X射線測厚儀的測量精度會受到諸多因素的影響，例如X射線發(fā)生器射線強(qiáng)度的變化、待測帶材合金成分的變化、現(xiàn)場環(huán)境的溫度、濕度等。為了降低X射線發(fā)生器射線強(qiáng)度變化對測量精度的影響，提出一種X射線測厚儀在線校正方法，改進(jìn)了X射線測厚儀的硬件裝置及軟件程序，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)修正X射線發(fā)生器射線強(qiáng)度對測量精度的影響，從而在不影響生產(chǎn)進(jìn)度的同時(shí)，保證軋制帶材的公差要求。

X射線測厚儀是帶鋼生產(chǎn)過程中關(guān)鍵的檢測設(shè)備，是厚度控制系統(tǒng)(AGC)的重要組成部分。測量不同厚度的板材，可以通過調(diào)節(jié)高壓值來設(shè)置不同的射線強(qiáng)度以提高測量精度，這要求X射線發(fā)生器有很高的穩(wěn)定性，但是對于測厚儀而言，影響其穩(wěn)定性的因素很多，例如：生產(chǎn)中的因素，溫度變化、電磁干擾、元器件性能下降、油污水汽等；被測帶材合金成分的變化；X射線測厚儀本身的不穩(wěn)定性，包括X射線的衰減、測頭的不穩(wěn)定及加在高壓控制箱的不穩(wěn)定等。

為了保證X射線測厚儀的測量精度及其穩(wěn)定性，前人已經(jīng)做了大量的工作。例如，上世紀(jì)60年代研制出的雙通道X射線測厚儀對穿過被測帶材的射線強(qiáng)度與穿過基準(zhǔn)楔的射線強(qiáng)度進(jìn)行差分處理，以降低由于射線強(qiáng)度的不穩(wěn)定所帶來的影響。這類測厚儀結(jié)構(gòu)復(fù)雜，對基準(zhǔn)楔的加工要求及文職控制精度要求很高。隨著科技的發(fā)展，X射線測厚儀進(jìn)入單通道時(shí)代，此類測厚儀對X射線強(qiáng)度的穩(wěn)定性有著很高的要求。因此，針對單通道X射線測厚儀提出了一種在線校正的方法，實(shí)現(xiàn)對X射線測厚儀測量精度的實(shí)時(shí)修正。

一、X射線測厚儀測量精度的影響因素及其校正方法

在實(shí)際生產(chǎn)過程中，影響X射線測厚儀測量精度的因素很多，如生產(chǎn)環(huán)境因素，包括生產(chǎn)環(huán)境的溫度、濕度的變化、油污水汽等的干擾；生產(chǎn)現(xiàn)場的電磁干擾；被測帶材與標(biāo)準(zhǔn)板之間的高度差；被測帶材合金成分的變化；X射線測厚儀本身不穩(wěn)定等。

針對不同的影響因素，有不同的校正方法來校正該種因素對測量精度的影響。例如在C型架的下臂裝有標(biāo)樣箱，而測量待測帶材時(shí)是從C型架的喉隙處通過，這種標(biāo)準(zhǔn)板與實(shí)際測量的帶材的位置之間的高度差會導(dǎo)致測量的數(shù)據(jù)與實(shí)際數(shù)據(jù)之間存在偏差，因此要對測量值進(jìn)行高度補(bǔ)償。

二、X射線測厚儀的系統(tǒng)組成

X射線測厚儀的系統(tǒng)組成主要包括C型架、X射線發(fā)生器、射線束分割器、主射線探測器及其檢測電路、副射線探測器及其檢測電路、終端操作臺及冷卻裝置。其具體實(shí)現(xiàn)方法為在C型架下臂安裝有X射線發(fā)生器、射線束分割器、副射線探測器及其檢測電路，在C型架的上臂安裝有主射線探測器及其檢測電路，被測帶材從C型架的喉隙處通過，檢測電路的信號電纜連接到終端操作臺，用于進(jìn)行厚度計(jì)算和顯示以及接受操作人員的指令。

X射線發(fā)生器發(fā)出射線，經(jīng)過射線束分割器將射線按比例分成兩束，主射線束穿過被測帶材后被安裝在C型架上臂的主射線探測器接收，并經(jīng)其檢測電路轉(zhuǎn)換為電信號，該信號經(jīng)過電纜傳送至終端操作臺；副射線束被副射線探測器接收，并經(jīng)其檢測電路轉(zhuǎn)換成電信號，也通過信號電纜傳送至終端操作臺；這兩路代表射線強(qiáng)度的電信號經(jīng)終端操作臺中的工控機(jī)測量系統(tǒng)進(jìn)行處理后，算出被測帶材的厚度，然后輸出顯示該厚度值。

三、X射線測厚儀在線校正的實(shí)現(xiàn)方法

1、在線校正的硬件實(shí)現(xiàn)

較普通單通道X射線測厚儀，帶有在線校正功能的X射線測厚儀的系統(tǒng)組成包含有射線束分割器及兩套X射線探測器及其檢測電路，即主射線探測器及其檢測電路和副射線探測器及其檢測電路。射線束分割器安裝在C型架的下臂，主要作用是將總X射線按照比例分成兩束；主射線探測器及其檢測電路安裝在C型架的上臂，主要作用為檢測穿過被測帶材的X射線的強(qiáng)度；副射線探測器及其檢測電路安裝在C型架的下臂，主要用來檢測X射線束總強(qiáng)度的變化。

2、在線校正的軟件實(shí)現(xiàn)

實(shí)現(xiàn)X射線測厚儀的在線校正需完成以下四個(gè)工作步驟：

diyi步：調(diào)整射線束分割器出口的大小，使主、副射線束有恰當(dāng)?shù)谋壤?；即在測厚儀調(diào)試階段，調(diào)整射線束分割器出口的大小，使主、副射線束有恰當(dāng)?shù)谋壤?，以保證既要滿足測量帶材時(shí)應(yīng)有的射線強(qiáng)度，又要滿足對副射線束的測量有足夠的靈敏度。在X射線測厚儀處于全輻射狀態(tài)時(shí)，主、副射線束經(jīng)各自對應(yīng)的射線探測器及其檢測電路的處理后得到相應(yīng)的測量電信號分別為E1、E2。

第二步：對X射線測厚儀進(jìn)行標(biāo)定，求取相應(yīng)的標(biāo)定曲線；在X射線測厚儀突入生產(chǎn)使用前，需要對其進(jìn)行標(biāo)定，這一過程是指在C型架喉隙處放入不同厚度的標(biāo)準(zhǔn)板，并分別測量出對應(yīng)的電壓值，從而可以得到一條有薄到厚的標(biāo)準(zhǔn)板厚度與對應(yīng)測量電壓構(gòu)成的曲線，此標(biāo)定曲線用于測厚儀在測量中計(jì)算厚度時(shí)使用。在標(biāo)定的初始，即在求取厚度為0時(shí)的對應(yīng)測量電壓E1時(shí)(即全輻射狀態(tài))，同時(shí)測量出副射線束對應(yīng)的檢測電路的測量電壓值E2，由此可得到K=E1/E2，并記錄、存儲。

第三步：監(jiān)測X射線源輻射強(qiáng)度的變化這一步的工作是通過副射線束及其對應(yīng)的副探測器與檢測電路來完成。在X射線測厚儀處于測量工作狀態(tài)時(shí)，副探測器對副射線束的測量，實(shí)際上即是對X射線源輻射強(qiáng)度的監(jiān)測，而且副探測器始終測量著副射線束的輻射強(qiáng)度；一旦X射線源的輻射強(qiáng)度發(fā)生變化時(shí)，副探測器即可測量出副射線束的輻射強(qiáng)度的變化。

第四步：當(dāng)X射線源的輻射強(qiáng)度發(fā)生一定量的變化時(shí)進(jìn)行在線校正；在X射線測厚儀處于測量狀態(tài)時(shí)，如果副射線束及其對應(yīng)的副探測器與檢測電路測量得到的E2值變化超出一定的百分比時(shí)，說明X射線源的輻射強(qiáng)度發(fā)生了變化，這會使主射線束的輻射強(qiáng)度變化也達(dá)到了一定的百分比，這樣的變化會造成一定的測量誤差。

故此時(shí)就要進(jìn)行在線校正：即通過在標(biāo)定時(shí)得到E1與E2的關(guān)系，求出此時(shí)主射線束通道中的E1’，E1’代表了在全輻射狀態(tài)下由于X射線源總輻射強(qiáng)度的變化而形成的主探測器與檢測電路應(yīng)有的測量電壓值；然后，根據(jù)E1與E1’的比值去修正標(biāo)定曲線中的數(shù)據(jù)，完成對標(biāo)定曲線的修正，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)測量中的對誤差校正。

四、結(jié)束語

X射線測厚儀在線校正能在實(shí)時(shí)測量中校正由于射線強(qiáng)度變化時(shí)引起的計(jì)算誤差。如果沒有射線束分割器，及副探測器與檢測電路，當(dāng)X射線源的總輻射強(qiáng)度發(fā)生變化時(shí)，會在檢測電路的輸出電壓上反映出來，但由于用于測量板帶的主射線束中有板帶穿過，因而無法判斷是板帶厚度發(fā)生了變化，還是射線強(qiáng)度發(fā)生了變化。具有在線校正功能的X射線測厚儀消除了射線強(qiáng)度變化對測量精度的影響，為軋機(jī)厚度控制系統(tǒng)提供了準(zhǔn)確的厚度測量值，有助于提高軋機(jī)的控制精度，以保證所軋制帶材的公差要求。