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正文內(nèi)容

核技術(shù)應(yīng)用及進展1輻射檢測(編輯修改稿)

2025-06-08 18:46 本頁面
 

【文章內(nèi)容簡介】 用之一 68 線性放大單元 電離室出來的電流信號與被測物的厚度呈指數(shù)函數(shù)。 誤差分析與動態(tài)補償 該單元由若干個差分放大器與電阻組成 。 可通過調(diào)節(jié)電阻值來改變所得到的厚度 d的電壓值 , 然后與測得的電壓值相比較 , 測得電壓值轉(zhuǎn)變成偏差值以便得到精確的測量與控制 。 非動力核技術(shù)應(yīng)用之一 69 測量位置變動引起的誤差 ? 當(dāng)被測物體偏離正常位置上下運動時 , 所得到的測量值也會有所變化 , 這是由于射線穿過不同位置的被測物體時 , 所引起的散射情況不同而引起的 。 ? 一般來說 , 被測物體偏離正常位置而靠近探測器所引起的誤差偏大 , 反之則較小 。 因為射向被測物體的射線束較之前者細的緣故 。 非動力核技術(shù)應(yīng)用之一 70 溫度與材質(zhì)引起的誤差 ? 射線厚度計通過被測物的面密度,再根據(jù)基準密度求出板厚。被測物的密度發(fā)生變化時,所測得的板厚就發(fā)生變化。 ? 溫度也對所測得的值也有相當(dāng)?shù)挠绊懕热?40攝氏度時帶來的誤差,鋼板為 %??梢酝ㄟ^溫度補償?shù)霓k法來進行修正。 非動力核技術(shù)應(yīng)用之一 71 2) X射線熒光測 Fe基合金 Zn、 Sn鍍層厚度 ? 鍍 Sn板: 化學(xué)重量法 準確性 SbH3 碘酸鉀容量法 顯微鏡測厚法 仲裁方法 操作復(fù)雜、分析時間長 ? 鍍 Zn板: 化學(xué)重量法、陽極溶解庫侖法、磁性法、 顯微 鏡測厚法 ? X射線熒光測厚: 分析準確、快速、簡便 非動力核技術(shù)應(yīng)用之一 72 2) X射線熒光測 Zn、 Sn鍍層厚度 ? 原理: 利用 放射源 產(chǎn)生的 X( γ)射線 直接照射在鍍 Zn( Sn)的薄板上,激發(fā)出 Zn( Sn)和Fe的特征 X熒光 。 X熒光經(jīng)探測器探測后得到 Zn( Sn)和 Fe的能譜曲線,根據(jù)譜線的峰面積大小求出 Zn( Sn)層的頂部、底部及平均厚度。 非動力核技術(shù)應(yīng)用之一 73 2) X射線熒光測 Zn、 Sn鍍層厚度 方法 發(fā)射方法 ( 基于試樣 鍍層熒光發(fā)射 ) 吸收方法 ( 基于 基底熒光衰減 ) 非動力核技術(shù)應(yīng)用之一 74 2) X射線熒光測 Zn、 Sn鍍層厚度 原理 ?發(fā)射方法 ( 基于試樣 鍍層熒光發(fā)射 ) 鍍層元素 Zn( Sn) 的 X射線熒光強度 Ik與 鍍層厚度 d成 指數(shù) 關(guān)系: Ik = Ik飽和 [1- exp(- ρμd) ] Ik飽和 —— 鍍層很厚時鋅的特征 X 射線的強度 。 ρ —— 鍍層的密度; μ —— 鍍層對射入射射線的質(zhì)量吸收系數(shù) 。 非動力核技術(shù)應(yīng)用之一 75 2) X射線熒光測 Zn、 Sn鍍層厚度 原理 ?發(fā)射方法 ( 基于試樣 鍍層熒光發(fā)射 ) 鍍層元素 Zn( Sn) 的 X射線熒光強度 Ik與 鍍層厚度 d成 指數(shù) 關(guān)系: Ik = Ik飽和 [1- exp(- ρμd) ] 令 K= ρμd,當(dāng) K值充分小時( ),根據(jù)泰勒展開, 1- exp(- K) ≈K 于是, Ik = Ik飽和 K= Ik飽和 ρμd 對于,給定的材料和激發(fā)源, Ik飽和 、 ρ、 μ可認為是常數(shù), 故, Ik∝ d 非動力核技術(shù)應(yīng)用之一 76 2) X射線熒光測 Zn、 Sn鍍層厚度 原理 ?發(fā)射方法 ( 基于試樣 鍍層熒光發(fā)射 ) 鍍層元素 的 X射線熒光強度 Ik與 鍍層厚度 d的關(guān)系可分為三個區(qū): Ik = Ik飽和 [1- exp(- ρμd) ] K= ρμd ? K(薄鍍層 ), 鍍層厚度與熒光強度成正比,稱線性區(qū); ? K(中厚鍍層區(qū)), 鍍層厚度與熒光強度成指數(shù)關(guān)系,稱指數(shù)區(qū); ? K(無限厚區(qū)), 熒光強度不隨鍍層厚度變化而變化,稱無限厚區(qū)。 非動力核技術(shù)應(yīng)用之一 77 2) X射線熒光測 Zn、 Sn鍍層厚度 原理 ?吸收方法 ( 基于 基底熒光衰減 ) 測量基地元素 Fe的熒光強度時,入射射線和 Fe的特征射線受到鍍層元素的部分吸收, Fe的 X射線熒光強度 IFe與鍍層厚度 d的關(guān)系: IFe = IFe飽和 exp(- ρμd) ] IFe飽和 —— 無鍍層時純 Fe的特征 X 射線的強度 。 ρ —— 鍍層的密度; μ —— 鍍層的質(zhì)量吸收系數(shù) 。 非動力核技術(shù)應(yīng)用之一 78 2) X射線熒光測 Zn、 Sn鍍層厚度 原理 ?吸收方法 ( 基于 基底熒光衰減 ) 由 Fe的 X射線熒光強度 IFe與 鍍層厚度 d的關(guān)系: IFe = IFe飽和 exp(- ρμd) ] 可得鍍層厚度 d: d = (- 1/ρμ) ln( IFe /IFe飽和 ) ( 1) 對于,給定的材料和激發(fā)源, IkFe、 ρ 、 μ 可認為是常數(shù),故, d與基底 Fe的熒光強度的對數(shù)成線性關(guān)系,公式( 1)就轉(zhuǎn)化為: d = a ln( IFe ) +b ( 2) 非動力核技術(shù)應(yīng)用之一 79 2) X射線熒光測 Zn、 Sn鍍層厚度 ? 馬口鐵( 鍍 Sn) 準確度 非動力核技術(shù)應(yīng)用之一 80 2) X射線熒光測 Zn、 Sn鍍層厚度 ? 鍍 Zn板 準確度 非動力核技術(shù)應(yīng)用之一 81 2) X射線熒光測 Zn、 Sn鍍層厚度 精確度 非動力核技術(shù)應(yīng)用之一 82 2) X射線熒光測 Zn、 Sn鍍層厚度 與化學(xué)分析結(jié)果 非動力核技術(shù)應(yīng)用之一 83 2) X射線熒光測 Zn、 Sn鍍層厚度 測量設(shè)備框圖 非動力核技術(shù)應(yīng)用之一 84 寶鋼 CM08 熱鍍鋅機組鍍層測厚測量系統(tǒng)簡介 電鍍槽電流 測厚儀 閉環(huán)氣刀 控制系統(tǒng) 非動力核技術(shù)應(yīng)用之一 85 CM08系統(tǒng)組成描述 ? O型超級掃描架 ? 掃描接口單元 (SIU) ? 控制接口單元 (CIU) ? 監(jiān)控管理系統(tǒng) (SMC) ? 以太通訊單元、記錄單元、管理終端 非動力核技術(shù)應(yīng)用之一 86 CM08實際測量的數(shù)據(jù) 非動力核技術(shù)應(yīng)用之一 87 幾種射線測厚儀器的圖片 美國 EMC公司研制 XRAY在線測厚儀 非動力核技術(shù)應(yīng)用之一 88 上位機的配套軟件 非動力核技術(shù)應(yīng)用之一 89 美國 CMI900/950系列 X射線熒光測厚儀 ?X射線管 ,靶材: Rh靶;任選靶材: W、 Mo、 Ag等;任選 X射線管功率可編程控制 ?根據(jù)靶材,標準裝備有相應(yīng)的 一次 X射線濾光片系統(tǒng) , 二次 X射線濾光片 ?準直器程控交換系統(tǒng) ,最多可同時裝配 6種 規(guī)格的準直器 ?在 距離時,最小測量斑點 尺寸為: x mm ?X射線 探測系統(tǒng) ,封氣正比計數(shù)器,裝備有峰漂移自動校正功能的高速信號處理電路 ?樣品室結(jié)構(gòu),開槽式樣品室、開閉式樣品室 主要技術(shù)規(guī)格 非動力核技術(shù)應(yīng)用之一 90 日本的 X射線熒光鍍層厚度測量儀 非動力核技術(shù)應(yīng)用之一 91 射線測厚與超聲波測厚的對比 ? 超聲波測厚儀 —— 是利用超聲波在各種介質(zhì)內(nèi)的傳播速度不同 , 即由一相介質(zhì)轉(zhuǎn)到另一相介質(zhì)必然產(chǎn)生波反射的性能來 “ 作出壁厚度 ” 測定的 ,即 利用波反射的時間差來確定金屬材料壁厚 。 ? 超聲波測厚儀不僅可以進行厚度的測量,而且還可以進行有無裂紋、氣泡 , 或者材料壁厚是否在安全允許范圍內(nèi)的檢測。 非動力核技術(shù)應(yīng)用之一 92 超聲波測厚的不足 : 1) 超聲波發(fā)射器 ,不能使用于溫度高的環(huán)境 ( ≤ 90176。 ) ,因為溫度較高 ,會損壞 “ 發(fā)射器 ” 。 2) 被測 “ 點 ” 金屬材料表面必須打整干凈 , 否則會出現(xiàn)假數(shù)據(jù) 。 一般 打整 “ 點 ” 控制在 10mm 的圓形區(qū)域內(nèi) 。 3) 超聲波發(fā)射器與材料必須接觸良好 (一般要抹油 ),其的目的是為了 減少波損失 。 直接測量時 , 將出現(xiàn)測量誤差 。 非動力核技術(shù)應(yīng)用之一 93 MG2系列超聲波測厚儀 非動力核技術(shù)應(yīng)用之一 94 核檢測技術(shù) (5)——煤質(zhì)及灰分測量 ? 煤灰份 是煤的 品質(zhì) 的重要指標。 ? 煤 ? 煤灰主要由煤中 高原子序數(shù)元素的氧化物組成 (硫除外 ),與 礦物質(zhì)的含量 密切相關(guān)。 ? 現(xiàn)在通用的方法是 化學(xué)檢驗法 ,但化學(xué)檢驗法存在著比較大的 滯后性 , 無法在線檢驗 ,這樣就給生產(chǎn)或使用造成不可避免的損失。 煤物質(zhì)(大部分是
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