X射線厚度計的製作方法

2023-06-23 20:31:01

X射線厚度計的製作方法
【專利摘要】本發明涉及一種X射線厚度計，更降低成本且具有檢量線校正功能。X射線厚度計基於對被測定物照射X射線而得到的檢測劑量以及檢量線，來測定上述被測定物的板厚，且能夠執行校正上述檢量線的檢量線校正處理。上述X射線厚度計主體按照每個使上述檢測劑量變動的幹擾因素來存儲表示對所希望的厚度進行定義的多個校正點的檢測劑量的變化率的修正曲線。另外，存儲在上述檢量線製作時使用的、在X射線束中未插入校正板的第一狀態下的檢測劑量、在X射線束中插入了校正板的第二狀態下的檢測劑量、以及遮斷了X射線的第三狀態下的檢測劑量。並且，在使用上述修正曲線對上述各校正點的檢測劑量進行了修正之後，根據該修正後的檢測劑量來校正檢量線。
【專利說明】X射線厚度計

【技術領域】
[0001 ] 本發明的實施方式涉及一種X射線厚度計。

【背景技術】
[0002]X射線厚度計是對鋼板等移動的板的厚度(以下稱為板厚)連續地進行測定的裝置。該X射線厚度計為，對板照射X射線，由此對由於板而衰減的X射線的量(以下稱為X射線衰減量)進行測定，將該測定的X射線衰減量換算成板厚，由此測定板厚。另外，X射線衰減量與板厚之間的關係為非線性。
[0003]因此，需要預先根據板厚為已知的多個基準板的板厚、以及測定各基準板的板厚時的X射線的檢測劑量來製作檢量線。
[0004]但是，檢測劑量由於各種幹擾因素而變化，因此即便使用上述檢量線來將X射線衰減量換算成板厚，也存在無法測定準確的板厚這種不良情況。
[0005]並且，作為上述幹擾因素，能夠列舉冷卻X射線產生器的冷卻介質的溫度變化、X射線產生器以及檢測器之間的幾何學的設定環境的溫度變化以及溼度變化、向X射線產生器以及檢測器之間的X射線束所照射的光學空間內的異物(例如水、油、油霧、氧化皮等)的混入等。
[0006]因此，X射線厚度計通常具有能夠校正檢量線的檢量線校正功能。具體而言，X射線厚度計使用所內置的10張左右的校正板來測定檢測劑量，並使用這些檢測劑量來校正檢量線(例如參照專利文獻I)。
[0007]現有技術文獻
[0008]專利文獻
[0009]專利文獻1:日本特公平2-37523號公報


【發明內容】

[0010]發明要解決的課題
[0011]專利文獻I所示的方法的檢量線校正功能，是具備多張不同厚度的基準板，通過一張該基準板或者多張該基準板的組合來設定多個厚度基準點(校正點)的方式，因此能夠進行高精度的校正。
[0012]但是，由於多個基準板的製作、組裝被要求高精度，因此存在用於校正的作業、裝置的構成變得複雜的問題。
[0013]本發明的目的在於提供一種X射線厚度計及其校正方法，不具備上述多個基準板，而具有基於一張校正板的簡單的校正功能。
[0014]用於解決課題的手段
[0015]實施方式的X射線厚度計為，根據對被測定物照射X射線而得到的檢測劑量以及檢量線，來測定上述被測定物的板厚，且能夠執行校正上述檢量線的檢量線校正處理。
[0016]上述X射線厚度計主體具備第一存儲單元、第二存儲單元、測定單元、第一計算單元、第二計算單元、讀出單元以及校正單元。
[0017]上述第一存儲單元按照每個使上述檢測劑量變動的幹擾因素來存儲表示對所希望的厚度進行定義的多個校正點的檢測劑量的變化率的修正曲線。
[0018]上述第二存儲單元存儲在上述檢量線製作時使用的、在X射線束中未插入校正板的第一狀態下的檢測劑量、在X射線束中插入了校正板的第二狀態下的檢測劑量、以及遮斷了 X射線的第三狀態下的檢測劑量。
[0019]上述測定單元在上述檢量線校正處理時分別測定上述第一狀態至上述第三狀態下的檢測劑量。
[0020]上述第一計算單元根據上述測定的各檢測劑量以及上述存儲的各檢測劑量，計算表示上述第一狀態至上述第三狀態下的檢測劑量的變化率的第一檢測劑量變化率。
[0021]上述第二計算單元根據上述計算出的第一檢測劑量變化率，計算表示上述各校正點的檢測劑量的變化率的第二檢測劑量變化率。
[0022]上述讀出單元從上述第一存儲單元讀出上述存儲的多個修正曲線中、與表示上述計算出的第二檢測劑量變化率的曲線一致或者近似的修正曲線。
[0023]上述校正單元在使用上述讀出的修正曲線對上述各校正點的檢測劑量進行了修正之後，根據該修正後的檢測劑量對上述檢量線進行校正。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0024]圖1是表示一個實施方式的X射線厚度計的構成例的模式圖。
[0025]圖2是表示該實施方式的運算裝置內的存儲器所預先存儲的信息的一例的模式圖。
[0026]圖3是表示該實施方式的X射線厚度計進行的檢量線校正處理的一例的流程圖。
[0027]圖4是表示該實施方式的X射線厚度計進行的檢量線校正處理的一例的模式圖。
[0028]圖5是表示該實施方式的X射線厚度計進行的檢量線校正處理的一例的模式圖。

【具體實施方式】
[0029]圖1是表示一個實施方式的X射線厚度計的構成例的模式圖。如圖1所示，X射線厚度計I具備X射線產生器11、校正裝置12、校正板13、X射線檢測器14以及運算裝置
15。首先，對構成X射線厚度計I的各裝置11至15所具有的功能進行說明。
[0030]X射線產生器11是對所希望的物體照射X射線束的裝置。作為所希望的物體，能夠列舉被測定物16或者校正板13等。被測定物16是要測定板厚的物體、即板厚為未知的物體。校正板13是用於對在製作檢量線時或者進行校正時使用的檢測劑量進行測定的物體，是板厚為已知的物體。
[0031]校正裝置12為如下裝置:通常內置有一張校正板13，能夠根據用戶的操作而設定為將一張校正板13插入到X射線束中或者不將校正板13插入到X射線束中這兩個狀態中的任一個狀態。
[0032]另外，校正板13也可以是具備一張以上的構造。
[0033]另外，雖然在圖1中未圖示，但在校正裝置12內內置有能夠遮斷從X射線產生器11照射的X射線束的閘門，能夠根據用戶的操作而適當設定使用或者不使用。該閘門用於測定偏置量。
[0034]另外，在該被測定物16的位置上，設定有對在製作檢測劑量以及檢量線的情況下的多個厚度校正點進行設定的基準板，預先將檢測劑量和檢量線存儲於X射線厚度計I。
[0035]另外，校正裝置12所內置的校正板13的厚度，需要滿足以下所示的兩個條件(A)、⑶。
[0036](A)能夠消除厚度測定精度標準最嚴格的板厚附近的誤差。
[0037](B)能夠按照每個幹擾條件來識別修正曲線製作時的各板厚校正點的檢測劑量變化率的值。以下，對其理由進行說明。
[0038]首先，對本發明的原理進行說明。本發明的X射線厚度計的發明原理為，通過對不包含於X射線厚度計的外部所具備的多個厚度校正點進行設定的基準板來求出檢測劑量，並根據所求出的檢測劑量來預先製作該檢量線，進而，將由於使檢測劑量產生變動的幹擾而檢測劑量變化的檢測劑量變化率，作為連結各校正點的修正曲線而求出。
[0039]然後，在校正時，使用一張校正板，根據該校正板的初始狀態或者上次的檢測劑量的變化率來求出此次的檢測劑量變化率，選擇與預先求出的檢測劑量變化率(修正曲線)一致或者在預先確定的誤差內近似的修正曲線，並使用所選擇的修正曲線來製作被校正了的檢量線。
[0040]S卩，根據一張校正板的檢測劑量變化率來求出由於幹擾而引起的檢測劑量的變化，而對預先求出的檢量線的檢測劑量進行修正。
[0041]因而，一張校正板13需要成為能夠檢測相對於預先設定的幹擾條件的變化率(B)、且能夠再現所要求的厚度測定精度(A)的厚度的校正板。
[0042]X射線檢測器14為，當對透射了物體的X射線的量(以下稱為X射線透射量)進行檢測時，對與該檢測到的X射線透射量相應的檢測劑量進行測定，並將表示該檢測劑量的信號向運算裝置15送出。該X射線檢測器14也可以被稱作電離箱，上述檢測劑量是X射線檢測器14內所封入的氣體由於X射線而電離時產生的電流的值。
[0043]運算裝置15為，當受理從X射線檢測器14送出的信號的輸入時，執行檢量線校正處理，該檢量線校正處理為，使用由該受理輸入的信號表示的檢測劑量對預先製作的檢量線進行校正。另外，關於檢量線校正處理的詳細情況，將在之後與圖3的流程圖的說明一起進行敘述，因此此處省略詳細情況的說明。
[0044]另外，在運算裝置15中設置有存儲器，該存儲器存儲表示在製作檢量線時使用的檢測劑量(以下稱為基準檢測劑量)的信息。並且，如圖2所示，在運算裝置15內的存儲器中還存儲有表示修正曲線的信息，該修正曲線是按照每個使檢測劑量變動的幹擾因素、通過預先計算對所希望的厚度進行定義的多個校正點的檢測劑量的變化率而製作的。另外，該修正曲線也可以預先進行表格化。
[0045]此處，參照圖2、4、5的模式圖以及圖3的流程圖，對如以上那樣構成的X射線厚度計進行的檢量線校正處理的一例進行說明。另外，在運算裝置15內的存儲器中預先存儲有表示在製作檢量線時使用的基準檢測劑量的信息、表示圖2所示那樣的修正曲線的信息，X射線厚度計I (所包含的運算裝置15)能夠適當地讀出該各種信息。
[0046]在圖2中，縱軸表示檢測劑量變化率(D值)，DC = Ni表示在上述那樣的幹擾被識別為值的條件下設定。
[0047]首先，X射線檢測器14檢測在從X射線產生器11照射的X射線束中未插入被測定物16以及校正板13的第一狀態下的X射線透射量、在從X射線產生器11照射的X射線束中插入有校正板13的第二狀態下的X射線透射量、以及從X射線產生器11照射的X射線束被校正裝置12內的閘門遮斷的第三狀態下的X射線透射量(步驟SI)。
[0048]接著，X射線檢測器14測定與檢測到的第一狀態下的X射線透射量相應的檢測劑量INtl、與檢測到的第二狀態下的X射線透射量相應的檢測劑量ΙΝα、以及與檢測到的第三狀態下的X射線透射量相應的檢測劑量ΙΝβ，並將表示這些檢測劑量1凡、INcl, INb的信號向運算裝置15送出(步驟S2)。另外，在上述檢測劑量爪&的1^中代入插入到X射線束中的校正板13的張數、SP I。
[0049]但是，校正板的張數也能夠成為多張，但優選為一張。
[0050]其次，運算裝置15為，當受理從X射線檢測器14送出的信號的輸入時，該受理了輸入的信號成為觸發，從存儲器讀出表示在檢量線製作時使用且與第一至第三狀態下的X射線透射量相應的基準檢測劑量ISciUSwISb的信息(步驟S3)。另外，在上述基準檢測劑量ISa的L中代入插入到X射線束中的校正板13的張數、SP I。
[0051]接著，運算裝置15基於由在步驟S3中受理了輸入的信號表示的檢測劑量IN。、INa、INb、由在步驟S3中讀出的信息表示的基準檢測劑量ISciUSm ISb、以及以下所示的(I)以及(2)式，計算如圖4所示那樣的第一檢測劑量變化率ArIp ArIa(步驟S4)。
[0052]另外，第一檢測劑量變化率ArItl表示與第一以及第三狀態下的X射線透射量相應的檢測劑量的變化率，第一檢測劑量變化率△ rla表示與第二以及第三狀態下的X射線透射量相應的檢測劑量的變化率。
[0053]Ar10 = { (IN0-1Nb) - (IS0-1Sb) } / (IS0-1Sb)……(I)
[0054]Δ rICL = { (INcl-1Nb) - (IScl-1Sb) } / (IScl-1Sb)……(2)
[0055]接著，運算裝置15基於在步驟S4中計算出的第一檢測劑量變化率Λ rl0, Δ rICL以及以下所示的(3)式，計算第二檢測劑量變化率D (步驟S5)。另外，第二檢測劑量變化率D表示各校正點的檢測劑量的變化率。另外，在預先求出的修正曲線上不存在與第一檢測劑量變化率ArIp ArIa相當的值的情況下，計算根據前後的第二檢測劑量變化率D而對第一檢測劑量變化率ArIp ArIa、以及第一檢測劑量變化率Λ Λ rla在測定厚度的對應的檢測劑量進行了近似的修正曲線。
[0056]D= Δ rICL/ Δ rl0......(3)
[0057]接著，運算裝置15從存儲器讀出(選擇)表示計算出的與表示第二檢測劑量變化率D的曲線一致或者近似的修正曲線的信息(步驟S6)。
[0058]然後，運算裝置15在計算出由在步驟S6中讀出的信息表示的修正曲線的各校正點m?m-2的檢測劑量的修正量(S卩，圖5的Λ Im、Λ Inr1、Δ Im_2)之後，計算各校正點的校正後的檢測劑量(即，圖5的I’m、I』 μ、I』 m_2)。然後，運算裝置15根據計算出的檢測劑量以及各校正點的板厚，重新製作圖5所示那樣的檢量線(步驟S7)。由此，檢量線被校正。另外，上述各校正點m的檢測劑量的修正量Λ Im基於以下所示的(4)式來計算。
[0059]Δ Im = DmX Ar10XIm......(4)
[0060]另外，上述各校正點的校正後的檢測劑量基於以下的(5)式來計算。
_1] Ι，π= ΙΠ+ΔΙΠ……(5)
[0062]I’m、I’m_2也能夠同樣地求出。根據以上說明的一個實施方式，能夠提供一種X射線厚度計，由於具備運算裝置15，該運算裝置15具有存儲在檢量線製作時使用的檢測劑量、修正曲線的存儲器、以及使用存儲器所存儲的多個修正曲線中與表示第二檢測劑量變化率D的曲線一致或者近似的修正曲線來校正檢量線的功能，因此具有能夠不通過多個基準板在大量校正點進行校正而能夠通過一張校正板進行檢量線的修正的檢量線校正功能。
[0063]另外，以往，需要使被測定物和校正板13的材質相同或者近似，但根據本實施方式，在檢量線校正處理時不實測各校正點的檢測劑量，而通過一張校正板來求出檢測劑量的變化率，並參照預先製作的修正曲線來計算各校正點的檢測劑量，因此也可以不使被測定物和校正板的材質相同或者近似。
[0064]因而，校正板能夠由不鏽鋼等難以隨時間老化的材料製作。
[0065]並且，雖然對本發明的幾個實施方式進行了說明，但這些實施方式是作為例子而提示的，並不意圖對發明的範圍進行限定。這些新的實施方式能夠以其他各種方式加以實施，在不脫離發明的主旨的範圍內能夠進行各種省略、置換、變更。這些實施方式及其變形包含於發明的範圍及主旨中，並且包含於專利請求範圍所記載的發明和與其等同的範圍中。
[0066]符號的說明
[0067]1...Χ射線厚度計、11...Χ射線產生器、12…校正裝置、13...校正板、14…X射線檢測器、15...運算裝置。
【權利要求】
1.一種X射線厚度計，根據對被測定物照射X射線而得到的檢測劑量以及檢量線，來測定上述被測定物的板厚，且能夠執行校正上述檢量線的檢量線校正處理，其特徵在於， 上述X射線厚度計主體具備: 第一存儲單元，按照每個使上述檢測劑量變動的幹擾因素來存儲表示對所希望的厚度進行定義的多個校正點的檢測劑量的變化率的多個修正曲線； 第二存儲單元，存儲在上述檢量線製作時使用的、在X射線束中未插入校正板的第一狀態下的檢測劑量、在X射線束中插入了校正板的第二狀態下的檢測劑量、以及遮斷了 X射線的第三狀態下的檢測劑量； 測定單元，在上述檢量線校正處理時，分別測定上述第一狀態至上述第三狀態下的檢測劑量； 第一計算單元，根據上述測定的各檢測劑量以及上述存儲的各檢測劑量，計算表示上述第一狀態至上述第三狀態下的檢測劑量的變化率的第一檢測劑量變化率； 第二計算單元，根據上述計算出的第一檢測劑量變化率，計算表示上述各校正點的檢測劑量的變化率的第二檢測劑量變化率； 讀出單元，從上述第一存儲單元讀出上述存儲的多個修正曲線中、與表示上述計算出的第二檢測劑量變化率的曲線一致或者近似的修正曲線；以及 校正單元，在使用上述讀出的修正曲線對上述各校正點的檢測劑量進行了修正之後，根據該修正後的檢測劑量對上述檢量線進行校正。
2.如權利要求1所述的X射線厚度計，其特徵在於， 上述第二狀態是插入了一張校正板的狀態。
3.如權利要求1所述的X射線厚度計，其特徵在於， 上述第二計算單元為，在上述修正曲線上不存在與上述第一檢測劑量變化率相當的值的情況下，使用上述第一檢測劑量變化率以及夾著上述第一檢測劑量變化率的前後的修正曲線的值，來求出上述各校正點的上述第二檢測劑量變化率。
【文檔編號】G01B15/02GK104136885SQ201280070812
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2012年11月16日 優先權日:2012年9月10日
【發明者】賀川武 申請人:株式會社東芝