sind zur Ausbil-

Arm 14 befinden. 40 dung eines Kabels 49, das von dem C-Rahmen, der sich Der obere Arm 12 ist durch eine innere Horizontal- an der Walzstraße befindet, zu einer entfernten Konsole

wandung 22 in eine obere Abteilung 23 und eine untere führt, die die Signalverarbeitungsschaltkreise enthält

Abteilung 24 unterteilt, die beide aus Stahl bestehen, wie Die Konsole wird später unter Bezugnahme auf F i g. 5

dies übrigens auch für den Rest des C-Rahmens 10 zu- erläutert.

trifft Die obere Abteilung 23 ist mit öl gefüllt und ent- 45 Die Absorption von Röntgenstrahlung bei dem

hält die Röntgenröhren 16L, 16Λ. Sie enthält ferner Durchdringen des Materials von Band 15 zwischen den

Hochspannungstransformatoren 26L und 26Ä, welche Röntgenröhren 16 und den Detektoren 20 wird verwen-

die Hochspannungspolentialdifferenz liefern für das det, um die Dicke des Materials zu messen entsprechend

Zünden der Röhren und ferner Heiztransformatoren dem bekannten Bouqueschen Exponentialabsorptions-

28L und 28/? für die Röntgenröhren. 50 gesetzt:

Die untere Abteilung 24, welche normale Luft enthält, dient als Gehäuse für Treiberschaltkreise 3OL bzw. 30/? / = I₀ e~/« für die Transformatoren 26L, 26R sowie zwei Normmagazine 32L und 32Ä, eines für jede Röntgenröhre, die worin /die Restintensität der Röntgenstrahlung, gufgebetätigt werden durch zugeordnete Antriebselektroma- 55 fangen von den Detektoren 20, ist, I₀ die Aiwgangsintengnete 33L, 33/?. Die elektrischen Zuleitungen für die sität der Röntgenstrahlung, μ der Absorptionskoeffi-Treiberschaltungen 30L, R und die Elektromagnete 33L, zient des Matei ials und χ die Dicke des Materials. R sind mit 35 bzw. 36 bezeichnet Für eine Legierung konstanter Zusammensetzung

Die Röntgenstrahlenbündel 17L, 17/?, erzeugt von und Temperatur kann die Vorrichtung geeicht werden, den Röhren 16L bzw. 16/?, werden jeweils geformt mit- eo um direkt eine Ablesung der Dicke χ zu ermöglichen tels eines Paares von geschlitzten Formringen 38L, 39L oder, wie gebräuchlich, kann die Eichung in, P,t>zentab- bzw.38/?,39Ä. Die Ringe38Lund39/?sind in Draufsicht weichung(+ oder —) von einer Nenndicke erfolgen, in Fig.2a bzw.2b dargestellt,in denen man die Schlitze Fig.3 zeigt das Schaltungsdiagramm der beiden erkennen kann, die mit 4OL bzw. 41/? bezeichnet sind; Röntgenröhren 16 L und 16/? in der ölgefüllten Stahlabdie Form und Orientierung dieser Schlitze definieren die 65 teilung 23 in schematisierter Form. Die Hochspan-Form und Orientierung der Strahlenbündel. Man er- nungstransformatoren 36L und 36/? umfassen jeweils kennt, daß diese Schiuze in einer Richtung quer zur eine Primärwindung 5OL bzw. 50/? und eine Sekundär-Breite des Bandes 15 langgestreckt sind, rechtwinklig zu windung 52L, 52/?. Die PrimärwindunRen 50L. 50/? sind

parallelgeschaltet und liegen an Klemmen A, B zum Empfang der positiven und negativen Treiberimpulse, die in F i g. 4a, 4b dargestellt sind. Die Sekundärwindungen S2L, S2R sind in Serie geschaltet mit beiden Röntgenröhren 16L und 16/?, die ihrerseits parallelgeschaltet sind, jedoch in Antipolarität. Die Sekundärwindungen 52L, 52/? sind miteinander über einen Widersland 54 verbunden, dessen eines Ende an Masse liegt, etwa an dem Stahltank, aus dem die Abteilung 23 besteht. Das andere Ende der Sekundärwindung 52L ist mit der Kathode der Röhre 16Z. und der Anode der Röhre 16/? verbunden; während das andere Ende der Sekundärwindung 52/? mit der Anode der Röhre 16L und der Kathode der Röhre 16/? verbunden ist.

Die Summe der Spannungen, erzeugt in den Sekundärwindungen 52L und 52/? wird an jede Röntgenröhre 16Z, 16R angelegt, jedoch mit entgegengerichteter Polarität. Jed'E Röhre arbeitet jedoch nur dann, wenn ihre Anode positiv gegenüber ihrer Kathode ist, so daß die Röhren alternierend Strahlung erzeugen, wobei die Röhre 16Z, beispielsweise bei den positiven Halbzyklen der algebraischen Summe dieser Spannungen Strahlung erzeugt, und die Röhre 16/? bei den negativen Halbzyklen.

Da der gemeinsame Punkt der beiden Sekundärwindungen 52L und 52/? an Masse liegt, ist die Maximalspannung gegen Masse nur gleich der Hälfte der Maximalspannung, die an den Röntgenröhren liegt, womit das Risiko >rines elektrischen Durchschlages minimal gemacht wird

Die Röhren werden angesteuert in Gegentaktschaltung von einem transistorisierten Treiberschaltkreis 30Z, 30/? (F ig. 1). Dieser Treiberschaltkreis erzeugt eine Folge positiver Rechteckwellenimpulse, die in F i g. 4a dargestellt sind, und eine Folge von dazwischen liegenden negativen Rechteckwellenimpulsen, die in Tig. 4b uäifgcSiciii Sind. Diese irnpüiszüge werden angelegt an die parallelgeschalteten Primärwindungen 50Z. und 50j? und erzeugen hochspannungssinuswellenartige Spannungen in den Sekundärwindungen 52Z. und 52/?. Die Sekundärspannungswellenformen sind in F i g. 4c bzv/. 4d dargestellt, und die algebraische Summe dieser Spannungen, angedeutet in F i g. 4e, wird an beide Röntgenröhren angelegt. Die Röhre 16L erzeugt Strahlung bei der positiven Halbwelle der kombinierten Spannung aus Fig.4e, und die Röhre 16/? erzeugt Strahlung bei den negativen Halbzyklen dieser Spannung. Die Frequenz der Impulszüge, die in Fig.4a und 4b dargestellt sind, und demgemäß die Frequenz der schließlich an die Röntgenröhren angelegten und in F i g. 4e angedeuteten Spannung wird in diesem Ausführungsbeispiol zu 364 Hz gewählt

Die Röntgenröhren 16Z. und 16/? sind jeweils mit einem zugeordneten Heiztransformator 56L bzw. 56/? versehen. Diese Heiztransformatoren bestimmen die Höhe des Riäntgenstromes durch die Röhren. Der Wert dieses Stromes wird abgebildet durch die Spannung, die am »heißen« Anschluß 55 des Widerstandes 54 in Serie mit den Hochspannungssekundärwindungen 52Z, 52/? erscheint. Diiese Spannung wird über Leitungen SJL und 57/? den jeweiligen Primärwindungen der Heiztransformatoren 56JL. 56/? in eine Rückkopplungsschleife zugeführt, um so den Röntgenstrom auf dem gewünschten Wert zu halten.

Die Spannung in Kilovolt, angelegt an die Röntgenröhren, sollte ebenfalls auf einem bestimmten Wert gehalten werden, der bestimmt ist als eine Funktion der Zusammensetzung der Legierung, deren Dickenprofil gemessen werden soll, und außerdem als eine Funktion der gewünschten Nenndicke. Zu diesem Zweck sind die Hochspannungstransformatoren 25L, 2bR jeweils mit einer Referenzwindung 51L, 52/? auf der Primärseite des Transformators versehen, und diese Referenzwindungen erfassen die Spannung über der Sekundärseite und werden in einer Rückkopplungsschletfe für die Steuerung der Treiberschaltkreise verwendet, um so die Sekundärspannung auf dem gewünschten Wert zu hal ten.

F i g. 5 zeigt schließlich die Signalverarbeitungsschaltkreise der Vorrichtung, welche in einer Konsole in einigem Abstand von dem C-Rahmen 10 in F i g. 1 montiert sein können. Die Signalverarbeitungsschaltkreise in der Konsole haben ebenso viele Kanäle, wie Detektoren 20 (F i g. 1) an der Walzstraße vorgesehen sind. Aus Gründen der Vereinfachung sind jedoch in Fig.5 nur ein linker Kanal und ein rechter Kanal sowie der zentrale Kanal dargestellt.

Jeder Kanal in der Konsole umfaßt einen Eingängsverstärker 60, der der Anpassung dient. Dieser Verstärker empfängt sein Signal von dem Stromspannungswandler 48 hinter dem zugeordneten Detektor 20, welche beide in dem C-Rahmen 10 angeordnet sind und in

F i g. 1 dargestellt wurden.

In der Konsole wird das Signal von dem Anpaßverstärker 60 über ein Gatter 62 einem Spitzendetektor 64 zugeführt. Das Signal im Spitzendetektor 64 wird abgetastet und in einem Integrator 66 integriert. Der Inte- grator66 hat die Form eines RC-Filters mit einer Zeitkonstante von beispielsweise 50 oder 100 Millisekunden, um so ein zeitlich gewichtetes Integral (oder einen Mittelwert) zu bilden. Die Wichtung, die jedem Impuls gegeben wird, nimmt exponentiell ab mit der Zeit, die nach Empfang des Impulses verstrichen ist, so daß die zuletzt empfangenen Impulse die höchste Wirkung ha-

i :» j ι ι _t ι ι *_iu ;—-l

ucii, wuiiiii utta iiiicgi αϊ uauci uu iidcugcaicm wiiu.

Die Gatter 62 der verschiedenen Kanäle werden durch einen Sequenzkontrollschaltkreis 70 geöffnet und geschlossen über Leitungen 72L für die linken Gatter 62L bzw. 62/? für die rechten Gatter 62Ä. Das zentrale Gatter 62C wird betätigt zusammen mit sowohl den linken Gattern wie auch den rechten Gattern, weil der zentrale Kanal Strahlung sowohl von der linken wie auch von der rechten Röntgenröhre 16L, 16/? empfängt. Die linken Gatter werden zeitlich geöffnet, wenn die linke Röhre gepulst wird, und die rechten Gatter werden zeitlich geöffnet, wenn die rechte Röhre gepulst wird.

Der Sequenzsteuerschaltkreis 70 steuert auch über eine Leitung 73 einen Multiplexer 80, der das integrierte Signal von jedem Integrator 66 erhält, und es seinerseits einem logarithmischen Verstärker 82 zuführt, der allen Kanälen gemeinsam zugeordnet ist. Der logarithmische Verstärker 82 Iinearisiert das Signal, da, wie oben erwähnt, das von den Detektoren erzeugte Signal sich exponentiell mit der Dicke des gemessenen Materials ändert entsprechend dem Bouque'schen Gesetz. Der Ausgang des logarithmischen Verstärkers 82 wird über

eine Leitung 84 zu einem Eingang 86 eines Differentialverstärkers 90 übertragen. Der andere Eingang 88 dieses Differentialverstärkers erhält ein Nullkorrektursignal für den entsprechenden KanaL Diese Nullkorrektursignale sind im allgemeinen unterschiedlich von ei- nein Kanal zu anderen und werden dem Differentialverstärker in Sequenz zusammen mit den integrierten Meßsignalen für die verschiedenen Kanäle zugeführt Der Differentialverstärker 90 subtrahiert das Nullkor-

rektursignal, das an seinem Eingang 88 empfangen wird, von dem Meßsignal, empfangen an seinem Eingang 86. Die Art und Weise, in der das Nullkorrektursignal für jeden Kanal erzeugt und gespeichert wird, soll später erläutert werden.

Der Ausgang des Differentialverstärkers 90 gelangt an einen Multiplizierschaltkreis 91, wo es in konventioneller Weise mit Μμχ entsprechend dem oben erwähnten Bouque'schen Gesetz multipliziert wird. Der Faktor μ ist der Absorptionskoeffizient des Materials, dessen Dicke zu messen ist. Der Faktor x, der in diesem Falle die Nenndicke des Materials ist (zu unterscheiden von der tatsächlichen Dicke), wird so eingeführt, daß die resultierende Profilmessung ausgedrückt wird als eine prozentuale Abweichung (positiv oder negr.tiv) von der Nenndicke. Die Funktion \Ιμχ wird erzeugt durch einen Funktionsgenerator 92, der seinen Eingang über einen Digital-Analog-Wandler 93 von einem Digitalvorselektor 94 erhält, in den die Nenndicke des Bandes manuell mittels Schalträdern eingegeben wird.

Das Signal vom Multiplizierschaltkreis 91 gelangt an einen weiteren Multiplizierschaltkreis 95, wo es in konventioneller Weise mit einem Kompensationsfaktor multipliziert wird, damit die Veränderungen in der Zusammensetzung der zu messenden Legierung, abweichend von der Normzusammensetzung dieser Legierung, kompensiert werden. Dieser Kompensationsfaktor kann auch Änderungen der Temperatur !/einhalten.

Das Ausgangssignal vom Multiplizierschaltkreis 95 gelangt über ein Gatter 96, gesteuert durch den Sequenzsteuerschaltkreis 70 über eine Leitung 78 an einen Pufferverstärker 98, von wo es zu dem V-Eingang einer Anzeigekathodenstrahlröhre 100 übertragen wird. Der Abszissen- oder ^-Eingang der Kathodenstrahlröhre 100 wird gesteuert von dem Sequenzsteuerschaltkreis 70 über eine Leitung 79 in Übereinstimmung mit dem Multiplexer SO. Die Kathodenstrahlröhre iflö dient damit zum Demultiplexen der Signale und zeigt sie, etwa bei 101, quer über der Kathodenstrahlröhre In Übereinstimmung mit den Positionen der Detektoren 20 (F i g. 1) quer zu dem zu messenden Band an.

Anstelle oder zusätzlich zu der Kathodenstrahlröhrenanzeige 100 kann auch eine Säuienanzevje verwendet werden. Das Signal vom Gatter 96 gelangt zu einer Leitung 102 und über diese zu einem Demultiplexer 104, der gesteuert wird durch den Sequenzsteuerschaltkreis 70 über eine Leitung 77.

Nach dem Demuitiplexen der Signale entsprechend den jeweiligen Meßkanälen werden diese abgetastet und gespeichert durch Schaltkreise 106, von wo sie über Pufferverstärker 108 einer Säulenanzeige 110 zugeführt werden mit einem Kantenmeßgerät 112 für jeden Kanal.

Der manuelle Vorselektor 94 für die Eingabe der Nenndicke des Bandes steuert auch die an die Röntgenröhren 16 angelegte Spannung. Das Digita!signal vom Vorselektor 94 gelangt nach Umwandlung in analoge Form in dem Digital-Analog-Wandler 93 an einen Multiplizierschaltkreis 114, wo es mit dem Kompensationssignal multipliziert wird. Das Ausgangssignal vom Multiplizierschaltkreis 114 wird einem Funktionsgenerator 115 zugeführt, dem die Funktion von χ (Nenndicke) in Übereinstimmung mit der die Anoden-Kathodenspannung der Röhre zu verändern ist, zugeführt wird, wobei diese Spannung mit zunehmender Nenndicke zunimmt Der Funktionsgenerator il5 steuert einen Spannungsgenerator (Regulator) 116, der seinerseits die Treiberschaltkreise 30Z, 30Ä steuert (auch in Fig. 1 gezeigt). Wie oben gezeigt, erzeugen diese Treiberschaltkreise die Rechteckwellenimpulsfolge, dargestellt in Fig.4a und 4b. die an die Klemmen A, B der Transformator-Primärwindungen 50L R angelegt werden. Die Treibcrschalikrcisc 30 werden synchronisiert mit dem Scqucnzsteuerschaltkrcis 70 über eine Leitung 71.

Zusätzlich zu den oben beschriebenen verschiedenen Meßkanälen wird auch die Dicke des Bandes längs seiner Mittellinie in einem getrennten Kanal 50 erfaßt, der manchmal als Übersetzerkanal bezeichnet wird. Dieser Kanal 50 umfaßt einen Spitzendetektor 51, der das Meßsignal von dem zentralen Pufferverstärker 60C über ein Gatter empfängt, das gesteuert wird von dem Sequenzsteuerschaltkreis 70 über eine Leitung 76. Dieses Gatter (das nicht getrennt vom Spitzendetektor 51

is dargestellt ist) wird ebenso wie das Gatter 62Cdes zentralen Meßkanals für die Impulse geöffnet, die sowohl von der linken als auch von der rechten Röntgenröhre erzeugt werden. Dem Spitzendetektor 51 ist ein logarithmischer Ver stärker 52 zum Linearisieren des Signals nachgeschaltet, und diesem wiederum ist ein Integrator 53 nachgeschaltet in Form eines RC-Filters mit einer Zeitkonstante von etwa 50 oder 100 Millisekunden. Das Ausgangssignal vom Integrator 53 wird multipliziert mit einem Kom pensationssignal zum Kompensieren der Legierungszu sammensetzung und, falls erwünscht, der Temperatur. Diese Multiplikation erfolgt in einem Multiplizierschaltkreis, der nicht dargestellt ist, jedoch ähnlich dem Multiplizierschaltkreis 95 des zentralen Meßkanals ausgebil- det ist Eine »Verschiebungs«-Spannung wird subtrahiert vom kompensierten Ausgangssignal, das vom Integrator 53 kommt, um so ein »Abweichungs«-Signal abzuleiten. Die Verschiebungsspannung hat die gleiche Höhe wie das Meßsignal, wenn die gemessene Dicke gleich der voreingestellten Dicke ist (d. h. bei Nullabweichung). Das Abweichungssignal wird dann über einen Pufferverstärker (nicht dargesteiit) einem Verstärkungsfaktoreinstellschaltkreis 54 zugeführt, dessen Ausgangssignal angelegt wird einerseits über einen Puffer- verstärker (nicht dargestellt) an ein Abweichungsmeßwerk 56 und andererseits über einen weiteren (nicht dargestellten) Pufferverstärker an einen automatischen Verstärkungssteuerschaltkreis 58. Der Ausgang von dem automatischen Verstärkungssteuer- oder Regel schaltkreis 58 kann im Betrieb des Walzwerks verwen det werden zur Steuerung der Walzaniage, um so alle Abweichungen der tatsächlichen Mittelliniendicke des Bandes von der nominellen Dicke zu korrigieren. Nachstehend wird die Ableitung der Nullkorrektur

so für jeden Kanal erläutert Der Ausgang des logarithmisc hen Verstärkers 82, der an den Meßeingang 86 des Differentialverstärkers 90 angelegt ist, wird auch verbunden mit dem Eingang eines Analog-Digital-Wandlers 120, der das analoge Signal in Digitalform umformt Der Ausgang des Wandlers 120 wird parallel über Leitungen 122 den Eingängen einer Mehrzahl von drei mögliche Schaltzustände besitzenden Verriegelungsschaltkreisen 124 zugeführt von denen je ein Schaltkreis für jeden Kanal vorgesehen ist Die Verriegelungs- schaltkreise werden verwendet um die Nullkorrektursignale in digitaler Form zu speichern. Die Ausgänge der Verriegelungsschaltkreise 124 werden parallel über Leitungen 126 mit dem Eingang eines gemeinsamen Digital-Analog-Wandlers 128 verbunden, dessen Ausgang verbunden ist mit dem Korrektureingang 88 des Differentialverstärkers 90.

Die Verriegelungsschaltkreise 124 haben jeweils zwei Steuereingänge, nämlich einen EIN-Steuereingang für

die Steuerung des Eingangs des digitalen Korrektursignals in den Verriegelungsschaltkreis und einen AUS-Steuereingang für die Steuerung der nicht löschenden Auslese des Signals, das in dem Verriegelungsschaltkreis gesteuert ist. Die EIN- und AUS-Steuereingänge jedes Verriegelungsschaltkreises 124 werden getrennt für jeden Kanal von dem Sequenzsteuerschaltkreis 70 über eine Mehrzahl von Leitungen gesteuert, die gemeinsam mit 75 bezeichnet sind.

Im Betrieb eicht die Bedienungsperson zuerst die Vorrichtung durch Niederdrücken des Eichknopfes CAL auf dem Sequenzsteuerschaltkreis 70. Dies führt automatisch dazu, daß die ausgewählten Normblenden von dem Normmagazin 32 (F i g. 1) in den Strahlengang beider Röntgenstrahlenbündel eingeführt werden. Diese Normblenden sind Teile von Metallblech genormter Dicke und genormter Legierungszusammensetzung. Eine elektronische oder elektromechanische Regelschleifc oder eine manuelle Steuerung (nich'i uäi gcSicüi) führt alle notwendigen Einstellungen an dem Ausgang des Funktionsgenerators 115 aus, um eine Nullabweichung am Meßwerk 56 zu erzielen und damit auch eine Nullabweichung bei dem Regelkreis 58.

Der Sequenzsteuerschaltkreis betätigt dann automatisch die EIN-Eingangssteuerung der Verriegelungsschaltkreise 124, wobei die Normblenden immer noch an Ort und Stelle sind. Dies führt dazu, daß das Meßsignal für jeden Kanal seinerseits von dem Analog-Digital-Wandler 120 in die jeweils zugeordneten Verriegelungsschaltkreise 124 gelangt, wo es in digitaler Form gespeichert wird. Die Signale, die in den Verriegelungsschaltkreisen gespeichert sind, repräsentieren demgemäß die Meßsignale für die verschiedenen Kanäle mit einer Nulldickenabweichung von der Normdicke. Die Normblenden werden dann aus den Strahlengängen herausbewegt. Wenn die Vorrichtung benutzt wird, um Bänder gleicher Dicke wie die Normblenden zu messen-, wird das Meßsignal für jeden Kanal dasselbe sein wie das Nullkorrektursignal, das im Verriegelungsschaltkreis des entsprechenden Kanals gespeichert ist Immer dann, wenn ein Meßsignal von dem Multiplexer 80 über den logarithmischen Vc.ytärker 82 zu dem Meßeingang des Differentialverstärkers 90 gelangt, wird das Nullkorrektursignal für den entsprechenden Kanal aus dem Verriegelungsschaltkreis in nicht löschender Weise ausgelesen, und nach Rückwandlung in analoge Form mittels Digital-Analog-Wandler 128 wird es verglichen mit dem Meßsignal im Differentialverstärker 90. Wenn das Band die gleiche Nenndicke hat wie die bei der Eichung verwendeten Normblenden, wird jede Abweichung der Dicke des Bandes von der Nenndicke durch ein positives oder negatives Differenzsignal ausgedrückt, das vom Verstärker 90 kommt, wobei das Differenzsignal Null ist für eine Dickenabweichung Null.

Wenn andererseits die Nenndicke des Bandes abweicht von der Dicke der Normblende, so erhält man einen von Null abweichenden, jedoch konstanten Ausgang vom Differentialverstärker 90 für die Dickenabweichung Null. Die Anzeige kann jedoch dazu gebracht werden. Null zu zeigen durch Einsteilung der Verstärkung der Pufferverstärker 98 und/oder 108 oder durch Nachstellung der Nullanzeige an der Kathodenstrahlröhrenanzeige 100 oder der Säulenanzeige 110.

In der beschriebenen Ausführungsform war angenommen worden, daß die Detektoren in einer einzigen Linie quer zur Breite des Bandes angeordnet waren rechtwinklig zu dessen Bewegungsrichtung.

Um die Anzahl der Detektoren zu erhöhen, kann man ein Detektorfeld nach Fig.6 verwenden. Bei diesem Feld sind die Detektoren in zwei Linien quer über die Breite des Bandes angeordnet, wobei die Detektoren der einen Linie versetzt sind relativ zu denen der anderen Linie.

Mit beiden Detektoranordnungen kann es geschehen, daß die Breite des Bandes kleiner ist als die des Detektorfeldes, so daß ein oder mehrere Detektoren an jedem Ende des Feldes nicht oder nicht ganz von dem Band

ίο überdeckt sind und deshalb die Röntgenstrahlung direkt von der Quelle empfangen (wie in F i g. 1 als Beispiel dargestellt). Dies führt zu einem exzessiv hohen Signal in den entsprechenden Kanälen, das als exzessiv dünnes Band interpretiert werden müßte.

Um dies zu vermeiden, umfaßt die Vorrichtung einen Exzessivsignaldetektor 130, der die Signale von dem Multiplexer 80 empfängt und jene erfaßt, die eine vorgegebene Schwelle übersteigen. Der Exzessivsignaldeiektor 130 ist verbünder, mit dem Scqucnzsteuerschaltkreis 70 über eine Leitung 74, wodurch der Kanal identifiziert werden kann, in dem ein exzessives Signal auftritt. Der Sequenzsteuerschaltkreis schließt dann das Gatter 96 über die Leitung 78, so daß das exzessive Signal die Anzeige nicht erreicht. Als zusätzliche Vorkehrung kann der Sequenzsteuerschaltkreis auch so ausgebildet sein, daß der Kanal unmittelbar einwärts desjenigen, in dem ein exzessives Signal auftritt, gesperrt wird. Darüber hinaus können die äußersten Detektoren ein elektrisch betätigbares Polarisiergatter oder andere geeignete Dämpfungseinrichtungen aufweisen, angeordnet zwischen dem Kristall 44 und der Fotovervielfacherröhre 46, und betätigbar in Abhängigkeit von dem Detektor 130, um das Licht zu dämpfen, das zwischen dem Kristall und der Fotovervielfacherröhre übertragen wird in dem Falle, daß ein exzessives Signal erfaßt worden ist, womit die Erholungszeit verringert wird, die die Fotovervielfacherröhre nach Sättigung benötigt.
Schließlich können die Signalverarbeitungsschaltkreise nach F i g. 5 hinter dem Verstärker 82 so ausgebildet sein, daß sie hauptsächlich mit digita'?n Signalen arbeiten, in welchem Falle der größere Teil der Schaltkreise einschließlich des Sequenzsteuerschaltkreises 70 in Form eines Mikroprozessors ausgebildet sein kann.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

1 2 Linien angeordnet sind, wobei die Strahlungsdetek- Patentansprüche: toren (20) einer Linie versetzt zu denjenigen der anderen Linie angeordnet sind.

1. Durchstrahlungsdickenmeßvorrichtung für die 8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, Messung der Profilstärke eines durchlaufenden Ban- 5 dadurch gekennzeichnet, daß eine Anzeigeeinrichdes mit einer Röntgenröhre auf einer Seite des Ban- tung (100 oder 110), die das Dickenprofil des Bandes des zum Erzeugen einer Strahlung rechtwinklig zur (15) repräsentiert, vorgesehen ist
Bewegungsrichtung des Bandes, die auf der anderen

Seite des Bandes von einem feststehenden Strah-

lungsempfänger, der sich über die Breite des Bandes io
erstreckt, empfangen wird, sowie mit Verarbeitungsschaltkreisen für die Ausgangssignale des Strah- Die Erfindung betrifft eine Durchstrahlungsdickenlungsempfängers zur Erzeugung von Signalen ent- meßvorrichtung für die Messung der Profilstärke eines sprechend der Bandstärke, dadurch gekenn- durchlaufenden Bandes nach dem Oberbegriff des Anzeichnet, daß die Röntgenröhre (16L, 16R) fest- 15 apruchs 1.

stehend ist und ein divergentes Strahlenbündel (17L, Eine derartige Vorrichtung ist aus der DE-OS 17R) in Form eines fächerartigen Vorhangs erzeugt, 22 63 592 bekannt, bei der eine Strahlungsquelle mittels der sich quer über die Breite des Bandes (15) er- eines Trägerfahrzeugs senkrecht zur Förderrichtung eistreckt, und der Strahlungsempfänger aus linienför- nes Bandes bewegt wird, während auf der der Strahmig über ei« Breite des Bandes (15) und im Abstand 20 lungsquelle gegenüberliegenden Seite des Bandes ein voneinander angeordneten Strahlungsdetektoren Strahlungsempfänger vorgesehen ist, bei dcni es sich urn (20) jeweils für einen kleinen Winkelbereich des di- einen großflächigen Szintillator handelt, der mit einer vergenten Strahlenbündels (17L, 17R) besteht, deren Vielzahl von Lichtleitern verbunden ist, die zu einer Ausgänge durch einen Multiplexschaltkreis (80) mit Auswertungselektronik führen. Da zur Abschirmung den Verarbeitungsschaltkreisen verbunden werden. 25 der Strahlungsquelle schwere Bleiteile erforderlich sind,

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn- die wesentlich zu dem verfahrbaren Gewicht des Träzeichnet, daß zwei Röntgenröhren (16L, 16R) jeweils gerfahrzeugs beitragen, ist die Geschwindigkeit des zur Erzeugung eines Strahlenbündels (17L bzw. 17R) Trägerfahrzeugs quer zur Bewegungsrichtung des Banvorgesehen sind, wobei die beiden Strahlenbündel des begrenzt, so daß bei bewegtem Band eine Diagonal-(17Z, 17/y fluchten und einander im Bereich der Mit- 30 Profilmessung nicht vermieden werden kana Da die zu tellinie des F< -jides (15) überlagern. messenden Bänder, beispielsweise Stahl- oder Alumini-

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekenn- umbänder, in Walzwerken mit erheblichen Geschwinzeichnet, daß die beiden Röntgenröhren (16L, 16R) digkeiten, bis in die Größenordnung von 100 km/h oder in Gegentaktkoniiguratior' angeordnet und Schalt- mehr laufen, kann sich eine derartige Diagonal-Profilkreise (26L, 26R, 30L, 3OR) für deren alternierende 35 messung über eine sehr große Länge des Bandes erimpulsweise Ansteuerung vorgesehen sind- strecken, auch wenn das Band nicht sehr breit ist. Da

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, jedoch die Stärke des Bandes sich nicht nur quer zu dadurch gekennzeichnet, daß die Verarbeitungs- seiner Breite ändern kann, erhält man kein genaues Bild, schaltkreise einen Verstärkerschaltkreis (82), Signal- das nötig wäre, um beispielsweise Jen Walzspalt entspeicherschaltkreise (124) für jeden Strahlungsde- 40 sprechend einzustellen. Außerdem ist aus der US-PS tektor (20) für die Speicherung jeweils zugeordneter 29 83 819 eine Dickenmeßvorrichiung bekannt, die mit Korrektursignale entsprechend jeweils dem Aus- einer Röntgenröhre arbeitet, die einen kegelförmigen gang des entsprechenden Strahlungsdetektors (20), Strahl abgibt, wobei die Strahlung mehrere Detektoren, wenn das Band (15) durch eine Normblende (32) die auf beiden Seiten des zu messenden Objektes angebekannter Dicke ersetzt wird, und Subtrahierschalt- 45 ordnet sind, sowie das zu messende Objekt durchsetzt, kreise (90) umfassen, die bei laufendem Band (15) das Das zu messende Objekt ist hierbei stillstehend, die Korrektursignal von dem entsprechenden Ausgang Strahlung der Röntgenröhre kegelförmig, so daß diese zur Erzeugung eines Ausgangssignals subtrahieren, Vorrichtung nicht dazu geeignet ist, als Durchstrahdas für die Abweichung der Dicke des Bandes (15) lungsdickenmeßvorrichtung für durchlaufende Bänder von der bekannten Dicke repräsentativ ist. 50 verwendet zu werden.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekenn- Aufgabe der Erfindung ist es, eine Durchstrahlungszeichnet, daß jeder Signalspeicherschaltkreis (124) dxkenmeßvorrichtung nach dem Oberbegriff des Aneinen Digitalspeicher umfaßt und ein Analog-Digi- Spruchs 1 zu schaffen, mit der es möglich ist, die Bandtal-Wandler (120) für die Ausgänge der Strahlungs- stärke quer zur Breite des Bandes im wesentlichen detektoren (20) bei der Normblende (32), wobei die 55 rechtwinklig zur Bewegungsrichtung des Bandes zu erzeugten Digitalwerte in die Digitalspeicher als messen.

Korrektursignale eingespeichert werden, sowie ein Diese Aufgabe wird entsprechend dem kennzeich-

Digital-Analog-Wandler (128) zum Umwandeln der nenden Teil des Anspruchs 1 gelöst.

aus den Digitalspeichern ausgelesenen Korrektursi- Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind den Un-

gnale in den Subtrahierschaltkreisen (90) zugeführ- 60 teransprüchen zu entnehmen.

ten Analogsignale vorgesehen sind. Die Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, auf die Zeichnungen näher erläutert, welche ein bevordadurch gekennzeichnet, daß die Strahlungsdetekto- zugtes Ausführungsbeispiel wiedergeben.

ren (20) in einer einzigen geraden Linie angeordnet Fig. 1 ist eine Querschnittsdarstellung durch den C-

sind. 65 Rahmenabschnitt der Vorrichtung, die hier in Arbeits-

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, position an einem Bandwalzwerk dargestellt ist; aus diedadurch gekennzeichnet, daß die Strahlungsdetekto- ser Figur ergibt sich die Anordnung von Röntgenröhren ren (20) in zwei benachbarten parallelen geraden und Detektoren,