【正文】 古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書（畢業(yè)論文）目 錄摘 要 IAbstract II第一章 引 言 1 課題研究的背景和意義 1 研究背景 1 研究意義 1 無損檢測技術(shù) 1 無損檢測的概述 1 無損檢測的方法 2 無損檢測技術(shù)的發(fā)展趨勢 4 管材壁厚測量的方法 4 射線測厚儀 4 超聲波測厚儀 5 射線測厚儀 5第二章 透射式射線測厚儀 7 射線的簡述 7 射線與物質(zhì)相互作用的形式 7 光電效應(yīng) 7 康普頓效應(yīng) 8 電子對效應(yīng) 8 射線測厚儀 9 透射式射線測厚儀 9 散射式射線測厚儀 10 透射式射線測厚儀的組成 10 放射源 11 探測器 11 透射式射線測厚儀的工作原理 12第三章 基于射線連續(xù)測厚系統(tǒng)的硬件設(shè)計 14 硬件基本結(jié)構(gòu) 14 Cs放射源 14 電流電離室 15 信號放大電路 16 PCI6221數(shù)據(jù)采集卡 17 數(shù)據(jù)采集卡的概述 17 PCI6221數(shù)據(jù)采集卡的組成 18 PCI6221數(shù)據(jù)采集卡的規(guī)格及其引腳圖 18 數(shù)據(jù)采集卡與計算機(jī)的通信 19 本章小結(jié) 20第四章 基于射線連續(xù)測厚系統(tǒng)的軟件設(shè)計 21 虛擬儀器簡介 21 虛擬儀器的組成 22 硬件結(jié)構(gòu) 22 軟件結(jié)構(gòu) 23 虛擬儀器的基本工作原理及特點 24 基于射線連續(xù)測厚系統(tǒng)的軟件框圖 24 基于射線連續(xù)測厚系統(tǒng)的前面板設(shè)計 25 基于射線連續(xù)測厚系統(tǒng)軟件框圖程序 27 數(shù)據(jù)采集 27 濾波 28 放大 29 顯示及報警 29 數(shù)據(jù)存儲 30 數(shù)據(jù)讀取 31 本章小結(jié) 32第五章 調(diào)試與總結(jié) 33 調(diào)試 33 總結(jié)與展望 33 總結(jié) 33 展望 34參考文獻(xiàn) 35附錄 虛擬射線連續(xù)測厚系統(tǒng)框圖程序 37致謝 38 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書（畢業(yè)論文）第一章 引 言 課題研究的背景和意義 研究背景2006年1月31和2月15日某熱電廠B4水冷壁管連續(xù)發(fā)生破裂事故，事后對水冷壁管進(jìn)行化學(xué)成分分析、宏觀分析、斷口微觀分析及硬度檢驗，結(jié)果表明，水冷壁管的破裂是由于向火面管內(nèi)側(cè)發(fā)生蒸汽腐蝕和氫腐蝕，使得管壁減薄所致。關(guān)鍵詞：同位素儀表；γ射線；虛擬儀器；數(shù)據(jù)采集卡； 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書（畢業(yè)論文）γraybased measurement system for pipe wall thickness designAbstractAs a result of severe local thinning pipe pipeline would pose a threat to the safe operation, so the use of tubes, the need to regularly test the thickness of pipe. Instrument as a branch of the isotope, γray thickness measurement in industry is also increasingly playing an important role. γ by γray thickness gauge sources, detectors, signal processing circuit which is posed of three parts.The design of the wall thickness of pipe for continuous detection, in which the use of virtual machines on the γray Thickness Gauge control to replace the traditional singlechip control. There are two aspects: first, γray thickness measurement system for hardware design. As the current from the ionization chamber signal is very weak, need to use their signal amplification circuit to the data acquisition card. Second, based on virtual instrument software design. Signal processing which will be used to plete LabVIEW. The main consideration signal filtering and amplification, and then scaling to transform, the final value of the pipe wall thickness, respectively, and specific numerical waveform display.Key words: Isotope Instrumentation。由于電流電離室出來的信號很微弱，需要運用信號放大電路對其進(jìn)行放大后送給數(shù)據(jù)采集卡。作為同位素儀表的一個分支，γ射線測厚儀在工業(yè)測量中也越來越多地發(fā)揮重要作用。γ射線測厚儀由γ放射源、探測器、信號處理電路這三部分組成。其二、基于虛擬儀器的軟件設(shè)計。 γray。根據(jù)介質(zhì)特性及工藝條件的不同，金屬管道在使用過程中，其整體或局部可能受到腐蝕、沖蝕、磨損等破壞性作用，使管壁逐漸減薄。 無損檢測技術(shù) 無損檢測的概述隨著監(jiān)督檢測手段的不斷完善，檢測儀器的不斷發(fā)展，質(zhì)量監(jiān)督檢測工作的科技含量也在不斷增加。 無損檢測的方法經(jīng)過各國科技工作者的不懈努力，無損檢測技術(shù)得到了很大的進(jìn)展，目前形成了五種常規(guī)的無損檢測的方法，即超聲檢測(Ultrasonic)、射線檢測(Radiographic)、渦流檢測(EddyCurrent)、磁粉檢測(Magnetic Particle)、滲透檢測(Penetrant)。但該技術(shù)對操作者有較高的要求，對于一個很大的檢測，一次只能檢測很小的一部分。膠片經(jīng)過處理得到了圖像，進(jìn)行靈敏的實時監(jiān)測，但射線對人體有害。當(dāng)電磁線圈移到金屬物的表面，渦流就導(dǎo)入試樣中。4）磁粉檢測磁粉檢測的原理是利用損傷會改變磁力線的分布情況，從而顯現(xiàn)材料的缺陷。但隨著損傷的深度和類型的變化，其有效性會受到極大的影響，值得注意的是試樣表面的不平和劃痕也會對磁力線的走向產(chǎn)生影響。滲透檢測可用于表面穿透性裂紋的檢測，具有簡便、快捷、可靠等特點。無損檢測不但要在不損傷被檢對象使用性能的前提下，探測其內(nèi)部或表面的各種宏觀缺陷，判斷缺陷的位置、大小、形狀和性能，還應(yīng)能對被評價對象的固有屬性、功能、狀態(tài)和發(fā)展趨勢(安全性和剩余壽命)等進(jìn)行分析、預(yù)測，并做出綜合評價。其中在工業(yè)上常用來測量管材壁厚的方法有：x射線測厚儀、超聲波測厚儀、γ射線測厚儀。用幾萬伏至幾十萬伏的高壓加速電子，電子束轟擊靶極，x射線從靶極發(fā)出。 超聲波測厚儀利用超聲波脈沖反射原理，通過發(fā)射的超聲波脈沖至涂層/基材，計算脈沖通過涂層/基材界面反射回發(fā)射器所花的時間來計算涂層的厚度。超聲波測厚儀的優(yōu)點：超聲波測厚儀一般都具有超輕超薄機(jī)身，便于單手操作；測量精度高；有背景燈光，使得在各種環(huán)境下清晰可視；低功耗，兩節(jié)干電池可使用200小時以上；對人體無害；適合測量所有導(dǎo)聲材料，如鋼、鐵、塑料、陶瓷、有機(jī)玻璃等。當(dāng)γ射線穿透物質(zhì)后由于和被測物發(fā)生相互作用，使得入射前后的γ射線強(qiáng)度不同。γ射線測厚儀的優(yōu)點是：能量穩(wěn)定，比X射線有更高的能量；作為射線源比x射線價廉；探測厚度大，穿透能力強(qiáng)；體積小，重量輕，特別適用于野外工作和在用設(shè)備的檢測；可以連續(xù)運行，且不受壓力、磁場等外界條件影響。它具有比x射線還要強(qiáng)的穿透能力。 γ射線具有極強(qiáng)的穿透本領(lǐng)。光電效應(yīng)作用幾率用光電截面表示。散射光子能量的計算公式為： (24)其中為散射光子的散射角。電子對效應(yīng)截面σp與光子能量Er的關(guān)系：當(dāng)稍大于時， (25)當(dāng)時， (26)由以上可以得出：1) 對于低能γ射線和高Z的吸收物質(zhì)，光電效應(yīng)占優(yōu)勢；2) 對于中能γ射線和低Z的吸收物質(zhì)，康普頓散射占優(yōu)勢；3) 對于高能γ射線和高Z的吸收物質(zhì)，電子對效應(yīng)占優(yōu)勢。由于物質(zhì)的吸收射線穿透物質(zhì)后強(qiáng)度要降低，降低的程度與物體的厚度、密度及成分有關(guān)。其特點是放射源和探測器置于被測物體的同一側(cè)。散射式γ射線測厚儀主要用于透射式γ射線測厚儀不能運用的場合，例如，被測材料很寬、很大、很厚或另一側(cè)不可能安裝儀表或者不易接近的情況下。 透射式射線測厚儀的組成本設(shè)計是基于γ射線的管材壁厚連續(xù)測量系統(tǒng)，所以需要先設(shè)計一個γ射線測厚儀。目前在國內(nèi)外使用的幾種γ射線源有137Cs（銫137）、60Co（鈷60）、241Am（镅241）等幾種放射性同位素。一般要求計數(shù)器具有一定的時間分辨率，即先后兩個粒子射入計數(shù)器可分辨的時間。有云室、氣泡室、流光室、火花室、多絲正比室、核乳膠等。然而γ射線在通過物質(zhì)時，只是強(qiáng)度逐漸減弱，沒有與物質(zhì)發(fā)生過相互作用的γ光子穿過吸收層時其能量保持不變，因此沒有射程的概念。 Cs放射源137Cs的半衰期為30年， MeV的γ輻射。：