178281. lajstromszámú szabadalom • Eljárás többcsatornás berendezés anyagösszetétel röntgenemissziós meghatározására
3 178281 4 ságú kiszámítására, a mérési program változtatásával pedig más és más elemek koncentrációja határozható meg. A kapott értékek pontossága nem rosszabb, mint az eddig ismert módszerekben meghatározott értékeké, míg a jelet további felhasználásra alkalmas formában kapjuk. Célunkat olyan eljárás kidolgozásával érjük el, amelyben az anyagösszetétel röntgenemissziós elven történő meghatározására a vizsgálandó anyagot radioaktív sugárzással besugározzuk, az anyagban levő elemekre jellemző karakterisztikus röntgensugárzást észleljük, az észlelt jeleket analóg úton formáljuk és felerősítjük, majd a jeleket amplitúdó szerint szelektáljuk és meghatározott amplitúdótartományú csatornákhoz rendeljük hozzá, és a találmány szerint a meghatározott amplitúdótartományú csatornákat tárolt program alapján a várt összetételnek megfelelően állítjuk be, az egyes csatornákban külön-külön adott mérési idő alatt megmérjük az oda eső jelbeütések számát, majd a kapott számértékekből a tárolt kritériumok alapján az összetételre jellemző értéket meghatározzuk. Az eljárás foganatosítására olyan berendezést dolgoztunk ki, amelynek mérőfeje (H), mérőfejjel összekapcsolt, jelformálót, erősítőt és mérési idő korrektort tartalmazó analóg jelfeldolgozója (AP) és az analóg jelfeldolgozó kimenetéhez csatlakozó jelbemenetű többcsatornás amplitúdószelektora van (AS), és a találmány szerint a többcsatornás amplitúdószelektomak csatornakijelölő bemenetei (C) vannak, a többcsatornás amplitúdószelektor mikroszámítógéppel (|xC) kétoldali vezérlő kapcsolatban áll, a mikroszámítógép mikroprocesszorból (ixP) és a mérési feladattal összefüggő processzortevékenységhez tartozó csatornakijelölési és kiértékelési utasításokat tartalmazó programtárolóból (PR) áll, ahol az amplitúdószelektor csatornakijelölő bemenetei a mikroprocesszor csatornakijelölő kimeneteivel, csatornakimenetei (M) pedig a mikroprocesszor jelbemeneteivel vannak összekötve. A találmány szerinti eljárás és berendezés segítségével néhány elem egyidejű elemzése gyorsan végezhető. Az elemek kiválasztását a feladatoknak megfelelően módosítani lehet, célszerűen cserélve a programtárolóban a megfelelő programokat hordozó PROM-tárolókat. A vizsgálandó elemek, azaz a nekik megfelelő csatornák száma a mérési feladat igénye szerint változhat. A berendezés az elemzést és a kiértékelést automatikusan végzi, és ezért a mérési eredmények rövid időn belül rendelkezésre állnak. A találmány szerinti eljárás egy példakénti megvalósítási formáját a mellékelt rajz alapján ismertetjük. A rajzon a találmányt megvalósító berendezés példakénti kiviteli alakjának tömbvázlata látható. Az eljárást megvalósító berendezés H mérőfejet, AP analóg jelfeldolgozót, AS amplitúdószelektort, ezen egységekhez csatlakozó jxC mikroszámítógépet tartalmaz. A H mérőfej detektálja és elektromos impulzusokká alakítja a vizsgálandó mintából érkező karakterisztikus röntgensugarakat. A mérőfejhez csatlakozik az AP analóg jelfeldolgozó, amely erősíti és megfelelően formálja az impulzusokat. Az AP analóg jelfeldolgozó az AS amplitúdószelektorra csatlakozik, amely a vizsgálni kívánt elemekre jellemző amplitúdó kiválasztását és digitalizálását végzi. Az amplitúdószelektor szerepét a gyakorlatban differenciál-diszkriminátor, vagy analógdigitál konverter tölti be. Az amplitúdószelektor a berendezés szerves részét alkotó (xC mikroszámítógépre csatlakozik. A mikroszámítógép jjlP mikroprocesszora és cserélhető tartalmú PR programtárolója segítségével kettős feladatot old meg. Egyrészt a C csatornakiválasztó bemeneten keresztül az AS amplitúdószelektor szelektálási tartományait, tehát csatornáit jelöli ki a mérendő elemeknek megfelelő számban és mérési feltételekkel, másrészt a csatornák M kimenetein kapott digitális mérési adatokat aritmetikai műveletek révén feldolgozza. A műveletek eredményeként a vizsgált elemek koncentrációját kapjuk. A csatornák kiválasztása és az aritmetikai műveletek elvégzése a jxC mikroszámítógép PR programtárolójába bevitt, célszerűen PROM-tárolókkal kialakított program alapján történik. A programtároló tartalmának cseréjével a berendezés különböző célfeladatok ellátására válik alkalmassá. A találmány szerinti röntgenemissziós anyagvizsgáló eljárással a mérési feladatnak megfelelő csatornaszámú célberendezés alakítható ki. A csatornák száma és a vizsgálandó elemek kiválasztása egyszerű programcserével módosítható. Az eljárás megvalósítása nem igényel sem sokcsatornás analizátort, sem pedig külön számítógépet, ezért alkalmazása a költségek jelentős csökkentésével jár, kisebb üzemek számára is gazdaságos lehet. Az analóg jelfeldolgozó, az amplitúdószelektor és a mikroszámítógép egy egységbe építhető össze, s Így nemcsak laboratóriumi, hanem ipari, gyógyászati, mezőgazdasági és geofizikai mérésekhez könnyen mozgatható anyagvizsgáló célműszer alakítható ki. Az eljárás alapján megvalósuló bérendezés egyszerű, mivel a számítási műveletek automatizáltak. A digitális formában kapott mérési eredmények folyamatszabályozásra is felhasználhatók. Példaként egy kohászati probléma megoldására, nevezetesen sárgaréz minták anyagösszetétel meghatározására alkalmas berendezés működését mutatjuk be. A sárgaréz mintát radioaktív sugárzással besugározva az alkotóelemeknek : a réznek, a cinknek és az ólomnak megfelelő, különböző energiájú karakterisztikus röntgensugárzás keletkezik. Ezeket a különböző energiájú sugarakat a H mérőfej elektromos jelekké alakítja át. Az elektromos jeleket az AP analóg jelfeldolgozó formálja, erősíti az AS amplitúdó szelektor számára alkalmas formára úgy, hogy a jelek amplitúdója arányos maradjon a karakterisztikus sugárzás energiájával, azaz a minta összetevőivel. Az amplitúdó szelektor az elektromosjeleket amplitúdó szerint (azaz a minta összetevői szerint) szétválogatja, csatornákra bontja a fxC mikroszámítógép vezérlésével. Az egyes csatornákba jutó jelek száma a koncentrációval arányos. Tehát az egyes csatornákba eső jeleket összegyűjtve, leszámolva, a PR programtárolóban levő program segítségével a fxC mikroszámítógép kiszámolja a réz, cink és ólom koncentráció értékeket, azaz meghatározza a sárgaréz összetételét. Mivel a mérési idő csupán 1—2 perc, ha az összetétel eltér az előírttól, be lehet avatkozni a sárgaréz gyártási folyamatba. Szabadalmi igénypontok 1. Eljárás anyagösszetétel röntgenemissziós elven történő meghatározására, amikoris a vizsgálandó anyagot radioaktív sugárzással besugározzuk, az anyagban levő 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
