【正文】 的前面板圖，當(dāng)需要查詢某一時段的的數(shù)據(jù)時，只需要在檢索條件里輸入想要查詢的時間段 ，點擊查詢。此過程 是用如下圖 (c)內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 說明書（畢業(yè) 論文 ） 所示的框圖程序?qū)崿F(xiàn)的： 圖 (c) 動態(tài)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成數(shù)組框圖程序 放大 濾波后的信號 再 進行放大，并把放大后的信號進行波形顯示 ，以便檢測人員的觀察。 由于是測厚系統(tǒng)，對于管材的壁厚值有個合格值，所以在厚度值顯示后， 再 運用大于 、 小于對測量出來的厚度值與給定的上、下限合格值進行比較，如果超過給定的范圍，就報警顯示。程序結(jié)構(gòu)和邏輯錯誤是最常見的錯誤。在硬件電路部分 達到了最初設(shè)計時提出的功能要求。系統(tǒng)硬件接口電路只起 到 數(shù)據(jù)采集的作用，數(shù)據(jù)的處理是在計算機上進行的，因此，對大量數(shù)據(jù)的采集處理，傳輸速度是一個很重要的參數(shù)。 對于γ射線測厚 儀 ，如果能夠有溫度補正，那么對于測量的精確度將有很大的提高。 而 PCI6221 數(shù)據(jù)采集卡則就是插放在 PCI 插槽內(nèi)，連通了數(shù)據(jù)采 集卡與計算機，使得計算機可以讀取采集卡所采集的數(shù)據(jù)。儀器在以下幾方面 將 有突破 ： (1) 硬件電路由 PCI6221 數(shù)據(jù)采集卡和計算機組成，相比目前國內(nèi) 市場上現(xiàn)有的 透射式γ射線測厚 儀，成本大幅度下降。單擊該按鈕 ， 則將彈出錯誤清單窗口 ， 窗口列出錯誤的項目 ，然后單擊其中任何一個所列出的錯誤 ， 單擊 “ 顯示錯誤 ” 功能按鈕 ， 則出錯的對象或端口就會變成高亮。數(shù)據(jù)存儲就是把測得的各個厚 度值都保存起來，以便日后的查詢需要。以確定 For 循環(huán)中的循環(huán)次數(shù)。 基于 ? 射線連續(xù)測厚系統(tǒng)軟件框圖程序 數(shù)據(jù)采集 數(shù)據(jù)采集程序是整個程序設(shè)計的至關(guān)重要的部分。為了以后能夠方便的讀取之前的測量結(jié)果，本設(shè)計采用數(shù)據(jù)庫對數(shù)據(jù)進行存儲。 虛擬儀器不需要大量的開關(guān)、連接線和按鍵，要改變功能只需通過軟件構(gòu)成虛擬面板，由用戶自行定義儀表的用途以及控制、顯示方式。 (1) 應(yīng)用程序 應(yīng)用程序含兩個方面： 一方面是 實現(xiàn)虛擬面板功能的前面板軟件程序； 另一方面是定義測試功能的流程圖軟件程序。這種系統(tǒng)采用 PCI 或 ISA 計算機本身的總線，故將數(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 ） (DAQ)插入計算機的空槽中即可。 LabVIEW 也有完善的仿真、調(diào)試工具，如設(shè)置斷點、單步等。這是一個功能強大且靈活的軟件。 本章小結(jié) 以上是 透射式 γ 射線連續(xù)測厚系統(tǒng)的硬件部分。從結(jié)構(gòu)上看， PCI 是在 CPU 和原來的系統(tǒng)總線之間插入的一級總線，具體由一個橋接電路實現(xiàn)對這一層的管理，并實現(xiàn)上下之間的接口以協(xié)調(diào)數(shù)據(jù)的傳送。隨著電子技術(shù)的發(fā)展，通常將采樣保持器同 A/D 轉(zhuǎn)換器集成在一塊芯片上。通常，必須在數(shù)據(jù)采集設(shè)備采集之前調(diào)制傳感器信號 ,包括對其進行增益或衰減和隔離等。 電流經(jīng)常是很微弱的 ， 例如 ， 一個空氣電離室 ，設(shè)入射 α粒子能量為 MeV， n=43 .7104 個 /s， 如果 α粒子能量全部損失在電離室中 ，則電離電流為 109A。 電離室的構(gòu)造比較簡單，可以說就是兩個收集電荷的電極，并在電離室中充以一定壓力的氣體。 常溫下為固態(tài)，毒性分組為中毒組。徑跡探測器配以適當(dāng)?shù)?磁場 ，可根據(jù)徑跡的長短、粗細、彎曲的方向和彎曲的 曲率 半徑推測出粒子的 電荷 、質(zhì)量和能量。有 電離 室、正比計數(shù)器 、蓋革 米勒計數(shù)器 、閃爍計數(shù)器、切倫科夫計數(shù)器、半導(dǎo)體探測器等 。但比起透射式 γ 射線 測厚儀，在同樣的放射源強度及探測器情況下，信號要小一至兩個信號級，同時對幾何位置更加敏感，同樣精度要求下比透射式 γ 射線測厚儀更難達到要求。 透射式厚度計應(yīng)用十分廣泛，可以無接觸、迅速、精確、連續(xù)的自動檢測和控制紙內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 說明書（畢業(yè) 論文 ） 張、塑料、各種金屬板材、電影膠片或其他板狀材料的厚度。 電子對效應(yīng) 據(jù)能量守恒定律，只有 20r2mEc即 MeV? 時才能發(fā)生光電效應(yīng)，入射光子的內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 說明書（畢業(yè) 論文 ） 能量除一部分轉(zhuǎn)變?yōu)檎⒇撾娮訉Φ撵o止能量（小于 ）外，其余的作為它們的動能。所以當(dāng)運用 γ 射線時，必須做好防護工作。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 說明書（畢業(yè) 論文 ） 第二章 透射式 ? 射線測厚儀 ? 射線的簡述 γ 射線 首先由法國科學(xué)家 ，是繼 α、 β射線后發(fā)現(xiàn)的第三種原子核射線。 ? 射線測厚儀 γ射線測厚儀在對 物體 進行厚度測量時，一般有兩種方法：一種是透射式γ射線測厚儀，另一類是散射式γ射線測厚儀。 x 射線測厚儀 的測厚原理是： 根據(jù) x 射線穿透被測物時的強度衰減來進行轉(zhuǎn)換測量厚度的， 即測量被測 物 所吸收的 x 射線量，根據(jù)該 x 射線的能量值，確定被測件的厚度。無損檢測技術(shù)的研究和應(yīng)用將呈現(xiàn) 數(shù)字化、高智能化、自動化等特點。 5）滲透檢測 滲透檢測采用滲透劑滲入工件表面開口缺陷 ， 在清除工件表面的滲透劑后 ， 從缺陷滲 入 的滲透劑可顯示缺陷的位置、形狀和大小。由于損傷的存在以及材料內(nèi)部的缺陷 ，渦流必將發(fā)生畸變 ， 線圈的阻抗將因此而發(fā)生 變化。選擇什么樣的射線取決于待測物體材料的厚度。無損檢測技術(shù)(NDT)是在不損害材料 /工件使用性能的前提下 ， 用于檢測其特征質(zhì)量 ， 確定其是否已達到特定的工程技術(shù)要求 ， 是否還可以繼續(xù)服役的方法 ， 它是檢驗產(chǎn)品的質(zhì)量、保證產(chǎn)品內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 說明書（畢業(yè) 論文 ） 安全、延長產(chǎn)品壽命的必要的可靠技術(shù)手段。 data acquisition card。 主要有 這 兩方面的內(nèi)容 ： 其 一、 γ 射線 連續(xù) 測厚 系統(tǒng) 的硬件設(shè)計 。 本設(shè)計 是 對 管材的 壁厚 進行 連續(xù) 檢測 ，其中采用虛擬儀器 對 γ 射線 測厚儀進行 控制 ，取代了傳統(tǒng)的單片機 控制 。 virtual instrument。無損檢測就是建立 在現(xiàn)代科學(xué)基礎(chǔ)之上監(jiān)督檢測技術(shù)。 2）射線檢測 射線的種類有很多 ， 如 x 射線、 γ 射線等。這種由電流所建立起來的磁場剛好與原磁場的方向相反。因而 ， 在應(yīng)用這 種方法時 ， 應(yīng)先對表面進行處理。 隨著 計算機技術(shù)、數(shù)字圖像處理技術(shù)、電子測量技術(shù)的發(fā)展為無損檢測技術(shù)奠 定了良好的基礎(chǔ)。電子轟擊靶極時會產(chǎn)生高 溫，故靶極必須用水冷卻，有時還將靶極設(shè)計成轉(zhuǎn)動式的。缺點： 對工件表面要求高；受到被測物周圍溫度的影響大；使用時間長了，探頭 接觸面會有一定程度的磨損。缺點：固有不清晰度一般 來說 比 x 射線大；對安全防護要求高，管理嚴(yán)格。 當(dāng) 人體受到 γ 射線照射時， γ 射線可以進入到人體的內(nèi)部，并與體內(nèi)細胞發(fā)生 作用， 破壞人體內(nèi)部的正常生理過程。 康普頓散射截面當(dāng) 20Er mc?? 時與原子序數(shù) Z 成正比，與入射光子能量 Er 無關(guān)；當(dāng)0 2Er mc??時截面與原子序數(shù) Z 成正比而近似地與 Er 成反比。因此，在其中一個因素發(fā)生改變而其他條件不變時，探測器測得的射線強度便僅和變化的因素有關(guān)，可用于測量與之有關(guān)的參數(shù)。散射式 γ 射線測厚儀也具有非破壞、無接觸的特點。 探測器 探 測器可分為兩類： ① 計數(shù)器 。它可內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 說明書（畢業(yè) 論文 ） 以顯示粒子穿行的徑跡。 137Cs 的測厚范圍為 104~7*104mg/cm2。本 設(shè)計 采用的是電流電離室。 當(dāng) γ 射線穿過電離室靈敏區(qū)時 ， 由于射線與工作氣體作用產(chǎn)生次級電子 ， 次級電子引起室內(nèi)氣體電離 ， 生成正負離子對 ， 在電場的作用下 ， 正負離子對分別向所加電壓極性相反的方向漂移 ， 產(chǎn)生電離電流 I=eN， N 為在電離室中單位時間內(nèi)產(chǎn)生的平均離子對數(shù) 。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)是基于計算機的測量軟硬件產(chǎn)品來實現(xiàn)靈活的、用戶自定義的測量系統(tǒng)。 4)A/D 轉(zhuǎn)換器 A/D 轉(zhuǎn)換器是將輸入的模擬量轉(zhuǎn)化為數(shù)字量輸出，并完成信號幅值的量化。 PCI 總線是一種不依附于某個具體處理器的局部總線。 而PCI6221 數(shù)據(jù)采集卡則就是插放在 PCI 插槽內(nèi)，連通了數(shù)據(jù)采集卡與計算機，使得計算機可以讀取采集卡所采集的數(shù)據(jù)。它還內(nèi)置了便于應(yīng)用 TCP/IP、 ActiveX 等軟件標(biāo)準(zhǔn)的庫函數(shù)。 LabVIEW 也是一種通用編程系統(tǒng)，具有各種各樣、功能強大的函數(shù)庫，包括數(shù)據(jù)采集、 GPIB、串行儀器控制、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)顯示及數(shù)據(jù)存儲，甚至還有目前十分熱門的網(wǎng)絡(luò)功能。 被 測 信 號P C D A Q 系 統(tǒng)G P I B 系 統(tǒng)V X I 系 統(tǒng)P X I 系 統(tǒng)串 口 系 統(tǒng)計 算 機I / O 接 口 設(shè) 備 圖 虛擬儀器的構(gòu)成框圖 PCDAQ 系統(tǒng)：它是以數(shù)據(jù)采集板、信號調(diào)理電路及計算機為儀器硬件平臺組成的插卡式虛擬儀器系統(tǒng)。 軟件結(jié)構(gòu) 虛擬儀器軟件由兩大部分構(gòu)成：應(yīng)用程序和 I/O 接口儀器驅(qū)動程序。虛擬儀器是一種軟件化的測量裝置，用戶可以通過軟件定義一臺虛擬儀器和虛擬面板，然后通過計算機進行控制，計算機就像一臺萬用的儀器一樣，只要改變軟件就可以改變它的功能。 基于 ? 射線連續(xù)測厚系統(tǒng)的軟件 框 圖 本設(shè)計的軟件 框 圖如下圖 所示： 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 說明書（畢業(yè) 論文 ） 數(shù) 據(jù) 采 集濾 波放 大標(biāo) 度 變 換顯 示 報 警數(shù) 據(jù) 保 存 數(shù) 據(jù) 讀 取開 始 圖 基于γ射線連續(xù)測厚系統(tǒng)的軟件框 圖 首先是由數(shù)據(jù)采集卡采集信號， 接著將信號進行濾波放大處理，再將處理后的信號進行標(biāo)度變換，標(biāo)度變換后用波形圖和數(shù)值兩種形式顯示，如果最后的厚度值沒有在上 、下限范圍之內(nèi)，則報警提示。在表格中就會出現(xiàn)按時間先后順序排列的數(shù)據(jù)。本設(shè)計的信號放大程序如下圖 (a)所示： 圖 (a) 信號放大程序 放大后的信號， 運用如下圖 (b)所示的數(shù)據(jù)大小 計算器，來運算出整個數(shù)組里包含多少個元素， 再 把得出來的數(shù)據(jù)傳給顯示及報警程序中的 For 循環(huán)中。 數(shù)據(jù)存儲 在運行程序時，點擊前面 板的開始檢測后，就可以選擇點擊數(shù)據(jù)存儲。 如果存在語法錯誤 ， 則當(dāng)啟動快捷工具欄的 “ 運行 ” 按鈕時 ， 該按鈕變成一個折斷的箭頭 ， 程序不能被執(zhí)行。 測量 精度也達到了預(yù)定要求。 PCI 插槽是基于 PCI(Peripheral Component Interconnect)局部總線 而設(shè)計的 擴展插槽，其位寬為 32 位或 64 位，工作頻率為 33MHz， 最大數(shù)據(jù)傳輸率為 133MB/sec(32位 )和 266MB/sec(64 位 )。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 說明書（畢業(yè) 論文 ） 參考文獻 1. 張俊哲 . 無 損檢測技術(shù)及其應(yīng)用 [M],北京 :科學(xué)出版社 , 1993. 2. 耿榮生 . 新千年的無損檢測技術(shù) [J],無損檢測 , 20xx 年第 23 卷第 1 期 . 3. 鄭世才 . 射線檢測 [M],北京 :北京大學(xué)出版社 , 1987. 4. 王其俊 . 同位素儀表 [M],北京：原子能出版社 ,1984. 5. 劉君華 . 檢測技術(shù)與測試系統(tǒng)設(shè)計 [D],西安交通大學(xué) 出版社 ,1998. 6. 徐莉 . 我國射線檢測技術(shù)的發(fā)展 [J],無損檢測， 20xx,第 10 期 . 7. 李家偉 . 無損檢測手冊 [M]，機械工業(yè)出版社， 20xx. 8. 江晶 . 薄膜 X 射線測厚儀的設(shè)計和軟件開發(fā) [D]，北京化工大學(xué)， . 9. 田世鋒 . 幾種測厚儀器的研究現(xiàn)狀及其應(yīng)用 [J],中南工業(yè)大學(xué)學(xué)報 ， 20xx,34(2). 10. 岳臨平 . γ 射線測厚儀控制系統(tǒng)在中厚板軋制中的應(yīng)用 [J]， 無損檢測， 20xx,第 14期 . 11. 高福兵 . 基于 NiosII 的 γ 射線厚度測量儀表的研究與設(shè)計 [D]， 重慶自動化學(xué)院，. 12. 劉以思等 . γ測厚儀的設(shè)計 [J],核電子學(xué)和探測技術(shù) ,1996,16(1):pp28. 13. 楊化中 ,姚澤恩 ,賈文寶等 . 散料γ射線測厚方法的研究 [J],核電子學(xué)與探測技術(shù) ,1998,18(1):2124. 14. 劉興來，徐立勛 . 一 種用于管道外照法的 γ 射線探傷儀 [J]， 無損檢測 ， 1999(8)： 362. 15. 王紅巖 , 漆德虎 , 徐士吉等 .γ 射線測厚儀在線測量及其溫度補償研究 [J]， 核電子學(xué)與探測技術(shù) ， 20xx 年第 1 期 . 16. 湯引生 .利用γ射線測量鋁 箔厚度 [J], 商洛師范?？茖W(xué)校學(xué)報， . 17. 程虎 . 虛擬儀器的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢 [J]，現(xiàn)代科學(xué)儀器， 1999,4(2):69. 18. 俞鐵岳 ， 林建歡 ， 黃宜堅 . 虛擬儀器和 LabVIEW 簡介 [J]， 福建電腦 ， 20xx,1(2):23. 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 說明書（畢業(yè) 論文 ） 19. 張毅，周邵磊等 . 虛擬儀器技術(shù)分析與應(yīng)用 [M]，北京：機械工業(yè)出版社， 20xx. 20. 張斌， 何金田 . 基于 PCI_1710 數(shù)據(jù)采集卡的多通道智能化同位素測厚儀設(shè)計原理與實現(xiàn) [J]，鄭州大學(xué)物理工程學(xué)院， 20xx. 21. 辛登科，張玉杰 . 冷軋 帶鋼生產(chǎn)用的γ射線在線測厚儀 [J]，陜西科技大學(xué)， 20xx02. 22. 陳拉 . 薄膜 X 射線測厚儀的設(shè)計與開發(fā) [D]，北京化工大學(xué) ， 20xx4. 23. 汲長松等 .