JPH06147872A - 厚さ計の演算制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】放射線厚さ計を検出端の一つとするプラント運
転制御システムにおいて、厚さ計の測定結果によって作
成される測定対象物の平均厚さ等の管理制御情報が、厚
さ計とシステム内のプロセス計算制御装置間のデータ伝
送規約に制約されることなく、厚さ計の能力に応じた水
準に保てるようにする。 【構成】放射線厚さ計の演算制御装置に、測定結果から
最大値と最小値を検索する検索部６，７と、平均値を計
算する演算部８および検索演算結果をプロセス計算制御
装置への伝送に備えて格納しておくバッファメモリと厚
さの演算回数を計数記録しておくカウンタ１３を設け
る。そうしてプロセス計算制御装置からデータ伝送指令
があったとき、バッファメモリとカウンタに格納されて
いるデータを伝送規約に従って伝送し、続いて各バッフ
ァメモリ格納値をゼロクリアするとともに、最大値，最
小値の検索部と平均値演算部および演算回数カウンタを
リセット再起動する伝送制御装置１３によって構成す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、β線またはγ線等の
放射線の透過強度を検出して被測定物の厚さを測定する
厚さ計において、検出信号の演算処理と演算処理データ
の伝送を管理する厚さ計の演算制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】紙，フイルムあるいはアルミ，銅，鉄等
の金属板またはシート等に、β線γ線等の放射線を照射
したたとき、放射線の減衰について成り立つ式（１）の
関係を利用した放射線厚さ計では、一定の時間間隔毎に
検出器の出力信号を読み取り、式（１）の演算処理を行
って厚さの測定値として出力している。

【０００３】

【数１】ｔ＝−１／μ・ｌｏｇＮ_t ／Ｎ₀ （１） ここで ｔ ； 厚さの演算測定値（ｍｍ） μ ； 物質による吸収係数（ｍｍ^-1） Ｎ_t ； 厚さｔのときの透過放射線量 Ｎ₀ ； 厚さ０のときの透過放射線量 図２に厚さ測定値のみを直接出力する従来方式の厚さ計
の演算制御部の構成を示す。

【０００４】図２において厚さ計検出部１で被測定物を
透過した放射線の強さは、検出器２で検出されＡＤ変換
器３の入力となる。ＡＤ変換器３は、検出器２の出力を
一定の周期で読み取りデジタル値に変換して厚さ演算部
４に出力し、厚さ演算部４では入力された検出器出力値
によって式（１）及び所定の補正演算を行い、厚さの測
定値として出力する。厚さ演算部４からのデジタル出力
はＤＡ変換器５においてアナログ信号に変換されて外部
の記録計等に出力されるとともに、ＤＯインターフェー
ス１５を介して外部の計算制御装置等に伝送される。

【０００５】厚さ計の測定値から製造対象物の厚さにつ
いての最大値，最小値を検索するとともに、測定物の所
定の範囲における平均値を計算し、これらを記録表示
し、更に、これらの処理計算結果によって測定対象物の
製造プラントの運転を制御しようとするとき、製造プラ
ントの運転制御システムが厚さ測定値のみを直接出力す
る従来方式の厚さ計を構成要素としている場合、厚さ計
の測定出力値に対する前記の検索と計算は、運転制御シ
ステムを構成しているプロセス計算制御装置に処理を依
存することとなるが、このとき厚さ計の外部装置である
プロセス計算制御装置は、厚さ計が検出信号を演算処理
して測定値として更新出力する都度これを読み取る必要
がある。プロセス計算制御装置が厚さ計に専用である場
合、厚さ計が測定値を出力する都度読取ることを前提に
運転制御システムを構築することは可能であるが、費用
効果の点で専用化する利点はなく一般にこの方式は採ら
れない。通常、製造プラントの運転制御を目的とする運
転制御システムにいおいては、多種多数の検出端と操作
端を入出力端とし、プロセス計算制御装置は予め設定さ
れているデータ伝送規約で定められた手順と周期に従っ
て、これらの入出力端とデータの交信を行っいる。それ
ゆえ従来方式の厚さ計を検出端として含むプラントの運
転制御システムにいおいては、プロセス計算制御装置が
厚さ計データ読み出し状態にある時点での厚さ計測定出
力値をもとに、測定対象物の厚さについての最大値，最
小値および平均値として演算処理するか、厚さ計におけ
る測定値の更新出力周期をプロセス計算制御装置の厚さ
計データ読み出し周期に合わせる方法が採られることと
なる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従来方式の厚さ計を検
出端として含むプラント運転制御システムにいおいて、
厚さ計の測定値出力周期よりは一般に遅い周期のプロセ
ス計算制御装置の交信周期で厚さ計測定出力値を読み取
り、測定対象物の厚さについての最大値，最小値および
平均値として演算処理を行う場合、厚さ計の測定出力デ
ータの一部は演算データとして読み込まれて利用される
ことなく無駄になってしまう。一方厚さ計における測定
値の更新出力周期をプロセス計算制御装置の厚さ計デー
タ読み出し周期に合わせた場合は、本来厚さ計が備えて
いる高速応答で位置分解能の高い能力を有効に引き出し
て利用していないこととなる。

【０００７】本発明は厚さ計を検出端として含むプラン
ト運転制御システムにいおいて、プロセス計算制御装置
の標準的データ伝送規約のもとで、本来厚さ計が備えて
いる速度の早い測定能力を無駄にすることなく高品位の
データをプロセス計算制御装置に供給することが出来る
厚さ計演算制御部の提供を目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め本発明においては、放射線厚さ計の演算制御装置に検
出器の検出信号を入力とし、式（１）に基づく厚さの計
算を演算する従来機能に加え、外部装置であるプロセス
計算制御装置からのデータ送信開始指令信号と次のデー
タ送信開始指令信号の間、厚さ演算処理を実行の都度、
演算回数を積算記憶しておく演算回数カウンタ（１２）
と、同じく前回までの厚さ演算結果と比較しながら測定
値の最大値と最小値を検索する最大値検索部（６）と最
小値検索部（７）と、同じく平均値を演算する平均値演
算部（８）を設け、さらに前記の検索と演算結果を、プ
ロセス計算制御装置からのデータ送信開始指令信号の出
力周期の間、更新しながら格納しておく最大値と最小値
および平均値の各バッファメモリ（９，１０，１１）を
設ける。

【０００９】そうしてプロセス計算制御装置からデータ
送信の指令があったとき、各バッファメモリと演算回数
カウンタに格納されているデータを、プロセス計算制御
装置におけるデータ伝送規約に従って伝送し、伝送終了
時に各バッファメモリと演算回数カウンタをリセットす
るとともに最大および最小値検索部と平均値演算部をリ
セット再起動する伝送制御装置（１３）を設けるものと
する。

【００１０】

【作用】上記構成の厚さ計演算処理部の伝送制御装置
（１３）にプロセス計算制御装置から最初のデータ伝送
要求信号が入力されると、伝送制御装置（１３）は最大
値，最小値，平均値の各バッファメモリ（９，１０，１
１）及び演算回数カウンタ（１３）の格納値を零クリア
するとともに、最大値検索部（６），最小値検索部
（７）と平均値演算部（８）をリセット起動する。

【００１１】最大値と最小値の検索部（６，７）及び平
均値演算部（８）は、厚さ演算部（４）の出力である測
定データを入力とし、最大値と最小値の検索及び平均値
の演算を行い、処理の結果のデータを対応するバッファ
ーメモリに置換格納する動作を伝送制御装置（１３）か
ら次の指令信号があるまで繰り返す。また演算回数カウ
ンタ（１２）は厚さ演算部（４）が演算結果を出力する
都度１ずつインクリメントされる。

【００１２】次に、プロセス計算制御装置からデータ伝
送要求信号が入力されると、伝送制御装置（１３）は最
大値，最小値，平均値の各バッファメモリ（９，１０，
１１）及び演算回数カウンタ（１３）の格納値を読み取
り、予め定められた手順に従いプロセス計算制御装置に
伝送する。伝送に関する処理が終了次第、伝送制御装置
（１３）は各バッファメモリ（９，１０，１１）及び演
算回数カウンタ（１３）の格納値を零クリアするととも
に、最大値検索部（６），最小値検索部（７）と平均値
演算部（８）をリセット再起動する。

【００１３】

【実施例】図１はこの発明の実施例を示すブロック構成
図である。厚さ計検出部１で被測定物を透過した放射線
の強さは、検出器２で検出されＡＤ変換器３の入力とな
る。ＡＤ変換器３は、検出器２の出力を一定の周期で読
み取りデジタル値に変換して厚さ演算部４に出力し、演
算部４では入力された検出器出力値によって式（１）及
び所定の補正演算を行い、厚さの測定値として演算実施
の都度出力する。

【００１４】厚さ演算部４が測定値演算結果を出力する
都度、演算回数カウンタ１２はインクリメントされ、最
大値検索部６は演算出力値を最大値バッファメモリ９に
格納されている当該データ送信周期の間の前回演算まで
の最大値と比較し、格納値より大きい場合にはこれを今
回の出力値と置き換える等の方法によって最大値を検索
し、最大値バッファメモリ９に格納する。同様に最小値
演算部７は演算出力が前回演算までの最小値より小さい
場合、最小値バッファメモリ１０の格納を置き換える等
の方法によって最小値を検索し、最小値バッファメモリ
１０に格納する。また平均値演算部８は式（２）で表さ
れる移動平均法等の方法によって平均値を演算し平均値
バッファメモリ１１に格納する。

【００１５】

【数２】 Ａ_n ＝n/(n＋1)・Ａ_n-1 ＋1/(n＋1)・ａ_n （２） ここで n ；演算部４の測定値演算結果出力回数 Ａ_n ；演算出力n 回時点までの平均値 Ａ_n-1 ；演算出力n-1 回時点までの平均値 ａ_n ；演算部４のn 回目の出力値 厚さ計の測定データのプロセス計算制御装置への伝送
は、伝送制御装置１３を介して行われ、プロセス計算制
御装置の通信制御装置１４からデータ送信の指令があっ
たとき、伝送制御装置１３は、最大値，最小値，平均値
の各バッファメモリ９，１０，１１および演算回数カウ
ンタ１３に格納されているデータ値を、所定の伝送規約
に従ってプロセス計算制御装置の通信制御装置１４に送
信し、同時に各バッファメモリおよび演算回数カウンタ
の格納値をリセットゼロクリアするとともに、最大値と
最小値の検索部と平均値演算部をリセット再起動する。

【００１６】再起動された検索演算各部の動作は、プロ
セス計算制御装置の通信制御装置１４から次の送信が指
令されるまで継続し、送信指令があったとき、前記の送
信動作を繰り返す。

【００１７】

【発明の効果】本発明においては、厚さ計の演算制御部
に厚さの演算結果から最大値と最小値を検索する最大，
最小値検索部と平均値を演算する平均値演算部およびこ
れらの検索と演算結果を格納しておく各バッファメモリ
を設け、各バッファメモリの格納値を、同じく厚さ計演
算制御部に設けた伝送制御装置を介してプロセス計算制
御装置の通信制御装置へ伝送する方式としたことによ
り、検索と演算の動作を、プロセス計算制御装置とのデ
ータ通信の動作と一旦分離して設定可能となる。

【００１８】その結果データ通信周期の設定等プロセス
計算制御装置との伝送規約に制約されることなく、厚さ
計の性能に見合う条件のもとで高精度で最大値と最小値
検索し又、高精度で平均値を演算処理してこれらの結果
をプロセス計算制御装置へ伝送することが可能となる効
果が得られる。また、厚さ計とプロセス計算制御装置と
の交信周期間の厚さ計演算制御部における厚さの演算回
数を計数し、この計数値を厚さ平均値や最大値，最小値
検索の母数としてプロセス計算制御装置にデータ交信の
都度引き渡すことによって、プロセス計算制御装置にお
いて伝送周期をこえた期間に渡る最大値，最小値検索お
よび平均値の演算等の高度データ加工処理が可能となる
効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の放射線厚さ計の実施例を説明するた
めのブロック構成図

【図２】従来方式の放射線厚さ計のブロック構成図

【符号の説明】

１ 厚さ計検出部 ２ 検出器 ３ ＡＤ変換器 ４ 厚さ演算部 ５ ＤＡ変換部 ６ 最大値検索部 ７ 最小値検索部 ８ 平均値演算部 ９ 最大値バッファメモリ １０ 最小値バッファメモリ １１ 平均値バッファメモリ １２ 演算回数カウンタ １３ 伝送制御装置 １４ 通信制御装置 １５ ＤＯインターフェース

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】放射線等の透過強度を検出して被測定物の
   厚さを測定する厚さ計の検出器信号を入力とし、厚さを
   演算して結果を外部装置に出力する演算制御装置におい
   て、 外部装置からのデータ送信開始指令と次のデータ送信開
   始指令の間、厚さの演算処理を実行の都度演算回数を積
   算記憶しておく演算回数カウンタと、 前回までの厚さ演算結果と比較しながら測定値の最大値
   と最小値を検索する最大値検索部と最小値検索部と、 平均値を演算する平均値演算部とを備え、 前記の検索と演算の結果を、外部装置からの引き続くデ
   ータ送信開始指令信号の期間、更新しつつ格納しておく
   最大値と最小値および平均値の各バッファメモリを備
   え、 外部装置からデータ送信の指令があったとき、前記の各
   バッファメモリと演算回数カウンタに格納されているデ
   ータを、外部装置によって定められたデータ交信手順に
   従って伝送し、伝送終了時に前記の各バッファメモリと
   演算回数カウンタをリセットするとともに、最大および
   最小値検索部と平均値演算部をリセット再起動する伝送
   制御装置とを、 備えたことを特徴とする厚さ計の演算制御装置。