一種X射線非接觸式鋼冷軋板帶厚度測量裝置的製作方法
2023-04-26 01:13:06 2
本實用新型涉及帶鋼鍍層檢測技術領域，具體為一種X射線非接觸式鋼冷軋板帶厚度測量裝置。
背景技術：
鍍膜技術在現在工業中佔有極其重要的地位，已廣泛應用於電子、航天、儀表等高技術工業。隨著鍍膜技術的發展，鍍層的質量檢查，也已被列為標準化的一門科學技術。在鍍層質量檢測中，鍍層厚度和層中各元素的比例分配是控制鍍膜性質的兩個重要參數，測定這兩個參數對於電子、光學、半導體、超導等高科技材料的研究發展具有重要意義。鍍層厚度測量方法通常分為破壞性和非破壞性兩大類。破壞性測厚法如點滴法、液流法、電量法等，由於對樣品的破壞性和費事費力等缺陷，在許多精密測量中正被捨棄。無損法測量由於具有不破壞樣品、簡便迅速測定厚度等特點，正被廣泛應用。無損法一般有磁性法、渦流法、超聲測厚法、X 射線螢光測厚等方法。現有的帶鋼厚度檢測儀結構複雜，檢測的參數不能實時發送至監控儀，工作人員不能在第一時間發現厚度異常，造成較大的材料浪費；另外檢測抗幹擾性能差，影響檢測精度。
技術實現要素：
本實用新型的目的在於提供一種X射線非接觸式鋼冷軋板帶厚度測量裝置，以解決上述背景技術中提出的問題。
為實現上述目的，本實用新型提供如下技術方案：一種X射線非接觸式鋼冷軋板帶厚度測量裝置, 包括傳送機構、檢測探頭、X射線源以及主電櫃計算機，所述傳送機構包括傳送輥和傳送帶，所述傳送帶繞在傳送輥上，所述傳送機構上傳送帶鋼，所述檢測探頭設置在帶鋼上端，所述X射線源設置在帶鋼下方，且與所述檢測探頭正對設置，所述主電櫃計算機設置在傳送機構一側，且與所述檢測探頭電性連接，所述主電櫃計算機包括外殼，所述外殼上設有顯示屏，所述外殼內設有微處理器、顯示模塊、存儲模塊、報警模塊、A/D轉換模塊，所述微處理器分別連接顯示模塊、存儲模塊、報警模塊，所述檢測探頭通過A/D轉換模塊連接微處理器。
優選的，所述檢測探頭包括金屬外殼體，所述金屬外殼體內部分別設有氣體電離室、前置放大板以及高壓模塊，所述氣體電離室前端設有窗口，所述氣體電離室與前置放大板相連，所述高壓模塊電性連接氣體電離室，所述前置放大板上設有高倍低噪聲運算放大模塊，還包括屏蔽裝置，所述屏蔽裝置固定設置在窗口外側。
優選的，所述高倍低噪聲運算放大模塊包括運算放大器、兩級場效應寬帶放大器以及扼流線圈，所述運算放大器的一個輸入端分別連接電阻B一端和電容B一端，電容B另一端接地，電阻B另一端分別連接電阻A一端和電容A一端，電容A另一端連接運算放大器的輸出端，運算放大器的另一輸入端分別連接電阻C一端和電阻D一端，電阻C另一端接地，電阻D另一端連接運算放大器的輸出端；所述兩級場效應寬帶放大器的第一端連接電容E一端，電容E另一端連接電阻F一端，電阻F另一端連接運算放大器的輸出端，兩級場效應寬帶放大器的第二端通過扼流線圈分別連接電容F一端、電容G一端、電容H一端，且電容F另一端、電容G另一端、電容H另一端均接地，兩級場效應寬帶放大器的第三端通過電容D、電阻E連接運算放大器的輸出端，兩級場效應寬帶放大器第四端接地。
優選的，所述X射線源包括射線源殼體，所述射線源殼體內設有大功率X射線管，所述射線源殼體一側設有進水接頭和出水接頭以及高壓電纜接頭法蘭，所述射線源殼體上端安裝有樣板箱，所述樣板箱內部設有快門裝置以及標準樣板，所述快門裝置採用厚鉛板製作而成，所述快門裝置和標準樣板均電性連接電磁驅動馬達。
優選的，所述檢測探頭與帶鋼上表面之間的距離為20mm-30mm。
與現有技術相比，本實用新型的有益效果是：
（1）本實用新型結構設計新穎，採用非接觸方式來檢測帶鋼鍍層的厚度，檢測精度高、準確性高。
（2）本實用新型採用的檢測探頭能夠快速檢測穿透鋼板的X射線強度，採用的高倍低噪聲運算放大模塊，能夠穩定的實現對微弱信號進行放大、且失真度低。
（3）本實用新型採用的X射線源結構設計新穎，冷卻效果好，使用壽命長，同時能夠實現寬範圍的精確測量。
附圖說明
圖1為本實用新型的整體結構示意圖；
圖2為本實用新型的控制原理框圖；
圖3為本實用新型的檢測探頭結構示意圖；
圖4為本實用新型的高倍低噪聲運算放大模塊原理圖；
圖5為本實用新型的X射線源結構示意圖。
具體實施方式
下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本實用新型保護的範圍。
請參閱圖1-5，本實用新型提供一種技術方案：一種X射線非接觸式鋼冷軋板帶厚度測量裝置, 包括傳送機構1、檢測探頭2、X射線源3以及主電櫃計算機4，所述傳送機構1包括傳送輥5和傳送帶6，所述傳送帶6繞在傳送輥5上，所述傳送機構1上傳送帶鋼7，所述檢測探頭2設置在帶鋼7上端，檢測探頭2與帶鋼7上表面之間的距離為20mm-30mm，所述X射線源3設置在帶鋼7下方，且與所述檢測探頭2正對設置，所述主電櫃計算機4設置在傳送機構1一側，且與所述檢測探頭2電性連接，所述主電櫃計算機4包括外殼8，所述外殼8上設有顯示屏9，所述外殼8內設有微處理器10、顯示模塊11、存儲模塊12、報警模塊13、A/D轉換模塊14，所述微處理器10分別連接顯示模塊11、存儲模塊12、報警模塊13，所述檢測探頭2通過A/D轉換模塊14連接微處理器10。
本實施例中，檢測探頭2包括金屬外殼體15，所述金屬外殼體15內部分別設有氣體電離室16、前置放大板17以及高壓模塊18，所述氣體電離室16前端設有窗口19，所述氣體電離室16與前置放大板17相連，所述高壓模塊18電性連接氣體電離室16，所述前置放大板17上設有高倍低噪聲運算放大模塊20，還包括屏蔽裝置32，所述屏蔽裝置32固定設置在窗口19外側，所述高倍低噪聲運算放大模塊20包括運算放大器21、兩級場效應寬帶放大器22以及扼流線圈23，所述運算放大器21的一個輸入端分別連接電阻B 2a一端和電容B 2b一端，電容B 2b另一端接地，電阻B 2a另一端分別連接電阻A 1a一端和電容A 1b一端，電容A 1b另一端連接運算放大器21的輸出端，運算放大器21的另一輸入端分別連接電阻C 3a一端和電阻D 4a一端，電阻C 3a另一端接地，電阻D 4a另一端連接運算放大器21的輸出端；所述兩級場效應寬帶放大器22的第一端221連接電容E 5b一端，電容E 5b另一端連接電阻F 6a一端，電阻F 6a另一端連接運算放大器21的輸出端，兩級場效應寬帶放大器22的第二端222通過扼流線圈23分別連接電容F 6b一端、電容G 7b一端、電容H 8b一端，且電容F 6b另一端、電容G 7b另一端、電容H 8b另一端均接地，兩級場效應寬帶放大器22的第三端223通過電容D 4b、電阻E 5a連接運算放大器21的輸出端，兩級場效應寬帶放大器22第四端224接地。運算放大器21對信號進行處理，保證傳輸信號的質量，並通過反饋原理將信號信息放大 2 倍，然後再傳遞給後面的兩級場效應寬帶放大器22再次對信號進行二次放大，最後再將信號輸出，本實用新型採用的檢測探頭能夠快速檢測穿透鋼板的X射線強度，採用的高倍低噪聲運算放大模塊，能夠穩定的實現對微弱信號進行放大、且失真度低。
工作時，當射線穿過被測物體後，射線到達高靈敏度的電離室腔體，腔體內的特種氣體發生電離效應，在高壓電場作用下產生相應的微弱電流，探頭的放大電路對檢測到的微弱光子進行線性放大，輸出0-5V的模擬信號，射線的強度隨著所通過板帶厚度的增加而逐漸減弱，與被穿透的物體厚度呈現出一種指數衰減的函數關係，利用這種函數關係，就可以使用穿透射線引起的檢測探頭的電壓變化計算出被測物體的厚度，本實用新型結構設計新穎，採用非接觸方式來檢測帶鋼鍍層的厚度，檢測精度高、準確性高。
另外，本實施例中，X射線源3包括射線源殼體24，所述射線源殼體24內設有大功率X射線管25，所述射線源殼體24一側設有進水接頭26和出水接頭27以及高壓電纜接頭法蘭28，所述射線源殼體24上端安裝有樣板箱29，所述樣板箱29內部設有快門裝置30以及標準樣板31，所述快門裝置30採用厚鉛板製作而成，所述快門裝置30和標準樣板31均電性連接電磁驅動馬達，本實用新型採用的X射線源結構設計新穎，冷卻效果好，使用壽命長，同時能夠實現寬範圍的精確測量，測量範圍為0.01mm-10mm。
儘管已經示出和描述了本實用新型的實施例，對於本領域的普通技術人員而言，可以理解在不脫離本實用新型的原理和精神的情況下可以對這些實施例進行多種變化、修改、替換和變型，本實用新型的範圍由所附權利要求及其等同物限定。