Способ градуировки радиоизотопного толщиномера

(5)5 6 01 В 15/02 ГОСУДАРСТВЕННЫИПО ИЗОБРЕТЕНИЯМПРИ ГКНТ СССР ОМИТЕТОТКРЫТИЯМ ОБР АВТО СТВО(58) Авторское свидетельство СССР М 1519323, кл. 6 01 В 15/02, 1988.(54) СПОСОБ ГРАДУИРОВКИ РАДИОИЗОТОПНОГО ТОЛЩИНОМЕРА(57) Изобретение относится к измерительной технике, в частности к методам градуировки радиоизотопных приборов технологического контроля, Цель изобретения - повышение точности градуировки толщиномера путем использования трех наборов аттестованных мер поверхностной плотности; одного натурного и двух базовых наборов, материалы которых подбирают по эффективным атомным номерам, а проверочную градуировочную характеристику строят с учетом участков с минимальной погрешностью градуировочных зависимостей двух базовых наборов. Используя измерения мер первого базового набора строят Изобретение относится к измерительной технике, в частности к методам градуировки радиоизотопных приборов технологического контроля.Цель изобретения - повышение точности градуировки толщиномера путем использования трех наборов аттестованных мер поверхностной плотности: одного натурного и двух базовых наборов, материалы которых подбирают по эффективным атомным номерам, а проверочную градуировочную характеристику строят с учетом участков с минимальной погрешностью градуировочных зависимостей двух базовых наборов. мсеаоащцр л ИЩ 7 ВИФОградуировочную характеристику ГХ 1 зависимости выходных сигналов для мер этого набора, используя функцию параметрического вида, параметры которой определяют по измеренным значениям выходных сигналов от этих мер, аналогично строят ГХ 2, применяя измерения мер второго базового набора. После этого строят проверочную градуировочную характеристику ГХ 2 перехода с ГХ 1 на ГХ 2, определяют точность перехода и выбирают сочетание параметров функции ГХ 1, изменяя которые можно достичь перехода с требуемой погрешностью построения градуировочной характеристики толщиномера. Установив такие сочетания, строят градуировочную характеристику толщиномера как зависимости выходных сигналов для имеющихся натурных мер, используя ГХ 1 с численными значениями ее параметров, кроме выявленного сочетания, численные значения параметров которого определяют по значениям выходных сигналов для натурных мер, 1 ил. На чертеже изображены градуировочные характеристики (ГХ), иллюстрирующие способ:ГХ 1 построена по полному набору базовых образцов поверхностной плотности (ОБПП 1);ГХ 2 построенаых образцов поти (ОБПП 2);ГХ 2 построена из ГХ 1 по полному набору базовых образцов поверхностной плотности (ОБПП 2);ГХн построена по полному набору натурных мер поверхностной плотности (НМПП); по полному набору базов верхностной плотнос(5) ГХи построена из приГХ 1 ограниченном нахождения параметров Х используют меколичестве натурных мер НМПП, тод вариационно-взвешенных квадратичСпособ поясняется примером конк- ных приближений (ВВКП),ретного построения градуировочной Тогда ГХ 1 для меди имеет видхарактеристики (ГХ) радиоизотопного аб ( 1, -0,73906 10 Псорбционного толщиномера с источником 1 "(Г 1) = 0,85483 Г+а ( ) -ионизирующего излучения (ИИИ) на базе0,46288 10 Пизотопа Сз для измерения натурного ма- + 0,09340 Гтериала - стали (атомный номер Ен = 26) в+, 1-1,8 э 07 э 10 пдиапазоне поверхностных плотностей (ПП) 10 + 0,05177 Г(2)от 0,27 10 до 4,4 10 гам при наличии че- ГХ 2 для алюминия имеет видтырех натурных мер поверхностной плотности (НМПП) с пределом дополнительной Ьа (П) =: 0,87384 80,74694 10 и+погрешности ГХ, обусловленной ограничен+ 32, 1-0,3968210 и +ным количеством натурных мер д = +1%, 15 + 0,06326 Г++ 0,062290 ГСпособ осуществляют следующим об- - -1,4 э 047 10 и(3)разом.Выбирают аттестованные наборы баэо- Затем из базовои функции ГХ Ьа ( ),выхобразцовповерхностнойплотностиОБПП 1 используя приведенные в таблицы данныеОБПП 2 формуле Е -2.171-Е 2 со для ОБПП 2, строяттакую ГХ 2, 1 ап (П), чтоГХ 2ответственно из меди(71=29) и алюминия бы ее относительное отклонение от(Л 2 = 13) в количестве, обеспечивающем по- Ьа (П), рассчитанное по формуле (4), не прегрешность ГХ базовых материалов меньше вышало заданного значения предела дополнительной погрешности д = +1%бпПоследовательо на каждый образец 25 д П, - Пэнаправляют излучение от ИИИ и регист- Прируют значение выходного сигнала П - Пап100 о , (4)радиоизотоп ного измерительного преобПразователя (РИП),где Пп - значение ПП, полученноеВ таблице приведены нормированные 30 "д П)значениЯ измеРенного выходного сигнала П о и уф)Оиорм для наборов образцов Сц, А 1, четырех ап (у) - обратная Му = 1 апф(П) функция,образцов стали, а также данные для полного Для этого последовательно изменяютнабора образцов стали, используемые для значения параметров функции ГХ 1, начинаяоценки точности предлагаемого способа по- с одного и постепенно увеличивая количестстроения ГХ, Нормировкаделается так. что во варьируемых параметров. При каждомбыприоткрытомэатвореИИИиотсутствии изменении параметра проверяют значеобразца в зоне,измерения (П = О) ОноРм = 1 ние д по формуле (4), Варьирование параа при закрытом затворе ИИИ Опорм =" метров выполняют до тех пор, пока неОтносительная погрешность базовых будет выявлено сочетание параметров,и 40натурных образцов ПП0,1 опогреш при котором значение д станет меньшеность измерения выходного сгнала РИП заданного предела дополнительной по 0,010 с учетом коэффициента фиэиче- грешности+1%,Вданномслучаенаиболееской чувствительности метода Кфч = д"-5, 45 чувствительными к изменению материалаоказываются параметры Х 1 и Хз выражениягде д - относительное изменение измеряе- (1), Значение этих параметров определяютмогосигнала,П - относительноеиэменение методом ВВКП по данным таблицы дляизмеряемой ПП, погрешность измерениясигнала, перенесенная на ПП, составляет Найденная такимобраэом ГХ 2 А имеет+ 0,05%. Поэтому погрешность базовых 50ГХ 0,15, 1 ап (П) = 0,87882 80,7 э 906 10 п+Далее по приведенным в таблице данным для ОБПП 1 и ОБПП 2 строят ГХ 1 и ГХ 2, 0 06934, 1.0,46288 10 и +используя функцию параметрического видаП =Х 11 п +Хэ 1 Хф" +Х 61 6",(1) +005177 1Затем, используя данные, приведенныегде Х 1-параметры определяемые поэкспе- в таблице для НМПП, из базовой функциириментальным данным иэ таблицы для со- ГХ 1 со аналогичным образом строят ГХстответствующих образцов ( = 1 2, 6) Для для натурного материала - стали, При этомопределяют методом ВВКП численные значения только тех параметров (Х 1 и Хз) функции ГХ 1 с, изменением которых было достигнуто построение ГХ 2 А 1 с заданным значением погрешности д = + 1для алюминия, больше отличающегося по Е от первого базового материала, чем натурный материал, что соответствует соотношениюЕст - 2 сцЕсц - Лд. Найденная таким образом ГХст, являющаяся искомой градуировочной характеристикой толщиномера для измерения заданного материала, имеет вид 5ст(П) 0 87194,Г 0,73906 1 о и+ 510+ 0 05177 Г 1,83073 10 и (6)Для оценки тс 1 ности ГХ, относительноГХт построим ГХС используя функцию (1) иприведенные в таблице данные для полногонабора НМПП сталист(П) = 0 86573 . Г 0,75239 10%1 ++ 0,04194 Г 1,89041 10 и (7) Таким образом, задача построенная ГХст натурного материала с заданной точностью сводится к определению меньшего числа неизвестных параметров,В этом примере достаточно даже одной натурной меры соответствующей точности для определения коэффициентов Х 1 и Хз, учитывая их линейную связь из условия нормировки Хз = 1 - Х 1-0,05177,Используя большее количество натурных мер, можно повысить точность определения указанных параметров, а поэтому и самой ГХп. Следовательно, способ позволяет достигнуть заданную дополнительную погрешность градуировки по натурным мерам при их ограниченном количестве и обеспечивает повышение точности градуировки толщиномера, Кроме того, обеспечивается создание метрологического обеспечения для радиоизотопных толщиномеров, предназначенных для измерения магериалов, изготовление натурных мер из которых затруднительно.Формула изобретения Способ градуировки радиоизотопного толщиномера, заключающийся в том, что выбирают аттестованные натурные меры поверхностной плотности (НМПП) материала с эффективным атомным номером 2 н, для измерения которого предназначен толщи- номер, с последовательно изменяющейся 15 20 25 30 35 40 45 50 55 плотностью (ПП) в диапазоне измерения, последовательно направляют на НМПП излучение от рабочего источника ионизирующего излучения (ИИИ) и для каждой иэ них регистрируют значение выходного сигнала, выбирают аттестованные образцы ПП первого базового набора (ОБПП 1) с последовательно изменяющимися в диапазоне измерения значениями ПП, число которых определяется из условия обеспечения заданного предела погрешности градуировочной характеристики (ГХ) Д толщиномера, последовательно направляют на ОБПП 1 излучение от рабочего ИИИ, для каждого из них регистрируют значение выходного сигнала и строят градуировочную характеристику ГХ 1 зависимости выходных сигналов для ОБПП 1. используя функцию параметрического вида, параметры которой определяют по измеренным значениям выходных сигналов для ОБПП 1, отл и ч а ю щи й с я тем, что, с целью повышения точности ГХ толщиномера, дополнительно выбирают аттестованные образцы второго базового набора (ОБПП 2) с последовательно изменяющимися значениями ПП в диапазоне измерения, число которых определяется из условий обеспечения заданного предела погрешности ГХ дт толщиномера, при этом эффективные атомные номера Е 1 и 22 материалов базовых наборов должны отвечать соотношению (ен - л 1)(71 - 72), на ОБПП 2 последовательно направляют излучение от рабочего ИИИ, для каждого из них регистрируют значение выходного сигнала, строят градуировочную характеристику ГХ 2 зависимости выходных сигналов для ОБПП 2, используя также функцию параметрического вида, параметры которой определяют по измеренным значениям выходных сигналов для ОБПП 2, строят градуировочную характеристику ГХ 2, используя значе- ние выходных сигналов для ОБПП 2 и функцию ГХ 1 с ее параметрами, находят разность ГХ 2 и ГХ 2, сравнивают ее с заданным значением дополнительной погрешности д, если разность превышает это значение, то изменяют численное значение одного из сочетаний параметров ГХ 1 и каждый раз производят построение ГХ 2 и сравнение ее с ГХ 2 до тех пор, пока не будет получено сочетание параметров, при котором их разность станет не более значения д, строят ГХ зависимости выходных сигналов для НМПП, используя ГХ 1 с численными значениями ее параметров, кроме выявленного сочетания, численные значения параметров которого определяют по значениям выходных сигналов для НМПП./2 Составитель В, ПарнасовСтрельникова Техред М.Моргентал Корректор М. Шароши ак каз 3402 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКН 113035, Москва, Ж, Раушская наб.4/5 оизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 1 0 0,1700 0,3384 0,5043 0,67090,838 б1009 1,76 1,345 1,514 1,686 1,854 2,025 2,192 2,362 2,533 2,702 2,8 Ь 8 3,036 3,202 3,37 3,538 3,7063,875 4,С 44 421 4,380 1,ССССО 0,8781 0,7734 0,6834 0,6042 0,5346 0,4722 0,4186 0,3707 0,3286 0,29 С 9 0,2585 О е 292 0,2039 О,8 г О,609 0,1431 0,1276 0,1137 0,1015 0,09056 0,08079 0,07215 0,06437 0,05738 0,05138 0,04590 0 0,2741 0,5481 0,8224 1,097 1, 3712 1,6426 1, 9177 2; 1924 2,465 2,740 3,013 Э 286 3,561 3,832 4,106 4,381 1,00000 0,813 0,6590 0,5377 0,4390 0,3593 0,2952 0,2422 0,1991 0,1644 0,1354 0,1121 0,09284 0,07684 0,06402 0,05332 0,04436 0 0,2039 0,4083 0,6127 0,8166 1,02 1,227 1,433 1,636 1,838 2,041 2,244 2439 2,642 2,847 3,052 3,256 3,46 3,664 3,868 4,071 4,274 4,478 1,00000 0,8553 0,7327 0,6288 С,5407 0,4655 0,4001 0,3451 0,2983 0,2581 0,2234 0,1936 О, 1688 О, 1464 0,1268 О,100 0,09553 0,08297 0,07227 0,06285 0 5474 0,04772 0,04165