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X射線測厚儀原理是根據X射線穿透被測物時的強度衰減來進行轉換測量厚度的，即測量被測鋼板所吸收的X射線量，根據該X射線的能量值，確定被測件的厚度。由X射線探測頭將接收到的信號轉換為電信號，經過前置放大器放大，再由專用測厚儀操作系統轉換為顯示給人們以直觀的實際厚度信號。

X射線源輻射強度的大小，與X射線管的發射強度和被測鋼板所吸收的X射線強度相關。一個在系統量程范圍內的給定厚度，為了確定其所需的X射線能量值，可利用M215型X射線檢測儀進行校準。在檢測任一特殊厚度時，系統將設定X射線的能量值，使檢測能夠順利完成。

在厚度一定的情況下，X射線的能量值為常量。當安全快門打開，X射線將從X射線源和探頭之間的被測鋼板中通過，被測鋼板將一部分能量吸收，剩余的X射線被位于X射線源正上方的探頭接收，探頭將所接收的X射線轉換為與之大小相關的輸出電壓。如果改變被測鋼板的厚度，則所吸收的X射線量也將改變，這將使探頭所接收的X射線量發生變化，檢測信號也隨之發生相應的變化。