專利名稱：一種x射線測量金屬材料厚度裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于一種材料測厚裝置，尤其是一種X射線測量金屬材料測厚裝置。
背景技術(shù)：
在許多重要工業(yè)應(yīng)用中，常常遇到金屬材料厚度測量問題。在金屬材料生產(chǎn)線上對金屬材料的連續(xù)厚度測量時保證技術(shù)材料質(zhì)量的重要手段。上世紀50年代厚度測量技術(shù)處于研究階段，然而經(jīng)過幾十年的研究與發(fā)展，厚度測量技術(shù)得到廣泛的推廣與應(yīng)用。隨著射線控制技術(shù)不斷發(fā)展和成熟，其在工業(yè)和醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用也越來越廣泛。X射線已成功運用于熱軋帶鋼的厚度和板型的測量，體現(xiàn)出了良好的性能，能夠適應(yīng)現(xiàn)場較惡劣測量，并保持長期穩(wěn)定運行。然而以前的X射線測厚儀對金屬材料的厚度有一定的限制，對于不同厚度的金屬材料可能無法精確的進行測量。目前，國內(nèi)使用的傳統(tǒng)金屬材料厚度測量方法都有其一定的缺陷I、人工卡尺測量是指由工人用千分尺手工完成厚度測量，雖然使用方便，維修簡單和價格低廉，但是它影響生產(chǎn)速度，生產(chǎn)效率不高。2、機械式測量是指采用機械接觸式的方法進行測量，雖然使用方便，測量精度較高，但在被測金屬高速運動情況下，傳感器與被測金屬之間長時間接觸會造成傳感器的磨損，從而影響測量精度，嚴重時還會劃傷金屬表面而降低產(chǎn)品的質(zhì)量。3、X_射線測量方面還存在射線管兩端的電壓電流精度要求有所不足，在要求較高的金屬板材料的厚度測量也難以滿足要求，而且控制方法較為復(fù)雜，不易實現(xiàn)。并且現(xiàn)有的X射線測厚儀對金屬材料的厚度有一定的約束，對于不同金屬厚度的材料其測量精度有很大的差別。

實用新型內(nèi)容為解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本實用新型提供了一種X射線測量金屬材料厚度裝置，其特征在于，包括，X射線高壓電源、X射線探測器、A/D轉(zhuǎn)換器、測量變送器，其中，所述X射線高壓電源連接X射線源，所述X射線源發(fā)射出X射線，所述X射線探測器接收穿過金屬板材料的所述X射線，通過所述測量變送器測得金屬料厚度對應(yīng)的電壓值經(jīng)過所述A/D轉(zhuǎn)換器傳入計算機中。其中，所述電壓值經(jīng)過所述A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號。其中，更包括數(shù)字信號處理器。其中，所述數(shù)字信號傳至所述數(shù)字信號處理器中，所述數(shù)字信號處理器經(jīng)過處理，再傳至所述計算機中。 其中，所述計算機包括輸出接口，用于將所述計算機分析的數(shù)據(jù)輸出。其中，所述測量變送器測得金屬料厚度對應(yīng)的電壓值對應(yīng)電壓信號。其中，所述X射線探測器檢測所述X射線透過金屬材料的強度輸出直流電壓，所述電壓信號與到達所述X射線探測器的X射線強度成正比。[0014]其中，所述計算機將測量的金屬材料厚度值通過所述輸出接口輸出。

圖I是本實用新型的系統(tǒng)運行方框圖圖2為本實用新型原理框圖
具體實施方式
為了提高X射線測厚儀的測量精度，本實用新型提供了一種X射線測量金屬材料厚度裝置，使用穩(wěn)壓穩(wěn)流X射線源及C型架，采用金屬厚度與X射線的數(shù)字化處理，提高了測量精度。實現(xiàn)在金屬材料生產(chǎn)線上連續(xù)自動化測量。 本X射線測量金屬材料厚度裝置，包括，X射線高壓電源1、X射線探測器3、A/D轉(zhuǎn)換器5、測量變送器4，其中，所述X射線高壓電源I連接X射線源2，所述X射線源2發(fā)射出X射線，所述X射線探測器3接收穿過金屬板材料的所述X射線，所述測量變送器4測得金屬料厚度對應(yīng)的電壓值對應(yīng)一電壓信號，所述X射線探測器4檢測所述X射線透過金屬材料的強度輸出直流電壓，所述電壓信號與到達所述X射線探測器4的X射線強度成正比。所述電壓信號通過經(jīng)過所述A/D轉(zhuǎn)換器5轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，所述數(shù)字信號傳至數(shù)字信號處理器6中，所述數(shù)字信號處理器經(jīng)過處理，再傳至計算機7中。所述計算機7包括一輸出接口，用于將所述計算機7分析的數(shù)據(jù)輸出，所述輸出接口輸出的信號轉(zhuǎn)換為厚度。通過查表得到金屬材料的厚度，獲得測量值。所述X射線測量金屬材料厚度裝置的X射線探測器3采集到的電流信號經(jīng)電壓電流轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換后成為電壓信號，再經(jīng)放大后輸入所述計算機7數(shù)據(jù)采集裝置。X射線測厚儀操作系統(tǒng)的主要功能包括數(shù)據(jù)采集、據(jù)存儲、線偏差、曲線補償及標定曲線等。本實用新型通過被測物體的射線電壓和被測物體的厚度及材質(zhì)有關(guān)，成曲線關(guān)系，通過曲線擬合，得到曲線函數(shù)，通過該函數(shù)作出金屬材料厚度與X射線的電壓對應(yīng)表。將射線通過金屬材料厚度的電壓信號，經(jīng)過數(shù)字信號處理傳輸?shù)剿鲇嬎銠C7，在一定質(zhì)量厚度變動范圍內(nèi)，可以用來測量物質(zhì)的質(zhì)量厚度。所述探測器檢測X射線透過板材的強度并輸出直流電壓U，所述電壓信號與到達所述X射線探測器3的X射線強度成正比。所述X射線測厚儀的目的是將所述X射線探測器3輸出的信號U轉(zhuǎn)換為厚度D。如果已經(jīng)知道了 U和D的對應(yīng)關(guān)系D = f (U)，那么只要根據(jù)探測器輸出的U值就能計算出厚度值D。曲線擬合的功能就是建立U和D之間的工作關(guān)系曲線。曲線擬合就是根據(jù)標準板庫中的標準板重新建立整個D = f(U)曲線的過程。曲線擬合時，所述計算機自動將標準樣板進行多次組合，插入X光束中。所述計算機7存儲所述X射線探測器3輸出信號U以及與之對應(yīng)的厚度D的值，以供曲線擬合時計算。依據(jù)X射線測厚基本原理公式，當(dāng)確定了公式中的各系數(shù)之后，測厚公式也即確定，這樣就完成了每個電壓值與之對應(yīng)的厚度值的關(guān)系曲線的擬合。得出管電壓分別為SOkV與40kV時經(jīng)過多項式擬合后測得電壓與厚度。 將X射線強度比轉(zhuǎn)換為電壓的比值，根據(jù)X射線在物質(zhì)中的衰減規(guī)律計算得到不同厚度對X射線的吸收系數(shù)，并采用多項式法對鋁的吸收系數(shù)進行標定來消除X射線硬化在實際操作過程中對厚度測量的影響。單能X射線穿過均勻物質(zhì)的衰減公式為I = I0e-Ud,[0022]即為
權(quán)利要求1.ー種X射線測量金屬材料厚度裝置，其特征在于，包括，X射線高壓電源、X射線探測器、A/D轉(zhuǎn)換器、測量變送器，其中，所述X射線高壓電源連接X射線源，所述X射線源發(fā)射出X射線，所述X射線探測器接收穿過金屬板材料的所述X射線，通過所述測量變送器測得金屬料厚度對應(yīng)的電壓值經(jīng)過所述A/D轉(zhuǎn)換器傳入計算機中。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的X射線測量金屬材料厚度裝置，其中，所述電壓值經(jīng)過所述A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的X射線測量金屬材料厚度裝置，其中，更包括數(shù)字信號處理器。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的X射線測量金屬材料厚度裝置，其中，所述數(shù)字信號傳至所述數(shù)字信號處理器中，所述數(shù)字信號處理器經(jīng)過處理，再傳至所述計算機中。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的X射線測量金屬材料厚度裝置，其中，所述計算機包括輸出接ロ，用于將所述計算機分析的數(shù)據(jù)輸出。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的X射線測量金屬材料厚度裝置，其中，所述測量變送器測得金屬料厚度對應(yīng)的電壓值對應(yīng)電壓信號。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的X射線測量金屬材料厚度裝置，其中，所述X射線探測器檢測所述X射線透過金屬材料的強度輸出直流電壓，所述電壓信號與到達所述X射線探測器的X射線強度成正比。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的X射線測量金屬材料厚度裝置，其中，所述計算機將測量的金屬材料厚度值通過所述輸出接ロ輸出。
專利摘要本實用新型提供了一種X射線測量金屬材料厚度裝置，包括X射線高壓電源連接X射線源，X射線源發(fā)射出X射線，X射線探測器接收穿過金屬板材料的X射線，通過測量變送器將測得結(jié)果傳送到A/D轉(zhuǎn)換器中，傳送到數(shù)字信號處理器中；最后由數(shù)字信號處理器分析數(shù)據(jù)將獲得測量厚度經(jīng)過計算機處理得出厚度，提供了測量精度。
文檔編號G01B15/02GK202511772SQ20122017566
公開日2012年10月31日 申請日期2012年4月16日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月16日
發(fā)明者周鵬, 張喬, 張春, 查君君, 王冠凌, 王筱薇倩, 生芳, 許鋼, 韋永強 申請人:安徽工程大學(xué)