DE2754309A1 - Verfahren und vorrichtung zur messung der dicke von baendern oder platten - Google Patents

Description

6.12.197? 10.029-V/Ni

Aktiebolaget Atomenergi, Liljeholmsvägen 32, Stockholm (Schweden)

"Verfahren und Vorrichtung zur Messung der Dicke von Bändern oder Platten"

Priorität: 6. Dezember 1976, 76-13688-6, Schweden

Die Erfindung bezieht sich auf das Messen von Platten- oder Bänderstiirken, insbesondere auf das Messen heißer Platten während des Walzens. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren für die Durchführung einer derartigen Messung, bei dem die Absorption der Platte für elektromagnetische Strahlung, vor allem der Strahlung eines radioaktiven Präparates, die durch die Platte hindurchgesandt wird, bestimmt wird. Dabei wird zur Bestimmung der Absorption die Intensität der elektromagnetischen Strahlung nach dem Durchtritt durch die Platte bestimmt. Die Erfindung bezieht sich ebenso auf eine Vorrichtung zum Durchführen eines derartigen Verfahrens.

Es ist bereits bekannt, die Dicke von Platten nach der oben beschriebenen Technik In Walzwerken zu bestimmen. Dabei wird bei jeder Messung ein geeignetes Stück einer Absorptionsplatte zusammen mit der zu messenden Platte in dem Strahlengang angeordnet, so daß eine Gesamtabsorption ermittelt wird, die in einem vorgegebenen Bereich liegt. Obwohl dieses Verfahren grundsätzlich ermöglicht hat, Plattendicken in einem großen Dickenbereich zu bestimmen, besitzt es auch zahlreiche Nachteile. Einer davon liegt darin, daß eine große Anzahl von geeichten Absorptionsplat-

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ten benötigt wird, weswegen das Meßverfahren und die Meßvorrichtung entsprechend kompliziert werden. Darüber hinaus wird die Meßempfindlichkeit gerade in Bereichen, niimlich bei kleinen Dikken, die besonders wichtig sind, reduziert, da bei der Messung dicke Absorptionsplatten in den Strahlungsweg eingeführt werden müssen. Da ferner der IntensitStsmeßwert ein Analogmeßwert ist (im allgemeinen erzeugt durch einen Photomultiplier), können infolge der besonderen TemperaturverhSltnisse in Walzwerken schwerwiegende Driftprobleme entstehen. Zusammenfassend ist festzustellen, daß die ArbeitseffektivitSt und Genauigkeit der bekannten Meßverfahren nicht zufriedenstellend ist.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Messung der Dicke von Bändern oder Platten der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 genannten Art zu schaffen, das die Messung über einen großen Bereich von Dicken mit großer Genauigkeit zulcßt, bei dem der Eichvorgang einfach ist und bei dem eine Nacheichunr nur in relativ großen Zeitintervallen erforderlich ist, bei dem ferner in den Strahlungsweg keine Absorptionsplatten zusammen mit der zu messenden Platte gebracht werden müssen. Das Verfahren soll leicht durchzuführen sein und einen hohen Grad von Zuverlässigkeit aufweisen. Schließlich soll eine Vorrichtung zum Durchführen des Meßverfahrens geschaffen werden.

Die Lösung dieser Aufgabe ist in den Patentansprüchen beschrieben.

Das Verfahren gemäß der Erfindung ist demnach im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, daß ein Intensitätsmeßwert durch Zählung von Digitalimpulsen, die von einem Strahlungsdetektor erzeugt werden, ermittelt wird. Dabei werden nur solche Impulse gezählt, die einer nachgewiesenen Strahlung entsprechen, deren Energie in eir bestimmtes Energieintervall um mindestens eine charakteristische Spektrallinie der elektromagnetischen Strahlung fällt. Mit anderen Worten werden im wesentlichen nur diejenigen Impulse gezahlt, die der Totalabsorption der Strahlung entsprechen, wel- , ehe Strahlung in der Nachweiseinrichtung der Spektrallinie ent;, i

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spricht. Vorzugswelse werden im wesentlichen nur diejenigen Impulse gezählt, die dem Photopeak der Spektrallinie des Spektrums (das Spektrum ist definiert als Impulsintensität in Abhängigkeit der Strahlungsenergie), die nach dem Strahlungsnachweis erhalten wird, entspricht.

Das Auswählen der Zählimpulse erfolgt vorzugsweise dadurch, daß während der Strahlungszelt Impulse erzeugt werden, deren Amplitude von der Strahlungsenergie abhängt und daß zur Berechnung des Meßwertes nur die Impulse weiterleitet werden, deren Amplitude einen gegebenen Wert oder eine gegebene Größe übersteigt oder in einem Wertebereich liegt, der in einem bestimmten Verhältnis zum Amplitudenwert der erzeugten Impulse steht, die direkt der Strahlung mit der charakteristischen Spektrallinie oder den charakteristischen Spektrallinien entsprechen. Mach der Erfindung ist es möglich, verstärkungsbedingte Änderungen in der Amplitude der in der Nachweiseinrichtung erzeugten Impulse zu bestimmen und in Abhängigkeit hiervon den Meßvorgang zu stabilisieren, um das vorgegebene Verhältnis zwischen dem Wert oder Wertebereich und dem Amplitudenwert der erzeugten Impulse, die direkt der Spektrallinie oder den Spektrallinien entsprechen, einzustellen. In diesem Zusammenhang wird der Ausdruck "Verstärkung" in einem sehr weiten Sinne verwendet und .timfaßt beispielsweise sowohl die in dem Nachweisvorgang enthaltene Verstärkung als auch die darauf folgende Verstärkung, nach der die Amplitude der erzeugten Impulse ermittelt und mit dem besagten Wert oder Wertebereich in Beziehung gesetzt wird.

Zum Zwecke der vorerwähnten Stabilisierung hat sich folgendes Verfahren als vorteilhaft erwiesen: zunächst wird eine erste Anzahl von Impulser, ermittelt, deren Amplitude in einen ersten Stabilisierungswertebereich fällt, der an einer Seite einos gegebenen Wertes und vorzugsweise an diesen angrenzend liegt, welcher Wert der Amplitude der erzeugten Impulse entspricht, die ihrerseits direkt der Strahlung mit einer besonderen charakteristischen Energie entsprechen. Gleichzeitig wird eine zweite Anzahl von Impulsen ermittelt, deren Amplitude in einen zweiten Stabili-

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sierui-igswertebereich f'^:llt, der auf der anderen Seite des gegebenen Wertes liegt und vorzugsweise an diesen angrenzt. Die beiden so ermittelter Zahlen v/erden verglichen und, falls der Vergleich ergibt , daP ein vorgegebener Verhiiltniswert nicht vorliegt ,wird ein Fehl^rsJgr-Tl erzeugt oder ertsprecherid abgeändert, um das Verhältnis zwischen dem Wert der erzeugten Impulse und dem gegebenen Wert so zu verändern, da? das vorgegebene Verhältnis zwischen der ersten und zweiten Impulszahl eingestellt wird. Vorzugsweise wird das Fehlersignal zur Änderung der Verstärkung verwendet, so daß die Amplitude der erzeugten Impulse für ein und dieselbe Strahlungsenergie konstant gehalten wird. Gleicher maßen kann jedoch das Fehlersignal auch verwendet werden, um sowohl den besagten Wert (oder Wertebreich) und den gegebenen Wert (und selbstverständlich die Lage der beiden Stabilisierungswertebereiche) zu verändern.

Der Energiewert entspricht vorzugsweise der Spektrallinie, jedoch wäre es auch möglich, daß Strahlung verwendet wird, die einerseits eine erste charakteristische Energie mit einem ersten Photopeak aufweist, der lediglich für die direkte Absorptionsbestimmung verwendet wird und die andererseits eine zweite charakteristische Energie mit einem anderen Photopeak aufweist, der nur für Stabilisierungszwecke verwendet wird. Im letzteren Fall kann die elektromagnetische Strahlung von einer radioaktiven Quelle mit zwei verschiedenen radioaktiven Isotopen erhalten werden.

Damit der vorgenannte Stabilisierungsvorgang durchgeführt werden kann, muß zumindest ein wenig Strahlung nachgewiesen werden.Dies ist selbstverständlich bei der Durchführung von PLattendickenmessungen der Fall, weswegen in diesem Fall die Stabilisierung während des Meßvorganges stattfinden kann. Es ist jedoch wünschenswert, die Stabilisierung bereits eine gewisse Zeit vor der Messung zu erreichen. In diesem Fall solte dem Stabilisierungsvorgang nachgewiesene Strahlung zugrundelegt werden, die etwa die gleiche Intensität wie die während des Meßvorgangs zu erwartende Strahlung aufweist. Zu diesem Zweck hat es sich -5-

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als vorteilhaft erwiesen, vor dem Zöhlvorgang zur Bestimmung der Intensität der durch die zu messende Platte durchtretenden Strahlung die Strahlung in geeigneter Weise in einem gewissen Ausmaß, das einer Plattendicke innerhalb eines bestimmten Dickenmeftbereichs entspricht, abzuschwächen una auf diese Weise die Stabilisierung herbeizuführen.

Um die Dicke einer gemessenen Platte zu berechnen, ist es von Vorteil, wenn Eichmessungen an Eichplatten bekannter Dicke und Dichte durchgeführt werden. Entsprechend der Erfindung werden solche Messungen durchgeführt, um Intensitätseichwerte für die Berechnung eines korrigierten Massenabsorptionskoeffizienten für einen Dickenbereich zu erhalten, in den die Dicke der zu messenden Platte fällt. Dieser wird zusammen mit einem entsprechenden Intensitätseichwert zur Berechnung der Plattendicke aus dem IntensitStsmeßwert für die zu messende Platte verwendet.

Im Zusammenhang mit den Eichmessungen hat sich folgendes Verfahren als vorteilhaft erwiesen: zunächst wird ein Intensitätsmeßwert unter Verwendung von zeitweise um den besagten Betrag abgeschwächter Strahlung ermittelt, der einen ersten Normierungswert darstellt. Es wird ein Intensitätsmeßwert im Zusammenhang mit dieser zeitweisen Abschwächung der Strahlung vor dem Zählvorgang ermittelt, welcher Intensitätsmeßwert einen zweiten Normierungswert darstellt. Der durch Zählung erhaltene Intensitätsmeßwert wird durch Multiplikation mit etiem Paktor, der gleich dem Quotienten aus dem ersten und zweiten Normierungswert ist, normiert. Um die Genauigkeit eines jeden Intensitätsmeßwertes, der während eines Zählvorganges erhalten wird, zu erhöhen, 1st es von Vorteil, diese Werte, die durch selektive Zählung während einer bestimmten Zeit erhalten*^e£u^eßorrigieren. Dabei wird der gemessene Wert,der durch eine Anzahl von gezählten Impulsen gegeben wird, um Totzeitverluste korrigiert. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß während eines Zählvorgangs die Zählzeit, das ist die aktive Zelt zwischen zwei Totzeiten, die zu jedem gezählten Impuls gehören, ermittelt wird und daß danach die Zahl der registrierten Impulse durch die Zählzeit dividiert wird, um die gesuchte -6-

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Strahlungsintensität ausgedrückt in Impulsen pro Zeiteinheit zu erhalten.

Die Zählzeit kann in einfacher Weise dadurch erhalten werden, daß in den Intervallen zwischen den registrierten Intensitätsimpulsen Taktimpulse gezählt werden, wobei die vorgesehene Zeitdauer dann erreicht ist, wenn eine vorgegebene Anzahl von Taktimpulsen erreicht ist·

Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung enthält eine Strahlungsquelle zur Aussendung von elektromagnetischer Strahlung mit mindestens einer charakteristischen Spektrallinie, einen Strahlungsdetektor zum Nachweis der auf ihn einfallenden Strahlung und Mittel zum getrennten Anordnen der Strahlungsquelle und des Strahlungsdetektors, derart, daß eine Platte oder ein Band zwischen sie gebracht werden kann und Strahlung von der Quelle durch die auf diese Weise angeordnete Platte in den Detektor tritt. Die Vorrichtung ist im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, daß der Strahlungsdetektor Impulse in Abhängigkeit von der Intensität der nachgewiesenen Strahlung erzeugt, deren Amplitude strahlungsenergieabhängig ist, daß sie eine Zählerschaltung für die von dem Strahlungsdetektor erzeugten Impulse enthält, die wiederum einen Diskriminator enthält, der zu einem Zähler nur Impulse passieren läßt, deren Amplitude einer Strahlungsenergie entspricht, die in ein vorbestimmtes Energieintervall um die Spektrallinie fällt, d.h. daß im wesentlichen nur Impulse gezählt werden, die zu dem der Spektrallinie entsprechenden Photopeak des Detektors gehören.

Der Diskriminator enthält vorzugsweise Mittel zum Vergleich des Amplitudenwertes der erzeugten Impulse mit mindestens einem Referenzwert.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform enthält die Vorrichtung Mittel zum Nachweis von auf Verstärkungsdrift zurückzuführenden Veränderungen in der Amplitude der erzeugten Impulse und Mittel, die hierauf ansprechen, um das Verhältnis zwischen dem

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Amplitudenwert jeden erzeugten Impulses, der einer speziellen Strahlungsenergie entspricht, und diesem Referenzwert zu stabilisieren, üie Stabilisierungsmittel steuern durch ein erzeugtes Fehlersignal die Impulsverstärkung entweder in oder nach dem Detektor.

Die Stabilisierungsmittel enthalten gemäß einer vorteilhaften Ausfiihrungsform der Erfindung einen ersten Impulsamplitudenselektor zur Auswahl einer ersten Anzahl von Impulsen mit strahlungsenergieabhängiger Amplitude, welche Impulse einem ersten Energiebereich an einer Seite eines charakteristischen Energiewertes entsprechen, und einen zweiten Amplitudenselektor zur Auswahl einer zweiten Anzahl von Impulsen mit energieabhängiger Amplitude welche zweite Anzahl von Impulseneinem zweiten Energieintervall auf der anderen Seite des charakteristischen Energiewertes entspricht ,und eine Vergleichsschaltung zum Vergleich der ersten und zweiten Anzahl von Impulsen. Die Energiebereiche sind vorzugsweise gleich und liegen symmetrisch in bezug auf die charakteristische Energie innerhalb des Photopeaks, der zu dieser charakteristischen Energie gehört und der im Impulsspektrum des Strahlungsdetektors auftritt.

Eine Vorrichtung nach der Erfindung weist des weiteren vorteilhafterweise eine Schwächungsplatte und einen Mechanismus zum Einführen dieser Platte in den Strahlengang zwischen die Strahlungsquelle und den Strahlungsdetektor auf. Die Schwächungsplatte ermöglicht es, die von der Quelle ausgesandte Strahlung selektiv zu schwächen, wenn keine Platte in dem Strahlengang ist, so daß die Stabilisierungsmittel in Betrieb gesetzt werden können. Mit Hilfe der Schwächungsplatte können ebenfalls die erhaltenen Meßwerte normiert werden.

Eine Vorrichtung nach der Erfindung kann des weiteren vorteiihafterweise Mittel enthalten, um während eines Zählvorganges gleichzeitig die Zählzeit zwischen Impulsen, die in den Zähler geleitet werden, zu bestimmen. Die Zahl der während des Zählvorgangs erhal· tenen Impulse kann auf diese Weise um die Totzeit korrigiert -8-

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werden. Diese Mittel enthalten einen Zählzeitzähler zur Zählung von Taktimpulsen eines Taktimpulsgenerators, der durch in den Impulszähler gelangende Impulse gesteuert wird. In diesem Zusammenhang sind Mittel zur Bestimmung eines Zählvorganges durch Zählung von Taktimpulsen eines Takt impulsgenerator vorgesehen.

Die Strahlungsquelle ist vorteilhafterweise ein radioaktives Isotop, das Gammastrahlung aussendet. Ein besonders geeignetes Isotop ist Cs-137· Andere geeignete Isotope sind Am-24l und Co-60.

Der Strahlungsdetektor ist vorteilhafterweise ein Scintillations· zähler, jedoch können auch Halbleiterdetektoren, also Silidum- oder Germaniumdetektoren oder andere energieempfindliche Impulsdetektoren verwendet werden.

Die Erfindung wird im folgenden anhand des in den Figuren schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigt:

Figur 1 Fig.la, Fig.Ib ein Blockschaltbild eines

Systems zur Messung der Dicke einer Platte, bei dem die Prinzipien der Erfindung verwirklicht sind,

Figur 2 eine graphische Darstellung des Impulsspektrums, das hinter dem Strahlungsdetektor in dem System der Figur 1 erhalten wird. Die graphische Darstellung zeigt die Abhängigkeit zwischen Impulsintensität und Strahlungsenergie.

Figur 3 eine graphische Darstellung der zeitabhängigen Amplitudencharakteristik der Impulse, die in dem System der Figur 1 erhalten werden. Diese Darstellung wird beispielsweise auf dem Leuchtschirm eines Oszillographen erhalten, dessen Horizontalablenkung durch jeden Impuls

getriggert wird. Dabei ist Figur 3 in -9-809823/0958

Figuren

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bezug auf Figur2 so ausgerichtet, daß die Achse der Strahlungsenergie in Figur 2 direkt der Amplitudenachse in Figur 3 entspricht. Figur 3 zeigt des weiteren, wie Impulse zur Ermittlung des Meßwertes und zur Erzeugung eines Fehlersignals ausgewählt werden.

und 5 Schaltbilder, wobei das in Figur 5 die direkte Fortsetzung des Schaltbilds der Figur k darstellt; beide Schaltbilder zeigen einen Aufbau des Diskriminators, derTreiberschaltung und der Stabilisierungsschaltung des Systems der Figur 1.

Figur 6

eine Schaltung,durch die das in dem Stabilisierungsschaltkreis erzeugte Fehlersignal die Hochspannungsversorgung des Strahlungsdetektors und so die Impulsverstärkung in dem Detektor steuert.

Figur 7

ein Blockschaltbild einer ersten Schaltung zur Bestimmung der Meßzeit sowie zur Bestimmung der Zähl- oder Aktivzeit während eines Zählvorgänge zur Bestimmung eines Intensitätsmeßwertes.

Figur 8

ein Blockschaltbild einer anderen Ausführungsform der Schaltung nach Figur 7.

Figur 9

eine graphische Darstellung zur Veranschaulichung der Eichung, Normierung und Messung im Zusammenhang mit der Bestimmung der Dicke einer Platte.

Das Blockschaltbild der Figur 1 bezieht sich auf ein System zur Messung der Dicke einer heißen Platte, während diese in einem

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Stahlwerk gewalzt wird. Eine Strahlungsquelle 1 und ein Strahlungsdetektor ? sind auf einem Meßschlitten, der gestrichelt eingezeichnet 1st, angeordnet. Der Schlitten ist so ausgestaltet, daß er während der Messung die Strahlungsquelle 1 und den Detektor 2 in entsprechende Positionen an beiden Seiten der Platte bringt, deren Dicke bestimmt werden soll. Eine Platte ist schematisch bei h dargestellt.

Die Spannungsquelle besteht aus einem radioaktiven Präparat, das Cs-137 enthält, das Gammastrahlung (/"-Strahlung) mit einer charakteristischen Energie von 662 keV ausstrahlt. Das radioaktive Präparat ist auf einem Verschluß 5 innerhalb eines Bleigehäuses 6 angeordnet, in dem ein vertikaler Bündelkanal 7 vorge- ' sehen ist. Der Verschluß 5 kann zwischen zwei Positionen gedreht werden. In einer der beiden, der'Of ferf'-Position, ist die Strahlungsquelle in einer Position, in der sie einen Strahl 8 von Gammastrahlen durch den Bündelkanal 7 auf den Detektor 2 durch eine zu messende Platte ^ strahlt, während in der anderen Position, der sogenannten "Zu^l!-Position , sich die Quelle in einer solchen Lage befindet, daß keine Strahlung durch den Bündelkanal nach außen tritt. Der Verschluß 5 wird durch einen üblichen Drehmechanismus 9 über eine Verschlußsteuerschaltung 10 und ein Anschlußkabal 11 gesteuert. Der Verschlußmechanismus enthält einen bekannten Positionsschalter, der an die Verschlußsteuerschaltung 10 ein Signal liefert, wenn der Verschluß sich in der

"Zu'i-Position befindet. .

Vor dem Bündelkanal 7 ist eine Schwächungsplatte 13. Die Schwä- ι chungsplatte 13 besteht aus einer ungefähr 6 cm dicken Stahl- i platte und kann zwischen zwei Positionen mit Hilfe eines Bewegungsmechanismus 1*4 bewegt werden. In der ersten Lage, der sogenannten "Zu"-Position, befindet sich die Schwächungsplatte im \ Strahlungsweg vor dem Bündelkanal, so daß der dünne Strahl 8 der Gammastrahlung von der Strahlungsquelle 1 durch die Schwächungsplatte 13 hindurchtreten muß und durch sie geschwächt wird.In einer zweiten Position, der sogenannten "Offen"-Position, ist die SchwSchungsplatte 13 nicht mehr in dem Strahlungsweg, _ ii _

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so daß die Gammstrahlung 8 frei passieren kann. Der Bewegungsmechanismus 11 kann eine Feder enthalten, die die Schwächungsplatte in die sogenannte "Zu"-Position bewegt. Ein pneumatisch angetriebener Kolbenzylinder bewegt die Schwächungsplatte zur Seite in die sogenannte "Offen"-Position. Der Bewegungsmechanismus 14 wird durch eine Steuerschaltung 15 über eine Anschlußleitung 16 gesteuert·. Der Bewegungsmechanismus I^ enhält Positionsschalter, die ein erstes Signal zu der Kontrollschaltung für die SchwSchungsplatte leiten, wenn die Schwächungsplatte sich in der sogenannten "Zu"-Position befindet. Ein zweites Signal wird geliefert^ wenn die SchwSchungsplatte die sogenannte "Offen"-Position einnimmt .

Der Strahlungsdetektor 2 ist ein Szintillationsdetektor, der aus einem 3inch-NaJ- Kristall21 und einem daran anschließenden Photomultiplier 22, der im Impulsbetrieb arbeitet, besteht.Der Detektor wird von einer Hochspannungsquelle 23 über eine Leitung 2k mit Hochspannung versorgt. Die Hochspannung kann von Hand mit Hilfe entsprechender Steuerelemente 25 eingestellt werden.

Impulse, die von dem Detektor 2 erhalten werden, gelangen durch eine Leitung 26 zu einem Vorverstärker 27 una von dort zu einem Haupt verstärker 28. Die so verstärkten Impulse gelangen einerseits zu einem Diskriminator und einer Treibe^chaltung 29 und andererseits zu einer Stabilisierungsschaltung 30. Die Schaltung 29 sondert Impulse aus, deren Amplitude einen vorgegebenen Schweltwert übersteigt, wie dies später genauer erläutert werden wird (vergleiche Figuren 2 und 3) und überträgt die so ausgesonderten Impulse auf ein Koaxialkabel 31 zur Zählung.

Die Schaltung 30 sondert Impulse aus, deren Amplituden in einen vorgegebenen Bereich fallen, der in einer bestimmten Beziehung zu dem Photopeak in dem nachgewiesenen Impulsspektrum (siehe Figuren 2 und 3) steht. Auf dieser Basis wird ein amplitudenabhängiges Fehlersignal erzeugt. Das Fehlersignal gelangt durch Leitung 32 zu der Hochspannungsversorgung 23, um die Hochspannung so zu beeinflussen, daß die Impulsverstärkung konstant bleibt₁₁₂_

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Mn Anzeigeinstrument 33 macht das Fehlersignal sichtbar. Die Schaltung 50 liefert ein Warnsignal über Leitung 34, wenn das Fehlersignal einen von zwei Grenzwerten übersteigt. Die Schaltung 30 erhSlt des weiteren über eine Leitung 35 von der Verschlußkortroll schaltung in ein Si mal "Verschluß geschlossen", wenn sich der Vorschluß 5 in der entsprechenden Position befindet. In Reaktion hierauf wird die Versta'rkungskontrolle abgestellt. Die bis jetzt beschriebenen Komponenten und Schaltkreise sind auf einem Schlitten 3 oder in einem nahegelegenen Meßraum angeordnet. Das System enthält Signalverarbeitung- und Kontrollschaltungen, die vorteilhafterweise in einem Datenverarbeitungs- oder Computer*- raum aufgestellt sein können, falls ein derartiger Raum zur Berechnung der Plattendicke verwendet werden soll.

Die Signalauswertungs- und Steuerschaltungen enthalten eine Steuereinheit 40, ein Impulsregister 41, ein Zählzeitregister 42, einen Taktimpulsgeber 43 und ein Daten-Interface 44. Das Daten-Interface 1st mit einem Prozeßrechner (nicht dargestellt) über einen Datenbus 45 verbunden. Um die detektieren, zur Zählung ausgesonderten Impulse aufzunehmen, ist ein an das Koaxialkabel angeschlossener Leitungsanschluß 46 vorgesehen. Eine Vielzahl von Kontrollsignalen werden zwischen dem Prozeßrechner und der Kontrolleinheit 40 ausgetauscht, genauer gesagt , zwischen der Kontrolleinheit und dem Interface 44 (bei 59). Die Kontroll- oder Steuersignale umfassen (von oben nach unten): Befcinn Messung, 1 sek; Beginn Messung, 2 sek; Beginn Messung, 4 sek; Verschluß auf; Daten bereit; lies Daten; Zählzeit fertig; lies Zählzeit; Schwächungsplatte geschlossen; Schwächungsplatte offen; öffne Schwächungsplatte; Palschmessung.

Die Kontrolleinheit 40 ist mit den Einrichtungen auf dem Schlitten und dem Arbeltsraum durch eine Mehrzahl von Kontrollsignalleitungen verbunden. Zusätzlich zur Warnsignalleitung 34, die bereits beschrieben wurde, ist eine Leitung 47 zu der Verschlußsteuerschaltung 10 vorhanden, durch die Steuersignale zum öffnen und Schließen des Verschlusses 5 übertragen werden. Des weiteren ist eine Leitung 48 zu der Steuerschaltung 15 für die Schwächungsplatte vorhanden, über die Steuersignale zum öffnen der -13-

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Schwächungsplatte 13 übertragen werden. Die Steuerungsplatte ist automatisch geschlossen, wenn das Steuersignal entfällt. Zwei weitere Leitungen 49 und 50 führen zu der Steuerschaltung 15, um das Signal "Schwächungsplatte offen" oder "Schwächungsplatte geschlossen" zu melden. Die detektierten Impulse, die zur Zählung ausgesondert wurden, und in dem Leitungsanschluß 46 empfangen werden, werden einerseits an ein Impulsregister 4l über eine Leitung 51 und andererseits zu einem Zählzeitregister 42 über eine Leitung 5? geleitet. Sie werden im Register 4l gezählt und sie steuern das Einlesen von Hochfrequenztaktimpulsen, die von dem Taktimpulsgeber 43 über eine Leitung 53 in das Zählregister 42 geliefert werden. Das Einlesen in die Register 4l und 42 erfolgt jedoch nur, wenn ein Meßzeitsignal durch einen Steuerbefehl der Kontrolleinheit 40 von dem Taktimpulsgeber 43 über eine Leitung 54 an die Register geliefert wird. Das Meßzeitsignal weist eine Dauer auf, die gleich der gewünschten Meßdauer von 1, 2 oder 4 sek je nach Dicke der zu messenden Platte ist. Das Zählzeltregister 42 wird so gesteuert, daß Taktimpulse nur gezählt werden können, falls über die Leitung 52 kein Detektionslmpuls ankommt. Die Register 41 und 42 können durch ein Signal von der Kontrolleinheit 40, das über Leitung 55 geleitet wird, auf Null gestellt werden.

Nach einem Meßvorgang, d.h. nachdem die Register 41 und 42 detektierte Impulse und Taktimpulse während der vorgegebenen Meßzeit registriert haben, wird der Jeweilige Inhalt der Register über ein Interface 44 des Prozeßrechners jeweils über Leitungen 57 und 58 und von dem Interface zu dem Prozeßrechner über den Datenbus 45 geleitet, damit ein Intensitätsmeßwert, der um die Totzeit korrigiert ist, berechnet werden kann. Eine derartige übertragung, wie auch die sequentielle übertragung der KontroIl^u.Steuersignale, wie bei 59 angedeutet, zwischen dem Prozeßrechner und der Kontrolleinheit 40 sind an sich bekannt, weswegen hier von einer weiteren Beschreibung abgesehen werden kann.

Ein typischer Ablauf zur Bestimmung eines Intensitätsmeßwertes wird im folgenden beschrieben. Zu Beginn wird der Schlitten -1Ί-

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3 in seine Startposition an der Seite der Plattenspur gebracht und die Meßschaltungen werden stabilisiert. Hierzu wird zunächst dafür gesorgt, daß das Signal "Schwächungsplatte geschlossen" vorliegt, d.h. daß sich die SchwSchungsplatte 13 in dem Strahlungsweg vor dem Bündelkanal 7 befindet. Dann wird das Signal ^: "Verschluß öffnen" an die Verschlußsteuerschaltung 10 übermittelt , so daß der Verschluß 5 durch den Mechanismus 9 geöffnet wird, worauf Gammastrahlung von der Quelle 1 durch die Schwächungsplatte 13 zu dem Detektor 2 gesandt wird. Da der Verschluß geöffnet ist, entfällt das Signal "Verschluß geschlossen" und die Stabilisierungsschaltung beginnt zu arbeiten. Der Stabilisierungsvorgang kann sich nun über eine geeignete Zeit, beispielsweise über 1 bis 2 Minuten, erstrecken.

Nach dieser Zeit wird der Schlitten 3 in die Meßposition zur Platte bewegt, deren Dicke gemessen werden soll (welches beispielsweise auch eine Eichplatte sein kann) und das Signal "Schwächungsplatte öffnen" wird an die Steuerschaltung 15 übertragen, so daß die Schwächungsplatte 13 durch den Mechanismus 14 aus dem Strahlengang entfernt wird. In Kenntnis der ungefähren Dicke der zu messenden Platte wird ein Startsignal, das die Meßzeit enthält (1, 2 oder 4 Sek) durch den Prozeßrechner zur Steuereinheit 40 übertragen. Wenn die Schwächungsplatte aus dem Strahlengang entfernt ist, wird zur Kontrolleinheit das Signal "Schwächungsplatte offen" übermittelt. Die Kontrolleinheit setzt j nun den Taktimpulsgenerator 13 in Betrieb, so daß ein korrekter ι Meßzeitimpuls über die Leitung 54 gesendet wird, wobei detektier-ite Impulse und Taktimpulse in das Impulsregister 41 bzw. in das Zählzeitregister 42 eingelesen werden. Wenn die vorgegebene Meß-i zeit abgelaufen ist, endet der Meßzeitimpuls und ebenso das Einlesen der Impulse in die ZShlregister. Es muß betont werden, daß die Stabilisierungsschaltung während der gesamten Zeit arbeitet, und daß die Platte während der Meßzeit angehalten wird.

Wenn die Meßzeit abgelaufen ist, endet das von der Kontrolleinheit 40 kommende Steuersignal "Schwächungsplatte öffnen", mit dem Ergebnis, daß die Schwächungsplatte sich in die geschlossene

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! Position zurückbewegt. Hieraus folgt, daß zuerst das Signal i
"Schwächungsplatte offen" entfällt und daß danach das Signal "Schwächungsplatte geschlossen" zur Kontrolleinheit übertragen wird. Der Schlitten 3 bewegt sich zurück in seine Startposition und falls keine Messung kurz darauf erfolgen soll, wird der Verschluß geschlossen, indem das Signal "Verschluß öffnen" durch das Signal "Verschluß schließen" ersetzt wird. Da nun auch das Signal "Verschluß geschlossen" von der Verschlußsteuerschaltung 10 an die Stabilisierungsschaltung 30 übertragen wurde, wird auch der Stabilisierungsvorgang eingestellt.

Nachdem die Meßzeit abgelaufen ist, wird jeweils der Inhalt der Register Ml und 42 an einen Prozeßrechner übertragen, um dort einen IntensitStsmeßwert zu errechnen, der um Totzeitverluste korrigiert ist. Aus diesem Meßwert kann die Dicke der zu messenden Platte berechnet -werden.

Es sollte betont werden, daß es ebenso möglich ist, im wesentlichen in derselben Art wie vorstehend beschrieben, einen Intensitätsmeßwert, der um die Totzeit korrigiert ist, zu erhalten, wobei nur die Schwächungsplatte in den Strahlungsweg eingeführt ist, und zwar nachdem die für die Stabilisierung erforderliche Zeit abgelaufen ist und bevor der Schlitten 3 in seine Meßposition bewegt wurde. Auf diese Weise kann einerseits ein schneller und zuverlässiger Test darüber angestellt werden, ob das System ordnungsgemäß arbeitet, andererseits wird ein Intensitätsmeßwert erhalten, der für Normierungszwecke, wie weiter unten beschrieben, verwendet werden kann.

Die Auswahl der Detektorimpulse zur Zählung und damit zur Bestimmung eines Intensitätsmeßwertes und die automatische Stabilisierung (Steuerung der Verstärkung) nach der Erfindung in dem in Figur 1 dargestellten System werden im folgenden unter Bezugnahme auf die Figuren 2 bis 6 im Detail beschrieben.

Beim Durchführen von Absorptionsmessungen an Stahlplatten oder anderen Metallplatten wird in einem System der Figur 1 als radio-

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aktives Isotop Cs-137 verwendet. Dieses emittiert Gammastrahlung mit einer charakteristischen Energie von 662 keV. Das Intensitf.tsspektrum der Gammastrahlung (nach Nachweis) ist in Figur 2 dargestellt. Die charakteristische Energie, die zur Entstehung des sogenannten Photopeaks, der in der Figur mit PP bezeichnet ist, führt, 1st so groß, daß der Absorptionskoeffizient υ der Strahlung unabhängig von dem Atomgewicht des absorbierenden Materials ist. Messungen, die nur Photonen benutzen, die diesem Peak entsprechen, liefern Meßwerte, die unabhängig von der chemischen Zusammensetzung der zu messenden Platte sind. Um jedoch derartige Messungen durchführen zu können, müssen die niederen Energien in dem Spektrum ausgesondert werden. Dies wird mit Hilfe von Impulstechniken erreicht.

Mit Hilfe des energieempfindlichen Impulsdetektors 2 und den Verstärkern 27, 28 werden Impulse erzeugt, deren Amplitude in einem gewissen Bereich proportional zur Energie der detektierten Strahlung ist. In Figur 3 ist eine Darstellung gegeben, in der gezeigt ist, wie die Impulse auf dem Leuchtschirm eines Oszillographen erscheinen, wenn der Oszillograph durch die Impulse getriggert wird. Die Zeitachse verläuft senkrecht nach unten und die Spannungsachse U, die der horizontal verlaufenden Energieachse E in Figur 2 entspricht, liegt horizontal und erstreckt sich von einer geeignet gewählten Anfangsspannung (- 1,5 V), wie später noch ira einzelnen beschrieben wird. In dem dargestellten Fall, in dem Cs-137 das verwendete Isotop ist, bilden die zu dem Photopeak PP gehörenden Impulse ein begrenztes helles Band 6l, das durch eng eingezeichnete Impulskurven in Figur 3 veranschaulicht ist. ^;

Wie bereits beschrieben, wird die Intensität dadurch bestimmt, daß Impulse während ei^es bestimmten Zeitintervalls gezählt werden. Durch Einführen einer Schwelle 62, die im Beispiel der Figuren 2 und 3 mit TH bezeichnet ist und dadurch, daß nur Impulse gezählt werden, die diese Schwelle übertreffen, ist es möglich, Absorptionsmessungen durchzuführen, bei denen nur monoenergetische Photonen, die zum Photopeak gehören, berücksichtigt werden.

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Wie in Figur 2 gezeigt, wird die Schwelle zweckmäßigerweise direkt vor den Photopeak PP, d.h. an die Stelle gelegt, in der die Spektralkurve ihr Minimum aufweist.

Beim Durchführen von Dickenmessungen wird die Intensitätsbeziehung durch Eichtechniken bestimmt. Dabei ist es erforderlich, daß die zu ein und derselben Strahlungsenergie gehörende Impulsamplitude stets einen bestimmten Wert relativ zur Schwelle 62 einnimmt. Wenn die Impulsverstärkung anwächst, passieren zuviele Impulse die Schwelle, während im entgegengesetzten Fall zu wenig Impulse passieren. Die Verstärkung oder der Verstärkungsfaktor in dem Detektor und Vorverstärker kann sich aus zahlreichen Gründen ändern. Von den-wichtigsten seien genannt: Temperaturänderun-

^! gen, Inteneitätsänderungen und spontane Langzeitdrift. Ein offensichtliches Anwachsen des Verstärkungsfaktors führt zu einer Störung im Impulsspektrum, das bei höheren Intensitäten vorkommen kann. Da die Impulse des Detektors zeitlich statistisch verteilt sind, kann es vorkommen, daß zwei oder mehrere Impulse zeitlich zusammenfallen oder sehr nahe beieinanderliegen. Diese Impulse summieren sich und geben fälschlicherweise große Impulsamplituden. Wenn die Impulsintensität sehr groß ist, geschieht dies häufig und das Impulsspektrum wird gestört, was sich dadurch äußert, daß sich der Photopeak abflacht und in Richtung von größeren Energien driftet. Um diesem Fehler entgegenzuwirken, muß der Verstärkungsfaktor in Entsprechung mit dem offensichtlichen Anwachsen der Verstärkung reduziert werden. Bei Szintillationsdetektoren kommt es ferner vor, daß der Verstärkungsfaktor des Photomultipliers sich bei größeren Intensitätsänderungen ändert. Um die Meßgenau-

' igkeit aufrecht zu erhalten, ist es deshalb vorteilhaft, eine automatische Verstärkungsfaktorsteuerung vorzusehen, um den Photo» peak in der gewünschten Position zu halten.

ι Erfindungsgemäß wird diese Stabilisierung dadurch erreicht, daß zwei Fenster Wl und W2 in den Figuren 2 und 3 auf Jeder Seite der charakteristischen Energie des Photopeaks vorgesehen werden. Impulse, die in diese Fenster fallen, werden in zwei Kanälen zu einem umkehrbaren Zählregister geleitet. Impulse, die in das

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- .. / j4 3'J¹J Hf

Fenster Wl fallen, verursachen In dem Register eine VorwärtszShlung, und Impulse, die In das Fenster W2 fallen, verursachen eine Rückwcirtszählung. Das Zcihlergebni s des Registers wird in eine Gleichspannung umgesetzt, die als Kontrollsignal wirkt. Dieses Kontroll- oder Fehlersignal steuert die Verstärkung in dem Detektor oder der anderen Teile des elektronischen Systems, derart, daß ähnliche Anzahlen von zu dem Photopeak gehörenden Impulse im Durchschnitt in den Fenstern Wl und W2 vorkommen. Auf diese Welse wird die Amplitude der zu dem Photopeak gehörenden Impulse auf einem gewissen Wert festgehalten. In der Praxis hat es sich als zweckmäßig erwiesen, als Fenster zwei Gleichspannungen auf beiden Selten des Nullpotentials vorzusehen, wobei das Nullpotential der charakteristischen Energie des Photopeaks entspricht.

Die zur Impulsselektion und Stabilisierung erfindungsgemäß verwendete Schaltung besteht aus einem logischen Teil, der die Meßwertimpulse aussondert, und zwar unterteilt in Vorwärtszählimpulse, die aus Wl, und Rückwärtszählimpulse, die aus W2 kommen, und einem Repister und einem Umsetzer, die abhängig von den Vorwärts- und Rückwiirtszählimpulsen eine Steuerspannung erzeugen,und einer Steuerschaltung, die die Impulsverstärkung auf den korrekten Wert einstellt. Figur Ί zeigt den logischen Teil der Schaltung, Figur 5 den Register- und Umsetzerteil und Figur 6 die Steuerschaltung.

Figur 4 zeigt einerseits, wie dem Photopeak entsprechende Detektorimpulse in zwei Kanäle, jeweils für die Vorwärts- und die Rückwörtszählung, aussortiert werden, und andererseits, wie alle diejenigen Detektorimpulse, die die vorerwähnte Schwelle übertreffen, an einen Kanal für die Gesamtzählung weitergegeben werden. In Figur 4 ist mit dem Bezugszeichen Al ein schneller, linearer Impulsverstärker bezeichnet. Kl bis K¹J sind schnelle Vergleicher, die die Spannungsdifferenz zwischen einem invertierenden und einem nichtinvertiorender: Eingangssignal feststellen. Das invertierende Eingangssignal ist In der Figur mit einem Ring markiert. DLl, DL2 und DL3 sind Verzögerungseiriheiten. DLl ist eine Verzögerungsleitung, die hier zur Impulsformung verwendet

809823/0958 "¹^

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is

wird. DL2 und DL3 können elektronische Schaltungen sein. DL2 und DL3 können beispielsweise jeweils aus zwei in Serie geschalteten monostabilen WuIt!vibratoren bestehen. Die Torschaltunpen 01 bis GP bestehen aus gewöhnlichen integrierten Schaltkreisen. Ebenso wie die Einheiten DL2 und DL3 erhalten sie ihre Versorgungsspannung, indem sie zwischen Masse und die Spannungsquelle + V.. geschaltet sind. Die Versorgungsleitungen sind hier nicht im Detail gezeigt, sondern erstrecken sich nur bis zu einem gestrichelt eingezeichneten, die Schaltungen umgebenden Rahmen 71. Der Verstärker Al, die Vergleicher Kl bis K¹J und die Transistoren 01 und 02 werden mit den Spannungen ⁺V und -V versorgt. Der Transistor 03 wird durch die Spannungen ⁴V.. gespeist.

Positive Detektorimpulse von dem Vorverstärker 2P gelangen an die Basis des Transistors 01, der in Emitterschaltung angeordnet ist. Danach werden die Impulse in der Verzögerungsleitung DLl differenziert ("clipping"),an den Emitterwiderstand Rl des Transistors 01 angeschlossen ist. Danach werden die geformten Impulse in dem Verstarker Al verstärkt. Die verstärkten Impulse gelangen an eine Seite eines Koppelungskondensators Cl, dessen zweiter Anschluß in der Ruhebedingung auf einem Basispotential BL liegt, das gegenüber der Erde negativ ist. Dieses Basispotential ist gleich der Spannung an der Basis des Transistors 02, die an die Verbindungsstelle zwischen den beiden Widerständen R6 und R7, die einen Spannungsteller bilden, angeschlossen ist.

Strom fließt über den Emitterwiderstand ΡΊ des Transistors 02 und wird zwischen dem Transistor 02 und der Diode Dl, die zwischen dem Emitter des Transistors 02 und den zweiten Anschluß des Kondensators Cl geschaltet ist, aufgeteilt. Der Diodenstrom fließt weiter über den Widerstand R5 zur Spannungs-

- 20 -

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i i b 4 3 O

quelle -V . Da der Spannungsabfall zwischen dem Emitter und

Cr Cr

der Basis des Transistors 02 ungefähr der gleiche ist wie der Spannungsabfall entlang der Diode Dl, liegt das Potential an der mit Dl und Cl verbundenen Signalleitung sehr nahe bei dem vorgenannten Basispotential BL.

Die Impulse für den Kanal der HesamtzShlung werden von dem Vergleicher Kl erhalten. Der nicht invertierende Eingang von Kl ist mit dem Schleifabgriff eines Potentiometers R13 verbunden, das zwischen Massepotential und einem Anschluß eines weiteren Widerstandes R12 geschaltet ist. Der zweite Anschluß des Widerstandes R12 ist mit der Spannungsquelle -V verbunden. Die Schwellenspannung TH, die in diesem Fall leicht negativ gegenüber der Masse ist, wird mit Hilfe des Schleifkontakts des Potentiometers 13 eingestellt. Der invertierende Eingang des Vergleichers Kl ist mit der Signalleitung verbunden und liegt normalerweise auf dem Basispotential BL. Da folglich der invertierende Eingang negativer ist als der Nichtinvertierende,ist das Ausgangssignal des Vergleichers Kl, das an eine invertierende Trennstufe Bl gelangt, positiv. Das Ausgangssignal der invertierenden Trennstufe Bl ist folglich klein und der Transistor 03, der daran angeschlossen ist, ist gesperrt. Ein Detektorimpuls, der über 01, DLl, Al und Cl ankommt und eine solche Amplitude aufweist, daß die Signalleitung SL und folglich der invertierende Eingang auf ein Potential angehoben wird, das höher als die Schwelle TH ist, führt zu einem kleinen Ausgangssignal von Kl, zu einem großen Ausgangssignal von Bl und zum Durchschalten des Transistors Q3 für die Signaldauer. Folglich wird ein negativer Impuls zur übertragungsleitung 31 gesendet, die zu den Schaltungen zur Zählung von Meßimpulsen führt.

Die anderen Vergleichsstufen sind ähnlich aufgebaut und arbeiten in der gleichen Weise. Ein Impuls,der das Eingangspotential des Vergleichers K2 über die Schwelle Wl (die durch das Potentiometer RIl und den Widerstand RIO festgelegt ist)

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anhebt, führt dazu, daß das Ausgangssignal des Vergleichers auf einen geringen Spannungswert abfällt. Das bedeutet, daß der bistabile Flip-Flop, der aus den Toren 01 und 02 besteht und mit dem Ausgang des Vergleichers verbunden ist, in einen Zustand versetzt wird, in dem das Ausgangssignal von 01 klein und dasjenige von 02 groß ist. Nach einer Verzögerungszeit liefert die Verzögerungsschaltung DL2, die mit dem Ausgang von 01 verbunden ist, einen positiven Ausweiteimpuls an die Tore 07 und OR.07 läßt den Auswerteimpuls passieren, da die Ausgangssignale der Tore 02 und G3, die an diesem Tor anliegen, beide hohes Potential aufweisen. 03 hat diesen Zustand infolge eines vorausgegangenen Nullstellimpulses von DL3 eingenommen. Auf diese Weise gelangt ein Vorwärtszählimpuls von dem Tor 07 in den Kanal Wl, infolge der Tatsache, daß der Eingangsimpuls eine in das Fenster Wl fallende Amplitude aufwies.

Nachdem der von DL2 kommende Auswerteimpuls in der Verzögerungsschaltung DL3 verzögert wurde, wird dort ein negativer Impuls erzeugt, der alle Flip-Flops 01 - 06 zurückstellt.

Wenn der Eingangsdetektorimpuls eine solche Amplitude aufweist, daß das Potential der Signalleitung SL über das Nullpotential angehoben wird, wird sowohl das Ausgangssignal des Vergleichers K2 als auch dasjenige des Vergleichers K3 klein, dessen nichtinvertierender Eingang auf Nullpotential liegt. Folglich ändern die Flip-Flops Gl - 02 und G3 - G¹» ihren Zustand. Nachdem der Ausgang des Tores 03 niederes Potential führt, ist das Tor 07 gesperrt, während das Tor Gfi für den von der Verzögerungsschaltung DL2 könnenden Auswerteimpuls geöffnet ist. Folglich wird ein Rückwärtszählimpuls CDN in den Kanal W2 geleitet, da dieser Detektorimpuls in das Fenster W2 fiel.

Ein Detektorimpuls, der eine solche Amplitude aufweist, der Vergleicher ΚΊ ebenfalls den Zustand der zugeordneten Fiip-Flops 05 - 06 ändert, führt dazu, daß die Tore 07 und OP gesperrt sind, wenn der Auswerteimpuls von der Verzögerunrsschal-

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-: 7 5 4 3 Ü 9

tung DL2 ankommt. Der Eingangsimpuls, genauer gesagt dessen Amplitude, liegt folglich über dem Fenster W2, dessen obere Schwelle durch das Potentiometer R9 und den Widerstand R8 festgelegt ist, die in Serienschaltung zwischen dem Nullpotential und der Spannung ⁺V liegen. In diesem Fall wird weder ein Vorwärts- noch ein Rückwärtszählimpuls erzeugt.

Die Vorwärts- und Rückwärtszählimpulse CUP und CDN werden an die in Fig. 5 dargestellte Schaltung weitergeleitet. Die Impulse werden hier in die serien-geschalteten, reversiblen Zähler PSN-I, PSN, SN-I und SN eingelesen.

Die reversiblen Zähler bestehen aus SN 7¹<193-Zählereinheiten. Gleichermaßen können andere Zählereinheiten stattdessen verwendet werden.

Einheiten
Die SN 7^193/sind 4-bit-Blnär- Zähler.

Sie besitzen zwei Zähleingänge, einen für die Vorwärts- und einen für die Rückwärtszählung, sowie zwei entsprechende Ausgänge. Wenn die Zählkapazität des Registers bei Vorwärtszählung erschöpft ist, liefert der nächste ankommende Vorwärtszählimpuls einen überlaufimpuls. In entsprechender Weise wird beim Rückwärtszählen ein negativer überlaufimpuls erzeugt, wenn der Zähler Null erreicht. Durch Kopplung der Ein- und Ausgänge von aufeinanderfolgenden Zählern können lange Zählerketten gebildet werden.

Der Zähler besitzt desweiteren vier Datenausgänge und vier Dateneingänge. Die Datenausgänge OA - QD definieren in binärer Form die Anzahl der in dem Zähler gespeicherten Impulse. Durch Anlegen einer niedrigen Spannung an einen Ladungseingang LD wird der Zustand der Dateneingänge A-D auf die Datenausgänge übertragen. Durch Anlegen einer hohen Spannung an den Nullstelleingang RT werden alle Datenausgänge gelöscht.

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.: 7 -j 4 3 U 9

Die Impulse CUP und CDN werden zuerst in einer Anzahl (Im Bespiel 2) von hintereinander geschalteten Zählern PSN, PSN-I gezählt. Diese Zähler wirken als Untersetzer und gleichen statistische Fluktuationen beim Zählvorgang aus. Diesen Untersetzern folgen dann die eigentlichen Zählerstufen,die an einen Digital/Analog-Wandler DAC angeschlossen sind. In Fig. 5 werden zwei - . H-Bit-Zähler, SN-I und SN, die an einen

D/A-Wandler mit 8 -bit-Auflösung angeschlossen sind, Verwendet.

Von dem D/A-Wandler wird ein Spannungssignal erhalten, das proportional zum Inhalt der Zähler SN-I und SN ist. Diese Ausgangsspannung kann unipolar sein, das heißt zwischen Null und einem bestimmten Maximalwert liegen. Sie kann jedoch auch bipolar sein. Dann liefert ein mittlerer Zählwert die Spannung Null. Wenn der Zählerinhalt größer als dieser mittlere Wert ist, dann ist die Ausgangsspannung positiv. Wenn der Zählerinhalt kleiner als dieser mittlere Wert ist, wird ein negatives Spannungssignal erhalten.

Wenn die Umwandlung sinnvoll sein soll, ist es notwendig, daß die Inhalte der Digitalzähler innerhalb der oberen und unteren Grenzen bleiben. Aus diesem Grunde sind sie mit Jeweils zwei Flip-Flops GlO, GIl und G12, G13 ausgerüstet, die verhindern, daß der Wert Null unterschritten und ihr Maximum überschritten wird. Wenn die Zähler SNl und SN beide auf Null stehen und ein zusätzlicher Rückwärtszählimpuls ankommt, wird ein negativer Übertragimpuls BRN erzeugt. Dieser versetzt den Flip-Flop GlO, GIl in einen solchen Zustand, daß der Ausgang des Tores GIl und die damit verbundenen Nullstelleingänge RT ein hohes Potential annehmen. Dadurch verbleiben die Zähler auf Null, bis ein Vorwärtszählimpuls am Tor GlO ankommt, den Flip-Flop GlO-GIl zurückstellt und die Zähler freigibt. Eine entsprechende

- 2J» -

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Situation ergibt sich, wenn die Zähler ihren maximalen Zählwert erreicht haben. Ein Übertragimpuls CRN am Tor G12 stellt den Flip-Flop G12 - G13 so ein, daß das Tor G13 und das damit verbundene UND-Glied Gl^ ausgangsseitig ein niedriges Potential annehmen. Die Ladungseingänge LD sind deswegen im unteren Zustand und die Ausgänge erhalten die Spannungen der Dateneingänge A-D. Da sich diese alle auf hohem Potential befinden, wird der Zähler bei seinem höchsten Zählwert angehalten, wobei alle Ausgänge auf hohem Potential liegen.

Wenn der Zähler einen der Endzustände erreicht, endet der Stabilisierungsvorgang. Zur Anzeige dieses Zustandes erzeugt ein mit den beiden entsprechenden Flip-Flops verbundenes Tor ein Warnsignal.

Wenn die Stabilisierung beginnt und entsprechend wenn sie auf einen festen Wert eingestellt wird, beispielsweise im Zusammenhang mit dem Schließen des Verschlusses, ist es zweckmäßig, den Zähler in eine Startposition zu bringen. In Fig. 5 werden die Zähler SN und SN-I auf ihren mittleren Wert, d.h. auf die Halte ihres maximalen Zählwertes gestellt, wenn der Schalter SO geschlossen wird. Dadurch werden alle Dateneingänge mit Ausnahme des Eingangs D des Zählers SN, welcher Eingang dem Bit mit derr größten Stellenwert entspricht, geerdet. Gleichzeitig werden die Dateneingänge LD über das Tor Gl¹I in den unteren Zustand versetzt. Das Bit mit dem größten Stellenwert nimmt dann den logischen Zustand "Eins" und alle anderen den logischen Zustand "Null" ein. Der Schalter SO kann von Hand oder automatisch durch ein Signal über Leitung 35, das von der Verschlußsteuerschaltung kommt, geschlossen werden.

Eine vorteilhafte Ausführungsform zur Steuerung der Impulsverstärkung mit Hilfe einer in der oben beschriebenen Art und Weise erzeugten Steuerspannung ist in Fig. 6 dargestellt. In dieser Anordnung wird die Steuerspannung dazu verwendet, um die Hochspannung der Photomultiplierröhre 22 des SrJntiJationsdetek-

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INSPECtEO-'

^: / b 4 3 O

tors zu beeinflussen. Der Verstärkungsfaktor des Photomultipliers hängt von der Hochspannung +HV ab. Diese Spannung ist in der üblichen Weise stabilisiert. Ein Teil dieser Spannung wird an dem aus den Widerständen R31 und R32 bestehenden Spannungsteiler abgegriffen und mit einer von Hand einstellbaren Referenzspannung, die von dem Schleifkontakt des Potentiometers R34 erhalten wird, verglichen. Das Potentiometer ist mit zwei in Serie geschalteten Widerständen an eine Spannungsquelle + ν« angeschlossen. Der Vergleich wird in einem Vergleicher KlO durchgeführt, der eine Steuerspannung an den Hochspannungsgenerator 81 liefert. In-dem die Steuerspannung des D/A-Wandlers über einen Widerstand R36, der an die Verbindungsstelle zwischen dem Potentiometer R3¹* und dem Widerstand R35 anschließt, die Referenzspannung beeinflußt, kann diese den Verstärkungsfaktor des Detektors steuern.

Unter Bezugnahme auf Fig. 7 wird im Folgenden eine Schaltung zur Zählung der ausgesonderten Detektorimpulse während einer vorgegebenen Meßzeit und zur gleichzeitigen Bestimmung der Zählzeit beschrieben. Einführend soll Jedoch zunächst der Ausdruck "TotZeitverluste¹¹ geklärt werden.

Wie bereits erwähnt, sind die Detektorimpulse zeitlich statistisch verteilt, was dazu führen kann, daß sich die Impulse manchmal überlagern. Dies führt nicht nur zu falschen Amplltudenwerten, die bereits behandelt wurden, sondern auch zu Fehlern bei der Impulszählung. Zwei oder mehr Impulse, die gleichzeitig die Schwellenspannung TH (Fig. 3) übertreffen, können von dem Vergleicher Kl (Fig. ¹O nicht unterschieden werden, weswegen sie als Einzelimpuls ausgewertet werden. Um über einen großen Intensitätsmeßbereich eine hohe Meßgenauigkeit zu erreichen, ist es wesentlich, daß das Meßergebnis entsprechend der Erfindung um diese Totzeitverluste korrigiert wird.

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2g

Totzeitverluste sind beim Zählen von Impulsen kernphysikalischer Detektoren stets vorhanden, tine Standardformel zur Korrektur von Totzeitverlusten ist:

N = -!o_ (D

wobei N. die wahre Zahl der Impulse, N die durch Zählung ermittelte Anzahl der Impulse und f die zu jedem gezählten Impuls gehörige Totzeit ist. N T ist folglich die gesamte Totzeit während einer Meßperiode und 1-N τ folglich die mögliche ZShI-zeit oder Aktivzeit. Bezeichnet man diese Zeit mit t.,, so kann

(1) ¹

Gleichung auch geschrieben werden als:

Unter der Annahme, daß die Intensität während einer Meßperiode weitgehend konstant ist, eine Annahme, die im vorliegenden Fall zutrifft, kann die Zählzeit t. durch eine Zeitzählung ermittelt werden. Zu diesem Zweck ist die Schaltung der Figur 7 vorgesehen. Ein kristallgesteuerter Impulsgenerator CK erzeugt Taktimpulse von hoher, konstanter Frequenz. Diese Impulse gelangen einer- < seits an eine Zeitmeßschaltung TC, die einen Vorauswahlzähler enthält, und andererseits an einen von drei Eingängen eines UND-Gliedes G 30. Die Länge der Meßdauer wird durch die Vorauswahl einer Anzahl von Takt impulsen, die in die Zeitmeßschaltung TC gelangen, bestimmt. Auf ein Startsignal erzeugt die Zeitmeßschaltung eine positive Ausgangsspannung MT, die so lange anhält, wie Taktimpulse gezählt werden. Die Ausgangsspannung MT gelangt an einen der Eingänge des Tores G 30. Negative Detektorimpulse, die durch die Leitung 31 Von dem Transistor Q 3 übertragen wurden (Figur Ό, sperren das Tor G 30 für die Zelt ihrer Dauer. Taktimpulse können folglich durch das Tor G 30 nur während der Zeit zwischen Detektorimpulsen passieren, d.h. nur während der -27-

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Zähl- oder Aktivzeit. Taktimpulse, die das Tor G 30 passieren, also Zählzeitimpulse, werden in ein Zählzeitregister LR, das mit dem Ausgang des Tores G 30 verbunden ist, eingelesen. Nach Ablauf einer Meßperiode enthält das Register LR eine Impulszahl, die repräsentativ für die Zählzeit ist. Die Detektorimpulse wurden zur gleichen Zeit in ein Impuls- oder Datenregister PR über ein UND-Glied G 31 eingelesen, dessen zweiter Eingang mit dem Meßzeitausgang der Zeitmeßschaltung TC verbunden ist. Ein Ausdruck für die wahre Impulsintensität, ausgedrückt in Impulsen pro Zeiteinheit, kann nun dadurch erhalten werden, daß der Ergebnisinhalt des Registers PR durch den Inhalt des Zählzeitregisters dividiert wird.

Die Frequenz der Taktimpulse wird zweckmäßigerweise so gewählt, daß der Inhalt des Zählzeitregisters direkt mit der Meßzeit in Beziehung steht, d.h. so, daß der Inhalt des Zählzeitregisters direkt den Ausdruck für die Meßzeit liefert, sofern keine Totzeitverluste vorhanden sind. Eine bevorzugte Taktfrequenz ist 100 kHz.

Als Beispiel für den Registerinhalt, der erreicht werden kann, wenn die Messung mit einem System nach der Erfindung durchgeführt wird, können die folgenden Werte angegeben werden:

a) Messung einer ungefähr 0,5 cm dicken Platte; Meßzeit 1 Sek: Impulsregisterinhalt: etwa 200 000
Zählzeitregisterinhalt: etwa 90 000 Der Inhalt des Zählzeitregisters entspricht einer Zählzeit von 0,9 Sek.

. b) Messung einer etwa 10 cm dicken Platte; Meßzeit 4 Sek:

Impulsregisterinhalt: etwa 8000
: Zählzeitregisterinhalt: etwa 400 000

Der Inhalt des Zählzeitregisters entspricht einer Zählzeit ' von ¹J Sek, d.h. es sind keine Totzeitverluste einzuschließen.

Die Impulsdauer der detektierten Impulse wurde in diesem Beispiel

zu 0,5 us errechnet. -2S-

^r 809823/0958

Die in Figur 7 dargestellte Schaltung hat jedoch einen praktischen Machteil. Falls die Takt impulse und die detektierten Impulse ganzlich unabhängig voneinander sind, kommt es vor, daß ein Taktimpuls mit der Impulskante eines detektierten Impulses zusammenfällt, wodurch am Ausgang des Tores G 30 ein abgebrochener Zählzeitimpuls erhalten wird. Manchmal wird ein auf diese Weise gestörter Impuls in das Zählzeitregister LR eingelesen und manchmal nicht. Hieraus folgt eine gewisse Unsicherheit Im Endergebnis. Dem kann durch Verwendung einer Synchronisiervorrichtung, wie sie in Figur 8 gezeigt ist, abgeholfen werden.

Die Synchronisierschaltung besteht aus einem bistabilen JK-Flip-Flop FF. An den Eingang CLK des Flip-Flops gelangen Taktimpulse des Taktimpulsgebers CK. Jeweils mit der fallenden Flanke eines jeden Taktimpulses nimmt der Flip-Flop einen Zustand an, der durch den Zustand der J-und K-Elijgänge bestimmt 1st. Wenn der J-Eingang im"H"-Zustand (high) ist und der K-Eingang im "L"-Zustand (low) ist, nimmt der Flip-Flop einen Zustand an, in dem sein Ausgang Q ein hohes positives Potential und sein Ausgang Q ein niedriges Potential annimmt. Ist der Eingang K im Zustand "K" und der Eingang J im Zustand "L",geht der Flip-Flop in den entgegengesetzten Zustand, d.h. sein Ausgang Q ist im Zustand "L" und Q ist im Zustand "H".

Detektorimpulse, die nach wie vor negativ sind, gelangen an den J-Eingang und invertierte Detektorimpulse, die von einem Inverter I erhalten werden, gelangen an den K-Eingang. In der Zeit zwischen zwei Detektorimpulsen ist daher der Eingang J im Zustand "H" und der Fingang K im Zustand "L", was bedeutet, daß der Ausgang 0 des Flip-Flops FF ein hohes Potential führt. Dieser Ausgang ist mit einem Eingang des Tores G 30 verbunden, das folglich wie zuvor für Taktimpulse während der Meßperiode offen ist. Wenn ein Detektorimpuls ankommt, geht der Eingang J in den Zustand "L" und der Eingang K In den Zustand "H". Der Zustand des Flip-Flops FF wird jedoch dadurch nicht unmittelbar geändert. Der Flip-Flop ändert seinen Zustand erst, wenn die abfallende Flanke des nächsten Taktimpulses ankommt, wonach das Tor G 30 durch das Signal an Ausgang 0 gesperrt wird. Wenn der Detektorimpuls -29-

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99 - ■:. V b A J (J

wieder verschwindet, geht der Eingang J in den Zustand "H" und der Eingang K in den Zustand ¹¹L", worauf das Tor G 30 durch die nächste negative Planke eines Taktimpulses geöffnet wird. Infolge dieser Synchronisierung mit den Taktimpulsen sind alle ZShlzeitimpulse, die das Tor Π 30 passieren, ganz _un(j unversehrt.

Die Synchronisierung bedeutet, daß das Anschneiden der Taktimpulse unsicher ist bis innerhalb + oder - 1 Impuls bei jedem Detektorimpuls, da nur vollständige Impulse passieren können.

Bei einer großen Anzahl von Detektorimpulsen - und dies ist immer der Fall - kompensieren sich jedoch diese Fehler gegenseitig und die durchschnittliche Zahl für die Zahlzeit ist korrekt.

Die Eichung und die Durchführung der Messung mit einem System nach der Erfindung sowie die Berechnung der Plattendicke werden im folgenden unter Bezug auf Figur 9 im Detail beschrieben.

Die folgende Gleichung beschreibt die Absorption von Gammastrahlung in einer Metallplatte,

« I₀ e ' (3)

wobei I und I die Intensitäten vor bzw. nach dem Durchgang durch die Platte, ^ der Absorptionskoeffizient, j die Dichte und d die Plattendicke sind.

Der von dem System zu überdeckende Dickenbereich ist Jedoch groß und infolge gewisser Systemfehler entstehen geringfügige Abweichungen von Gleichung (3)· Um eine gute Meßgenauigkeit zu erhalten, wird erfindungsgemäß der Meßbereich durch Kalibrierungsmittel in eine Anzahl von Abschnitte unterteilt. Die Abweichungen von Gleichung (3) werden berücksichtigt, indem in Jedem Meßabschnitt der Exponent mit einem Korrekturfaktor p.

-30. 809823/0958

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.. j ^ 3 ü a je- -

(1 = 1,2,3··.) korrigiert wird. Bei der Eichmessunp; wird nicht direkt p. sondern ρ.. y erhalten. Es besteht, keine Notwendigkeit, p. gesondert zu berechnen, folglich wird im folgenden vereinbart

Figur 9 zeigt, wie die Eichung durchgeführt wird. Es wird eine Anzahl von Eichplatten bekannter Dichte^ . und mit bekannten Dicken d,.,, d.p... verwendet. Für alle diese wird in der vorstehend beschriebenen Art die transmittierte Intensität I.. , I „.-extrem penau, beispielsweise mit Hilfe von 30 individuellen Messungen, bestimmt. Der Logarithmus der resultierenden Intensi tötswerte wird ermittelt. Auf diese Weise wird eine Anzahl von wohldefinierten Eichpunkten K₁, K_... erhalten. Während der Eichung wird auch die Intensität, die durch die Schwächungsplatte B hindurchtritt, bestimmt. Für einen Dickenbereich zwischen 0,5 cm und 10 cm haben sich vier Eichplatten als ausreichend erwiesen, wobei zwei der Platten die Grenzwerte des Bereiches darstellen. Aus den Eichmessungen erhält man:

(5a)

a ₌ *3~ k2 (5b)

In I .- In I

_ ^VJ (5c)

809823/0958 , - ORIGINAL INSPECTED

;_:. /b43U9 xr -

3?

Bei der Dickenberechnung sollten die u.-Werte, die den Meßbereichabschnitten entsprechen, in denen der Meßpunkt liegt, verwendet werden. Hier im Beispiel wurde angenommen, daß der Meßpunkt M im Abschnitt zwischen den Eichpunkten K. und K„ der Figur 9 liegt. Bei der Messung wird zunächst ein Intensitätsmeßwert I erhalten. Dieser muß zur Korrektur von Drifteffekten m

in dem System durch Multiplikation mit einem Paktor I_p . ,/ Io multipliziert werden, wobei I_ß . , der Intensitätsmeßwert, der erhalten wird, wenn die Schwächungsplatte nur zur Zeit der Eichung verwendet wird und wobei I_ß ein Intensitötsmeßwert 1st, der in der gleichen Weise jedoch unmittelbar und möglichst kur vor der eigentlichen Messung ermittelt wird. Auf diese Weise wird ein normierter Intensitätsmeßwert erhalten;

_T ¹B^aI .1 (6)

B,norm

Ähnlich zu Gleichung (5a) erhält man:

in I₆ - In I_kl

o _ d_A — ο. d.

J O Q J if Lr Λ

™ ™ Λ Λ J.

In Ig - In I.

wobei ο Q die Dichte und dg die Plattendicke bei der Meßtemperatur θ ist. Da θ bekannt ist, ist es möglich,j _Q zu berechnen oder aus einer Tabelle zu bestimmen. Die Plattendicke _ 32 -

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£/'54309

bei der Temperatur θ 1st somit gegeben durch:

- in I_kl y_k d_{R1 (8)}

Die Plattendicke bei einer anderen Temperatur, beispielsweise bei 20 C, kann leicht aus d„ berechnet werden.

Sofern geeignete Intensitätsmeßwerte betroffen sind, soll betont werden, daß die Strahlungsquelle so gewählt werden sollte, daß bei dem verwendeten Impulsdetektor und bei der minimalen Plattendicke, die gemessen werden soll, eine maximale Impulsintensität (Anzahl der Impulse pro Sekunde) erhalten wird, die keinerlei Störung in dem Impulsspektrum und keinerlei unkorrigierbare Totzeltverluste (im Hinblick auf die gewünschte Genauigkeit) verursacht, während bei der größten Plattendicke, die gemessen werden soll, eine minimale Impulsintensität erreicht wird es muß erinnert werden, daß die Meßzeit begrenzt ist - die zu einer Impulsanzahl führt, die ausreicht, die gewünschte statistische Genauigkeit zu erzielen. Bei dem beschriebenen System entsprechend der Erfindung wurde gefunden, daß bei Plattendicken zwischen 0,5 cm und 10 cm vorteilhafterweise eine Strahlungsquelle zu verwenden ist, die nach dem Detektor eine maximale Impulsintensität in der Größenordnung von 250 000 bis 350 000 Impulsen pro Sekunde und eine minimale Impulsintensität in der Größenordnung von 1500 Impulsen pro Sekunde erreicht, die bei einer Meßzeit von ¹J Sekunden ein Impulsminimum von 6000 Impulsen ergibt. Mit diesen Werten war es möglich, bei dem beschriebenen System gemäß der Erfindung eine Meßgenauigkeit von 0,5 % oder besser für Plattendicken zwischen 2 und 10 cm und eine Genauigkeit von 0,1 mm oder besser für Plattendicken unterhalb von 2 cm zu erzielen.

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Claims (1)

1. 6. 12. 1977 10.029-V/vm

   Aktiebolaget Atomenergl

   Patentansprüche:

   1.1 Verfahren zur Messung der Dicke von Bändern oder Platten, insbesondere von heißen Platten während des Walzens, durch Bestimmung des Absorptionsvermögens der Platte für elektromagnetische Strahlung, insbesondere Gammastrahlung, die durch sie hindurchgesandt wird, wobei das Absorptionsvermögen der Platte dadurch ermittelt wird, daß die Intensität der durch die Platte hindurchgetretenen elektromagnetischen Strahlung gemessen wird, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bestimmung des Intensitätsmeßwertes die von einer Strahlungsnachweiseinrichtung erzeugten Impulse gezählt werden, daß eine Strahlungsquelle mit einem Energiespektrum, das mindestens eine charakteristische Spektrallinie aufweist, verwendet wird, und daß nur solche Impulse gezählt werden, die einer Strahlung mit einer Energie entsprechen, die in einem vorbestimmten Intervall um die Spektrallinle(n) liegen.

   2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß nur solche Impulse gezählt werden, die zu dem Photopeak der charakteristischen Spektrallinie(n) in dem Spektrum der nachgewiesenen Strahlung liegen.

   3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß beim Nachweisen der Strahlung Impulse erzeugt werden, deren Amplitude von der Energie der Strahlung abhängt, und daß zur Messung des Intensitätswertes nur solche Impulse gezählt werden, deren Amplitude einen gewissen Wert über-

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   1 ί b 4 3 U U

   trifft oder innerhalb eines Wertebereichs liegt, der in einem bestimmten Verhältnis zur Amplitude derjenigen erzeugten Impulse steht, die der (den) Spektrallinie(n) entsprechen .

   ^. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß verstärkungsbedingte Änderungen der beim Strahlungsnachweis erzeugten Impulse detektiert werden und daß der Meßvorgang in Gegenreaktion hierzu stabilisiert wird, um das gewählte Verhältnis zwischen dem Wert oder Wertebereich und der Amplitude der erzeugten Impulse, die der (den) Spektrallinie(n) entsprechen, aufrecht zu erhalten.

   5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zur Stabilisierung eine erste Anzahl von nachgewiesenen Impulsen ermittelt wird, deren Amplituden in einen ersten Stabilisierungswertebereich fallen, der auf einer Seite des Wertes liegt, der der Impulsamplitude einer Strahlung mit einer charakteristischen Energie entspricht, daß eine zweite Anzahl von Impulsen ermittelt wird, deren Amplituden in einen zweiten auf der anderen Seite des gegebenen Wertes liegenden Stabilisierungswertebereich fallen, daß die erste und die zweite Zahl verglichen werden und daß, falls der Vergleich das Vorliegen eines vorgegebenen Verhältniswertes zwischen beiden Zahlen nicht bestätigt, ein Fehlersignal erzeugt wird, um den Verhältniswert so zu ändern, daß das vorgegebene Verhältnis zwischen der ersten und zweiten Zahl erreicht wird.

   6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daft die Verstärkung durch das Fehlersignal geändert wird.

   7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die charakteristische Energie die zu der (den) Spektrallinie(n) gehörende Energie ist.

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   8. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 7> dadurch gekennzeichnet, daß die Stabilisierungswertebereiche im wesentlichen die gleiche Ereite aufweisen und symmetrisch zu dem Wert der charakteristischen Energie liefen.

   9. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Zählvorgang zur Bestimmung der Strahlungsintensität hinter der zu messenden Platte, die Strahlung zeitweise um einen vorgegebenen Betrag, der einer Plattendicke innerhalb eines vorgegebenen Dickenmeßbereiches entspricht, geschwächt wird, worauf die Stabilisierung ausgeführt wird.

   10. Verfahren nach Anspruch 9* dadurch gekennzeichnet, daß die Stabilisierung während eines Zählvorganges durchgeführt wird.

   11.Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß durch Eichmessungen an Platten mit bekannter Dicke Intensitätsmeßwerte zur Berechnung des korrigierten Massenabsorptionskoeffizienten für Dickenbereiche ermittelt werden, in die die Dicke einer zu messenden Platte fällt, und daß der Absorptionskoeffizient zur Berechnung der Dicke einer Platte ausgehend von dem ermittelten Intensitätswert verwendet wird.

   12.Verfahren nach Anspruch 11 und 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß zusammen mit der Eichmessung auch ein Intensitätsmeßwert bestimmt wird, wobei Strahlung verwendet wird, die zeitweise um den genannten gegebenen Betrag geschwächt ist und dieser Intensitätsmeßwert einen ersten Normierungswert darstellt, daß ein Intensitätsmeßwert im Zusammenhang mit der zeitweisen Schwächung der Strahlung unmittelbar vor dem Zählvorgang bestimmt wird, welcher Intensitätsmeßwert einen zweiten Normierungswert darstellt, und daß der?zShlvorgang erhaltene Intensitätsmeßwert durch Multiplikation mit einem Faktor, der gleich dem Quotient aus dem ersten Normierungswert und

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   dem zweiten Normierungswert ist, normiert wird.

   13· Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der durch Zählung der Impulse ermittelte Wert, der die Strahlungsintensität wiedergibt, um die Totzeit korrigiert wird.

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   1*4. Verfahren nach Anspruch 13, /durch gekennzeichnet, daß während des Zählvorgangs die Zählzeit, d.h. die Zeit, die zwischen zwei zu jeweils einem gezählten Impuls gehörigen Totzeiten liegt bestimmt wird, und daß die Zahl der registrierten Impulse durch Division mit der Zählzeit um die Totzeit korrigiert wird, wobei der gesuchte Strahlungsintensitätswert, ausgedrückt in Impulsen pro Zeiteinheit, erhalten wird.

   15.Verfahren nach Anspruch 1^, dadurch gekennzeichnet, daß die Zählzeit durch Zählen von Taktimpulsen im Zeitraum zwischen den registrierten Impulsen bestimmt wird.

   16. Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche zur Messung der Dicke eines Bandes oder einer Platte, insbesondere der Dicke einer heißten Platte während des Walzens, durch Bestimmung der von der Platte hervorgerufenen Absorption für elektromagnetische Strahlung, mit einer Strahlungsquelle für elektromagnetische Strahlung mit mindestens einer Spektrallinie, vorzugsweise ein radioaktives Isotop, mit einem Strahlungsdetektor und mit Mitteln zum getrennten Befestigen der Strahlungsquelle und der Strah-lungsdetektoren, so daß sich die Platte zwischen ihnen befinden kann und die Strahlung von der Quelle auf den Strahlungsdetektor gerichtet ist und durch die derart positionierte Platte hindurchtritt, dadurch ^kennzeichnet, daß der Strahlungsdetektor (2) entsprechend der nachgewiesenen Strahlungsintensität Impulse erzeugt, deren Amplitude von der Energie der Strahlung abhängt und daß der Strahlungsdetektor (2) eine Zählerschaltung für die von dem Strahlungs-

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   detektor (2) erzeugten Impuls enthält, welche Zählerschaltung einen Diskriminator (29) enthält, der zu einem Zähler (¹Jl) nur Impulse passieren läßt, deren Amplitude einer Strahlungsenergie entspricht, die in ein vorbestimmtes Energieintervall um die Spektrallinie fällt.

   17· Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Diskriminator (29) im wesentlichen nur Impulse innerhalb des Photopeaks des Detektors passieren läßt, welcher Photopeak der (den) Spektrallinie(n) entspricht.

   18. Vorrichtung nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Diskriminator (29) Mittel (Kl-KM) zum Vergleich des Amplitudenwertes der erzeugten Impulse mit mindestens einem Referanzwert enthält.

   19. Vorrichtung nach Anspruch lB, dadurch gekennzeichnet, daß der Diskriminator (29) Mittel (71) zum Nachweis von auf Verstärkungsdrift zurückzuführenden Veränderungen in der Amplitude der erzeugten Impulse enthält und Mittel, die hierauf ansprechen, um das Verhältnis zwischen dem Aplitudenwert jedes erzeugten Impulses, der einer charakteristischen Strahlungsenergie entspricht, und diesem Referenzwert zu stabilisieren.

   20. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Stabilisierungsmittel ein Fehlersignal zur Steuerung der Impulsverstärkung liefern.

   21. Vorrichtung nach Anspruch 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Detektor ein erster Impulsamplitudenselektor zur Auswahl einer ersten Anzahl von Impulsen mit strahlungsenergleabhängiger Amplitude, welche Impulse einem ersten Energiebereich an einer Seite eines charakteristischen Energiewertes entsprechen, und ein zweiter Amplitudenselektor zur Auswahl einer zweiten Anzahl von Impulsen mit energieabhängiger Amplitude, welche zweite Anzahl von Impulsen einem zweiten

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   Energieintervall auf der anderen Seite des charakteristischen Energiewertes entspricht, und eine Vergleichsschaltung zum Vergleich der ersten und zweiten Anzahl von Impulsen enthalten sind.

   22. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Impulsamplitudenselektoren Impulse innerhalb von Energiebereichen auf beiden Seiten der Spektrallinie(n) auswählen.

   23. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 22, dadurch ge kennzeichnet, daß sie eine Schwächungsplatte (13) und einen Mechanismus (1*1) zum Einführen dieser in den Strahlengang zwischen die Strahlungsauelle (1) und dem Strahlungsdetektor (2) aufweist.

   24. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß sie Mittel zum Bestimmen der Zählzeit zwischen zwei in den Impulszähler gelangenden Impulsen enthält.

   25. Vorrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß sie Mittel zur Bestimmung der Zählzeit einen Zählzeitzähler (42) zur Zählung von Taktimpulsen eines Taktimpulsgenerators (43) enthält, welcher Taktimpulsgenerator (43) durch in den Impulszähler gelangende Impulse gesteuert wird.

   26. Vorrichtung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß sie Mittel zur Bestimmung der Zeitdauer eines Zählvorganges enthält, durch die Taktimpulse des Taktimpulsgenerators (43) gezählt werden.

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