Nonlinear Pulse-Time Conversion in Radioisotope Devices: Analysis and Application Possibilities

Open Access
Publisher Website
Google Scholar
Abstract
Рассмотрена работа радиоизотопных измерительных приборов в динамических условиях, когда пуассоновский поток импульсов на выходе детектора излучения становится нестационарным, а нелинейность градуировочной характеристики прибора, стохастичность радиационного сигнала и инерционность измерителя существенно усложняют задачу оценки измеряемого физического параметра. Целью работы являлась разработка алгоритмов нелинейного времяимпульсного преобразования пуассоновского процесса в структуре радиоизотопного прибора и анализ возможности его применения для линеаризации характеристики прибора, повышения быстродействия приборов и решения измерительной задачи в режиме реального времени. Проанализирован процесс нелинейного преобразования радиационного сигнала в системе на основе предположения об экспоненциальном распределении интервалов между импульсами информационного потока на выходе детектора излучения. Разработан обобщённый алгоритм синтеза заданной функции преобразования времяимпульсного вычислительного устройства радиоизотопного прибора по её математическому описанию. Для описания функции преобразования, заданной множеством точек, предлагается использовать её аппроксимацию степенным рядом. Предложенные расчётные формулы проверены моделированием в программе Scilab на конкретном примере линеаризации характеристики радиоизотопного высотомера с заданной таблично градуировочной характеристикой. Полученные результаты подтверждают целесообразность использования времяимпульсных вычислительных устройств для линеаризации характеристики преобразования радиоизотопных приборов в режиме реального времени. Проведение вычислений по предложенным алгоритмам средствами современной микроэлектроники открывает новые возможности для расширения области применения радиоизотопных приборов в динамических задачах промышленной дефектоскопии, измерения параметров движения объектов, толщины проката и покрытий, в устройствах непрерывного контроля жидких сред.