DE3315112A1 - Circuit arrangement for reversing and adjusting variable linear voltages - Google Patents
Circuit arrangement for reversing and adjusting variable linear voltagesInfo
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Abstract
Description
Schaltungsanordnung zur Umkehrung und Anpassung variabler linearer SpannungenCircuit arrangement for reversing and adapting variable linear voltages
Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Umkehrung und Anpassung variabler linearer elektrischer Spannungen, wie sie in mit radioaktiver Strahlung und SzintillationsmeBsonden als Detektor arbeitenden Meßgeräten zur Bestimmung der Dicke oder Dichte von Materialien, z0 B. VVanddickenmeßgeräten, nach dem Impulsdichtemesser an einem logarithmischen Verstärker als Maß für die Dicke oder Dichte abgegriffen werden können.The invention relates to a circuit arrangement for reversing and adjustment of variable linear electrical stresses, such as in operating with radioactive radiation and SzintillationsmeBsonden as a detector measuring instruments for determining the thickness or density of materials, for 0 example VVanddickenmeßgeräten, after the pulse density meter on a logarithmic amplifier as a measure for the thickness or density can be tapped.
Die bekannten, mit radioaktiver Strahlung arbeitenden Meßeinrichtungen und -verfahren zur Bestimmung der Dikke oder Dichte eines Materials beruhen auf der Umwandlung der geschwächten radioaktiven, vorzugsweise Gammastrahlung in einem Detektor in ein analoges Signal.The known ones that work with radioactive radiation Measuring devices and methods for determining the thickness or density of a material rely on the conversion the weakened radioactive, preferably gamma radiation in a detector into an analog signal.
Um mit kleiner Öffnung der Strahlenkollimierung, wie im Falle der Messung der V/anddicke von Rohren kleiner Durch messer, und einer Strahlenquelle vertretbarer Größe arbeiten zu können, wird eine Szintillationsmeßsonde als Detektor eingesetzt. Die entstehenden Impulse werden ent weder gezählt und über eine konstante Zeitdauer als Maß der Schwächung ausgewiesen oder über einen Impulsdichtemesser in eine analoge Spannung umgewandelt.In order to collimate the rays with a small aperture, as in Case of measuring the thickness of pipes with small diameters knife, and a radiation source of reasonable size to be able to work, a scintillation probe as Detector inserted. The resulting impulses are either counted and measured over a constant period of time the attenuation or converted into an analog voltage via a pulse density meter.
Zwischen der zu messenden Materialdicke bzw. -dichte und der Anzahl der Ausgangsimpulse besteht eine exponentiel-Ie Abhängigkeit, die gemäß dem bekannten Stand der Technik bei Verwendung der digitalen Ausgangssignale nur über Mikrorechner oder über eine komplizierte elektronisehe Schaltung nachgebildet wird.There is an exponential Ie between the material thickness or density to be measured and the number of output pulses Dependency, which according to the known prior art when using the digital output signals only is simulated using a microcomputer or a complicated electronic circuit.
Ziel der Erfindung ist es, unter Verwendung einfacher und bekannter technischer Mittel in mit radioaktiver Strahlung und Szintillationsmeßsonden arbeitenden Meßeinrichtungen zur Bestimmung der Dicke oder Dichte von Materialien die vom Impulsdichtemesser erzeugten und durch einen logarithmischen Verstärker linearisierten variablen elektrischen Meßspannungen, die verschiedene Steigungen besitzen und sich umgekehrt proportional zur Zustandsstärke, d. h. der zu messenden Dicke oder Dichte eines Materials, verhalten, so umzukehren und anzupassen, daß die Meßwerte für die Dicke oder Dichte des Materials direkt angezeigt werden können.The aim of the invention is to use simple and known technical means in measuring devices working with radioactive radiation and scintillation probes for determining the thickness or density of materials to produce the variable electrical measuring voltages generated by the pulse densitometer and linearized by a logarithmic amplifier, which have different slopes and vice versa proportional to the strength of the state, ie the thickness or density of a material to be measured, to invert and adapt so that the measured values for the thickness or density of the material can be displayed directly.
Die technische Aufgabe, die durch die Erfindung gelöstThe technical problem solved by the invention
Die technische Aufgabe besteht darin, die in den bekannten technischen Lösungen zur Darstellung des exponontiellen Zusammenhanges zwischen Materialdicke bzw. -dichte einerseits und Anzahl der Ausgangsimpulse andererseits verwendeten aufwendigen Mittel, wie komplizierte elektronische Schaltungen und Mikrorechner, durch eine einfache ökonomisch günstige Schaltungsanordnung zu ersetzen.The technical problem is that of the known technical solutions to represent the exponontial Relationship between material thickness or density on the one hand and the number of output pulses on the other used elaborate means, such as complicated electronic circuits and microcomputers, through a simple one to replace economically favorable circuit arrangement.
Merkmale der ErfindungFeatures of the invention
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Schaltungsan-Ordnung gelöst, bei der die am Ausgang des locarithmischen Verstärkers, der dem Inpulsdichtenesser nachgeschaltet ist, abgegriffene Spannungen zunächst über einen Eingangsspannungsteiler einem nicht invertierenden Operationsverstärker zugeführt werden. Durch einen stetig regelbaren Rückkopplungswiderstand wird die Verstärkung des Operationsverstärkers so geregelt, daß die Steigung der Ausgangsspannungsgeraden der Steigung der Eingangsspannungsgeraden entspricht. Damit ist gleichzeitig gewährleistet, daß Veränderungen dieser Steigung der Eingangsspannungsgeraden durch unterschiedliche geometrische Bedingungen im Meßspalt jederzeit einfach und exakt korrigiert werden können.According to the invention, the object is achieved by a circuit arrangement solved, in which the at the output of the locarithmic amplifier, which is connected downstream of the pulse densitometer, tapped voltages first via an input voltage divider to a non-inverting operational amplifier are fed. With a continuously adjustable feedback resistor the gain of the operational amplifier is controlled so that the slope of the output voltage straight line corresponds to the slope of the input voltage line. This also ensures that changes this slope of the input voltage line due to different geometric conditions in the measuring gap can be corrected easily and precisely at any time.
Diese Ausgangsspannung wird über eine Kompensationsschaltung einer regelbaren stabilen Kompensationsspannung gegeneinandergeschaltet und dadurch umgekehrt, wobei die bei Vorhandensein von Material im Meßspalt -entstehende Differenzspannung dem Eingang eines AD-Wandlers zugeführt wird. Durch entsprechende Dimensionierung der Korn-This output voltage is switched against one another via a compensation circuit of a controllable, stable compensation voltage and thus vice versa, the occurrence in the presence of material in the measuring gap Differential voltage fed to the input of an AD converter will. Appropriate dimensioning of the grain
pensationsschaltung in Verbindung nit der Höhe der Eingangsspannung des Operationsverstärkers erfolgt eine direkte ziffernmäßige Anzeige der zu nessenden Materialdicke bzw. -dichte über ein Anzeigeteil. 5compensation circuit in connection with the level of the input voltage of the operational amplifier there is a direct numerical display of the material thickness to be measured or density via a display part. 5
Die für die Kompensationsschaltung benötigte stabile Gegenspannung wird erfindungsgemäß durch eine Teilung der Betriebsspannung mittels Teilerwiderständen, die in einem definierten Verhältnis zueinander stehen, gewonnen. 10.The stable counter voltage required for the compensation circuit is according to the invention by dividing the operating voltage by means of divider resistors, which in one defined relationship to each other, won. 10.
In einem Ausführungsbeispiel soll nachstehend die zweckmäßigste Realisierung der erfindungsgemäßen Lösung anhand der zugehörigen Schaltungsanordnung beschrieben werden:In one embodiment, the following is intended to be the most expedient Implementation of the solution according to the invention will be described using the associated circuit arrangement:
Bei der Bestimmung der Wanddicke von Rohren mittels mit Gammastrahlung und Szintillationsmeßsonden arbeitenden
Meßeinrichtungen werden die in Abhängigkeit von der Schwächung der Gammastrahlung infolge verschiedener Rohrwanddicken erhaltenen Impulse im Impulsdichtemesser in eine
analoge Spannung umgewandelt und diese einem logarithmischen Verstärker zugeführt.
Die am logarithmischen Verstärker abgegriffene Spannung wird direkt auf einen Eingangsspannungsteiler 1 geführt.
An dem dem Eingangsspannungsteiler £ nachgeschalteten, nicht invertierenden Operationsverstärker 2 liegt eingangsseitig
die vom Eingangsspannungsteiler 1 kommende Spannung an. Der Operationsverstärker 2, hier ein integrierter
Schaltkreis, ist so mit einem regelbaren Rückkopplungswiderstand 3 beschaltet, daß die nach dem Operationsverstärker
2 abgegriffene Spannung die gleiche Steigung aufweist wie die Eingangsspannung am Operationsverstärker
2. Die Ausgangsspannung des OperationsverstärkersWhen determining the wall thickness of pipes by means of measuring devices working with gamma radiation and scintillation probes, the pulses obtained as a function of the attenuation of the gamma radiation as a result of different pipe wall thicknesses are converted into an analog voltage in the pulse density meter and fed to a logarithmic amplifier.
The voltage tapped at the logarithmic amplifier is fed directly to an input voltage divider 1. The voltage coming from the input voltage divider 1 is present on the input side of the non-inverting operational amplifier 2 connected downstream of the input voltage divider £. The operational amplifier 2, here an integrated circuit, is connected to a controllable feedback resistor 3 so that the voltage tapped after the operational amplifier 2 has the same slope as the input voltage at the operational amplifier 2. The output voltage of the operational amplifier
. 6·. 6 ·
wird der aus einer regelbaren, stabilisierten Kompensationsschaltung 4 erhaltenen Kompensationsspannung gegeneinandergeschaltet und damit ungekehrt.becomes that of a controllable, stabilized compensation circuit 4 are switched against each other and thus vice versa.
Die für die Kompensation erforderliche stabile Gegenspannung wird der Kompensationsschaltung 4 zugeführt und entsteht durch Teilung der Betriebsspannung 7 über zwei-Teilerwiderstände 8, 9, deren Widerstandsverhältnis grosser 10 : 1 ist.The stable counter voltage required for the compensation is fed to the compensation circuit 4 and arises by dividing the operating voltage 7 over two-divider resistors 8, 9, the resistance ratio of which is greater 10: 1 is.
Die durch das Gegeneinanderschalten der Kompensationsspannung und der Ausgangsspannung des Operationsverstärkers 2 erhaltene Differenzspannung wird auf den Eingang eines AD-'.Vandlers 5 mit digital-dezimaler Anzeige 6 geführt und mit Hilfe der Kompensationsschaltung 4 so gere-' gelt, daß große Eingangsspannungen am Operationsverstärker 2, hervorgerufen durch kleine Rohrwanddicken, kleine Differenzspannungen ergeben und umgekehrt. Das heißt, kleine gemessene Rohrwanddicken ergeben große Eingangsund kleine Differenzspannungen und damit direkt digitaldezimal angezeigte Wanddickenmeßwerte. Bei einer IVanddikke "Null" wird die Differenzspannung ebenfalls "Null" und damit auch "Null" als Wanddickenmeßwert angezeigt.The differential voltage obtained by switching the compensation voltage and the output voltage of the operational amplifier 2 against each other is fed to the input of an AD converter 5 with a digital-decimal display 6 and is regulated with the aid of the compensation circuit 4 so that large input voltages at the operational amplifier 2 caused by small pipe wall thicknesses, result in small differential stresses and vice versa. This means that small measured pipe wall thicknesses result in large input and small differential voltages and thus measured wall thickness values that are displayed directly in digital decimal. If the wall thickness is "zero", the differential voltage is also displayed as "zero" and thus also "zero" as the measured wall thickness value.
1 - Eingangsspannungsteiler1 - input voltage divider
2 - nicht invertierender Operationsverstärker2 - non-inverting operational amplifier
3 - Rückkopplungsvviderstand3 - feedback resistor
4 - Kompensationsschaltung4 - compensation circuit
5 - AD-Wandler5 - AD converter
6 - digital-dezimale Anzeige6 - digital decimal display
7 - Betriebsspannung7 - operating voltage
8 - Teilerwiderstand8 - divider resistance
9 - Teilerwiderstand9 - divider resistance
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Claims (1)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DD24201782 | 1982-07-28 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE3315112A1 true DE3315112A1 (en) | 1984-02-09 |
Family
ID=5540254
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19833315112 Withdrawn DE3315112A1 (en) | 1982-07-28 | 1983-04-27 | Circuit arrangement for reversing and adjusting variable linear voltages |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
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| ES (1) | ES8405567A1 (en) |
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-
1983
- 1983-04-27 DE DE19833315112 patent/DE3315112A1/en not_active Withdrawn
- 1983-07-26 FR FR8312337A patent/FR2531207A1/en not_active Withdrawn
- 1983-07-27 ES ES524477A patent/ES8405567A1/en not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| ES524477A0 (en) | 1984-06-01 |
| ES8405567A1 (en) | 1984-06-01 |
| FR2531207A1 (en) | 1984-02-03 |
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Legal Events
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| 8130 | Withdrawal |