RU2280239C1 - X-ray method of estimation of parameters of coinage alloy sheets - Google Patents
X-ray method of estimation of parameters of coinage alloy sheets Download PDFInfo
- Publication number
- RU2280239C1 RU2280239C1 RU2005105985/28A RU2005105985A RU2280239C1 RU 2280239 C1 RU2280239 C1 RU 2280239C1 RU 2005105985/28 A RU2005105985/28 A RU 2005105985/28A RU 2005105985 A RU2005105985 A RU 2005105985A RU 2280239 C1 RU2280239 C1 RU 2280239C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- thickness
- samples
- electrical signals
- detection
- atomic number
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Length-Measuring Devices Using Wave Or Particle Radiation (AREA)
- Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, в частности к области рентгеновского неразрушающего контроля толщины и эквивалентного атомного числа прокатных листовых изделий, полос, лент на основе медного сплава, например медно-никелевого, используемого в монетном производстве.The invention relates to a measurement technique, in particular to the field of X-ray non-destructive testing of the thickness and equivalent atomic number of rolled sheet products, strips, tapes based on a copper alloy, for example, copper-nickel, used in coin production.
Известны способы определения параметров листового проката, реализующие известные устройства толщинометрии, заключающиеся в том, что рентгеновское излучение вдоль оси потока дважды детектируют, после чего этим потоком просвечивают нормально толщину листового проката, далее поток вновь детектируют и полученные электрические сигналы от детектирования прямого потока сравнивают, по сравненным величинам которых судят о рабочей толщине листового проката, при этом для определения эквивалентного значения атомного числа материала проката поток излучения, отраженный от листового проката, еще дважды детектируют, а затем электрические сигналы от двойного детектирования в прямом и отраженном потоках излучения так же сравнивают между собой и по ним судят об эквивалентном значении атомного числа материала проката [патент №2221220 (RU) БИ 2004 №1].Known methods for determining the parameters of sheet metal, implementing the known thickness gauge device, which consists in the fact that x-ray radiation along the axis of the stream is detected twice, after which the thickness of the sheet metal is illuminated normally, then the stream is again detected and the received electrical signals from the direct flow detection are compared, by the comparative values of which are judged on the working thickness of the rolled sheet, while to determine the equivalent value of the atomic number of the rolled material the radiation flux reflected from the rolled sheet is detected twice more, and then the electrical signals from double detection in the direct and reflected radiation fluxes are also compared with each other and they are used to judge the equivalent value of the atomic number of the rolled material [patent No. 2221220 (RU) BI 2004 No. 1].
Недостатком известных способов является низкая точность определения эффективного атомного числа материала проката, так как интенсивность отраженного потока рентгеновского излучения велика только от границ раздела проката (верхняя и нижняя поверхности), а от внутреннего тела проката интенсивность мала, тем более если химический состав тела равномерен. Для сплавов из черного металла наше замечание не критично, однако для цветных, особенно монетных сплавов типа МН19 (медно-никелевый сплав) этот недостаток существенен и экономически дорог. Точность измерения рабочей толщины проката применительно к монетному сплаву так же неудовлетворительна, поскольку ошибка в измерении в 0,1% вызывает колоссальные бюджетные затраты.A disadvantage of the known methods is the low accuracy of determining the effective atomic number of the rolled stock material, since the intensity of the reflected x-ray flux is large only from the rental interface (upper and lower surfaces), and the intensity from the inner rolled body is small, especially if the chemical composition of the body is uniform. For ferrous metal alloys, our remark is not critical, but for non-ferrous, especially coin alloys of the MH19 type (copper-nickel alloy), this drawback is significant and economically expensive. The accuracy of measuring the working thickness of the rolled metal as applied to the coin alloy is also unsatisfactory, since a measurement error of 0.1% causes enormous budgetary costs.
Наиболее близким техническим решением к заявляемому представляется рентгеновский способ определения параметров листового проката из медного сплава, заключающийся в том, что сначала просвечивают потоком рентгеновского излучения поочередно образцы эталонной толщины dэт, затем просвечивают реальный листовой прокат с рабочей толщиной dраб, и прошедшее в первом случае сквозь образцы, во втором случае сквозь листовой прокат рентгеновское излучение детектируют в отдельности дважды последовательно вдоль потока, но с разной спектральной чувствительностью, при этом электрические сигналы I1 и I2, полученные от детектирования, делят в каждом случае друг на друга и строят градуировочную характеристику от величин отношения электрических сигналов I1/I2, полученных от детектирования эталонных образцов, в зависимости от значений dэт, а значения рабочей толщины dраб листового проката определяют по величинам отношения электрических сигналов I1/I2, полученных от детектирования листового проката, по градуировочной характеристике [патент №2234677 (RU), БИ, 2004, №23].The closest technical solution to the claimed one seems to be the X-ray method for determining the parameters of sheet metal made of copper alloy, which consists in first specifying samples of a standard thickness d et alternately, then real sheet metal with a working thickness d slave , which passed in the first case through samples, in the second case, through sheet metal, x-rays are individually detected twice in succession along the flow, but with different spectral Sensitivity, wherein the electrical signals I 1 and I 2 obtained by detecting, divided in each case on each other and build a calibration characteristic from the ratio of electrical signals I 1 / I 2 obtained by detecting the reference samples as a function of d fl values and the values of the working thickness d of the slab of sheet metal are determined by the ratio of the electrical signals I 1 / I 2 obtained from the detection of sheet metal by the calibration characteristic [patent No. 2234677 (RU), BI, 2004, No. 23].
Эта технология ограничена функционально, что подтверждается измерением только толщины листового проката. Точность способа так же неудовлетворительна при исследовании цветного металла, так как в материалах технического решения не конкретизирован материал эталонных образцов, который собственно для употребляемых материалов в данном случае и определяет метрологию способа.This technology is functionally limited, which is confirmed by measuring only the thickness of the rolled sheet. The accuracy of the method is also unsatisfactory in the study of non-ferrous metal, since the materials of the technical solution do not specify the material of the reference samples, which actually determines the metrology of the materials used in this case.
Суть изобретения состоит в том, что в способе сначала просвечивают потоком рентгеновского излучения поочередно образцы эталонной толщины dэт, затем просвечивают реальный листовой прокат с рабочей толщиной dраб, и прошедшее в первом случае сквозь образцы, во втором случае сквозь листовой прокат рентгеновское излучение детектируют в обоих случаях дважды последовательно вдоль потока, но с разной спектральной чувствительностью, при этом электрические сигналы I1 и I2, полученные в каждом случае от двойного детектирования, делят в каждом случае друг на друга и строят градуировочную характеристику от величин отношения электрических сигналов I1/I2, полученных от детектирования эталонных образцов, в зависимости от значений dэт, а значения рабочей толщины dраб листового проката определяют по величинам отношения электрических сигналов I1/I2, полученных от детектирования листового проката, по градуировочной характеристике, дополнительно просвечивают потоком рентгеновского излучения поочередно эталонные образцы фиксированных значений атомного числа Zэт, а прошедшее через каждый из эталонных образцов рентгеновское излучение детектируют дважды последовательно вдоль потока, но с разной спектральной чувствительностью, при этом электрические сигналы I3 и I4, полученные от двойного детектирования эталонных образцов с различными Zэт, делят друг на друга и строят вторую градуировочную характеристику от величин отношения электрических сигналов I3/I4 в зависимости от значений Zэт, затем выполненные выше новые действия полностью повторяют на реальном листовом прокате из монетного сплава с рабочим значением Zраб, а по величинам отношений электрических сигналов I3/I4, вновь полученным от двойного детектирования листового проката из монетного сплава, определяют эквивалентное значение Zраб по второй градуировочной характеристике, причем атомное число материала образцов эталонной толщины используют в процедурах способа постоянным, соответствующим материалу меди, а толщину эталонных образцов фиксированных значений атомного числа используют также постоянной, но равной номинальной толщине проката, с учетом предельно-допустимого отклонения, установленного в технических условиях на номинальную толщину этого проката.The essence of the invention lies in the fact that in the method first samples of a reference thickness d et are alternately illuminated by the x-ray flux, then real sheet metal with a working thickness d slave is illuminated, and in the first case, the samples passed through the samples, in the second case, the x-ray radiation is detected in the sheet both cases twice successively along the flow, but with a different spectral sensitivity, while electrical signals I 1 and I 2 received in each case by a double detection in each divided with uchae each other and build a calibration characteristic from the ratio of electrical signals I 1 / I 2 obtained by detecting the reference samples as a function of d fl values, and the values of the working thickness d slave rolled sheet is determined by the ratio of electrical signals I 1 / I 2, obtained from sheet metal detection by the calibration characteristic, further X-ray radiographic flow alternately reference samples of fixed values of the atomic number Z fl and the elapsed alternation each of the reference samples of X-ray radiation is detected twice successively along the flow, but with a different spectral sensitivity, while electrical signals I 3 and I 4, obtained from double detection reference samples with different Z floor, are divided into each other and build a second calibration characteristic from the values relationship of electrical signals I 3 / I 4 depending on the values of Z et, then made up entirely new actions are repeated on a real sheet of rolled coin alloy with a working value Z ab, and on the ratio of electrical signals I 3 / I 4, newly acquired from the dual detection sheet metal of the coin alloy, determine an equivalent value Z slave on the second calibration characteristic, with an atomic number of material samples used in the procedures of method reference thickness constant appropriate for the material copper, and the thickness of the reference samples of fixed values of the atomic number is also used constant, but equal to the nominal thickness of the rental, taking into account the maximum permissible deviation, established in the technical specifications for the nominal thickness of this product.
Техническим результатом изобретения являются высокие метрологические показатели рентгеновского способа при определении толщины и эквивалентного значения атомного числа материала дорогостоящего проката, используемого для чеканки монет, орденов, медалей, юбилейных знаков и фурнитуры.The technical result of the invention is the high metrological indicators of the X-ray method in determining the thickness and equivalent value of the atomic number of the material of expensive rolled products used for minting coins, orders, medals, anniversary signs and accessories.
На фиг.1 приведена градуировочная характеристика величин отношения электрических сигналов от двойного детектирования медных эталонных образцов в зависимости от их толщины; на фиг 2 - градуировочная характеристика отношения электрических сигналов от двойного детектирования эталонных номинальной толщины образцов из материала с различным атомным числом.Figure 1 shows the calibration characteristic of the ratio of electrical signals from the double detection of copper reference samples depending on their thickness; in Fig.2 is a calibration characteristic of the ratio of electrical signals from double detection of the reference nominal thickness of samples from a material with different atomic numbers.
В процессе контроля толщины листового проката и определения атомного числа его материала эталонных образцов и реального анодное напряжение источника рентгеновского излучения поддерживают постоянным.In the process of controlling the thickness of the rolled sheet and determining the atomic number of its material, reference samples and the real anode voltage of the x-ray source are kept constant.
Операции детектирования в способе осуществляют с разной спектральной чувствительностью, которая определяется выбором разных по величине атомных числе Z преобразующих элементов, например детекторов (камер), обеспечивающих детектирование, и чем больше разница в значениях атомных чисел, тем выше чувствительность способа. Так как скорость распространения рентгеновского излучения в среде близка к скорости распространения света, то операция детектирования считаются квазиодновременной, несмотря на то, что детектирование осуществляется последовательно в разбежку вдоль рентгеновского потока.The detection operations in the method are carried out with different spectral sensitivity, which is determined by the choice of atomic numbers Z of different converting elements, for example, detectors (cameras) providing detection, and the greater the difference in the values of atomic numbers, the higher the sensitivity of the method. Since the speed of propagation of X-ray radiation in the medium is close to the speed of light propagation, the detection operation is considered quasi-simultaneous, despite the fact that the detection is carried out sequentially along the x-ray flux.
В качестве материала образцов эталонной толщины назначают медь, как доминирующий материал в монетном сплаве, например в сплаве МН19 содержится 81% меди и 19% никеля. Толщину образцов с эталонным значением атомного числа назначают постоянной, равной номинальной толщине реального листового проката, с учетом предельно-допустимого отклонения на толщину, установленного в технических условиях на данное конкретное изделие.Copper is used as the material of samples of the standard thickness, as the dominant material in the coin alloy, for example, the MH19 alloy contains 81% copper and 19% nickel. The thickness of the samples with a reference value of the atomic number is assigned to be constant equal to the nominal thickness of the real sheet metal, taking into account the maximum permissible deviation to the thickness established in the technical conditions for this particular product.
Техническую новизну способу придают расширенные функциональные возможности и высокая метрология определения параметров дорогостоящих сплавов на основе меди.The technical novelty of the method is given by enhanced functionality and high metrology for determining the parameters of expensive copper-based alloys.
Функции способаMethod Functions
Последовательность действия способа заключается в том, что рентгеновский поток излучают сначала поочередно на образцы эталонной толщины d из медного материала, а затем на образцы эталонной величины атомного числа материала образцов одинаковой (постоянной) толщины. Просветивший образцы поток в обоих случаях дважды последовательно вдоль потока излучения детектируют с разной спектральной чувствительностью. Полученные в каждом случае от двойного детектирования электрические сигналы I1 и I2 для образцов эталонной толщины и I3 и I4 для образцов эталонного значения атомного числа их материала с разной спектральной чувствительностью. Сигналы в обоих случаях делят друг на друга и строят от полученных отношений I1/I2 и I3/I4 градуировочные характеристики в зависимости от dэт и Zэт {I1/I2=f(dэт) и I3/I4=f(Zзт)}.The sequence of the method consists in the fact that the x-ray flux is first radiated alternately on the samples of the reference thickness d from copper material, and then on the samples of the reference value of the atomic number of the material of the samples of the same (constant) thickness. The flux illuminated by the samples in both cases is detected twice in succession along the radiation flux with different spectral sensitivity. The electrical signals I 1 and I 2 obtained in each case from double detection for samples of the reference thickness and I 3 and I 4 for samples of the reference value of the atomic number of their material with different spectral sensitivity. The signals in both cases are divided into each other and build from the obtained relations I 1 / I 2 and I 3 / I 4 calibration characteristics depending on d et and Z et {I 1 / I 2 = f (d et ) and I 3 / I 4 = f (Z c )}.
Выполненные выше действия полностью повторяют на реальном (рабочем) контролируемом листовом прокате с текущими толщиной и атомным числом материала проката, за исключением того, что по вновь полученным значениям отношений I1/I2 и I3/I4 на рабочем изделии определяют по градуировочным характеристикам (фиг.1 и 2) значения dраб и Zраб контролируемого проката. Для стабилизации метрологических показателей способа величину анодного напряжения источника рентгеновского излучения при всех процедурах поддерживают постоянной.The above actions are completely repeated on a real (working) controlled sheet metal with the current thickness and atomic number of the rolled material, except that according to the newly obtained values of the ratios I 1 / I 2 and I 3 / I 4 on the workpiece, they are determined by the calibration characteristics (Fig.1 and 2) the values of d slave and Z slave controlled rental. To stabilize the metrological indicators of the method, the value of the anode voltage of the x-ray source during all procedures is kept constant.
Положительным результатом изобретения являются высокие метрологические показатели при определении толщины и атомного числа материалов медного сплава, что достигается строгим выполнением действий способа с эталонными образцами.A positive result of the invention is the high metrological indicators in determining the thickness and atomic number of materials of a copper alloy, which is achieved by strict implementation of the method with reference samples.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005105985/28A RU2280239C1 (en) | 2005-03-04 | 2005-03-04 | X-ray method of estimation of parameters of coinage alloy sheets |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005105985/28A RU2280239C1 (en) | 2005-03-04 | 2005-03-04 | X-ray method of estimation of parameters of coinage alloy sheets |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2280239C1 true RU2280239C1 (en) | 2006-07-20 |
Family
ID=37028775
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2005105985/28A RU2280239C1 (en) | 2005-03-04 | 2005-03-04 | X-ray method of estimation of parameters of coinage alloy sheets |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2280239C1 (en) |
-
2005
- 2005-03-04 RU RU2005105985/28A patent/RU2280239C1/en not_active IP Right Cessation
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR960006366B1 (en) | Metals assay apparatus and method | |
US11275002B2 (en) | Method for detecting mechanoresponse of mechanical component by organic mechanoresponsive luminogen | |
EP0197157A1 (en) | Method of determining thickness and composition of alloy film | |
US6512810B1 (en) | Method of analyzing a specimen comprising a compound material by x-ray fluorescence analysis | |
WO2017026200A1 (en) | X-ray fluorescence spectrometer | |
JPH0541940B2 (en) | ||
KR101908807B1 (en) | Apparatus and method for measuring element of metal sample | |
RU2280239C1 (en) | X-ray method of estimation of parameters of coinage alloy sheets | |
CN101101269B (en) | Energy dispersion type radiation detecting system and method of measuring content of object element | |
JPH0619268B2 (en) | Method for measuring thickness of coating film on metal | |
JP4302852B2 (en) | Method for measuring surface oxide of metal material and X-ray diffractometer | |
JPS60202339A (en) | X-ray fluorescence analysis method | |
JPH0288952A (en) | Method and device for analyzing tissue | |
US6563309B2 (en) | Use of eddy current to non-destructively measure crack depth | |
JP2563016B2 (en) | Fluorescent X-ray analysis method and apparatus using effective wavelength | |
RU2234677C2 (en) | Sheet articles thickness x-ray measurement method | |
JPH02216036A (en) | Evaluation of remaining life for structure | |
JP2873125B2 (en) | Method and apparatus for measuring coating weight | |
JP2003121339A (en) | Method and apparatus for evaluating corrosion resistance of metallic material | |
RU2257543C1 (en) | X-ray meter of parameters of rolled stock out of metallic alloy | |
RU2308000C1 (en) | Roentgen meter | |
JPS623650A (en) | Fluorescent x-ray analysis | |
JP2819716B2 (en) | X-ray spectroscopy for thin film determination and film thickness measurement | |
RU2107894C1 (en) | Method for measurement of coating thickness on substrate | |
JPS63223548A (en) | Non-destructive inspecting instrument |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20070305 |