Brevet FR2005433A1 — publié le 19691212

La présente invention concerne une tête de mesure pour dispositifs pour mesurer la teneur d'eau, de matière de remplissage ou de matière de recouvrement d'une bande de papier ou similaire suivant le procédé par fluorescence de rayons X et du 5 type comportant une source de rayonnement et un détecteur de rayonnement muni d'une ouverture et situé du même côté de la bande à analyser que ladite source et derrière celle-ci. Dans de tels cas de mesure on monte la source de rayonnement constituée par un isotope radioactif choisi en fonc-10 tion des mesures à effectuer, d'une manière telle qu'il émette un rayonnement primaire en direction de la bande de papier à a-nalyser. Une partie des rayons émis traverse la bande et tombe sur une plaque de support s'étendant derrière ladite bande, 15 la toile métallique d'une machine à papier pouvant par exemple servir de plaque de support, la partie traversant ladite bande de rayons émis provoque dans la plaque de support un rayonnement caractéristique de rayons X ou un rayonnement secondaire similaire. Une partie du rayonnement secondaire ainsi engendré 20 est émise en direction d'un détecteur s'étendant derrière ladite source de rayonnement. Une partie du rayonnement traverse la bande de papier, tombe sur ledit détecteur et y engendre un signal mésu-• rable. Lorsque les énergies du rayonnement primaire et du rayonnement secondaire sont déterminées convenablement et que tout ray-25 oimement direct à partir de ladite source sur ledit détecteur est éliminé au moyen d'un écran primaire, le signal de mesure ainsi obtenu est sensiblement inversement proportionnel à la teneur d'eau de la bande de papier. Mais on notera que, sauf précautions particulières, 30 des raisons géométriques déterminent que la quantité de rayons tombant sur ledit détecteur et ainsi le signal de mesure obtenu sont inversement proportionnels au carré de la distance entre la source de rayonnement etla plaque de support et au carré de la distance entre la plaque de support et le détecteur. Une faible 35 variation de la distance entre la tête de mesure et la plaque de support, se traduit, comme on le sait, par une variation quatre fois plus grande du signal de mesure obtenu, lorsqu'on ne peut admettre que des erreurs de mesure inférieures à 1 fi, les variations de la distance entre le dispositif de mesure et la plaque 40 de support ne doivent ainsi pas dépasser 0,25 Etant donné que 6909627 2 2005433 la distance totale dans une telle installation est d'environ 1Q mm, la variation de distance permise pour une précision de mesure de + 1 io n'est que d'environ + 0,025 mm» Une variation de la distance entre la bande de papier et le dispositif de mesure de 0,5 mm en-5 traine déjà une erreur de mesure de 10$, Il est donc évident qu'il est nécessaire d'éliminer d'une manière ou d'une autre l'influence de ladite distance sur les mesures obtenues. La technique antérieure connait pour des dispo-10 sitifs de mesure employés à un autre effet un procédé pour éliminer lesdites influences. Suivant ce procédé on emploie un écran présentant une ouverture de limitation et qui est inséré entre la source de rayonnement et la bande de papier à analyser. Lorsque la dimension de ladite ouverture et celle des autres organes du 15 dispositif sont déterminées convenablement, on peut limiter la zone de mesure exposée simultanément à la source de rayonnement et audit détecteur de manière que l'amplitude du signal de mesure atteigne, lorS' du changement de la position de la plaque de support à une distance prédéterminée, une valeur maximale. Autour de 20 ce point extrême la courbe caractéristique, représentant l'amplitude du signal de mesure en fonction de ladite distance, comporte une partie plate extrême supérieure. En déterminant la distance de mesure de manière qu'elle coincide avec le centre de ladite partie plate, on obtient tua signal de mesure très précis indépendant, dans 25 des limites convenables, de ladite distance® Ce dispositif présente par contre l'inconvénient que ledit écran ajouré élimine une partie des rayons. Les limites géométriques étant réduites, il est ainsi nécessaire d'utiliser des sources de rayonnement plus puissantes. 30 La présente invention a pour objet de concevoir une tête de mesure pour un dispositif de mesure dudit type et qui permet de remédier auxdits inconvénients. La tête de mesure selon l'invention comporte entre ladite source de rayonnement et l'ouverture dudit détecteur un 35 écran annulaire dont les dimensions sont telles qu'il permet, sur la courbe caractéristique, représentant le signal de mesure obtenu audit détecteur en fonction de la distance entre ladite source et un élément de support de la bande à analyser, d'obtenir un plafond plat. 40 Ledit dispositif est utilisé selon l'invention 6909627 3 2005433 d'une manière telle que la distance entre la source de rayonnement at le support de la bande à analyser corresponde au centre dudit plafond plat de ladite courbe caractéristique. Le rapport entre le signal de mesure et la distance 5 de la source de rayonnement donne ainsi une courbe caractéristique similaire à celle dudit dispositif connu présentant dans son point supérieur extrême un plafond plat. Le dispositif selon l'invention permet d'obtenir une bonne efficacité géométrique parce qu'il ne comprend aucun écran devant le détecteur. 10 D'autres réalisations et avantages de l'invention ressortiront de la description qui va suivre et en se référant aux figures annexées montrant à titre d'exemple un mode de réalisation du dispositif selon l'invention. Sur le dessin annexé : 15 Figure 1 montre un dispositif de mesure comportant une tête de mesure suivant la technique antérieure. figure 2 est une vue en élévation de côté partiellement en coupe d'une tête de mesure selon l'invention. Figure 3 est une vue en plan de la tête de mesure 20 représentée à la figure 2, et Figure 4 montre le signal de sortie en fonction delà distance entre la tête de mesure et la plaque de support. A la figure 1 la référence g désigne un détecteur servant de détecteur de rayonnement et la référence S une source 25 de rayonnement. La référence B désigne un écran ajouré représenté en tirets, parce qu'il constitue un élément connu d'une construction particulière. L'amplitude du signal de mesure obtenu au moyen de ce dispositif est inversement proportionnelle à 1 dl àj2 d22 30 étant la distance entre la plaque de support T située derrière une bande de papier à analyser E et ladite source S et d2 étant la distance entre la plaque T et le détecteur de rayonnement L. La tête de mesure selon l'invention du dispositif représentée aux figures 2 et 3 comporte une source de rayonnement 35 annulaire S'iogée dans une rainure annulaire et derrière laquelle est situé un détecteur Dî Entre l'ouverture Ç dudit détecteur et la source S1 est inséré un écran annulaire R . La source de rayonnement provoque un rayonnement secondaire dans une plaque de- support annulaire T' . Une partie A de la surface irradiée de ladite 40 plaque de support et à partir de laquelle le rayonnement secon- 6909627 4 2005433 daire peut être envoyé sur le détecteur B!, augmente lorsque la distance entre la tête de mesure et la plaque de support accroît. Cet effet compense l'influence de la distance, c'est-à-dire la diminution de l'angle suivant le carré de la distance. A une certaine 5 valeur on obtient une compensation totale "telle qu'à une distance prédéterminée d', le signal de mesure soit indépendant des faibles variations de ladite distance. La surface située en regard de la bande de papier à analyser de la tête de mesure peut être recouverte avec une mince feuille de Mylar F (film, de téréphtalate d'é-10 thylène-glycol) qui est fixée de manière que ses éléments de fixation ne constituent pas un écran d'irradiation. Ledit écran R est d'une hauteur h telle qu'à obtenir sur la courbe représentée à la figure 4 un plafond plat. Cette courbe représente le signal de mesure obtenu en fonction de la distance entre la source S* et le 15 support T'» L'intensité fournie par la source de rayonnement est utilisée le mieux possible étant donné que ladite source est annulaire et que la tête ne comprend aucun écran en regard du détecteur. Dans le boîtier de la tête de mesure peut être logé un. 20 circuit P comprenant les composants électroniques nécessaires pour le fonctionnement des organes de la tête de mesure. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit et représenté ici, mais on peut y apporter de nombreuses modifications, sans pour cela sortir du ca-25 dre de l'invention» 6909627 5 2005433 REVENDICATIONS 1) Tête de mesure pour dispositifs pour mesurer la teneur d'eau, de matière de remplissage ou de matière de recouvrement d'une bande de papier ou similaire suivant le procédé par fluorescence de rayons X et du type comportant une S' source de rayonnement et un détecteur de rayonnement muni d'une ouverture et situé du même côté de la bande à analyser.que ladite source et derrière celle-ci, caractérisée en ce qu'elle comporte entre ladite source de rayonnement et l'ouverture dudit détecteur un écran annulaire dont les dimensions sont telles •40 qu'il permet sur la courbe caractéristique, représentant le signal de mesure obtenu audit détecteur en fonction de la distance entre ladite source et un élément de support de la bande à analyser, d'obtenir un plafond plat. 2) Tête de mesure suivant la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle est montée en regard d'une bande à analyser à une distance telle que la distance entre la source de rayonnement et le support de la bande à analyser corresponde au centre dudit plafond plat de ladite courbe caractéristique.