167629. lajstromszámú szabadalom • Kapcsolási elrendezés fizikai jellemzők közvetett mérésére szolgáló berendezésekhez, a közvetett mérésből folyó nonlinearitás kompenzálására

MAGYAR NÉPKÖZTÁRSASÁG <#r^ ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS SZOLGÁLATI TALÁLMÁNY Bejelentés napja: 1973. VEI. 1. (MA-2493) Közzététel napja: 1975. VI. 28. Megjelent: 1978.111.31. 167629 Nemzetközi osztályozás: G 01 n 23/02 G 01b 19/86 Feltalálót k): Molnár László, oki. mérnök, Nagymihályi Dezső, oki. mérnök, Rozsa Sándor, oki. mérnök, Tábor Péter, oki. mérnök, Budapest Tulajdonos: Magyar Tudományos Akadémia Izotóp Intézete, Budapest Kapcsolási elrendezés fizikai jellemzők közvetett mérésére szolgáló berendezésekhez, a közvetett mérésből folyó nonlinearitás kompenzálására 1 A találmány tárgya olyan kapcsolási elrendezés fizikai jellemzők közvetett mérésére szolgáló berendezésekhez, mely lehetővé teszi a közvetett mérésből folyó nonlinearitás kompenzálását olyan —viszonylag egyszerű — eszközökkel, melyek egyidejűleg a mérendő tárgy különböző anyagi, illetve állapotjellemzői szerinti korrekciók elvégzését is lehetővé teszik. A találmány a közvetett méréseknél általában alkalmazást nyerhet és a kompenzálandó nonlinearitás jellege tekintetében sincs korlátozás. Találmányunkat egy konkrét alkalmazási terület kapcsán ismertetjük, a gammasugaras vastagságmérésnél való alkalmazása kapcsán. Ennek mérési elve az, hogy meghatározott rádióaktív energiamennyiséget bocsátunk a mérendő térre, s érzékeljük a mérendő tárgy által okozott elnyelést (abszorpció) vagy visszaverést, (reflexió). Az abszorpciós mérésnél pl. a sugárforrással szembenfekvő oldalon olyan detektor van elrendezve, mely az érzékelt rádióaktív energia mértékével arányos számú impulzust bocsát ki, azaz a mérési eredményt a kimenő impulzusszám hordozza. Ha a sugárforrás és a detektor közé nem helyezünk nyelőt, a kibocsátott impulzusszám maximäis: N0. Ha közéjük helyezzük a mérendő tárgyat, akkor a kimenő N impulzusszámot az alábbi függvény adja: N = N0

exp(-/zd) (1) ahol d az anyag pillanatnyi vastagsága és p az anyag abszorpciós fizikai állandója. Az (1) összefüggésből megállapítható, hogy:' Egyrészt a vastagság és a kimenő impulzusszám 30 közötti összefüggés nem lineáris, ezért a mérőberen-167629 10 15 20 25 dezésben gondoskodni kell a kapott mérési eredmény linearizálásáról, vagyis a fenti függvény szerinti kompenzálásról. Másrészt a kompenzálás alapjául szolgáló függvény anyagfüggő; ha ß megváltozik, egyező kijelzés céljából alaktranszformációt szükséges végezni a függvénynél. Ezt olyan osztó-szorzóművel szokták végezni, mely kiszámítja a mérendő anyag m állandója és a vonatkozási Mo állandó közötti hányadost és megfelelően korrigálja a kompenzálás után nyert villamos mennyiséget. Továbbá a pillanatnyi vastagság a környezeti hőmérséklet függvénye. Helyes mérési eredményt akkor kapunk, ha a változó üzemi hőmérséklet között végzett mérést úgy helyesbítjük, hogy mindenkor a kitüntetett vonatkozási hőmérsékletre igaz vastagságot jelezzük ki. Előfordulhat, hogy egyéb paraméterek szerinti korrekciót is kell végezni; a gyakorlatban leginkább e két korrekcióía kerül sor, ezért ezeket tárgyaljuk, s a következtetések megfelelően érvényesek egyéb korrekciókra, melyek úgyszintén vagy alaktranszformációt igényelnek (a kitevő módosítását) vagy helytranszformációt (amikör a linearizálási meneten nem szabad változtatni, de a kimenő mennyiséget kell lineárisan módosítani) vagy pedig a kettő kombinációját. Az ilyen feladat ellátására ismert berendezések jellegzetes felépítése ismerhető feli, pl. az 1. ábrán mutatott abszorpciós vastagságmérő tömbvázlaton. Az elnyelt rádióaktív energiától függő impulzus-