JPH0599628A - 厚さ測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】赤外線または電離性放射線としての検出放射線
を用いた透過形の厚さ測定装置において、検出放射線を
検出する検出器の出力信号から被測定物の厚さ等を算出
する演算を検出器が検出放射線を検出する都度行わなく
てもよいようにして、測定動作の高速化等を図る。 【構成】検出器の出力信号の値Ｓに対応した被測定物の
厚さ等を予め算出してこの算出結果を表すデータＤを信
号値Ｓごとにデータ記憶部の異なる記憶領域に記憶させ
ておき、しかる後該記憶部に入力される検出器出力信号
の値Ｓに応じてデータＤを選択してこの選択したＤを表
す信号を該記憶部から出力させるようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、赤外線または電離性放
射線としての検出放射線を用いて行う透過形の厚さ測定
装置、特に、厚さ測定動作の高速化と装置の小形化と故
障発生頻度の低下とを図ることができる測定装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】図３は放射線を用いて行う従来の透過形
厚さ測定装置１の構成図である。図３において、２は放
射線源３から出射されたビーム状の放射線、４は、被測
定物５を透過した放射線２が入射されかつ入射された放
射線２の強さＩを表すアナログ信号としての放射線検出
信号６ａを出力する放射線検出器６と、入力される信号
６ａをｎビットのディジタル信号としての検出信号７ａ
に変換するＡＤ変換器７とからなる放射線検出部、８
は、検出信号７ａが入力されかつこの信号７ａを用いて
後述する(1) 式右辺の演算としての厚さ算出演算Ｃ１を
行って被測定物５における放射線２の透過経路に沿った
見掛けの厚さｔを表すディジタル信号９ａを出力する厚
さ演算器９と、信号９ａが入力されかつこの信号９ａが
表す見掛けの厚さｔに対して予め求めておいた補正値を
加える補正演算Ｃ２を行って厚さｔに対応した被測定物
５の正しい厚さＴを表すディジタル信号１０ａを出力す
る補正演算器１０と、信号１０ａが入力されかつ可変の
厚さ基準値Ｔｓを内蔵しておりかつ信号１０ａが表す厚
さＴの厚さ基準値Ｔｓからの偏差εを表すディジタル信
号としての第１測定原信号１１ａを出力する減算器１１
とからなる演算処理部で、１２は信号１１ａをアナログ
信号としての測定信号１２ａに変換するＤＡ変換器であ
る。そうして、前述した厚さ測定装置１は被測定物５を
除く図示の各部からなる装置である。測定装置１におい
ては、放射線検出信号６ａ、したがって信号７ａが表す
放射線２の強さＩが、線源３と検出器６との間から被測
定物５を取り除いた時のＩの値をＩｏ、被測定物５の放
射線２に対する吸収係数をμ、被測定物５における放射
線２の透過経路に沿った厚さをｔとして(1) 式で表さ
れ、この結果、(1) 式から(2) 式が得られるので、厚さ
演算器９が上述の動作をするように構成されている。そ
うして、また、この測定装置１においては、被測定物５
において生じる放射線２の散乱現象等のため演算器出力
信号９ａが表す厚さｔが正しい厚さＴとは異なった値に
なるので、上述の補正演算器１０が設けられており、さ
らに、この装置１は被測定物５としての鉄板を上記の厚
さ基準値Ｔｓになるように圧延する設備において圧延後
の厚さＴを経時的に連続して監視する装置として構成さ
れたものであるので、上述した減算器１１が設けられて
いる。測定装置１は上述のように構成されているので、
信号１２ａによって偏差εを測定し得ることが明らかで
あり、また演算器出力信号１０ａによって厚さＴを測定
し得ることも明らかで ある。 Ｉ＝Ｉｏ・ｅｘｐ（−μｔ）………………………………………(1) ｔ＝（１／μ）・ｌｎ（Ｉｏ／Ｉ）………………………………………(2)

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】測定装置１は上述の構
成となっているので、この場合、第１測定原信号１１ａ
が検出信号７ａの変化に対して演算器９，１０及び減算
器１１の各々における演算時間の合計時間だけ遅れるこ
とが明らかで、したがって、この装置１には偏差εまた
は厚さＴの測定動作の速度が遅いという問題点がある。
そうして、また、測定装置１では、演算処理部８が演算
器９，１０と減算器１１とで構成されていて構成が複雑
でありかつ５ｃｍ×５ｃｍ×２ｃｍ程度の大きさとなる
のが通例であるから、装置１の小形化や故障発生頻度の
低下を図ることが困難であるという問題点もある。本発
明の目的は、透過放射線２を検出した都度演算処理部８
における各演算Ｃ１〜Ｃ３を行わなくてもよいようにす
ることによって演算器９，１０や減算器１１を不要に
し、もって、測定動作の高速化、厚さ測定装置の小形
化、厚さ測定装置における故障発生頻度の低下を図るこ
とにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明においては、 １）被測定物を透過した赤外線または電離性放射線とし
ての検出放射線が入射され、かつ前記検出放射線の強さ
を表すｎビットのディジタル信号としての検出信号を出
力する検出放射線検出部と、それぞれアドレス番号がつ
けられた複数個の単位記憶領域が設けられ、かつ前記検
出信号の２ⁿ 通りのディジタル値のうちの所定通りのデ
ィジタル値の各々に対応した前記アドレス番号を有する
前記単位記憶領域にそれぞれ一個の寸法データが記憶さ
れており、かつ前記検出信号が入力されるとこの検出信
号の前記ディジタル値に対応した前記アドレス番号を有
する前記単位記憶領域に記憶された前記寸法データを表
す測定原信号を出力するデータ記憶部とを備え、前記測
定原信号にもとづき前記被測定物における前記検出放射
線の透過経路に沿った厚さまたはこの厚さの所定厚さ基
準値からの偏差を測定する厚さ測定装置であって、前記
寸法データはこの寸法データが記憶された前記単位記憶
領域の前記アドレス番号に対応した前記検出信号のディ
ジタル値を用いて予め算出した前記被測定物の前記厚さ
またはこの厚さの前記偏差を表すデータであるように厚
さ測定装置を構成し、また、 ２）被測定物を透過した赤外線または電離性放射線とし
ての検出放射線が入射され、かつ前記検出放射線の強さ
を表すｎビットのディジタル信号としての検出信号を出
力する検出放射線検出部と、前記検出信号が入力され、
かつこの検出信号のディジタル値を用いて厚さ算出演算
を行い続いてこの厚さ算出演算の結果を補正する補正演
算を行って前記被測定物における前記検出放射線の透過
経路に沿った厚さまたはこの厚さの所定厚さ基準値から
の偏差のいずれか一方を表す第１測定原信号を出力する
演算処理部と、前記検出信号が入力され、かつそれぞれ
アドレス番号がつけられた複数個の単位記憶領域が設け
られ、かつ前記検出信号の２ⁿ 通りのディジタル値のう
ちの所定通りのディジタル値の各々に対応した前記アド
レス番号を有する前記単位記憶領域にそれぞれ一個の寸
法データが記憶されており、かつ前記検出信号が入力さ
れるとこの検出信号の前記ディジタル値に対応した前記
アドレス番号を有する前記単位記憶領域に記憶された前
記寸法データを表す測定原信号を出力するデータ記憶部
と、前記第１測定原信号と前記測定原信号とを切り換え
て出力する信号切換部とを備え、前記信号切換部の出力
信号にもとづき前記被測定物の前記厚さまたはこの厚さ
の前記偏差を測定する厚さ測定装置であって、前記寸法
データはこの寸法データが記憶された前記単位記憶領域
の前記アドレス番号に対応した前記検出信号のディジタ
ル値を用いて予め算出した前記被測定物の前記厚さまた
はこの厚さの前記偏差を表すデータであるように厚さ測
定装置を構成する。

【０００５】

【作用】上記のように構成すると、演算処理部を備えて
いない厚さ測定装置の場合、検出信号が上述した演算処
理部８に入力されることによって得られるディジタル信
号１０ａまたは１１ａの各値を表すデータを寸法データ
としてデータ記憶部に記憶させておくことによって、こ
のデータ記憶部に検出信号が入力されると直ちにこの検
出信号のディジタル値に対応した被測定物の厚さまたは
該厚さの所定厚さ基準値からの偏差を表す測定原信号が
データ記憶部から出力されるので、測定動作の速い厚さ
測定装置が得られることになり、また、この場合、上述
の演算器９，１０及び減算器１１からなる演算処理部８
が一個のデータ記憶部となってこの記憶部が処理部８よ
りも簡単な構成であることは明らかであり、かつこのデ
ータ記憶部は前述の大きさを有する演算処理部８に比べ
てかなり小形に形成することができるので、小形でかつ
故障発生頻度の低い厚さ測定装置が得られることにな
る。そうして、さらに、演算処理部を備えた厚さ測定装
置の場合、データ記憶部が、演算処理部を備えていない
上述の厚さ測定装置のデータ記憶部におけると同様に、
検出信号が入力された場合厚さ算出演算等の上述の演算
動作Ｃ１〜Ｃ３を行うことなく直ちに測定原信号を出力
するので、信号切換部によって測定原信号を該切換部の
出力信号とすることによって、この厚さ測定装置が測定
動作の速い装置となることは明らかである。

【０００６】

【実施例】図１は本発明の一実施例の構成説明図で、本
図の図３と異なるところは、図３の演算処理部８にかえ
てデータ記憶部１３が設けられていて、この記憶部１３
と放射線源３と放射線検出部４と前述のＤＡ変換器１２
に対応したＤＡ変換器１４とで厚さ測定装置１５が構成
されていることと、記憶部１３に後述する寸法データＤ
を記憶させるためのパソコン１６が描かれていること
で、ここに、記憶部１３は、それぞれアドレス番号Ａが
つけられた複数個の単位記憶領域１３ａが設けられ、か
つ前記寸法データＤを表すデータ信号１３Ｃが入力され
ることによってｎビットの検出信号７ａの２ⁿ 通りのデ
ィジタル値Ｓのうちの所定のＢ通りのディジタル値Ｓの
各々に対応したアドレス番号Ａを有する記憶領域１３ａ
にそれぞれ一個の前記寸法データＤが記憶されており、
かつ検出信号７ａが入力されるとこの信号７ａのディジ
タル値Ｓに対応したアドレス番号Ａを有する記憶領域１
３ａに記憶された上記データＤを表すディジタル信号と
しての測定原信号１３ｂを出力するようにしたもので、
また、上記寸法データＤはこのＤが記憶された領域１３
ａのアドレス番号Ａに対応した信号７ａのディジタル値
Ｓを用いて後述する演算方法で予め算出した被測定物５
の正しい厚さＴの所定厚さ基準値Ｔｓからの偏差εを表
すデータである。そうして、ここに、上記ディジタル値
Ｓを用いてＴの偏差εを算出する演算は測定装置１にお
ける演算器９，１０のそれぞれにおいて行われる厚さ算
出演算Ｃ１及び補正演算Ｃ２にと装置１における減算器
１１において行われる減算Ｃ３とからなる演算と全く同
様な演算で、図１に示したパソコン１６は、入力部１６
１に入力された後述するディジタル入力信号１７と入力
部１６２に入力された可変の厚さ基準値Ｔｓとを用いて
上記の演算Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３を行って偏差εを求めてこ
のεを表すデータとしての上述の寸法データＤを表す出
力信号１６ａを出力部１６３からデータ記憶部１３に前
述のデータ信号１３Ｃとして入力することによって記憶
部１３にデータＤを記憶させるようにしたものである。
そうして、上述したディジタル入力信号１７は検出信号
７ａかまたはこの信号７ａの代替信号としての模擬検出
信号Ｅかのいずれかの信号である。図１におけるＤＡ変
換器１４は入力された測定原信号１３ｂに対してＤＡ変
換を行ってアナログ測定信号１４ａを出力するようにし
た変換器である。また、上述した検出信号７ａのＢ通り
のディジタル値ＳのＢは、厚さ基準値Ｔｓに対応したデ
ィジタル値Ｓの値Ｓｓを含むＳの所定範囲内にあるＳの
個数で、さらに、Ｂは２ⁿ に等しい値であっても差し支
えないものである。厚さ測定装置１５は上述のように構
成されているので測定信号１４ａによって偏差εを測定
し得ることが明らかであり、また、この場合、検出信号
７ａが記憶部１３に入力されると、測定装置１において
行われる演算Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３を行うことなく、直ちに
信号７ａの値Ｓに対応した偏差εを表す信号１３ｂが記
憶部１３から出力されるので、この測定装置１５によれ
ばεの測定を極めて速い速度で行うことができることに
なる。そうして、また、この装置１５においては記憶部
１３の構成が演算器９，１０と減算器１１とからなる図
３における演算処理部８の構成よりも簡単であることは
明らかであり、かつ上述した５ｃｍ×５ｃｍ×２ｃｍ程
度の大きさを有する処理部８に対して記憶部１３をラン
ダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）を用いて２ｃｍ×３ｃｍ
×0.５ｃｍ程度の大きさにすることができるので、測定
装置１５は小形化が可能でかつ故障発生頻度の低い厚さ
測定装置であるということになる。

【０００７】図２は図１に実施例を示した本発明とは別
の本発明の一実施例の構成説明図で、本図の図１及び図
３と異なる所は検出信号７ａが演算処理部８とデータ記
憶部１３との双方に入力されていることと、処理部８が
出力する第１測定原信号１１ａを記憶部１３にデータ信
号１３ｃとして入力し得るようになっていることと、信
号１１ａと１３ｂとを切り換えて出力する信号切換部１
８が設けられていてこの切換部１８の出力信号をＤＡ変
換機１４によってアナログ測定信号１４ａに変換するよ
うになっていることである。１９は被測定物５を除く図
示の各部からなる厚さ測定装置である。測定装置１９は
上述のように構成されているので、信号切換部１８によ
り信号１１ａを変換機１４に入力した場合の測定信号１
４ａによって前述の偏差εを測定し得ることが明らかで
あるが、また、この場合、演算処理部８に検出信号７ａ
のかわりに前述の模擬検出信号Ｅを入力することによっ
て得られる該信号Ｅの値に対応した偏差εを表す信号１
１ａをデータ信号１３ｃとして記憶部１３に入力するこ
とによって、このεを表す寸法データＤが、信号Ｅのデ
ィジタル値に対応した記憶部１３におけるアドレス番号
Ａの単位記憶領域１３ａに記憶されているので、図２に
おいて切換部１８により記憶部１３が出力する測定原信
号１３ｂを変換機１４に入力した場合にも測定信号１４
ａにより偏差εを測定することが出来て、この後者の場
合、測定装置１５におけると同様に速い速度でεを測定
し得ることが明らかである。そうして、測定装置１９に
おいては同じ検出信号７ａが処理部８と記憶部１３とに
入力されかつこれらの両方からいずれも偏差εを表す信
号１１ａ，１３ｂが出力されるので、この装置１９は処
理部８と記憶部１３の各信号出力機能の相互監視を行う
のに好都合な装置であるということができる。

【０００８】上述の各実施例においては演算処理部８及
び記憶部１３が共に偏差εを表す信号を出力するように
したが、本発明においては、処理部８における減算機１
１を省略しまた記憶部１３に記憶された寸法データＤが
被測定物５の厚さＴを表すようにすることによって、測
定装置１５，１９を測定信号１４ａが厚さＴを表す本発
明実施例としての厚さ測定装置としても差し支えない。
また、上述の各実施例は放射線２を用いて厚さ測定を行
うものであったが、本発明は赤外線を用いて行う透過形
の厚さ測定にも適用できるものである。

【０００９】

【発明の効果】上述したように、本発明においては、 １）被測定物を透過した赤外線または電離性放射線とし
ての検出放射線が入射され、かつ前記検出放射線の強さ
を表すｎビットのディジタル信号としての検出信号を出
力する検出放射線検出部と、それぞれアドレス番号がつ
けられた複数個の単位記憶領域が設けられ、かつ前記検
出信号の２ⁿ 通りのディジタル値のうちの所定通りのデ
ィジタル値の各々に対応したアドレス番号を有する単位
記憶領域にそれぞれ一個の寸法データが記憶されてお
り、かつ検出信号が入力されるとこの検出信号のディジ
タル値に対応したアドレス番号を有する単位記憶領域に
記憶された寸法データを表す測定原信号を出力するデー
タ記憶部とを備え、前記測定原信号にもとづき被測定物
における検出放射線の透過経路に沿った厚さまたはこの
厚さの所定厚さ基準値からの偏差を測定する厚さ測定装
置であって、前記寸法データはこの寸法データが記憶さ
れた単位記憶領域のアドレス番号に対応した検出信号の
ディジタル値を用いて予め算出した被測定物の前記厚さ
またはこの厚さの前記偏差を表すデータであるように厚
さ測定装置を構成し、また、 ２）被測定物を透過した赤外線または電離性放射線とし
ての検出放射線が入射され、かつ前記検出放射線の強さ
を表すｎビットのディジタル信号としての検出信号を出
力する検出放射線検出部と、前記検出信号が入力され、
かつこの検出信号のディジタル値を用いて厚さ算出演算
を行い続いてこの厚さ算出演算の結果を補正する補正演
算を行って被測定物における検出放射線の透過経路に沿
った厚さまたはこの厚さの所定厚さ基準値からの偏差の
いずれか一方を表す第１測定原信号を出力する演算処理
部と、前記検出信号が入力され、かつそれぞれアドレス
番号がつけられた複数個の単位記憶領域が設けられ、か
つ検出信号の２ⁿ 通りのディジタル値のうちの所定通り
のディジタル値の各々に対応したアドレス番号を有する
単位記憶領域にそれぞれ一個の寸法データが記憶されて
おり、かつ検出信号が入力されるとこの検出信号のディ
ジタル値に対応したアドレス番号を有する単位記憶領域
に記憶された寸法データを表す測定原信号を出力するデ
ータ記憶部と、第１測定原信号と測定原信号とを切り換
えて出力する信号切換部とを備え、前記信号切換部の出
力信号にもとづき被測定物の前記厚さまたはこの厚さの
前記偏差を測定する厚さ測定装置であって、前記寸法デ
ータはこの寸法データが記憶された単位記憶領域のアド
レス番号に対応した検出信号のディジタル値を用いて予
め算出した被測定物の前記厚さまたはこの厚さの前記偏
差を表すデータであるように厚さ測定装置を構成した。

【００１０】このため、上記のように構成すると、演算
処理部を備えていない厚さ測定装置の場合、検出信号が
上述した演算処理部８に入力されることによって得られ
るディジタル信号１０ａまたは１１ａの各値を表すデー
タを寸法データとしてデータ記憶部に記憶させておくこ
とによって、このデータ記憶部に検出信号が入力される
と直ちにこの検出信号のディジタル値に対応した被測定
物の厚さまたは該厚さの所定厚さ基準値からの偏差を表
す測定原信号がデータ記憶部から出力されるので、測定
動作の速い厚さ測定装置が得られることになり、また、
この場合、上述の演算器９，１０及び減算器１１からな
る演算処理部８が一個のデータ記憶部となってこの記憶
部が処理部８よりも簡単な構成であることは明らかであ
り、かつこのデータ記憶部は前述の大きさを有する演算
処理部８に比べてかなり小形に形成することができるの
で、小形でかつ故障発生頻度の低い厚さ測定装置が得ら
れることになる。そうして、さらに、演算処理部を備え
た厚さ測定装置の場合、データ記憶部が、演算処理部を
備えていない上述の厚さ測定装置のデータ記憶部におけ
ると同様に、検出信号が入力された場合厚さ算出演算等
の上述の演算動作Ｃ１〜Ｃ３を行うことなく直ちに測定
原信号を出力するので、信号切換部によって測定原信号
を該切換部の出力信号とすることによって、この厚さ測
定装置が測定動作の速い装置となることは明らかであっ
て、したがって、本発明には、測定動作が速いので圧延
される鉄板のような移動する物体の厚さを高精度に測定
し得る効果があり、厚さ測定装置が小形化されかつ該装
置の故障発生頻度が低くなるので取り扱いが容易でかつ
信頼度の高い厚さ測定装置が得られる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の構成説明図

【図２】本発明の他の実施例の構成説明図

【図３】従来の厚さ測定装置の構成説明図

【符号の説明】

２ 放射線（検出放射線） ４ 放射線検出部（検出放射線検出部） ５ 被測定物 ７ａ 検出信号 ８ 演算処理部 １１ａ 第１測定原信号 １３ データ記憶部 １３ａ 単位記憶領域 １３ｂ 測定原信号 １５ 厚さ測定装置 １８ 信号切換部 １９ 厚さ測定装置 Ａ アドレス番号 Ｄ 寸法データ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】被測定物を透過した赤外線または電離性放
   射線としての検出放射線が入射され、かつ前記検出放射
   線の強さを表すｎビットのディジタル信号としての検出
   信号を出力する検出放射線検出部と、 それぞれアドレス番号がつけられた複数個の単位記憶領
   域が設けられ、かつ前記検出信号の２ⁿ 通りのディジタ
   ル値のうちの所定通りのディジタル値の各々に対応した
   前記アドレス番号を有する前記単位記憶領域にそれぞれ
   一個の寸法データが記憶されており、かつ前記検出信号
   が入力されるとこの検出信号の前記ディジタル値に対応
   した前記アドレス番号を有する前記単位記憶領域に記憶
   された前記寸法データを表す測定原信号を出力するデー
   タ記憶部とを備え、前記測定原信号にもとづき前記被測
   定物における前記検出放射線の透過経路に沿った厚さま
   たはこの厚さの所定厚さ基準値からの偏差を測定する厚
   さ測定装置であって、前記寸法データはこの寸法データ
   が記憶された前記単位記憶領域の前記アドレス番号に対
   応した前記検出信号のディジタル値を用いて予め算出し
   た前記被測定物の前記厚さまたはこの厚さの前記偏差を
   表すデータであることを特徴とする厚さ測定装置。
2. 【請求項２】被測定物を透過した赤外線または電離性放
   射線としての検出放射線が入射され、かつ前記検出放射
   線の強さを表すｎビットのディジタル信号としての検出
   信号を出力する検出放射線検出部と、 前記検出信号が入力され、かつこの検出信号のディジタ
   ル値を用いて厚さ算出演算を行い続いてこの厚さ算出演
   算の結果を補正する補正演算を行って前記被測定物にお
   ける前記検出放射線の透過経路に沿った厚さまたはこの
   厚さの所定厚さ基準値からの偏差のいずれか一方を表す
   第１測定原信号を出力する演算処理部と、 前記検出信号が入力され、かつそれぞれアドレス番号が
   つけられた複数個の単位記憶領域が設けられ、かつ前記
   検出信号の２ⁿ 通りのディジタル値のうちの所定通りの
   ディジタル値の各々に対応した前記アドレス番号を有す
   る前記単位記憶領域にそれぞれ一個の寸法データが記憶
   されており、かつ前記検出信号が入力されるとこの検出
   信号の前記ディジタル値に対応した前記アドレス番号を
   有する前記単位記憶領域に記憶された前記寸法データを
   表す測定原信号を出力するデータ記憶部と、 前記第１測定信号と前記測定原信号とを切り換えて出力
   する信号切換部とを備え、前記信号切換部の出力信号に
   もとづき前記被測定物の前記厚さまたはこの厚さの前記
   偏差を測定する厚さ測定装置であって、前記寸法データ
   はこの寸法データが記憶された前記単位記憶領域の前記
   アドレス番号に対応した前記検出信号のディジタル値を
   用いて予め算出した前記被測定物の前記厚さまたはこの
   厚さの前記偏差を表すデータであることを特徴とする厚
   さ測定装置。