[其他]一种射线测厚方法和射线数字厚度计

权利要求书

1、一种在线无接触材料厚度测量方法是：

由射线源〔1〕发出的射线穿过被测材料，一部分被材料吸收，剩余射线被探测器〔2〕接收，产生与材料厚度有关的电流信号I₁＝I₀e-μTh]]>，其中I₀为材料厚度为0时探测器的输出电流（A），μ为材料的吸收系数（cm^-1），Th为板材厚度（cm）;

通过前置放大器〔3〕转换成电压信号V₁＝V₀，V₀为材料厚度为0时前置放大器的输出电压信号;

再通过运算放大和具有指数特性的A/D变换直接变换成厚度数字信号Th＝1/μlnV₀/V₂;

其特征在于所说的模拟信号的运算和指数A/D变换的方法是：

a）由放大倍数为-1，正输端加V₀/2偏压的运算放大器〔5〕将电压信号V₁＝V₀转变成V₂＝V₀（1-）;同样也可以由前置放大器在正输入端加偏压V₀，探测器加正高压，得到V₁＝V₀（1-）;

b）把电压信号V₂输入到电压比较器〔6〕的正输入端，电压比较器的负输入端连接-RC回路，RC回路的电容C与电子开关K并联接地，电压V₀通过电阻R给电容C充电，电容C的电压Vc输入到电压比较器〔6〕的负输入端;

电容上的电压

,其中T为电容C的充电时间（秒），

c）在T＝0时刻使闭合的电子开关断开，电容C开始充电，当电容上的电压

时，即T/RCμTh时，电压比较器〔6〕翻转;

d）断开电子开关K的同时打开计数与门〔7〕，计数器〔8〕开始记录时钟产生器〔9〕的脉冲，电压比较器〔6〕翻转时关闭与门〔7〕，计数器〔8〕停止计数，该计数n就代表了被测材料的厚度值;

e）电阻R、电容C、时钟频f根据公式

Th/n=1/μRCf选择，

Th/n表示每个脉冲代表的厚度值，由厚度计的灵敏度选定，μ由射线能量和材料决定;

f）修正透过被测材料的射线与指数规律偏离的方法是在RC回路的电阻R上并联由电子开关Ke1、Ke2控制通断的电阻R₁、R₂，电子开关由电压比较器〔11〕、〔12〕控制，当电容上的电压Vc达到预定的电压U₁^*时，电压比较器〔11〕翻转，使电子开关Ke1通导，电阻R₁并联于R上，同样，当电压Vc＝U₂^*时，电阻R₂并联于R和R₁上，这样在电容C充电的过程中改变几个时间常数，充电曲线成为几段折线，这就是用折线拟合材料对射线吸收曲线的方法。

2、一种射线数字直读式厚度计，由射线源〔1〕，探测器〔2〕，前置放大器〔3〕及二次仪表构成，其特点在于所说的二次仪表采用厚度值A/D变换电路，时间常数调节电路和V₀保持电路;

a）厚度值A/D变换电路是放大倍数为-1，正输入端加V₀/2偏压的运算放大器〔4〕;放大器〔4〕的输出信号连接到电压比较器〔6〕的正输入端，电压比较器〔6〕的负输入端连接由电阻R，电容C和电子开关K组成的RC回路〔5〕;

时钟产生器〔9〕产生的时钟脉冲经过2ⁿ分频电路后断开电子开关K，使电容C充电，反向后打开与门〔7〕，与门〔7〕被电压比较器〔6〕翻转关闭;

计数器〔8〕记录通过与门〔7〕的时钟脉冲，该脉冲数就是厚度值;