DE847203C

DE847203C - Verfahren und Vorrichtung zur beruehrungslosen Messung der Dicke von bandfoermigem Gut

Info

Publication number: DE847203C
Application number: DEW3308A
Authority: DE
Inventors: A Theodor Dr Wuppermann
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1950-08-16
Filing date: 1950-08-16
Publication date: 1952-08-21

Description

Verfahren und Vorrichtung zur berührungslosen Messung der Dicke von bandförmigem Gut Die Erfindung hat ein Verfahren zum berührungslosen Messen der Dicke von bandförmigem Gut zum Gegenstand, insbesondere zur laufenden WIessung der Banddicke von laufendem Gut, vornehmlich Walzgut, vor allem Warmwalzgut.
Das berührungslose Messen von laufendem Gut ist an sich bereits in verschiedener Weise versucht worden. Beispielsweise ist ein Gerät zur Blechdickenmessung bekannt, bei dem Gamma- oder Betastrahlen durch Verwendung von Radium oder eines radioaktiven lsotops des Strontiums henutzt werden. die durch das zu messende Blech hindurchführen und auf der anderen Seite mit hilfe eines Zählrohrs od. dgl. registriert werden. Die Absorbtion der Strahlen bzw. die Streustrahlung bildet hierbei das direkte Maß für die Messung. Es ist ferner bekannt, das berührungslose Dickenmessen mit Hilfe von Röntgenröhren durchzuführen. In dem einen Fall werden zwei Röntgenröhren verwendet, von denen die eine das Werkstück und die andere ein Vergleichsstück durchstrahlt. Zur Anzeige dienen Lcuchtschirme, deren Licht von den Photokathoden zweier Elektronenvervielfacher aufgenommen wird. Die Zuverlässigkeit eines solchen Geräts hangt davon ab, daß die Röntgenröhren aufeinander abgestimmt und geeicht sein müssen, was die gesamte Vorrichtung kompliziert.
AIan hat auch schon vorgeschlagen, nur eine Röntgenröhre anzuwenden und die Intensität der das zu messende Gut durchdringenden Strahlung mit einer Ionisationskammer od. dgl. zu messen. Die Feststellung der Stärke des Gutes erfolgt unmittelbar auf Grund der Abhängigkeit der Intensität zur Dicke nach dem bekannten exponentiellen Gesetz.
In einem anderen Fall wird die Intensität zweier gleichartiger Röntgenstrahlenbündel der gleichen Strahlenquelle miteinander verglichen, von denen das eine Strahlenbündel durch das zu messende gewalzte Band und das andere durch ein Stück mit vorgeschriebener Solldicke aus gleichem Werkstoff geht. Die Strahlenbündel fallen auf einen Leuchtschirm. Die Lichtstärke wird im Vergleich mit einer Normallichtquelle durch ein Photometer gemessen. Man wendet hierbei ein indirektes N;ergleichsverfahren insofern an, als das durch das messende Gut führende Strahlenbündel zugleich auch noch durch einen weiteren Meßkeil geschickt wird. Es wird also auf der einen Seite die Banddicke des zu messenden Gutes zusätzlich mit einer Meßkeildicke gegenüber einer Lehrenkeildicke auf der anderen Seite verglichen. Eine solche Anordnung hat eine verhältnismäßig komplizierte Apl)aratur für das Auswerten am Anzeigengerät und das Einstellen zur Folge.
Die Erfindung betrifft eine weitere Ausbildung des Verfahrens zum berührungslosen Messen der Dicke von bandförmigem Gut mit Hilfe voii Röntgenstrahlen zur Erleichterung der Durch führung und Vereinfachung der Anordnung und zeichnet sich im wesentlichen dadurch aus, daß die Strahlen der Strahlenquelle einerseits unmittelbar nur durch das zu messende Gut und anderseits nur durch eine Lehre, z. B. eine Maßplatte, zu einem Meßempfänger, z. B. Geigerzählrohr, geschickt werden und die Intensitätsunterschiede an diesen Meßrohren die Grundlage des Anzeigens der Dickenabweichung nach Ausmaß und Richtung wilden. Damit die Meßrohre nun stets gleichmäßig beeinflußt werden, gleichgültig, ob das zu messende Gut durch die Meßvorrichtung läuft oder nicht. tritt erfindungsgemiiß die Maßplatte in den Strahlengang des sonst nur das zu messende Gut führenden Bündels, sohald das Gut in diesem Strahlenbündel nicht erscheint, z. B. der Walzvorgang ausgelaufen ist. Durch die Erfindung wird erreicht, daß nicht nur der Strahlengang unmittelhar verläuft und vermeidbare Störungsquellen ausgeschaltet werden, sondern daß auch die daran sich knüpfende Einrichtung zum Auswerten der Veränderungen der Strahlenintensität auf stärkeren Einflüssen basiert werden kann. Die Einrichtung gestaltet sich einfacher, arbeitet zuverlässiger und wird durch die Vornahme des direkten Vergleichs rohuster bzw. kann das Anzeigen empfindlicher fiir eine höhere Genauigkeit durchgeführt werden.
Die Anordnung des erfindungsgemäßen Äteßgeräts wird vorteilhaft so getroffen, daß die 5laßplatte stets in dem Strahlengang des Vergleichsempfängers verbleibt, jedoch zugleich auch in den Bereich des anderen Strahlengangs kommen kann als Austausch für das gegebenenfalls fehlende zu messende Gut. Dies hat den Vorteil, daß die leiden Meßempfänger, z. B. die Geigerzählrohre, stets gleichmäßig beeinflußt werden, gleichgültig, ob das zu messende Gut die Meßvorrichtung durchläuft oder nicht. I)ies trägt sehr zu eiiier Erhöhung des genauen Arbeitens der gesamten Vorrichtung bei.
Für den gleichen Zweck wirtl weiterhin gemäß der Erfindung Vorsorge getroffen, daß der Beharrungszustand der Meßempfänger untl auch der Strahlenquelle stets unverändert bleibt, was Voraussetzung für eine einwandfreie und zuverlässige Auswertung der Differenzablesungen ist. Hierzu wird die Kühlung sowohl der Röntgenröhre als auch der Zählrohre gegenseitig so abgestimmt, daß loei l ingerem Betrieb ein gleichmäßiger Erwärmungszustand aller Rohre sichergestellt ist. Dies kann man l)eispielsweise dadurch erreichen, daß das Kühlmittel zu den genannten Teilen in der NVeise geleitet wird. daß es hei dem am meistell ler Erwärmung ausgesetzten Rohr, z. B. beim Messen von warm gewalztem Gut, dem entsprechenden Geigerrohr zutritt und über tlas andere Geigerrohr zu der Strahlenquelle gelangt, wobei durch Abstimmung der Querschnitte der gewünschte Erwärmungszustand stets gleichmäßig gehalten werden kann.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel tles Erfindungsgegenstands veranschaulicht.
Für das erfindungsgemäße Gerät wird eine Strahlenquelle, z. 1». eine Röntgenröhre 1, und zwei Meßempfänger 2 und 3, vorzugsweise Geigerzählrohre, verwendet, die in einem Wagen senkrecht zur Walzrichtung über die l3reite des Walzgutes 6 verschiebbar untergebracht siiid. Die Strahlung der Röntgenröhre 1 wird durch Leitöffnungen einer ner schirmplatte 4, z.B. einer Bleiplatte, auf die Rohre 2 und 3 gerichtet. Die zwischen den Rohren 2 und 3 und der Platte 4 angeordnete Äfaßplatte 5 aus dem Werkstoff des zu messenden Gutes hat die Solldicke dieses Gutes, so daß im Ruhezustand die Rohre 2 und 3 gleiche Strahlungsintensität anzeigen bzw. darauf abgestimmt werden können. Hierzu ist die Platte 5 so weit verschoben, clall die Strahlenbündel 7 und ö in gleicher Weise durch die Maßplatte gehen, solange das zu messende Gut 6 sich nicht in dem Strahlenbündel 8 befindet. Zur Arbeitsstellung wird die Maßplatte 5 so weit zurückgezogen, daß der Strahl zum Rohr 3 frei an ihr vorheigeht und seine Intensität nur vom Durchgang durch das N'ralzgut beeinflußt wird, während die Intensität des Strahls zum Rohr 2 unverändert durch die Stärke der Maßplatte 5 bestimmt wirt.
Die Ablesung des Intensitiitsuntersclliedes zwischen den Meßempfängern 2 und 3 zeigt die Abweichung der Dicke des zu messenden Gutes von der Solldicke nach Ausmaß und Richtung an. In Ruhe stellung wird auf die gewünschte Solldicke des walzgutes eingestellt. Die Einstellung ist leicht möglich, da beide Strahlenbündel durch dieselbe Maßplatte gehen. Hierzu werden die Bündel dicht nebeneinander gelagert, so daß die Auftreffrichtung nahezu dieselhe ist.
Die Betätigung der Maßplatte 5 erfolgt vorteilhaft selbsttätig, beispielsweise in der Weise, daß die Platte 5 mit f 1 ilfe eines Relais und eines Elektromagneten 9 beim Eintritt von Walzgut in die Meßvorrichtung aus dem Strahlenbündel 8 zurückgezogen wird. Beim Verlassen der Meßvorrichtung durch das Walzgutende erfolgt mit Hilfe einer Feder 10 sogleich wieder ein Verschieben in den Bereich des Bündels 8. Auf diese Weise ist eine stets gleichmäßige Beaufschlagung gesichert.
Zum Aufrechterhalten eines die einwandfreie Messung günstig beeinflussenden Beharrungszustands aller Teile, clie mit den Strahlen zu tuil haben, werden diese Teile gleichmäßig erwärmt gehalten, as zweckmäßig mit Hilfe eines durch alle Teile zirkulierenden Kühlmittels erzielt wird. Das der Erwärmung am meisten ausgesetzte Meßrohr 3 beim Messen von Warmwalzgut wird zuerst von dem Kühlmittel durchflossen. alsdann gelangt es über das Zählrohr 2 zu der Röntgenröhre 1. Mit Hilfe von Querschnittsänderungen an den Übergangsleitungen kann eine entsprechende Regulie rung vorgenommen werden.
Die Röhren werden vorteilhaft in Gehäusen 11 und 12 untergebracht, die in geeigneter Weise unter Überdruck gehalten werden, um dadurch die Röhren besonders wirksam gegen Schäden durch eindringende Fremdkörper zu schützen.

Claims

P A T E N T A N S P R Ü C H E : 1. Verfahren zum berührungslosen Messen der Dicke von bandförmigem Gut, insbesondere zur laufenden Messung der Banddicke von laufendem Walzgut, vor allem Warmwalzgut, unter Verwendung von Röntgenstrahlen. Meßempfängern und Vergleichslehren, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlen einer Strahlenquelle, z.B. Röntgenröhre, einerseits durch ein Lehrstück. z.B. eine Maßplatte, und anderseits unmittelbar nur durch das zu messende Gut. z. B. Walzgut, zu einem Meßempfänger. z. B.

Geigerzählrohr, geschickt werden und die Intensitätsunterschiede an den Meßrohren die Grundlage des Anzeigens der Dickenabweichung nach Ausmaß und Richtung bilden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur steten gleichmäßigen Beeinflussung der Meßrohre bei Verschwinden des zu messenden Gutes die Maßplatte in das betreffende Strahlenbündel selbsttätig einfällt und bei Erscheinen des Gutes entsprechend zurückgeht.
3. Vorrichtung zur Durchführung des oder fahrens nach den Ansprüchen I und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das zur Vergleichsmessung dieiiende Strahlenbündel (7) zu dem im Betrieb nur durch das zu messende Gut führende Strahlenbündel (S) so beieinander angeordnet ist, daß l)ei Fehlen des zu messentlen Gutes clie Maßplatte (5) des ersten Bündels (7) zugleic@ in den Strahlengang des anderen Bündels (8) treten kann.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Strahlenbündel (7, 8) nicht nebeneinander, d. h. nahezu in gleichcr Richtung verlaufen und die Äfaßplatte (5) in beide S Strahlengänge verschiebbar ist, und daß die N'erschiebung selbsttätig z. B. mit Hilfe eines Elektromagneten (g) und einer Federung (10) in Abhängigkeit von dem Ein- und Austritt des Gutes in die bzw. aus der Meßvorrichtulig erfolgt.
5. N'orrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlung sowohl der Röntgenröhre (I) als auch der Zählröhren (2, 3) gegenseitig so abgestimmt ist, daß hei längerem Betrieb ein gleichmäßiger Erwärmungszustand aller Röhren sichergestellt ist, z. I3. indem das Kühlmittel von der am meisten erwärmten Röhre im Kreislauf durch die anderen Röhren unter Zwischenschaltung von Regulierungen strömt.
6. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zählrohre (2, 3) und die Strahlungsquelle (Röntgenröhre, 1) in Gehäusen (11, 12) unter Einhaltung eines Überdrucks untergebracht sind.