同時檢測多個具有不同能量的x射線的x射線雜質檢測裝置的製作方法
2023-10-28 10:11:22 2
專利名稱：同時檢測多個具有不同能量的x射線的x射線雜質檢測裝置的製作方法
相關申請的相互參考本申請基於並要求2001年6月4日提交的在先日本專利申請2001-168398的優先權，這裡參考引用其全部內容。
2.背景技術的描述通常，例如使用X射線雜質檢測裝置來檢測混入例如生肉、魚、加工食品和藥品等被檢測對象中(包括其表面上)的雜質(金屬、骨頭、玻璃、石頭、合成樹脂材料等)。
圖5是表示這種常規已知的X射線雜質檢測裝置的結構示意圖。
如圖5所示，在常規X射線雜質檢測裝置中，在上側安裝X射線生成部分50，在下側安裝X射線檢測部分51。
另外，在X射線雜質檢測裝置中，從X射線生成部分50照射出的X射線穿過如上所述的被檢測對象W，之後在X射線檢測部分51處被接收。
在此情況下，在X射線雜質檢測裝置主體上安裝在從X射線生成部分50照射出的X射線中傳送被檢測對象W的傳送部分52。
根據該方法，由於X射線雜質檢測裝置將X射線照射到傳送部分52上傳送的被檢測對象W上，在X射線檢測部分51處接收透過被檢測對象W的被傳輸的X射線，則可檢測出被檢測對象W中是否混入雜質。
在這種常規的X射線雜質檢測裝置中，X射線生成部分50和X射線檢測部分51是單個的，並構成一對。
根據該方法，因為從X射線生成部分50中照射出的X射線的輻射性質(波長的長度，即，能量的幅值)是唯一的，所以限制了可由這種X射線檢測的雜質的特性。
具體而言，當加工食品中混入雜質時，如果雜質是成分不同於該加工食品且具有高的X射線吸收率的金屬等，則可相對容易地檢測出雜質。
但是，如果X射線的輸出或輻射性質被設定為檢測金屬，則當混入成分或X射線吸收率基本與加工食品的相同的骨頭、貝殼等雜質時，則難以進行檢測。
另外，如果如果X射線的輸出或輻射性質如上所述被設定為檢測金屬，則難以檢測出混入被檢測對象W中的小的雜質或薄的雜質。
通常，為了解決上述問題，在例如日本專利申請10-318943(KOKAI)中公開了一種X射線雜質檢測裝置，已考慮允許多個X射線照射到被檢測對象W上。
如圖6所示，一種改進的X射線雜質檢測裝置具有如下結構，其中，除了上述一對X射線生成部分50和X射線檢測部分51外，還在傳送部分52的傳送方向上具有另一對X射線生成部分60和X射線檢測部分61。
在該方法構成的常規X射線雜質檢測裝置中，在從X射線生成部分60照射出的到達X射線檢測部分61的X射線中設置一X射線濾波器62。
由於該X射線濾波器62，可使來自X射線生成部分60的X射線的輻射性質不同於來自X射線生成部分50的X射線的輻射性質。
根據該方法，可在X射線檢測部分61處檢測出不同於在X射線檢測部分51處檢測到的雜質的雜質。
通過分別在X射線檢測信號處理部分(未圖示)對這些X射線檢測部分51、61的檢測信號進行圖像處理，可執行更詳細的雜質檢測，例如獲得基於兩檢測信號等所強調的雜質的圖象。這樣，就可對雜質進行更精確的檢測。
分別用設置在與傳送部分52傳送方向垂直的方向上的不同位置上的線傳感器來構成X射線檢測部分51、61。
該線傳感器由將X射線轉換為光的閃爍器和接收由閃爍器轉換的光的光電二極體陣列來構成。
但是，在上述結構中，需要兩對X射線生成部分50、60和X射線檢測部分51、61。這樣，產生成本高的問題，並且因為需要更大的放置空間，則導致整個裝置變大。
值得注意的是，日本專利申請10-318943(KOKAI)還公開了一種X射線雜質檢測裝置，用於從單個X射線生成部分中照射X射線，並在分別設置於傳送部分52的傳送方向上的不同位置上的兩個X射線檢測部分51、61處檢測出穿過被檢測對象W的被傳輸X射線。
此時，X射線濾波器62位於X射線檢測部分51、61之一上。
根據該結構，在X射線雜質檢測裝置中，使用一個X射線生成部分和兩個X射線檢測部分51、61就足夠了。因此，與根據上述結構的X射線雜質檢測裝置相比，在成本和空間方面具有優勢，但問題在於改進上不明顯。
圖7A、7B和7C是表示根據具有上述多個X射線照射結構的常規X射線雜質檢測裝置，基於多個檢測信號的X射線檢測信號處理部分(未圖示)中被檢測對象W的X射線傳輸圖像的視圖。
圖7A表示X射線檢測信號處理部分(未圖示)中X射線檢測器51側上的X射線傳輸圖像A。
另外，圖7B表示X射線檢測信號處理部分(未圖示)中X射線檢測器61側上的X射線傳輸圖像B。
此外，圖7C表示X射線檢測信號處理部分(未圖示)中上述X射線傳輸圖像A、B的疊加圖像。
如上所述，在構成照射多個X射線的X射線雜質檢測裝置中，在任何情況下，X射線檢測部分51、61都位於傳送部分52的傳送方向上的不同位置處。這樣，即使對於相同的被檢測對象W，檢測時間也不同。
因此，當僅在X射線檢測信號處理部分(未圖示)中疊加兩個圖像A、B時，如圖7C所示，被檢測對象W與雜質G的圖像相差距離L(對應於時間)，產生所謂在該狀態下不能執行疊加處理的問題。
為了修正該時滯，在X射線檢測信號處理部分(未圖示)中需要特定的處理，例如信號延遲等。
另外，圖8A、8B和8C是表示根據具有上述多個X射線照射結構的常規X射線雜質檢測裝置，基於多個檢測信號的X射線檢測信號處理部分(未圖示)中被檢測對象W的X射線傳輸圖像另一實例的視圖。
圖8A表示X射線檢測信號處理部分(未圖示)中X射線檢測器51側上的X射線傳輸圖像A。
另外，圖8B表示X射線檢測信號處理部分(未圖示)中X射線檢測器61側上的X射線傳輸圖像B。
此外，圖8C表示X射線檢測信號處理部分(未圖示)中上述X射線傳輸圖像A、B的疊加圖像。
當被檢測對象W是蒸餾(retort)包裝食品等時，在由傳送部分52傳送期間可改變結構。
在圖8A、8B和8C所示實例中，當每個X射線檢測器51、61都執行檢測時，被檢測對象W的結構改變。
當被檢測對象W的結構如此改變時，在X射線檢測信號處理部分(未圖示)處，不執行兩個圖像的自身疊加處理。
根據該方法，在其中僅沿傳送部分52設置X射線生成部分和X射線檢測部分的結構中，不能提高X射線的雜質檢測精度。
特別是，在不同的生產線中，當檢測連續加工的被檢測對象W中是否混入雜質時，必須實時執行雜質檢測的確定。期望同時獲得高速和高精度的雜質檢測。
為了實現上述目的，根據本發明的第一方面，提供一種X射線雜質檢測裝置，包括X射線生成部分(1)，照射X射線；傳送部分(3)，傳送被檢測對象(W)，以穿過X射線生成部分照射出的X射線；第一傳感器模塊(2a)，沿穿過被檢測對象的X射線的傳輸方向設置，接收穿過被檢測對象的部分X射線，並通過使用穿過被檢測對象的部分X射線，輸出對應於第一X射線能量的第一電信號；和第二傳感器模塊(2b)，接收穿過被檢測對象的X射線的剩餘部分，並通過使用穿過被檢測對象的X射線的剩餘部分，輸出對應於不同於第一X射線能量的第二X射線能量的第二電信號，其中，根據分別對應於在基本相同的檢測時間、從第一和第二傳感器模塊輸出到相同被檢測對象的第一X射線能量和不同於第一X射線能量的第二X射線能量的第一電信號和第二電信號，檢測混入被檢測對象中的雜質的存在/不存在。
根據本發明的第二方面，提供一種根據第一方面的X射線雜質檢測裝置，其中，至少第一和第二傳感器模塊之一具有一個X射線濾波器，通過使用穿過被檢測對象的X射線的一部分或剩餘部分，使第一X射線能量與第二X射線能量彼此不同，相差一預定幅值。
根據本發明的第三方面，提供一種根據第一方面的X射線雜質檢測裝置，其中，第一傳感器模塊具有一個第一傳感器設備，通過傳送部分將該設備設置在垂直於被檢測對象傳送方向的預定位置上，該設備通過使用穿過被檢測對象的X射線的一部分來輸出對應於第一X射線能量的第一電信號，和沿著X射線的傳輸方向，將穿過被檢測對象的X射線的剩餘部分引導到第二傳感器模塊上。
根據本發明的第四方面，提供一種根據第三方面的X射線雜質檢測裝置，其中，第二傳感器模塊具有一個X射線濾波器，設置在對應於設置第一傳感器模塊的預定位置的位置上，該濾波器通過使用穿過被檢測對象的X射線的剩餘部分，使第二X射線能量與第一X射線能量相差一預定幅值，將剩餘部分從第一傳感器模塊引導到第二傳感器模塊上，和具有一個第二傳感器設備，輸出對應於第二X射線能量的第二電信號。
根據本發明的第五方面，提供一種根據第一方面的X射線雜質檢測裝置，其中，第一傳感器模塊具有一個第一閃爍器，和一個第一光接收元件，該閃爍器將穿過被檢測對象的X射線的一部分轉換為第一光，該光接收元件接收第一閃爍器轉換的第一光，並輸出對應於第一X射線能量的第一電信號，和沿著X射線的傳輸方向，將穿過被檢測對象的X射線的剩餘部分引導到第二傳感器模塊上。
根據本發明的第六方面，提供一種根據第五方面的X射線雜質檢測裝置，其中，第一傳感器模塊具有一個光反射器，將第一閃爍器轉換的第一光引導到光接收元件上。
根據本發明的第七方面，提供一種根據第五方面的X射線雜質檢測裝置，其中，第二傳感器模塊具有一X射線濾波器，通過使用穿過被檢測對象的X射線的剩餘部分，使第二X射線能量與第一X射線能量相差一預定幅值，將剩餘部分從第一傳感器模塊引導到第二傳感器模塊上，一個第二閃爍器，將第二X射線能量轉換成第二光，通過X射線濾波器使第二X射線能量與第一X射線能量相差預定幅值，和一個第二光接收元件，接收第二閃爍器轉換的第二光，並輸出對應於第二X射線能量的第二電信號。
根據本發明的第八方面，提供一種X射線雜質檢測方法，包括照射X射線；傳送被檢測對象(W)，以穿過X射線；由沿穿過被檢測對象的X射線傳輸方向設置的第一傳感器模塊(2a)來接收穿過被檢測對象的部分X射線，並通過使用穿過被檢測對象的部分X射線，輸出對應於第一X射線能量的第一電信號；和由第二傳感器模塊(2b)接收穿過被檢測對象的X射線的剩餘部分，並通過使用穿過被檢測對象的X射線的剩餘部分，輸出對應於不同於第一X射線能量的第二X射線能量的第二電信號，其中，根據分別對應於在基本相同的檢測時間、從第一和第二傳感器模塊輸出到相同被檢測對象的第一X射線能量和不同於第一X射線能量的第二X射線能量的第一電信號和第二電信號，檢測混入被檢測對象中的雜質的存在/不存在。
根據本發明的第九方面，提供一種根據第八方面的X射線雜質檢測方法，進一步包括通過位於至少第一和第二傳感器模塊之一處的一X射線濾波器，通過使用穿過被檢測對象的X射線的一部分或剩餘部分，使第一X射線能量與第二X射線能量彼此不同，相差一預定幅值。
根據本發明的第十方面，提供一種X射線雜質檢測方法，包括
照射X射線；傳送被檢測對象(W)，以穿過X射線；將穿過被檢測對象的部分X射線轉換成第一光；接收第一光，輸出對應於第一X射線能量的第一電信號；通過使用穿過被檢測對象的X射線的剩餘部分，獲得具有與第一X射線能量相差預定幅值的第二X射線能量的X射線；將具有第二X射線能量的X射線轉換成第二光；和接收第二光，並輸出對應於第二X射線能量的第二電信號，其中，根據分別對應於在基本相同的檢測時間、輸出到相同被檢測對象的第一X射線能量和不同於第一X射線能量的第二X射線能量的第一電信號和第二電信號，檢測混入被檢測對象中的雜質的存在/不存在。
根據上述結構，從X射線生成部分1照射到被檢測對象W的X射線穿過被檢測對象，被X射線檢測部分2接收。
X射線檢測部分2包括沿X射線傳輸方向設置在靠上和靠下位置上的多個傳感器模塊2a、2b。傳感器模塊2a、2b分別根據來自光接收元件23、33的X射線傳輸量來輸出X射線傳輸數據。
位於上級的傳感器模塊2a通過閃爍器21將X射線轉換為可視光，在可視光反射器22處反射該光，通過光接收元件23來檢測X射線傳輸量。
在位於下級的傳感器模塊2b中，X射線濾波器30使預定波段中的X射線能量衰減，通過閃爍器31將X射線轉換成可視光，之後由光接收元件33來檢測X射線傳輸量。
水平設置傳感器模塊2a、2b，以接收單個X射線束，並可同時檢測被檢測對象W。
另外，提供X射線濾波器30，因此可改變每個傳感器模塊2a、2b處接收到的X射線的輻射性質，並可強調被檢測對象W中的雜質G。
本發明的其它目的和優點在下述描述中被闡明，並一定程度上從該描述中變得明顯，或通過本發明的實踐來領會。通過下面具體指出的手段和組合，可實現和獲得本發明的目的和優點。
附圖的簡要描述引入並構成說明書一部分的
本發明的實施例，並與上述的概述和下述的實施例的具體描述一起來說明本發明的原理。
圖1是表示根據本發明第一實施例的X射線雜質檢測裝置的外部結構的透視圖；圖2是表示圖1的X射線檢測部分2的內部結構的圖，作為表示根據本發明第一實施例的X射線雜質檢測裝置的主要部分的示意圖；圖3A、3B和3C是表示根據本發明第一實施例的X射線雜質檢測裝置中，基於多個檢測信號的X射線檢測信號處理部分(未圖示)中被檢測對象W的X射線傳輸圖像的一個實例的視圖；圖4是表示圖1的X射線檢測部分2的內部結構的圖，作為表示根據本發明第三實施例的X射線雜質檢測裝置的主要部分的示意圖；圖5是表示一常規X射線雜質檢測裝置的結構示意圖；圖6是表示一常規的改進後的X射線雜質檢測裝置的結構示意圖；圖7A、7B和7C是表示通過具有多個X射線照射結構的常規X射線雜質檢測裝置，根據多個檢測信號的X射線檢測信號處理部分(未圖示)處被檢測對象W的X射線傳輸圖像的一個實例的視圖；圖8A、8B和8C是表示通過上述具有多個X射線照射結構的常規X射線雜質檢測裝置，根據多個檢測信號的X射線檢測信號處理部分(未圖示)處被檢測對象W的X射線傳輸圖像另一實例的視圖。
發明的詳細描述如附圖所述，對本發明的當前最佳實施例作詳細說明，其中，相同標號表示相同或對應的部分。
下面，參照附圖來具體、詳細描述本發明的多個實施例。
(第一實施例)圖1是表示根據本發明第一實施例的X射線雜質的外部結構的透視圖。
即，如圖1所示，根據本發明第一實施例的X射線雜質檢測裝置主要包括生成X射線的X射線生成部分1、從X射線生成部分1接收X射線的X射線檢測部分2、和在X射線生成部分1和X射線檢測部分2之間傳送被檢測對象的傳送部分3。
首先，構成X射線生成部分1，通過覆蓋X射線管4的外周來防止X射線洩漏，利用屏蔽板生成X射線。
其中，用屏蔽材料，例如鉛等形成屏蔽板，沿X射線管4的存儲部直線排列。
另外，在形成X射線雜質檢測裝置的外殼5的上部設置X射線生成部分1，該生成部分1向下照射X射線。
值得注意的是，如長短交替虛線所示，從X射線管4以基本向下擴展的圓錐形來照射X射線。
另外，構成X射線生成部分1，因此，通過散熱片來散除生成X射線時產生的熱量。
在傳送部分3的上表面側上的傳送帶的下表面位置處設置X射線檢測部分2。通過接收從X射線生成部分1照射的基本為圓錐形的X射線，X射線檢測部分2將對應於接收到的X射線能量的電信號輸出到控制裝置(未圖示)。
X射線檢測部分2具有容納於金屬盒中的線性閃爍器和X射線傳感器，和在金屬盒上表面形成開口的縫隙。
沿X射線傳感器布局形成縫隙，將X射線生成部分1照射出的基本圓錐平面形的X射線壓縮為線性形式，使X射線穿過設置在金屬盒內的X射線傳感器。
另外，傳送部分3使被檢測對象W(參照圖1和圖6)穿過X射線生成部分1照射到X射線檢測部分2的X射線部分。
傳送部分3包括輥子9、電機單元10、和傳送帶11。
另外，在傳送部分3處，通過電機單元10的驅動來旋轉輥子9，沿一個方向循環傳送帶11。
傳送帶11的循環方向是與X射線檢測部分的線傳感器的設置方向垂直的方向。
圖2是表示圖1的X射線檢測部分2的內部結構的圖，作為表示根據本發明第一實施例的X射線雜質檢測裝置的主要部分的示意圖。
即，如圖2所示，X射線檢測部分2由多個傳感器模塊構成。
X射線檢測部分2具有如下結構，其中，在所述實例中提供兩個傳感器模塊2a、2b。
這些傳感器模塊2a、2b被設置成在垂直方向上連接，以接收從圖1的X射線生成部分1照射出的單個X射線束。
一個傳感器模塊2a位於上級，另一個傳感器模塊2b位於下級。
這裡，閃爍器21、可視光反射器22、和光接收元件23位於上級的傳感器模塊2a處。
另外，X射線濾波器30、閃爍器31和光接收元件33位於下級的傳感器模塊2b處。
此時，光接收元件23、33由多個沿垂直於圖2畫面的深度方向設置成線性形式的光電二極體形成。
值得注意的是，X射線濾波器30、閃爍器21、31和可視光反射器22在沿光接收元件23、33設置的上述深度方向上也具有預定長度。
另外，可視光反射器22由整個反射鏡構成，並如圖所示，設置成傾斜45度。
另外，X射線濾波器30由改變X射線輻射性質(波段(wavelength band)，即能量)的輻射性質可變體構成。
X射線濾波器30由形成為薄板形式的例如鋁或銅等金屬、或碳、或樹脂材料構成。
X射線濾波器30衰減傳感器模塊2b接收的預定波段的X射線能量。
可根據用於X射線濾波器30使用的材料等來設定該預定波段。
根據該方法，在傳感器模塊2b處，例如，可獲得X射線生成部分1生成的X射線中，僅具有必需的X射線波段的預定X射線能量的X射線，該X射線與具有傳感器模塊2a處接收的預定波段的X射線能量的X射線不同。
根據該方法，通過使用在傳感器模塊2a、2b處具有不同預定X射線能量的X射線，可強調具有不同材料的被檢測對象和雜質的陰影。
值得注意的是，至少在傳感器模塊2b處使未在傳感器模塊2a處轉換為可視光的剩餘部分的X射線輻射性質改變。
根據該方法，使得傳感器模塊2a處接收的X射線輻射性質與傳感器模塊2b處接收的X射線不同。
下面描述上述結構的X射線雜質檢測裝置的雜質檢測操作。
首先，在沿著由傳送部分3傳送的被檢測對象的路徑的位置處，將X射線生成部分1照射出的X射線照射到被檢測對象上。
利用該X射線的照射，X射線檢測部分2的對應傳感器模塊2a、2b檢測到穿過被檢測對象的X射線。
一個傳感器模塊2a通過閃爍器2 1將穿過被檢測對象的部分X射線轉換為光。
可視光反射器22將閃爍器21處轉換的光反射成水平正交方向90度，之後，由光接收元件23接收該光。
這裡，光接收元件23的每個光電二極體都將接收到的光轉換為電信號，將該信號輸出到控制裝置(未圖示)。
因為光接收元件23位於其不直接從X射線生成部分1接收X射線的位置處，所以可提高其壽命。
另外，傳感器模塊2b處接收在傳感器模塊2a處未被轉換成可視光的X射線。
在X射線濾波器30處改變這些X射線的輻射性質，之後，閃爍器31將X射線轉換成光。
光接收元件33接收閃爍器31處轉換的光。
這裡，光接收元件33的每個光電二極體都將接收到的光轉換為電信號，並將該信號輸出給控制裝置(未圖示)。
光接收元件33位於從X射線生成部分1直接接收X射線的剩餘部分的較低位置處，並由X射線濾波器30來衰減接收到的X射線。因此，可提高其壽命。
對應的傳感器模塊2a、2b的光接收元件23、33分別輸出具有與穿過被檢測對象的X射線部分和其剩餘部分對應的不同能量的X射線傳輸數據。
控制裝置(未圖示)生成具有對應於X射線傳輸數據的X射線量的密度等級的X射線傳輸圖像。
圖3A、3B和3C是表示對應傳感器單元2a、2b輸出的X射線傳輸圖像的一個實例的視圖。
在該圖所示實例中，僅顯示了被檢測對象的輪廓。但是，實際上，根據X射線傳輸量，被檢測對象具有預定密度。
另外，因為雜質G的X射線傳輸量小，所以其密度顯示得比被檢測對象W的高。
值得注意的是，對於雜質G的X射線傳輸量的圖中說明，為了方便，大量的陰影線(較高密度)表示X射線傳輸量較小的狀態。
在圖像擴展後，獲得一個傳感器單元2a輸出的X射線傳輸數據，作為圖3A所示的X射線傳輸圖像A。
另外，在圖像擴展後，獲得傳感器單元2b輸出的X射線傳輸數據，作為圖3B所示的X射線傳輸圖像B。
如這些附圖所示，當X射線傳輸圖像A中雜質G的密度低(雜質G的X射線傳輸量高)且X射線傳輸圖像B中雜質G的密度高(雜質G的X射線傳輸量低)時，假設通過控制裝置(未圖示)的圖像處理來執行這些X射線傳輸圖像A、B的(A+B)，則可獲得結果，作為圖3C所示的圖像A+B的狀態。
根據該方法，通過控制裝置(未圖示)使傳感器模塊2a處接收的X射線和傳感器模塊2b處接收的X射線的輻射性質互不相同，使雜質G的密度相對高，並對應於被檢測對象W來強調雜質G，可容易地析取出雜質G。
另外，控制裝置(未圖示)的圖像處理不限於疊加(加法)處理，也可執行差(減法)處理。
例如，如果執行從X射線傳輸圖像B中減去A的差(B-A)，則保持雜質G的密度，使被檢測對象W的密度低。結果，可按照與疊加(A+B)基本相同的方法來析取雜質G。
將上述兩個傳感器單元2a、2b設置成在單個X射線束的傳輸方向上垂直連接。
根據該方法，對應於傳送部分3上傳送的被檢測對象W的傳送方向，在基本相同時間執行相同點處的被檢測對象W的X射線雜質檢測。
因此，如圖3A、3B、和3C所示，在傳感器單元2a、2b的X射線傳輸圖像A、B中不會產生傳送方向上的偏移。
因此，可容易執行控制裝置(未圖示)的兩個圖像數據的疊加(或差)處理，不必實施匹配兩個圖像數據的電延遲處理等，可容易析取雜質G。
另外，當波傳送時被檢測對象W變形，因為兩個X射線傳輸圖像A、B按照該變形以相同方式變形，所以可得到兩個圖像的匹配。
在控制裝置(未圖示)處，根據上述圖像處理後的X射線傳輸數據，確定被檢測對象W中(包括其表面上)是否有雜質。根據確定結果向外部輸出表示良好項(沒有雜質)或缺陷項(有雜質)的分類信號等。
之後，傳送完成上述檢測的被檢測對象W，此後，位於後級的選擇器等根據控制裝置(未圖示)輸出的分類信號將被檢測對象分類為良好項或缺陷項。
另外，X射線檢測部分2具有多個傳感器模塊2a、2b，但具有單個X射線生成部分1。因此，即使不提供多個X射線生成部分1和X射線檢測部分2，也可基於具有不同輻射性質的X射線來執行雜質檢測。因此，當抑制成本增加的同時，可執行上述雜質檢測。
下面說明上述多個傳感器模塊2a、2b的雜質檢測的具體實例。
在一個傳感器模塊2a處，因為沒有X射線濾波器30，所以接收到傳輸量未被衰減的X射線。傳感器模塊2a將對應於這些X射線傳輸量的電信號輸出到控制裝置(未圖示)。
另外，在提供了X射線濾波器30的傳感器模塊2b處，接收傳輸量未被衰減的X射線。傳感器模塊2b將對應於這些X射線傳輸量的電信號輸出到控制裝置(未圖示)。
在具體實例中，可考慮如下情況，其中，加工食品中原有的骨頭、貝殼等、或加工食品中原來沒有的金屬等被檢測為作為加工食品的被檢測對象W中(包括其表面上)的雜質G。
在該情況下，僅以傳感器模塊2a處輸出的X射線傳輸數據強調X射線難以傳輸的金屬，在傳感器模塊2a處接收傳輸量未被衰減的X射線。
接著，X射線濾波器30僅衰減預定波段的X射線能量，在該預定波段下，該X射線能量在X射線生成部分1生成的X射線中是高的。這樣，在控制裝置(未圖示)處，可強調被檢測對象W和雜質G中軟材料的陰影。
另外，根據接收X射線濾波器30已去除具有高的X射線能量部分(即低X射線能量)的X射線的傳感器模塊2b的X射線傳輸數據，在控制裝置(未圖示)處，也可強調可容易穿過X射線的骨頭和貝殼等(小的雜質和薄的雜質)。
根據該方法，在控制裝置(未圖示)處，由於根據來自傳感器模塊2a和傳感器模塊2b的兩個X射線傳輸數據，對應於期望雜質G的類型來設定多個臨界值，所以可確定被選擇為缺陷項的被檢測對象W中的雜質是否僅是骨頭、貝殼等(小的雜質或薄的雜質)，或僅是金屬等，或包括骨頭、貝殼等(小的雜質或薄的雜質)和金屬等。除了上述良好項和缺陷項的分類信號外，可向外部輸出確定信號。
例如，設定作為雜質G種類的骨頭、金屬等被混入用作被檢測對象W的火腿食品中，執行包括每種雜質G的檢測的檢測。
因此，由於上述具有接收不同輻射性質X射線的傳感器模塊2a、2b的X射線雜質檢測裝置，所以可單獨檢測容易穿過X射線的雜質(例如骨頭和貝殼等小雜質或薄雜質)和難以穿過X射線的雜質(金屬等)。這樣，可不限制被檢測雜質的性質來執行高精度的雜質檢測。
另外，不用說，如上所述，通過使兩個X射線傳輸圖像經歷控制裝置(未圖示)處的上述疊加或差處理，可執行析取處理，例如分別對應於被檢測對象W強調雜質G。
值得注意的是，如圖2中虛線所示，X射線濾波器30可位於傳感器單元2a處，而不位於傳感器單元2b處。
(第二實施例)上述第一實施例為如下情況，其中，如圖2所示，通過在一個傳感器單元2b處提供X射線濾波器30來改變X射線的輻射性質。
第二實施例是如下結構(未圖示)，使用具有分別不同X射線/光轉換特性的部件作為傳感器單元2a、2b處提供的閃爍器21、31，在傳感器單元2b處不提供X射線濾波器30。
根據該方法，在第二實施例中，傳感器單元2a、2b分別檢測具有不同X射線波段即能量的X射線傳輸量。這樣，即使不用X射線濾波器30，也可象使用X射線濾波器30情況中同樣的方法在對應傳感器單元2a、2b處檢測不同種類的雜質。
另外，由於控制裝置(未圖示)進行的X射線傳輸圖像的疊加處理或差處理，所以可相對於被檢測對象W來強調雜質G。
(第三實施例)圖4是表示X射線檢測部分2的內部結構的圖，作為表示根據本發明第三實施例的X射線雜質檢測裝置的主要部分的結構示意即，如圖4所示，根據本發明第三實施例的X射線雜質檢測裝置情況如下，其中，在X射線檢測部分2處提供了三個傳感器模塊2a、2b和2c。
這些傳感器模塊2a、2b和2c相應設置成在垂直方向上連接，以接收從X射線生成部分1照射的單個X射線束。
在此情況下，按與上述第一實施例中傳感器模塊2a、2b相同的方法來構造最上和最下的傳感器模塊2a、2b。
另外，位於中間的傳感器模塊2c結合傳感器模塊2a和傳感器模塊2b。
即，如圖4所示，在傳感器模塊2c處提供X射線濾波器40、閃爍器41、可視光反射器42和光接收元件43。
這裡，改變X射線以具有分別不同輻射性質的濾波器被用作位於中間和最下傳感器模塊2c、2b上的X射線濾波器40、30。
具體而言，使用X射線濾波器40、30(可部分疊加)，其中，至少由最下X射線濾波器30衰減的X射線的預定波段即能量不同於中間X射線濾波器40衰減的X射線的預定波段即能量。
對應於最上的傳感器模塊2a處未轉換為可視光的X射線的剩餘部分，在中間傳感器模塊2c處改變輻射性質。
另外，對應於最上的傳感器模塊2a和中間傳感器模塊2c處未轉換為可視光的X射線的剩餘部分，在最下傳感器模塊2b處改變輻射性質。
根據該方法，各傳感器模塊2a、2b和2c處接收的X射線的輻射性質都不同。
根據該方法，在本發明中，通過提供垂直的兩級或多級的傳感器模塊並使每個傳感器模塊2a、2b和2c處X射線的輻射性質不同，可因此強調並檢測出不同種類的雜質G。
另外，在本發明中，位置距最下傳感器模塊越遠，則傳感器模塊接收到的X射線能量衰減得越多。這樣，即使雜質G是軟材料，也可被強調並被檢測出。
值得注意的是，即使提供兩級或多級的傳感器模塊，這些傳感器模塊也都接收單個X射線束。這樣，因為總是同時檢測出傳送部分3傳送的被檢測對象W的相同點，所以控制裝置(未圖示)可容易執行圖像處理。
如上所述，在根據本發明的X射線雜質檢測裝置中，因為沿單個X射線束的照射方向垂直設置多個傳感器模塊並在期望的傳感器模塊處提供X射線濾波器，所以各傳感器模塊可同時接收具有不同輻射性質的X射線，並可通過簡單的結構來精確地檢測出被檢測對象中的雜質。
此時，因為各傳感器模塊總輸出對應於相同點的X射線傳輸數據，所以在相同的檢測時間檢測出被檢測對象的相同點，可容易執行使用擴展後圖像數據的圖像處理，例如疊加、差等，並可容易提高檢測雜質的精度。
另外，因為各傳感器模塊可檢測出混入被檢測對象中的各雜質，例如容易穿過X射線的雜質，難以穿過X射線的雜質等，所以不限制被檢測的雜質，可執行精確的雜質檢測。
另外，由於如下結構，其中，在模塊中提供一光反射器，將一光接收元件設置成遠離X射線的照射方向，所以可提高光接收元件的壽命。
另外，由於如下結構，其中，傳感器模塊分別具有具備不同光轉換特性的閃爍器，所以可不提供X射線濾波器來檢測不同雜質。
另外，根據本發明的X射線雜質檢測裝置，通過使用如下結構，其中，在傳送部分順序傳送被檢測對象的生產線等上檢測不同種類的雜質，在改變輻射性質的同時，可在不同傳感器模塊處同時執行雜質檢測。這樣，可執行實時和高精度的雜質檢測，並可獲得提高整個裝置性能的效果。
對於本領域的技術人員而言，其它優點和變更是顯而易見的。因此，本發明在更寬的方面不限於這裡所示和所述的特定細節和代表性的實施例。因此，在不脫離下面權利要求及其等同表達所定義的一般發明概念的精神或範圍下，可進行各種變更。
權利要求
1.一種X射線雜質檢測裝置，其特徵在於包括一個X射線生成部分(1)，照射X射線；一個傳送部分(3)，傳送被檢測對象，以穿過X射線生成部分(1)照射出的X射線；一個第一傳感器模塊(2a)，沿穿過被檢測對象的X射線的傳輸方向設置，接收穿過被檢測對象的部分X射線，並通過使用穿過被檢測對象的部分X射線，輸出對應於第一X射線能量的第一電信號；和一個第二傳感器模塊(2b)，接收穿過被檢測對象的X射線的剩餘部分，並通過使用穿過被檢測對象的X射線的剩餘部分，輸出對應於不同於第一X射線能量的第二X射線能量的第二電信號，其中，根據在基本相同的檢測時間、從第一和第二傳感器模塊(2a、2b)輸出的對於相同被檢測對象的分別對應於第一X射線能量和不同於第一X射線能量的第二X射線能量的第一電信號和第二電信號，檢測混入被檢測對象中的雜質的存在/不存在。
2.根據權利要求1所述的X射線雜質檢測裝置，其特徵在於，至少第一和第二傳感器模塊(2a、2b)之一具有一個X射線濾波器(30)，通過使用穿過被檢測對象的X射線的一部分或剩餘部分，使第一X射線能量與第二X射線能量彼此不同，相差一預定幅值。
3.根據權利要求1所述的X射線雜質檢測裝置，其特徵在於，第一傳感器模塊(2a)具有一個第一傳感器設備(23)，將該設備設置在垂直於被檢測對象傳送方向的預定位置上，該設備通過使用穿過被檢測對象的X射線的一部分來輸出對應於第一X射線能量的第一電信號，和沿著X射線的傳輸方向，將穿過被檢測對象的X射線的剩餘部分引導到第二傳感器模塊上。
4.根據權利要求3所述的X射線雜質檢測裝置，其特徵在於，第二傳感器模塊(2b)具有一個X射線濾波器(30)，該X射線濾波器(30)設置在對應於設置第一傳感器模塊(2a)的預定位置的位置上，該濾波器通過使用穿過被檢測對象的X射線的剩餘部分，使第二X射線能量與第一X射線能量相差一預定幅值，將剩餘部分從第一傳感器模塊(2a)引導到第二傳感器模塊(2b)上，和具有一個第二傳感器設備(33)，該傳感器設備(33)輸出對應於第二X射線能量的第二電信號。
5.根據權利要求1所述的X射線雜質檢測裝置，其特徵在於，第一傳感器模塊(2a)具有一個第一閃爍器(21)，和一個第一光接收元件(23)，該閃爍器將穿過被檢測對象的X射線的一部分轉換為第一光，該光接收元件接收第一閃爍器(21)轉換的第一光，並輸出對應於第一X射線能量的第一電信號，和沿著X射線的傳輸方向，將穿過被檢測對象的X射線的剩餘部分引導到第二傳感器模塊上。
6.根據權利要求5所述的X射線雜質檢測裝置，其特徵在於，第一傳感器模塊(2a)具有一個光反射器(22)，將第一閃爍器(21)轉換的第一光引導到光接收元件(23)上。
7.根據權利要求5所述的X射線雜質檢測裝置，其特徵在於，第二傳感器模塊(2b)具有一個X射線濾波器(30)，該X射線濾波器(30)通過使用穿過被檢測對象的X射線的剩餘部分，使第二X射線能量與第一X射線能量相差一預定幅值，將剩餘部分從第一傳感器模塊引導到第二傳感器模塊上，一個第二閃爍器(31)，將第二X射線能量轉換成第二光，通過X射線濾波器(30)使第二X射線能量與第一X射線能量相差預定幅值，和一個第二光接收元件(33)，接收第二閃爍器(31)轉換的第二光，並輸出對應於第二X射線能量的第二電信號。
8.一種X射線雜質檢測方法，其特徵在於包括照射X射線；傳送被檢測對象，以穿過X射線；由沿穿過被檢測對象的X射線傳輸方向設置的第一傳感器模塊(2a)來接收穿過被檢測對象的部分X射線，並通過使用穿過被檢測對象的該一部分X射線，輸出對應於第一X射線能量的第一電信號；和由第二傳感器模塊(2b)接收穿過被檢測對象的X射線的剩餘部分，並通過使用穿過被檢測對象的X射線的剩餘部分，輸出對應於不同於第一X射線能量的第二X射線能量的第二電信號，其中，根據在基本相同的檢測時間、從第一和第二傳感器模塊輸出的對於相同被檢測對象的分別對應於第一X射線能量和不同於第一X射線能量的第二X射線能量的第一電信號和第二電信號，檢測混入被檢測對象中的雜質的存在/不存在。
9.根據權利要求8所述的X射線雜質檢測方法，其特徵在於，進一步包括通過位於第一和第二傳感器模塊至少之一處的一個X射線濾波器，通過使用穿過被檢測對象的X射線的一部分或剩餘部分，使第一X射線能量與第二X射線能量彼此不同，相差一預定幅值。
10.一種X射線雜質檢測方法，其特徵在於包括照射X射線；傳送被檢測對象，以穿過X射線；將穿過被檢測對象的部分X射線轉換成第一光；接收第一光，輸出對應於第一X射線能量的第一電信號；通過使用穿過被檢測對象的X射線的剩餘部分，獲得具有與第一X射線能量相差預定幅值的第二X射線能量的X射線；將具有第二X射線能量的X射線轉換成第二光；和接收第二光，並輸出對應於第二X射線能量的第二電信號，其中，根據在基本相同的檢測時間、對於相同被檢測對象輸出的分別對應於第一X射線能量和不同於第一X射線能量的第二X射線能量的第一電信號和第二電信號，檢測混入被檢測對象中的雜質的存在/不存在。
全文摘要
一種X射線雜質檢測裝置及方法,其中傳送部分(3)傳送被檢測對象,以穿過X射線生成部分(1)照射出的X射線。沿穿過被檢測對象的X射線的傳輸方向設置第一傳感器模塊(2a),接收穿過被檢測對象的部分X射線,並輸出對應於第一X射線能量的第一電信號。第二傳感器模塊(2b)接收穿過被檢測對象的X射線的剩餘部分,並輸出對應於不同於第一X射線能量的第二X射線能量的第二電信號。根據在基本相同的檢測時間從第一和第二傳感器模塊(2a、2b)輸出的第一電信號和第二電信號,可檢測混入被檢測對象中的雜質的存在/不存在。
文檔編號G01T1/00GK1389724SQ0212227
公開日2003年1月8日 申請日期2002年6月4日 優先權日2001年6月4日
發明者大槻智保 申請人:安立股份有限公司