evtiheeva_n_n__izmerenie_yelektricheskih _i_neyelektricheskih (1024282), страница 46

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 46)

Д л я того чтобыможнобыло зарегистрироватьвыбиваетвозникшийприход новойи о н и з и р у ю щ е й ч а с т и ц ы и л и к в а н т а и з л у ч е н и я , р а з р я д д о л ж е н б ы т ь по­г а ш е н . Г а ш е н и е п р о и з в о д и т с я л и б о с п е ц и а л ь н о й с х е м о й , к о т о р а я умень­шаетнапряжениедящихвнутривторогомися,ютсяна—газовойсчетчике,его.либоСчетчикитипапроцессов,называютсяСамогасящиесясамогасящимися.смесьювследствиепервогоспециальногосчетчикисостава, к о т о р а япроисхо­несамогасящинаполня­п о г л о щ а е т ульт­рафиолетовое излучение и способствует прекращению разряда.Импульсыданиисовт о к а в счетчикев негоионизирующихГейгера—Мюллера в о з н и к а ю т прик в а н т о в и л и частиц.

А м п л и т у д апопа­импуль­постоянна и от энергии и о н и з и р у ю щ и х агентов не зависит;о т ин­тенсивности излучения зависит лишь средняя частота и м п у л ь с о в .Ионизационныевтоковомтокиликамерыиимпульсномпреобразователя,газоразрядные счетчикирежиме.численно10"10—10"15работатьсреднийравныйобразованных за одну секунду. УляетмогутВ первом измеряютсяА . Д л я егообщемузарядувсехи з м е р е н и я п о с л е д о в а т е л ь н о е преобра­з о в а т е л е м в к л ю ч а ю т н а г р у з о ч н о е с о п р о т и в л е н и е п о р я д к а 10инапряжениетока. Унемизмеряютспомощью усилителя9— 1010Омпостоянногоп р о п о р ц и о н а л ь н ы х с ч е т ч и к о в в ы х о д н о е н а п р я ж е н и е и м е е т по­р я д о к 10Внаионов,и о н и з а ц и о н н о й к а м е р ы т о к состав­В.импульсномсоответствующихрежимекаждомуизмеряютсяактуамплитудыионизации,иихимпульсовчастота.тока,Амплиту­д а и м п у л ь с о в т о к а и о н и з а ц и о н н о й к а м е р ы и п р о п о р ц и о н а л ь н о г о счет­ч и к а п р о п о р ц и о н а л ь н а ч и с л у и о н о в и х а р а к т е р и з у е т э н е р г и ю , потерян­нуюионизирующимизлучениемиличастицей в к а м е р е .

Ионизацион­ные к а м е р ы часто используются д л я регистрации сильно ионизирующихчастиц, и м е ю щ и х м а л у ю д л и н у пробега. При их т о р м о ж е н и и в к а м е р еамплитудаимпульсовпропорциональнаполной энергиич а с т и ц ы , час­тота и м п у л ь с о в пропорциональна интенсивности излучения.Полупроводниковый детектор(рис. 4 5 2 )этои о н и з а ц и о н н ы й пре­представляющийкас p-i-и-переходом. П р о в о д я щ и й с л о й с собственной про-(германия)собой—образователь,монокристаллполупроводни­189водимостью(г-проводимостью)выполненп у т е м д и ф ф у з и и л и т и я в м о н о к р и с т а л л гер­мания.Измеряемоеслойсобственнойсизлучениеличивает в н е м числочтоприводитПодкдействиемионизируетпроводимостью иуве­электронов и дырок,увеличению проводимости.напряжения,приложенногок р - и и - с л о я м , в о з н и к а е т и м п у л ь с т о к а . Чис­лоносителей, а следовательно, и амплитудаимпульсатокаизлучения,нальнапропорциональнысредняяихинтенсивности.лупроводниковогоЧастицачастотаэнергиипропорцио­Характеристикидетектораподобныпо­ха­р а к т е р и с т и к а м п р о п о р ц и о н а л ь н о г о счетчика.Рис.

4.52Сцинтилляционныйсцинтиллятораподдействиемумножителяфототокащеннойизлучения(ФЭУ).даетЯркостьвспышкувспышки,ФЭУ о п р е д е л я ю т с я э н е р г и е йсцинтиллятором,их—счетчиктвердогосвета,аисостоиттела,изкотороефотоэлектронногоследовательно,иимпульсч а с т и ц ы и л и и з л у ч е н и я , погло­с р е д н я я частота — и н т е н с и в н о с т ь ю излу­чения.Особенностирительныепримененияприборы сионизационныхионизационнымипреобразователей.Изме­п р е о б р а з о в а т е л я м и м о г у т ис­пользовать в своей работе л и б о меченыеа т о м ы , л и б о и с т о ч н и к и ядер­ногоатомаминияизлучения.Приборы смеченымиповедения веществ и телслужат д л яизуче­в различных физических, химических иф и з и о л о г и ч е с к и х п р о ц е с с а х .

И х п р и м е н е н и е о с н о в а н о н а т о м , что радио­а к т и в н ы е и з о т о п ы э л е м е н т о в и д е н т и ч н ы с т а б и л ь н ы м и з о т о п а м . Радио­активныесеизотопы добавляютсянарядусо с т а б и л ь н ы м и .тивных изотоповк стабильными у ч а с т в у ю т в процес­Местонахождение ик о л и ч е с т в о радиоак­о п р е д е л я ю т с я с п о м о щ ь ю и о н и з а ц и о н н ы х преобразо­вателей.П р и б о р ы с и с т о ч н и к а м и излучения служат д л я и з м е р е н и я неэлектри­ческихвеличин,таких,кактолщинаматериала, уровеньжидкости,р а с х о д ж и д к о с т и и п р . В э т и х п р и б о р а х и с п о л ь з у е т с я з а в и с и м о с т ь интен­сивности излучения от и з м е р я е м о й величины.П р и б о р ы с и о н и з а ц и о н н ы м и п р е о б р а з о в а т е л я м и и м е ю т р я д особен­н о с т е й , к о т о р ы е о б е с п е ч и л и и х р а с п р о с т р а н е н и е . Э т и п р и б о р ы исполь­зуют р а д и о а к т и в н ы елучение невлияети с т о ч н и к и , и з л у ч е н и е к о т о р ы х с т а б и л ь н о .

Н а из­изменениевнешнихусловий:т е м п е р а т у р ы , давле­н и я , н а п р я ж е н и я п и т а н и я , н а л и ч и е а г р е с с и в н ы х с р е д и т . п . Интенсив­ностьизменяетсятольковследствиеестественногораспадаядерра­диоактивного изотопа.Благодарямогут190большойприменятьсяпроникающей способности излучения приборыв тех случаях,когда объект измерения находитсяв тяжелых эксплуатационныхусловиях( в ы с о к и е т е м п е р а т у р ы и дав­ление, агрессивная среда и т.п.).Отрицательной особенностьючения.Однакодетекторовразработкаприборовия в л я е т с я т о к с и ч н о с т ь излу­использование(сцинтилляционныхивысокочувствительныхполупроводниковых)иснижениеи н т е н с и в н о с т и р а б о ч е г о и з л у ч е н и я д е л а ю т и о н и з а ц и о н н ы е п р и б о р ы прак­тически безопасными.П р и б о р ы , и м п о л ь з у ю щ и е р а д и о а к т и в н ы е и з о т о п ы , и м е ю т специфи­ческие источники погрешностей.

Стественногорадиоактивногот е ч е н и е м в р е м е н и в р е з у л ь т а т е ес­распадаинтенсивностьизлученияумень­шается, т а к что- ( l n 2 / 7 o 5 )г5J=J0e°' ' ,(4.152)г д е J0 — н а ч а л ь н а я и н т е н с и в н о с т ь ;T0i5— п е р и о д п о л у р а с п а д а источ­ника излучения.Снижение интенсивности создает возрастающую погрешность5 / = (J - J0)/J0 = еДляее-(ln2/7os)'5°' ' _ i.уменьшенияследует(4.153)периодическиувеличиватьчувстви­тельность прибора.Другаяпогрешностьобусловливается случайнымного распада.

Случайны к а ктории радиоактивной частицы или квантарактерционноготер.преобразователя.преобразователяЕслиможетизлучения.носят также захват и торможение излученияпульсоввремях а р а к т е р о м ядер­в р е м я р а с п а д а , т а к и н а п р а в л е н и е траек­Вследствиеимеетэтогопоследовательностьнепериодический,подсчета и м п у л ь с о вСлучайныймало, тоха­в е щ е с т в о м иониза­случайныйим­харак­количество импульсовс и л ь н о р а з л и ч а т ь с я п р и п о в т о р е н и и и з м е р е н и й д а ж е п р и неиз­менныхусловиях.Приуреличениивремениподсчетапроисходитус­реднение, и относительная вариация показаний прибора и погрешностьуменьшается.4.2.13.Электрохимические преобразователиЭлектролитические ( к о н д у к т о м е т р и ч е с к и е ) п р е о б р а з о в а т е л и .Принцип действия электролитическихпреобразователейоснованназ а в и с и м о с т и э л е к т р о п р о в о д н о с т и р а с т в о р а э л е к т р о л и т а о т его концент­рации.Какочень м а л аролитов)известно,электропроводностьэлектропроводностьэлектролиты диссоциируютприэтомдистиллированнойПри растворении в ней к и с л о т , солей, основанийвозрастает.Прирастворениивводена положительные и отрицательные ионы;количество носителей и электропроводностьрастают.

При м а л ы хводы(элект­растворавоз­концентрациях электролита, когда количество ио191новм а л о , у в е л и ч е н и е э л е к т р о п р о в о д н о с т и п р о п о р ц и о н а л ь н о концент­рации растворенного вещества.зультатевзаимодействияП р и у в е л и ч е н и и к о н ц е н т р а ц и и с в ре­междуионамииуменьшенияс т е п е н и дис­социации пропорциональность нарушается (рис.

4 . 5 3 ) .Электролитическийпреобразователь(рис.4.54)представляетсо­б о й д в а э л е к т р о д а 1, п о г р у ж е н н ы е в р а с т в о р 2. Э л е к т р о л и т и ч е с к и е пре­образователивосновномприменяютсядляизмерения концентрациирастворов, к р о м е т о г о , они используются д л я измерения перемещения,скорости,скихмеханическихвеличин.концентрации,междуВдеформаций, температуры ипреобразователях,электродыэлектродамидругихпредназначенныхделаютсянеподвижными.преобразователяобратноRдляфизиче­измеренияСопротивлениепропорциональноудельной э л е к т р и ч е с к о й проводимости электролита у:(4.154)R = к/у.К о э ф ф и ц и е н т к н а з ы в а е т с я п о с т о я н н о й п р е о б р а з о в а т е л я . О н определя­етсяэкспериментальнопосопротивлениюп р е о б р а з о в а т е л я , заполнен­н о г о р а с т в о р о м с и з в е с т н ы м з н а ч е н и е м у.Электрическиепреобразователивключаютсявмостовыеизмеривт е л ь н ы е ц е п и и ч а с т о р а б о т а ю т с а в т о м а т и ч е с к и м и м о с т а м и .

Сопроти­влениепреобразователейсильнозависитоттемпературы.Дляком­п е н с а ц и и э т о й з а в и с и м о с т и п о с л е д о в а т е л ь н о с э л е к т р о л и т и ч е с к и м пре­образователемПитаниедитсяэлектролитическимипреобразователями произво- 'н а п р я ж е н и е м переменного т о к а с п р о м ы ш л е н н о й частотой иличастотой192включаются терморезисторы.моста свнесколькокилогерц.Еслиэлектролитическиепреобразо-oUIcRiРис.

Характеристики

Список файлов книги