【摘要】射线测厚主要应用于工业现场,工业生产过程的特点是:温度高,产品速度快等特点,用传统的方法很难去实时的
高精度的测量厚度,这时利用被测体对X 射线的吸收量与被测体的厚度有关的关系,通过复杂的模型运算和先进的信号处理
技术,计算出被测体的厚度便应运而生,这种测量方式克服了被测介质因为跳动、卷曲等因素而对测量造成的影响,达到了动
态、高精度的测量目的。
0.引言
随着射线控制技术不断发展和成熟, 其在工业和医疗领域的应用也越来越广泛。在此基础上发展起来的测厚仪、凸度仪,已成功运用于热轧带钢的厚度和板型的测量,体现出了良好的性能,能够适应现场较恶劣测量,并保持长期稳定运行。其理论基础就是通过被测物体吸收的射线量和被测物体的厚度及材质有关,将射线量通过传感器转化为电信号,经过数字信号处理模块转化为宽度信号,从而得出凸度等板型信号。
1.射线测厚测量原理
1.1X 射线测厚的原理简单的说,射线测厚的基本原理就是X 射线穿过带钢时,带钢对射线有吸收和阻挡作用从而使得传感器接收到的射线强度减弱, 在射线强度和带钢厚度之间建立起对应关系即可通过检测射线强度来测得带钢厚度。图1 是射线测厚原理图所示。
Detector:探测器,其主要作用是可以感受到射线辐射量的强弱并将其转换成电信号的大小。Radioactive source wIThshield:射线源,IMS 测宽仪和凸度仪使用的都是高压产生射线的方法。
Im: 被带钢吸收后的探测器信号;Io: 空照下的探测器信号;μ:吸收系数;s:带钢厚度。
带钢对射线吸收量不仅和其厚度有关系, 还和被测量的材质有关。
这里是使用电离室作为传感器。电离室的输出信号是电流信号,它与入射辐射是线性关系,此电流信号由放大器和转换器转换成标准电压信号, 电压信号通过A/D 转换器转换为数字量信号传递给计算机系统。
1.2 射线测厚信号处理系统
被测材质不均匀,容易造成的局部射线吸收量异常,如果测量单点的厚度就容易造成测量偏差较大,鉴于此,射线测厚系统会布置4 个甚至更多的探测器分布在被测介质的宽度方向上,其中,射线测厚的信号处理系统图如下。