【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 用之一 68 線性放大單元 電離室出來(lái)的電流信號(hào)與被測(cè)物的厚度呈指數(shù)函數(shù)。 誤差分析與動(dòng)態(tài)補(bǔ)償 該單元由若干個(gè)差分放大器與電阻組成 。 可通過(guò)調(diào)節(jié)電阻值來(lái)改變所得到的厚度 d的電壓值 ， 然后與測(cè)得的電壓值相比較 ， 測(cè)得電壓值轉(zhuǎn)變成偏差值以便得到精確的測(cè)量與控制 。 非動(dòng)力核技術(shù)應(yīng)用之一 69 測(cè)量位置變動(dòng)引起的誤差 ? 當(dāng)被測(cè)物體偏離正常位置上下運(yùn)動(dòng)時(shí) ， 所得到的測(cè)量值也會(huì)有所變化 ， 這是由于射線穿過(guò)不同位置的被測(cè)物體時(shí) ， 所引起的散射情況不同而引起的 。 ? 一般來(lái)說(shuō) ， 被測(cè)物體偏離正常位置而靠近探測(cè)器所引起的誤差偏大 ， 反之則較小 。 因?yàn)樯湎虮粶y(cè)物體的射線束較之前者細(xì)的緣故 。 非動(dòng)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(jì)通過(guò)被測(cè)物的面密度，再根據(jù)基準(zhǔn)密度求出板厚。被測(cè)物的密度發(fā)生變化時(shí)，所測(cè)得的板厚就發(fā)生變化。 ? 溫度也對(duì)所測(cè)得的值也有相當(dāng)?shù)挠绊懕热?40攝氏度時(shí)帶來(lái)的誤差，鋼板為 %。可以通過(guò)溫度補(bǔ)償?shù)霓k法來(lái)進(jìn)行修正。 非動(dòng)力核技術(shù)應(yīng)用之一 71 2) X射線熒光測(cè) Fe基合金 Zn、 Sn鍍層厚度 ? 鍍 Sn板： 化學(xué)重量法 準(zhǔn)確性 SbH3 碘酸鉀容量法 顯微鏡測(cè)厚法 仲裁方法 操作復(fù)雜、分析時(shí)間長(zhǎng) ? 鍍 Zn板： 化學(xué)重量法、陽(yáng)極溶解庫(kù)侖法、磁性法、 顯微 鏡測(cè)厚法 ? X射線熒光測(cè)厚： 分析準(zhǔn)確、快速、簡(jiǎn)便 非動(dòng)力核技術(shù)應(yīng)用之一 72 2) X射線熒光測(cè) 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(cè)器探測(cè)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(dòng)力核技術(shù)應(yīng)用之一 73 2) X射線熒光測(cè) 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(dòng)力核技術(shù)應(yīng)用之一 74 2) X射線熒光測(cè) 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(qiáng)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(shí)鋅的特征 X 射線的強(qiáng)度 。 ρ —— 鍍層的密度； μ —— 鍍層對(duì)射入射射線的質(zhì)量吸收系數(shù) 。 非動(dòng)力核技術(shù)應(yīng)用之一 75 2) X射線熒光測(cè) 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(qiáng)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(shí)（ ），根據(jù)泰勒展開(kāi)， 1－ exp(－ K) ≈K 于是， Ik = Ik飽和 K= Ik飽和 ρμd 對(duì)于，給定的材料和激發(fā)源， Ik飽和 、 ρ、 μ可認(rèn)為是常數(shù)， 故， Ik∝ d 非動(dòng)力核技術(shù)應(yīng)用之一 76 2) X射線熒光測(cè) 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(qiáng)度 Ik與 鍍層厚度 d的關(guān)系可分為三個(gè)區(qū)： Ik = Ik飽和 [1－ exp(－ ρμd) ] K= ρμd ? K(薄鍍層 )， 鍍層厚度與熒光強(qiáng)度成正比，稱線性區(qū)； ? K（中厚鍍層區(qū)）， 鍍層厚度與熒光強(qiáng)度成指數(shù)關(guān)系，稱指數(shù)區(qū)； ? K（無(wú)限厚區(qū)）， 熒光強(qiáng)度不隨鍍層厚度變化而變化，稱無(wú)限厚區(qū)。 非動(dòng)力核技術(shù)應(yīng)用之一 77 2) X射線熒光測(cè) Zn、 Sn鍍層厚度 原理 ?吸收方法 （ 基于 基底熒光衰減 ） 測(cè)量基地元素 Fe的熒光強(qiáng)度時(shí)，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(qiáng)度 IFe與鍍層厚度 d的關(guān)系： IFe = IFe飽和 exp(－ ρμd) ] IFe飽和 —— 無(wú)鍍層時(shí)純 Fe的特征 X 射線的強(qiáng)度 。 ρ —— 鍍層的密度； μ —— 鍍層的質(zhì)量吸收系數(shù) 。 非動(dòng)力核技術(shù)應(yīng)用之一 78 2) X射線熒光測(cè) 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(qiáng)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(duì)于，給定的材料和激發(fā)源， IkFe、 ρ 、 μ 可認(rèn)為是常數(shù)，故， d與基底 Fe的熒光強(qiáng)度的對(duì)數(shù)成線性關(guān)系，公式（ 1）就轉(zhuǎn)化為： d = a ln（ IFe ） +b （ 2） 非動(dòng)力核技術(shù)應(yīng)用之一 79 2) X射線熒光測(cè) Zn、 Sn鍍層厚度 ? 馬口鐵（ 鍍 Sn） 準(zhǔn)確度 非動(dòng)力核技術(shù)應(yīng)用之一 80 2) X射線熒光測(cè) Zn、 Sn鍍層厚度 ? 鍍 Zn板 準(zhǔn)確度 非動(dòng)力核技術(shù)應(yīng)用之一 81 2) X射線熒光測(cè) Zn、 Sn鍍層厚度 精確度 非動(dòng)力核技術(shù)應(yīng)用之一 82 2) X射線熒光測(cè) Zn、 Sn鍍層厚度 與化學(xué)分析結(jié)果 非動(dòng)力核技術(shù)應(yīng)用之一 83 2) X射線熒光測(cè) Zn、 Sn鍍層厚度 測(cè)量設(shè)備框圖 非動(dòng)力核技術(shù)應(yīng)用之一 84 寶鋼 CM08 熱鍍鋅機(jī)組鍍層測(cè)厚測(cè)量系統(tǒng)簡(jiǎn)介 電鍍槽電流 測(cè)厚儀 閉環(huán)氣刀 控制系統(tǒng) 非動(dòng)力核技術(shù)應(yīng)用之一 85 CM08系統(tǒng)組成描述 ? O型超級(jí)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(dòng)力核技術(shù)應(yīng)用之一 86 CM08實(shí)際測(cè)量的數(shù)據(jù) 非動(dòng)力核技術(shù)應(yīng)用之一 87 幾種射線測(cè)厚儀器的圖片 美國(guó) EMC公司研制 XRAY在線測(cè)厚儀 非動(dòng)力核技術(shù)應(yīng)用之一 88 上位機(jī)的配套軟件 非動(dòng)力核技術(shù)應(yīng)用之一 89 美國(guó) CMI900/950系列 X射線熒光測(cè)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(biāo)準(zhǔn)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(zhǔn)直器程控交換系統(tǒng) ，最多可同時(shí)裝配 6種 規(guī)格的準(zhǔn)直器 ?在 距離時(shí)，最小測(cè)量斑點(diǎn) 尺寸為： x mm ?X射線 探測(cè)系統(tǒng) ，封氣正比計(jì)數(shù)器，裝備有峰漂移自動(dòng)校正功能的高速信號(hào)處理電路 ?樣品室結(jié)構(gòu)，開(kāi)槽式樣品室、開(kāi)閉式樣品室 主要技術(shù)規(guī)格 非動(dòng)力核技術(shù)應(yīng)用之一 90 日本的 X射線熒光鍍層厚度測(cè)量?jī)x 非動(dòng)力核技術(shù)應(yīng)用之一 91 射線測(cè)厚與超聲波測(cè)厚的對(duì)比 ? 超聲波測(cè)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(lái) “ 作出壁厚度 ” 測(cè)定的 ，即 利用波反射的時(shí)間差來(lái)確定金屬材料壁厚 。 ? 超聲波測(cè)厚儀不僅可以進(jìn)行厚度的測(cè)量，而且還可以進(jìn)行有無(wú)裂紋、氣泡 ， 或者材料壁厚是否在安全允許范圍內(nèi)的檢測(cè)。 非動(dòng)力核技術(shù)應(yīng)用之一 92 超聲波測(cè)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?yàn)闇囟容^高 ,會(huì)損壞 “ 發(fā)射器 ” 。 2) 被測(cè) “ 點(diǎn) ” 金屬材料表面必須打整干凈 , 否則會(huì)出現(xiàn)假數(shù)據(jù) 。 一般 打整 “ 點(diǎn) ” 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(cè)量時(shí) ， 將出現(xiàn)測(cè)量誤差 。 非動(dòng)力核技術(shù)應(yīng)用之一 93 MG2系列超聲波測(cè)厚儀 非動(dòng)力核技術(shù)應(yīng)用之一 94 核檢測(cè)技術(shù) (5)——煤質(zhì)及灰分測(cè)量 ? 煤灰份 是煤的 品質(zhì) 的重要指標(biāo)。 ? 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(yàn)法 ，但化學(xué)檢驗(yàn)法存在著比較大的 滯后性 ， 無(wú)法在線檢驗(yàn) ，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