RU2281458C1 - Рентгеновское устройство контроля толщины слоев биметаллической ленты - Google Patents
Рентгеновское устройство контроля толщины слоев биметаллической ленты Download PDFInfo
- Publication number
- RU2281458C1 RU2281458C1 RU2005107215/28A RU2005107215A RU2281458C1 RU 2281458 C1 RU2281458 C1 RU 2281458C1 RU 2005107215/28 A RU2005107215/28 A RU 2005107215/28A RU 2005107215 A RU2005107215 A RU 2005107215A RU 2281458 C1 RU2281458 C1 RU 2281458C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- ray
- chamber
- tape
- camera
- collimator
- Prior art date
Links
Landscapes
- Length-Measuring Devices Using Wave Or Particle Radiation (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области неразрушающего контроля объектов с использованием рентгеновского излучения. Устройство содержит источник рентгеновского излучения с коллиматором, первую рентгеновскую камеру, контролируемую биметаллическую ленту, расположенную между источником излучения и первой камерой, вторую рентгеновскую камеру, процессор и регистратор, при этом первая камера размещена в прямом потоке рентгеновского излучения, а вторая камера - в отраженном потоке от структуры материала ленты. Отличительная особенность состоит в том, что вторая камера снабжена коллиматором и исполнительным механизмом сканирования, обеспечивающим получение информации на выходе второй камеры о верхней, внутренней и нижней границах раздела структуры материала ленты, при этом коллиматоры источника излучения и второй камеры выполнены в виде узких щелей, обеспечивающих излучаемому прямому рентгеновскому потоку и принимаемому второй камерой отраженному рентгеновскому потоку тонкоплоскую форму по ширине не менее ширины ленты, причем тонкоплоский поток источника излучения направлен нормально к поверхности контролируемой ленты и ориентирован вдоль поперечного сечения ленты, а вторая камера расположена своим коллиматором нормально к отраженному от ленты рентгеновскому потоку на расстоянии от линии пересечения ленты с прямым потоком излучения не более 0,5 м и ориентирована щелью своего коллиматора параллельно щели коллиматора источника излучения, при этом исполнительный механизм представляет собой реверсивный двигатель, кинематически связанный с второй камерой и обеспечивающий поворот второй камеры относительно линии пересечения прямого потока излучения и контролируемой ленты в плоскости, образованной продольными осями симметрии прямого и отраженного потоков излучения и контролируемой ленты. Техническим результатом изобретения является повышение разрешающей способности и точности измерений. 1 ил.
Description
Изобретение относится к области контрольно-измерительной техники, в частности к рентгеновским средствам измерения толщины слоев биметаллической ленты, используемой в термометрах, терморегуляторах, и может применяться в машиностроении, энергетике и других отраслях.
Известен рентгеновский измеритель толщины, содержащий рентгеновский излучатель и приемник отраженного излучения, размещенные по одну сторону от контролируемого изделия [авторское свидетельство SU 1355866 от 30.11.1987].
Это техническое решение позволяет измерять толщины покрытий удовлетворительно, однако точность измерений при этом недостаточная.
Наиболее близким техническим решением к заявляемому представляется рентгеновское устройство контроля толщины многослойных покрытий плоской или цилиндрической ленты, содержащее источник рентгеновского излучения, первую рентгеновскую камеру, металлическую ленту, расположенную между источником излучения и первой камерой, вторую рентгеновскую камеру, процессор и регистратор, при этом первая камера размещена в прямом потоке рентгеновского излучения, а вторая камера - в отраженном потоке от структуры материала ленты [патент RU №2221220, БИ №1, 2004].
Недостатком устройства являются ограниченные функциональные возможности, заключающиеся в контроле эквивалентной толщины ленты и не обеспечивающие достоверное измерение толщины ленты послойно из-за низкой точности измерения.
Сущность предлагаемого технического решения состоит в том, что в рентгеновском устройстве контроля толщины слоев биметаллической ленты, содержащем источник рентгеновского излучения с коллиматором, первую рентгеновскую камеру, контролируемую биметаллическую ленту, расположенную между источником излучения и первой камерой, вторую рентгеновскую камеру, процессор и регистратор, при этом первая камера размещена в прямом потоке рентгеновского излучения, а вторая камера - в отраженном потоке от структуры материала ленты, вторая камера снабжена коллиматором и исполнительным механизмом сканирования, при этом коллиматоры излучателя и второй камеры выполнены в виде узких щелей, обеспечивающих соответственно излучаемому прямому рентгеновскому потоку и принимаемому второй камерой отраженного рентгеновского потока тонкоплоскую форму по ширине не менее ширины ленты, причем тонкоплоский поток излучателя направлен нормально к поверхности контролируемой ленты и ориентирован вдоль поперечного сечения ленты, а вторая камера расположена своим коллиматором нормально к отраженному от ленты рентгеновскому потоку на расстоянии от ленты не более 0,5 м и ориентирована щелью своего коллиматора параллельно щели коллиматора излучателя, при этом исполнительный механизм представляет собой реверсивный двигатель, кинематически связанный с второй камерой и обеспечивающий поворот второй камере относительно линии пересечения прямого потока излучения и контролируемой ленты в плоскости, образованной продольными осями симметрии прямого и отраженного потоков излучения и контролируемой ленты.
Техническим результатом изобретения является высокое геометрическое разрешение разных по структуре и плотности материалов биметаллической ленты при измерении толщины ее слоев, за счет тонкоплоского потока излучения и сканирования второй камеры зоны пересечения прямого потока рентгеновского излучения с контролируемой лентой, обеспечивающее высокую точность, чувствительность и достоверность контроля.
На чертеже приведена структурная блок-схема устройства, реализующая контроль толщины слоев биметаллической ленты.
Устройство содержит источник рентгеновского излучения 1 с коллиматором 2, первую рентгеновскую камеру 3, контролируемую биметаллическую ленту 4, размещенную между излучателем 1 и камерой 3, вторую рентгеновскую камеру 5 с коллиматором 6, процессор 7 и регистратор 8. Выход процессора 7 соединен с входом регистратора 8, а входы процессора 7 соединены с выходами камер 3 и 5. Первая камера 3 и контролируемая лента 4 расположены в прямом рентгеновском потоке излучения, а вторая камера 5 - в отраженном от структуры материала ленты 4 рентгеновском потоке.
Коллиматоры 2 и 6 излучателя 1 и камеры 5 соответственно выполнены в виде узких щелей (не показаны), прозрачных для рентгеновского потока, и предназначены для локализации прямого и отраженного потоков. Щель коллиматора 2 ориентирована вдоль поперечного сечения ленты 4 и перпендикулярно продольной оси симметрии ленты 4 и обеспечивает тонкоплоскую форму излучаемому рентгеновскому потоку по ширине не менее ширины контролируемой ленты 4. Вторая камера 5 ориентирована щелью своего коллиматора 6 параллельно щели коллиматора 2 излучателя 1 и поперечному сечению контролируемой ленты 4 (перпендикулярно продольной оси симметрии ленты 4) и расположена щелью коллиматора 6 навстречу потоку, отраженному от структуры материала ленты 4. Чем ближе излучатель 1 расположен к ленте 4, тем меньше площадь на ленте 4, просвечиваемая прямым рентгеновским потоком, и тем полнее информационный поток попадает в камеру 5, что повышает достоверность контроля и метрологические показатели. Расстояние второй камеры 5 от ленты вдоль потока также не рекомендуется увеличивать и следует выбирать не более 0,5 м. Увеличение расстояния более 0,5 м ухудшит метрологию устройства по тем же причинам - большого «размытия» площади поперечного сечения потока на входе коллиматора 6. Вместе с этим, выбранное расстояние определяет угол поворота второй камеры 5 для обеспечения полного перекрытия толщины биметаллической ленты 4 в зоне ее пересечения с прямым потоком излучения. Полная толщина контролируемой биметаллической ленты 4 для целей термостатирования, как правило, бывает от 0,1 до 0,5...1,5 мм.
Вторая камера 5 снабжена исполнительным механизмом сканирования, представляющим собой реверсивный двигатель (не показан), кинематически связанный, например, с корпусом второй камеры 5. Механизм предназначен для обеспечения поворота второй камеры 5 по заданной программе, зашитой в память процессора 7, в плоскости, образованной продольными осями симметрии прямого и отраженного потоков излучения и контролируемой ленты 4 в пределах угла 3...6 градусов. Частота поворота второй камеры в динамике определяется скоростью движения ленты. Если линейная скорость движения ленты при контроле равна 0,1...0,5 м/с, то линейная скорость поворота камеры 5 достаточна величины 1...5 м/с, т.е. выше на порядок, которая обеспечивает необходимое разрешение глубины ленты в динамике.
Первая и вторая камеры 3, 5 предназначены для преобразования рентгеновского излучения в электрический сигнал.
Процессор 7 выполняет функции содержания программы, созданной по заданному алгоритму, обработки электрических сигналов камер 3, 5, их преобразования, запоминания информации и обеспечения ее воспроизведения на регистраторе 8. В качестве регистратора 8 может быть монитор.
Работа устройства.
Рентгеновский поток, излучаемый через коллиматор 2, просвечивает биметаллическую ленту 4 и поступает на первую камеру 3, в которой этот поток преобразуется в электрический сигнал. По уровню электрического сигнала, поступающего с первой камеры 3 в процессор 7 и далее на регистратор 8, судят о полной величине толщины ленты и запоминают ее значение в процессоре.
Одновременно с этим действием вторая камера 5, сканируя в пределах заданного угла относительно линии пересечения прямого потока с лентой, принимает через коллиматор 6 отклики отраженного рентгеновского потока и преобразует их в электрические сигналы. За счет сканирования камерой 5 зоны контакта прямого потока излучения с контролируемой лентой 4 на выходе камеры 5 получаем электрический сигнал определенного уровня амплитуды, но с периодическими ее всплесками, которые свидетельствуют о верхней, внутренней и нижней поверхностях (границах) раздела структуры материала ленты 4. Полученная информация в виде электрических сигналов поступает в процессор 7 и обрабатывается. По значениям расстояний между всплесками (максимумами) амплитуд электрического сигнала с учетом скорости сканирования второй камеры 5, скорости движения ленты 4 (если она движется) и полной толщины биметаллической ленты, полученной от первой камеры 3, определяют толщину каждого слоя биметаллической ленты в заданном ее локальном сечении.
Техническим результатом изобретения является высокое геометрическое разрешение разных по структуре и плотности материалов биметаллической ленты при измерении толщины ее слоев, за счет тонкоплоского потока излучения и сканирования второй камера зоны пересечения прямого потока рентгеновского излучения с контролируемой лентой, обеспечивающее высокую точность, чувствительность и достоверность контроля.
Claims (1)
- Рентгеновское устройство контроля толщины слоев биметаллической ленты, содержащее источник рентгеновского излучения с коллиматором, первую рентгеновскую камеру, контролируемую биметаллическую ленту, расположенную между источником излучения и первой камерой, вторую рентгеновскую камеру, процессор и регистратор, при этом первая камера размещена в прямом потоке рентгеновского излучения, а вторая камера - в отраженном потоке от структуры материала ленты, отличающееся тем, что вторая камера снабжена коллиматором и исполнительным механизмом сканирования, обеспечивающим получение информации на выходе второй камеры о верхней, внутренней и нижней границах раздела структуры материала ленты, при этом коллиматоры источника излучения и второй камеры выполнены в виде узких щелей, обеспечивающих излучаемому прямому рентгеновскому потоку и принимаемому второй камерой отраженному рентгеновскому потоку тонкоплоскую форму по ширине не менее ширины ленты, причем тонкоплоский поток источника излучения направлен нормально к поверхности контролируемой ленты и ориентирован вдоль поперечного сечения ленты, а вторая камера расположена своим коллиматором нормально к отраженному от ленты рентгеновскому потоку на расстоянии от линии пересечения ленты с прямым потоком излучения не более 0,5 м и ориентирована щелью своего коллиматора параллельно щели коллиматора источника излучения, при этом исполнительный механизм представляет собой реверсивный двигатель, кинематически связанный с второй камерой и обеспечивающий поворот второй камеры относительно линии пересечения прямого потока излучения и контролируемой ленты в плоскости, образованной продольными осями симметрии прямого и отраженного потоков излучения и контролируемой ленты.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005107215/28A RU2281458C1 (ru) | 2005-03-16 | 2005-03-16 | Рентгеновское устройство контроля толщины слоев биметаллической ленты |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005107215/28A RU2281458C1 (ru) | 2005-03-16 | 2005-03-16 | Рентгеновское устройство контроля толщины слоев биметаллической ленты |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2281458C1 true RU2281458C1 (ru) | 2006-08-10 |
Family
ID=37059659
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2005107215/28A RU2281458C1 (ru) | 2005-03-16 | 2005-03-16 | Рентгеновское устройство контроля толщины слоев биметаллической ленты |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2281458C1 (ru) |
-
2005
- 2005-03-16 RU RU2005107215/28A patent/RU2281458C1/ru not_active IP Right Cessation
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4672196A (en) | Method and apparatus for measuring properties of thin materials using polarized light | |
US3693025A (en) | Apparatus and method for eliminating interference errors in dual-beam infrared reflection measurements on a diffusely reflecting surface by geometrical elimination of interference-producing specularly-reflected radiation components | |
US8040499B2 (en) | Transmitted light refractometer | |
US9841376B2 (en) | High sensitivity metamaterial nano-sensing system with ultra-narrow line width spectral response | |
JPH06258102A (ja) | 測定装置 | |
US2429066A (en) | Optical transparent film thickness gauge | |
US4692613A (en) | Angle sensor | |
RU2281458C1 (ru) | Рентгеновское устройство контроля толщины слоев биметаллической ленты | |
US3422678A (en) | Apparatus and method for measuring temperatures | |
US6687015B1 (en) | Method and device for measuring the thickness of a layer | |
Spooncer et al. | Optical fiber displacement sensors for process and manufacturing applications | |
JP2002323303A (ja) | 膜厚測定方法、測定装置及び半導体装置の製造方法 | |
RU2289097C1 (ru) | Устройство для рентгеновского контроля толщины слоев биметаллической ленты | |
JP2000213999A (ja) | X線応力測定方法 | |
Armstrong et al. | The application of a light-sensitive potentiometer in the measurement of the mechanical properties of single fibres | |
JPH01124703A (ja) | 膜特性の非接触測定方法及び装置 | |
SU1631265A1 (ru) | Способ определени толщины покрыти и устройство дл его осуществлени | |
RU2281459C1 (ru) | Способ рентгеновского контроля толщины слоев биметаллической ленты | |
US4522065A (en) | Remote pressure sensor | |
Hering et al. | Physical Effects of Sensor Use | |
FI63114B (fi) | Foerfarande foer att maeta taetheten av cylindriska kroppar | |
JPH0331367B2 (ru) | ||
SU855448A1 (ru) | Способ определени толщины сло и его показателей преломлени и поглощени | |
CN116907442A (zh) | 一种光学倾角传感器及倾角检测方法 | |
RU2288448C1 (ru) | Устройство для рентгеновского контроля толщины слоев трехслойной металлической ленты |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20070317 |