화학 제품 생산 과정에서 방사선원 광선을 이용해 배관을 투과하여 용액의 밀도를 측정할 때, 광전 증배관의 출력 계수율은 고전압 리플 잡음의 영향을 쉽게 받아 현저한 감쇠가 발생하며, 이로 인해 밀도 측정 정확도가 저하된다. 리플 잡음이 계수율에 미치는 영향을 줄이기 위해 리플로 인한 계수율 감쇠를 보상해야 한다. 먼저, 서로 다른 고전압 리플 조건에서 수집된 계수율 실험 데이터를 바탕으로 계수율과 고전압 리플 간의 수학적 모델을 구축하였다. 이후 수학적 모델 분석을 통해 고전압 리플의 진폭과 주파수를 낮추면 고전압 리플이 계수율에 미치는 영향을 줄일 수 있음을 확인하였다. 마지막으로, 적응형 칼만 필터 알고리즘을 사용하여 고전압 리플을 억제하고, 프로세스 잡음 및 측정 잡음 인자를 조정하여 계수율에 대한 적응형 보상을 구현하였다. 실험은 40% 알코올 용액을 사용해 보상 전후의 계수율 및 용액 밀도 측정 결과를 비교 분석하였다. 실험 결과, 보상 전과 비교했을 때, 보상 후 측정된 펄스 계수 손실률은 3.54%~5.46%로 감소하였고, 용액 밀도와 실제 값 간 최대 편차는 0.019 g/cm³였으며, 밀도 검출 정확도는 1.51% 향상되었다.

광전 증배관;리플 잡음;계수율;칼만 필터;적응형 보상