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您的位置：首頁>>技術文章詳細信息鋼鐵工業在線X射線測量技術的應用
2011/1/5 11:09:02 (瀏覽次數：2011/1/5 11:09:02)
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| 1 X 射線產生原理
由于產生的X 射線是連續譜，X 射線在穿過射線管窗口材料時，低能部分的射線及低能特征射線容易被吸收，能譜的譜線發生變化，如圖2 和圖3 所示。
2.1 X 射線測量技術的優點 2.1.1 測量精度和分辨率高，統計噪聲低 無論射線源采用何種方式，射線的產生都是隨機的，并服從統計分布，存在統計漲落，根據射線衰減公式  ，可以得到：
從式（4）可以知道，厚度的影響與射線的強度I 有關。對于同位素放射源其強度不能無限制地增加，射線源強度的增加會造成輻射防護難度的增加，電離輻射危險性增大，另一方面放射源本身存在自吸收效應，射線源強度越大，自吸收效應越大。而根據公式（2），增加X 射線管的高壓和陰極絲電流就可快速地增加射線的強度，來達到降低噪聲的目的，對于相同的噪聲等級，X 射線源的響應速度也可以提高。 假設在厚度為0 時的噪聲值為SN0，則厚度為X 時的噪聲為：
使用X 射線技術進行濃度、化學成分分析時，射線源的能量和強度可以調節顯得尤為重要。在進行化學分析時，一般是利用X 射線的熒光效應，通過對被測化學元素的原子激發產生該種元素的特征譜線，但被測元素的激發譜線容易受到其它元素譜線的影響，從而降低了系統的檢測精度，可以利用X 射線的能量調節和濾片技術，實現對特有元素的譜線激發，而不激發或降低其它元素的激發，從而實現對特有元素的高精度測量。 2.1.3 使用上更安全和可靠。 X 射線是加速的熱電子碰撞陽極靶產生的，因此在切斷電源后便沒有任何射線，而同位素放射源是密封在源罐中，即使關閉射線源的快門也存在一定劑量的泄露射線，不利于人身和設備的安全。
2.2.1 高壓范圍限制 X 射線的能量取決于施加的高壓，由于受技術的限制，高壓不能不受限制地增加。在熱軋生產線上使用的X 射線源高壓一般為160 kV，冷軋使用100 kV 左右，相對于放射性同位素發射出的γ射線而言如表1 所示，其能量要小得多，因此穿透物質的能力不如放射性同位素，目前鋼鐵工業上的X 射線源的高壓最高在200 kV 左右，如果再增加高壓會帶來制造和維護成本的增加，因此在寬厚板等工廠，厚度和凸度的測量通常都是采用放射性同位素方法。 表1 常用放射性同位素的射線能量 加速熱電子在碰撞陽極靶過程中，99%的能量轉換成熱量，只有1%轉換成X 射線，因此在陽極靶上產生的熱量很大，必須對其進行冷卻，冷卻效果的好壞直接影響到設備的測量精度和使用壽命。在實際使用過程中經常受到水質、管路等影響，使冷卻效率下降。 2.2.3 吸收系數的變化 由于X 射線的能譜為連續譜，低能部分很容易被吸收，造成能譜的偏移，即X 射線的硬化現象，如圖6 所示，其結果是射線能量和強度都發生變化，不象放射性同位素在穿透物質時只是強度發生變化，而能量不會發生變化，這種變化的結果造成在X 射線能量不同時吸收系數不同。 不同元素吸收系數與射線能量的關系如圖7 所示，橫坐標為射線能量，縱坐標為吸收系數。
2.2.4 探測器要求的增加 目前X 射線測量技術主要采用電離室作為射線檢測部件，其檢測原理是通過射線進入電離室產生氣體電離，通過對電離后的離子對加壓，產生弱電流信號（10-9～10-11A），然后將弱電流信號轉換成電壓信號，并進行數據的轉換和處理。由于X 射線是連續譜，要求測量X 射線的電離室對整個能譜范圍內的X 射線進行有效的檢測，應用在傳統放射性同位素測量設備上的電離室只需要對特定能量的射線進行有效檢測。隨著現代生產工藝對產品檢測和控制精度要求的提高，要求電離室的尺寸減小，而檢測效率提高，對電離室的制造工藝提出了更高的要求。 3 寶鋼X 射線測量設備的應用實績 寶鋼自 1997 年首次在2030 冷軋5 機架上使用X 射線測量設備以來，設備良好的精度和快速響應促進了產品質量和控制精度的提高，到目前X 射線測量設備已達25 套（不包括三期后工程）。對新建設的主生產線上都配置使用X 射線測量設備，也逐步將老的主生產線上同位素測量設備升級或改造成X 射線測量設備。測量物理量包括厚度、凸度、邊緣降、鋅層厚度、電工鋼膜厚、電解液離子濃度等。在帶鋼厚度測量方面，從以前的單點測量發展到對帶鋼整個橫斷面的精細測量（每5 mm 寬度1 個測量點），在鍍層測量方面，可以根據需要對不同成分層進行的實時多層測量。 在鋼鐵工業上，在線X 射線測量技術也需要一個不斷完善和發展的過程，在現場實際應用過程中仍然存在不少問題，主要是設計上的缺陷和沒有充分考慮到現場環境因素的影響。經過我們多年的努力，成功地解決了X 射線源的冷卻問題，提高了X 射線源的使用壽命；解決了化學成分對厚度測量結果的影響，提高了產品的質量和精度；成功地完成了X 射線源、探測器、標樣箱等關鍵部件的國產化。 4 結束語 ① 在線X 射線測量設備精度、可靠性比傳統的放射性同位素設備高，而且其功能在不斷地增加，對現有系統進行少量的改進即可實現多物理量的同時測量。比如X 射線凸度儀進行適當升級就可以實現帶鋼溫度的測量、寬度測量、平直度測量、凸度邊降測量、局部高點測量等，從而能完成過去需要多臺測量設備才能完成的任務； ② 在線X 射線測量設備具備完善的自我診斷功能，提高了系統的可維護性； ③ 隨著計算機技術的發展，在測量現場就完成測量信號的快速采集和數字化處理，通過系統內部總線及部件之間的網絡連接，測量設備不但能提供各種工藝所需要的信號，而且通過集成在測量系統內部的歷史數據統計分析軟件，可以為生產技術人員對可能出現的問題提供指導。 |
| 來源：機械專家網 |
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產品名稱：REN500T長桿x－γ劑量率儀
產品型號：REN500T
產品價格：請咨詢 >> 021-69515711
產品描述： REN500T是手持式儀表可用來監測X、γ輻射劑量率。用于各種γ輻射場或環境γ輻射的監測工作。儀器配有伸縮長桿，可用于測量人員不易到達或有較強放射性存在的場所，為使用人員提供有效保護。此外通過配套的RenRiRate劑量率管理軟件可將存儲的數據讀出后分析。儀器采用雙GM管，適用于環保部門、疾控、冶金、石油化工、化工、衛生防疫、進出口商檢、核工業場所對放射源進行監控、搜尋和測量。 &
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產品型號：REN600A
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產品名稱：REN300A型在線輻射安全報警儀
產品型號：REN300A
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產品描述：REN300A在線輻射安全報警儀是一種新型的x-γ輻射連續監測報警裝置，它采用特殊設計的前置放大電路，具有靈敏度高、操作方便、自動顯示和超閾值報警等特點，能實時給出xγ輻射劑量率�？紤]到現場操作、應急快速響應的需要，主機安裝在輻射現場,實現實時監測與就地報警，通過RS485通訊實現總控制室自動監控�？筛鶕F場要求，選配RenriArea輻射區域監測軟件，該軟件可連續存儲30個探頭5年以上的歷史數據，提供實時數據采集和圖譜等。 該儀器廣
產品關鍵字：固定式輻射報警儀,射線報警儀,輻射報警儀,固定式輻射報警儀,多路監控報警儀
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產品名稱：REN300B型在線輻射安全報警儀
產品型號：REN300B
產品價格：請咨詢 >> 021-69515711
產品描述：REN300B在線輻射安全報警儀是一種新型的x-γ輻射連續監測報警裝置，它采用特殊設計的前置放大電路，具有靈敏度高、操作方便、自動顯示和超閾值報警等特點，能實時給出xγ輻射劑量率�？紤]到現場操作、應急快速響應的需要，主機安裝在輻射現場,實現實時監測與就地報警，通過RS485通訊實現總控制室自動監控�？筛鶕F場要求，選配RenRiArea輻射區域監測軟件，該軟件可連續存儲30個探頭5年以上的歷史數據,提供實時數據采集和圖譜等。 該儀器廣泛應用于放射性廢物庫、工業無損探傷
產品關鍵字：固定式射線報警儀,REN300B,固定式,射線報警儀,輻射報警儀
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產品名稱：REN500H輻射防護用X、γ輻射劑量當量(率)儀
產品型號：REN500H
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產品描述：REN500H輻射防護用X、γ輻射劑量當量(率)儀是監測各種高劑量放射性工作場所的輻射劑量率專用儀器。儀器滿足《環境地表γ輻射劑量率測定規范》中高劑量部分的要求。該儀器除能測高能γ射線外，還能對低能X射線進行準確的測量，具有良好的能量響應特性。此外通過配套的RenRiRate劑量率管理軟件可將存儲的數據讀出后分析。該儀器廣泛用于環保、醫院、疾控、冶金、石油化工、化工、衛生防疫、進出口商檢、放射性試驗室、Xray裝置、加速器、各種放射性工作場所等需進行高輻射劑量檢測的場合。 REN500H輻
產品關鍵字：防護級輻射檢測儀,REN500H,防護級輻射檢測儀,輻射巡測儀,輻射測量儀
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產品名稱：REN500L型環境監測用X、γ輻射空氣比釋動能率儀
產品型號：REN500L
產品價格：請咨詢 >> 021-69515711
產品描述：REN500L環境監測用X、γ輻射空氣比釋動能率儀采用超大尺寸、高靈敏的閃爍晶體作為探測器,反應速度快。主機內置探測器使得整機有更寬的測量范圍。儀器滿足《環境地表γ輻射劑量率測定規范》中低劑量部分的要求。該儀器除能測高能、低能γ射線外，還能對低能X射線進行準確的測量，具有良好的能量響應特性。此外通過配套的RenRiRate劑量率管理軟件可將存儲的數據讀出后分析。該儀器廣泛用于環保、冶金、石油化工、化工、衛生防疫、進出口商檢、放射性試驗室、廢鋼鐵、Xray裝置、加速器、商檢、各種放射性工作場所等需
產品關鍵字：環境級輻射儀,環境級輻射儀、巡測儀
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