Устройство для определения плотности осесимметричных тел

-н гГ- ,О П И С-А-Н-И Е ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 0501.78 (21) 2564937/18-25с присоединением заявки Мо(51)М. Кл, 0 01 И 23/08 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(71) Заявитель 54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПЛОТНОСТИ ОСЕСИММЕТРИЧНЫХ ТЕЛИзобретение относится к устройствам исследования анализа материаловс помощью рентгеновского излучения ипредназначено для определения плотности тел с осевой симметрией в момент ударного сжатия.Известно устройство для фотометрирования рентгенограмм, состоящее изисточника света, системы регистрациии устройства перемещения пленки 1,Недостатком известного устройстваявляется большая трудоемкость определения плотности тел,Наиболее близким по техническойсущности к предлагаемому является уст 15ройство для определения плотностиосесимметричных тел посредством проникающего излучения при симметричномударном нагружении, состоящее из источника света и фотоприемника 2), 20Недостатками известных устройствявляются малая производительность иневозможность расшифровки рентгенограмм в случае, когда в одну точкуизображенияпопадает информация ослоях с различной плотностью.Цель изобретения - повышение производительности.Поставленная цель достигается тем,что между источником света и фотопри емником расположена щель и транспарант с распределением прозрачности,подчиняющейся закону Р(г):т(г)где тт(г) - производная по координате зависимостимасса, приходящаясяна единицу поверхности рентгенограммы, - координата, т - радиус тела.Как известно, рентгенограмма исследуемого тела с помощью микрофотометраили другого подобного устройства сканируется в выбранном месте перпендикулярно оси. Затем, основываясь назаконе поглощения гамма-излучениян- Р.сх1=1 8где 1 - интенсивность излучения, паодающего на образец;1 - интенсИвность излучения эаобразцом;линейный коэффициент поглощения;Н - просвечиваемая толщина;8 - основание натуральных логарифмови характеристической кривой пленкиЬ - =ФСо),1Огде Ц - оптическая плотность почернения, вычисляется распределение массы, 787962вают от оси ОА вдоль,дуг окружностей с центром в полюсе. Углы Ч необходимые для построения, находятся из условияичг)- К =г Ч.5. Диск 5 закрепляется на тарели 2 (центр диска совмещен с осью вращее ния) и включается двигатель 1. При этом диск 5 становится динамическим транспарантом, средняя прозрачность за оборот которого пропорциональнаич( )величине") . В этом легко убедиться если иметь ввиду, что средняя прозрачность диска ( при вращении для радиусаравна , где Р - угол выреза на радиусе-,6. При перемещении каретки 7 с 15 фотоумножителем 8 от оси вращения и до периферии с помощью самописца 15 регистрируют кривую искомого распределения плотности.Если рассматривать вращающийся 2 О диск 5, подсвеченный люминесцентной панелью 3, как функцию рассеяния точки, то следует признать, что в плоскости щели 9 фотоумножителя 8 осуществляется свеРтка (интегрирование со сдвигом) функции рассеяния точки Р и дельта-функции (щель 6), а следовательно, в этой плоскости освещенность должна меняться о закону функции рассеяния линии ЦХ)Но так как эта функция (3) при ука-ЗО занном выборе формы щели 6 и иско- мое распределение плотности определяются одинаковыми выражениями, кривая, зарегистрированная самописцем 15, явится с точностью до масштабно го коэффициента искомым распределением плотности.Однако при наличии в теле пустот или понижения лотности в направлении от периферии к центру функция ъ(х) 40 становится знакопеременной. Это означает, что рассмотренный транспарант обязан иметь участки с прозрачностью разного знака, что не имеет физического смысла.Для решения задачи в предлагаемом ,устройстве необходимо изготавливать два транспаранта (отдельно для положительной и отрицательной частей функции ъ(х) . Для каждого из них указанным способом строится распределение плотности, а окончательный результат получается, как разность этих распределений. Возможно для ускорения процесса измерения применение двух устройств, в которых одновременно вращаются транспаранты для положительной и отрицательной частей функции т(к 1. Если оба устройства включить чеРез разностный усилитель на общий самописец и осуществить синхронное перемещение кареток 7, искомое распределение плотности получают за один цикл измерения,Устройство также позволяет измерять распределение плотности осесимметричных масс, содержащих разные материалы. При этом следует выбирать жесткость гамма-излучения таким образом, чтобы коэффициенты поглощения этих материалов были близки.Использование предлагаемого устройства позволит повысить производительность на 50-100. Это обеспечива" ется тем, что исключаются трудоемкие операпии непосредственного вычисления выражения (2), а искомое распределение находится путем несложных геометрических построений и измерений и представляется в виде кривой. Этим же исключается необходимость применения дорогостоящих ЭВМ.Формула изобретенияУстройство для определения плотности осесимметричных тел посредством проникающего излучения при симметричном ударном нагружении, состоящее из источника света и фотоприемника, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения производительности, между источником света и фотоприемником расположена щель и транспарант с распределением прозрачности, подчиняющейся закону Р(г:( , гдемЧ)ъЮ - производная по координате зависимости масса, приходящаяся на единицу поверности рентгенограммы, -координата, Г - радиус тела.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент Великобритании Р 1,158409,кл. 6 1 А, опублик. 1972.2. Румянцев С.В. Радиационная дефектоскопия. М., Атомиздат, 1974,с. 136, 409 (прототип),