JPS60164202A - 二層積層材の厚み測定法 - Google Patents
二層積層材の厚み測定法Info
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- JPS60164202A JPS60164202A JP59019688A JP1968884A JPS60164202A JP S60164202 A JPS60164202 A JP S60164202A JP 59019688 A JP59019688 A JP 59019688A JP 1968884 A JP1968884 A JP 1968884A JP S60164202 A JPS60164202 A JP S60164202A
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B15/00—Measuring arrangements characterised by the use of electromagnetic waves or particle radiation, e.g. by the use of microwaves, X-rays, gamma rays or electrons
- G01B15/02—Measuring arrangements characterised by the use of electromagnetic waves or particle radiation, e.g. by the use of microwaves, X-rays, gamma rays or electrons for measuring thickness
- G01B15/025—Measuring arrangements characterised by the use of electromagnetic waves or particle radiation, e.g. by the use of microwaves, X-rays, gamma rays or electrons for measuring thickness by measuring absorption
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- Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
【発明の技術分野］
本発明は、二層鋼板等の材質の異なる二層積層材の各層
の厚みを放射線透過法を基礎として測定する方法に関す
る。 【発明の技術的背景とその聞題点】 近年、表裏異なる材質層から成る二層鋼板が？Ｖ及する
に従い、二層合計の厚みのみならず、各層毎の厚みをそ
れぞれ非破壊的に測定したいとの要請が強まっている。 そこで従来、この種の各層ごとの厚み測定に当っては、
二層鋼板の一方の表面から超音波を入射し、入射表面、
および二層の境界面からの反射波を観測し、超音波が入
射してから境界面に達するまでの時間（Ｔ）と、予めテ
ストピースを用いて測定しておいたその層内での音速＜
Ｖ）から、厚さ＝ＴＸＶという関係より、大川面側の一
層の厚みを算出し、他の層の厚みは、もう一方の表面か
ら同じ操作を行うか、他の方法によってめた、二層合計
の厚みから、Ｌ配力法によってめた一層の厚みを差し引
いて算出していた。ところが、この方法では超音波の反
射が二層の境界面のみならず他の位置でも発生するので
、種々の反射波の中から境界面の反射波を抽出弁別する
ことが難しく、高度の熟練を要した。またこの、ｌｌ音
波方式は、接触式の測定方法であるため、高温、あるい
は高速で移動する対象物には、適用できなかった。 また、本出願人は先に、特願昭５８−１１６７００号と
して提案したように、材質の異なる積層材の各材料の厚
みをγ線透過法によって測定する方法を開発済であり、
この方法は非接触的、非破壊的に厚みＡ１１１定が可能
である利点がある。しかしこの方法は、ｎ（本方法に対
応しては、ｎ＝２）層の材料に対してはｎ（本方法に対
応しては、ｎ−２）種類のエネルギーのγ線を使用し、
ｎ（本方法に対応しては、ｎ＝２）回の測定をして算出
するものであり、筒便性の点で難があった。 ［発明の目的１ 本発明は、上記ことがらに鑑み研究開発されたものであ
り、その目的とするところは、測定者の高度の熟練を必
要とせず、非接触式の測定方法で高温、あるいは高速移
動物体をも非破壊的にＡｌｌ！定可能であり、特に二層
積層材の各層の厚みを簡便に測定できる放射線透過法を
利用した二層積層材の厚み測定方法を提供することにあ
る。 ［発明の概要］ この目的を達成するための本発明法の要旨は。 材質の異なる二層積層材の各層の厚みｔｌ ＋ Ａ２を
：ある放射線強度■０で二層積層材に入射し透過放射線
強度Ｉｔｏを検出して得られる次記■式の関係と、 ９−１＋ ”ρ１ ″ ｔｌ＋ｐ−ｍｚｅρ２° Ａ２
（ここでＪｊ、Ｉｌｔ ＋ ＪＬ Ｉｌｚは各材質の質
量吸収係数、ρ１．ρ２は各材質の密度） 放射線透過法以外の方法によって二層積層材の全厚みｔ
ｏを測定して得られる次記（Φ式の関係と、ｔ□＋ｔ２
＝ｔｏ・番１１（り から測定することを特徴とする二層積層材の厚み測疋法
にある。 すなわち、本発明は、超音波による二層積層材の厚み測
定では、境界面からの反射波の弁別が困難であり精度に
欠けることに鑑み、放射線透過法を採用するとともに、
また先願発明のように２種の強度のγ線透過法では測定
が複雑であることから、これを避けるためにある強度の
一回の放射線透過のみで各層の厚み関係を得て、全厚み
については、放射線透過法ではなく、他の簡易手段によ
って得られることを利用したものである。 １発明の具体例１ 以下本発明を図面を参照しながら詳述する。 １は積層材、たとえば材質ａ、ｂの２種の材料からなる
二層鋼板で、その一方に放射線を発生する放射線源２が
、他方に放射線検出器３が配設される。放射線ｖ２から
放射線を積層材ｌに透過させ放射線透過＃１１を放射線
検出器３により検出する。 ところで、放射線の物質透過の程度はその物質の厚み密
度および放射線のエネルギーと物質の種類によって定ま
る質量吸収係数とにより（１）式によって表わされる。 Ｉｔ＝Ｉｏｅ−””ρ”−−−（１） ここで Ｉｏ ；物質透過前の放射線強度 工ｔ；物質透過後の放射線強度 ｔ；物質の厚さ ρ；物質の密度 ｗｆｆｉ；質量吸収係数 よって第１図′のような二層鋼板の場合の透過の程度は
それぞれの材料の密度をρ１．ρ２、質１ｊｌ吸収係数
をＩ’ ｌ１１１ ＊ ＪＬ１１１２ 、厚さをｔ＋
、ｔｚ とすると（２）式で表わされる。 Ｉ ｔｏ＝ Ｉ ｏｅ−” ” °ρ１ ° １． ＋
ｕ １＋２ Φρ２◆ Ａ２）・・（２）さらに（２）
式を（３）式に変形する メＬＬ”ｐｓ”ｔｓ＋メＬ１０２＠ρ２”ｔ２また全厚
さをｔｏとすると ｔｏ−ｔｌ ＋ ｈ ・・（４） であり、ｔｏが既知ならは（３）式、（４）式の連立法
定式を解くことにより ｔｗ、ｈをめることができる。 ところで、ｔｏの測定には、第１図に示すように、放射
線Ｉｏ、Ｉｔｏの測定と並行して、所定位置に設けたレ
ーザ距離計４，４°を用いて、そこから二層積層材表面
までの距離を測定して厚みｔｏを測定しても良いし、他
に超音波、マイクロ波等を使う方法などにより、クラツ
ド鋼板の表裏面部分に関する距離測定を行なう方法、ま
たは、鋼板が静１１ユ状態である場合であれば、マイク
ロメータ等を使用しての機械的方法によって測定するこ
とができる。このように全厚みｔｏは放射線を用いず直
接厚みとして測定することができるので先の方法のよう
に二種類のγ線強度による測定を行わなくてもよいので
、より簡便な方法となる。 ［実施例１ 本発明法に従って、第一層の材質が鋼、第二層の材質が
アルミニウムである二層鋼板について、放射線として、
そのエネルギーが０．８ ＭｅＶのγ線を用いて各層の
厚みを測定した。それぞれの層の密度および質量吸収係
数は次の通りである。 ／）ｉ −７，８５ｇ／ Ｃ１ｎ’ 、Ｊｌ−１１＋
−０，０７６２ｃｍ’／ｇρｚ −２，７０ｇ ／ ｃ
ｍ’ 、 ＪＬａｔ ＝ ０．０７７７ ｃｍ″／ｇこ
の二層鋼板を透過する前の放射線強度Ｉｏ＝４１８００
ｃｐｓ、透過後の放射線強度Ｉ ｔ ＝ ２０Ｈ４ｃｐ
ｓであった。二層合計の厚みは、２台のレーザー距離計
を用いて測定したところｔｏ＝１．５ｃｍであった。 よって前記（３） 、（４）式に上記値を代入し、次式
を得る。 ０．５９８２ ｔ＋ ＋０．２０９８ ｈ ” ０．７
０３１５ ＋ ｔ２＝ １．５ この連立二元方程式を解くことにより なる値をギ１１た。 ちなみに、−に犯例の二層鋼板の切断面を直接観察測定
した結果、各層の厚みはそれぞれ第一層が１．Ｏｃｍ 第二層が０．５ｃ＋ｉ であり、本方法による結果とほぼ一致し、本方法の有効
性が確認された。 ［発明の効果１ 以上のように本発明によると、ある強度の一回の放射線
透過法によると共に、他の簡易に測定できる全厚みとに
より測定するものであるから、測定が著しく簡便であり
、また超音波による従来法に比して測定者の高度の熟練
を要せず、さらに通常非接触式測定方法とすることがで
きるので、高温あるいは高速度移動物体をも非破壊的に
測定できる。
の厚みを放射線透過法を基礎として測定する方法に関す
る。 【発明の技術的背景とその聞題点】 近年、表裏異なる材質層から成る二層鋼板が？Ｖ及する
に従い、二層合計の厚みのみならず、各層毎の厚みをそ
れぞれ非破壊的に測定したいとの要請が強まっている。 そこで従来、この種の各層ごとの厚み測定に当っては、
二層鋼板の一方の表面から超音波を入射し、入射表面、
および二層の境界面からの反射波を観測し、超音波が入
射してから境界面に達するまでの時間（Ｔ）と、予めテ
ストピースを用いて測定しておいたその層内での音速＜
Ｖ）から、厚さ＝ＴＸＶという関係より、大川面側の一
層の厚みを算出し、他の層の厚みは、もう一方の表面か
ら同じ操作を行うか、他の方法によってめた、二層合計
の厚みから、Ｌ配力法によってめた一層の厚みを差し引
いて算出していた。ところが、この方法では超音波の反
射が二層の境界面のみならず他の位置でも発生するので
、種々の反射波の中から境界面の反射波を抽出弁別する
ことが難しく、高度の熟練を要した。またこの、ｌｌ音
波方式は、接触式の測定方法であるため、高温、あるい
は高速で移動する対象物には、適用できなかった。 また、本出願人は先に、特願昭５８−１１６７００号と
して提案したように、材質の異なる積層材の各材料の厚
みをγ線透過法によって測定する方法を開発済であり、
この方法は非接触的、非破壊的に厚みＡ１１１定が可能
である利点がある。しかしこの方法は、ｎ（本方法に対
応しては、ｎ＝２）層の材料に対してはｎ（本方法に対
応しては、ｎ−２）種類のエネルギーのγ線を使用し、
ｎ（本方法に対応しては、ｎ＝２）回の測定をして算出
するものであり、筒便性の点で難があった。 ［発明の目的１ 本発明は、上記ことがらに鑑み研究開発されたものであ
り、その目的とするところは、測定者の高度の熟練を必
要とせず、非接触式の測定方法で高温、あるいは高速移
動物体をも非破壊的にＡｌｌ！定可能であり、特に二層
積層材の各層の厚みを簡便に測定できる放射線透過法を
利用した二層積層材の厚み測定方法を提供することにあ
る。 ［発明の概要］ この目的を達成するための本発明法の要旨は。 材質の異なる二層積層材の各層の厚みｔｌ ＋ Ａ２を
：ある放射線強度■０で二層積層材に入射し透過放射線
強度Ｉｔｏを検出して得られる次記■式の関係と、 ９−１＋ ”ρ１ ″ ｔｌ＋ｐ−ｍｚｅρ２° Ａ２
（ここでＪｊ、Ｉｌｔ ＋ ＪＬ Ｉｌｚは各材質の質
量吸収係数、ρ１．ρ２は各材質の密度） 放射線透過法以外の方法によって二層積層材の全厚みｔ
ｏを測定して得られる次記（Φ式の関係と、ｔ□＋ｔ２
＝ｔｏ・番１１（り から測定することを特徴とする二層積層材の厚み測疋法
にある。 すなわち、本発明は、超音波による二層積層材の厚み測
定では、境界面からの反射波の弁別が困難であり精度に
欠けることに鑑み、放射線透過法を採用するとともに、
また先願発明のように２種の強度のγ線透過法では測定
が複雑であることから、これを避けるためにある強度の
一回の放射線透過のみで各層の厚み関係を得て、全厚み
については、放射線透過法ではなく、他の簡易手段によ
って得られることを利用したものである。 １発明の具体例１ 以下本発明を図面を参照しながら詳述する。 １は積層材、たとえば材質ａ、ｂの２種の材料からなる
二層鋼板で、その一方に放射線を発生する放射線源２が
、他方に放射線検出器３が配設される。放射線ｖ２から
放射線を積層材ｌに透過させ放射線透過＃１１を放射線
検出器３により検出する。 ところで、放射線の物質透過の程度はその物質の厚み密
度および放射線のエネルギーと物質の種類によって定ま
る質量吸収係数とにより（１）式によって表わされる。 Ｉｔ＝Ｉｏｅ−””ρ”−−−（１） ここで Ｉｏ ；物質透過前の放射線強度 工ｔ；物質透過後の放射線強度 ｔ；物質の厚さ ρ；物質の密度 ｗｆｆｉ；質量吸収係数 よって第１図′のような二層鋼板の場合の透過の程度は
それぞれの材料の密度をρ１．ρ２、質１ｊｌ吸収係数
をＩ’ ｌ１１１ ＊ ＪＬ１１１２ 、厚さをｔ＋
、ｔｚ とすると（２）式で表わされる。 Ｉ ｔｏ＝ Ｉ ｏｅ−” ” °ρ１ ° １． ＋
ｕ １＋２ Φρ２◆ Ａ２）・・（２）さらに（２）
式を（３）式に変形する メＬＬ”ｐｓ”ｔｓ＋メＬ１０２＠ρ２”ｔ２また全厚
さをｔｏとすると ｔｏ−ｔｌ ＋ ｈ ・・（４） であり、ｔｏが既知ならは（３）式、（４）式の連立法
定式を解くことにより ｔｗ、ｈをめることができる。 ところで、ｔｏの測定には、第１図に示すように、放射
線Ｉｏ、Ｉｔｏの測定と並行して、所定位置に設けたレ
ーザ距離計４，４°を用いて、そこから二層積層材表面
までの距離を測定して厚みｔｏを測定しても良いし、他
に超音波、マイクロ波等を使う方法などにより、クラツ
ド鋼板の表裏面部分に関する距離測定を行なう方法、ま
たは、鋼板が静１１ユ状態である場合であれば、マイク
ロメータ等を使用しての機械的方法によって測定するこ
とができる。このように全厚みｔｏは放射線を用いず直
接厚みとして測定することができるので先の方法のよう
に二種類のγ線強度による測定を行わなくてもよいので
、より簡便な方法となる。 ［実施例１ 本発明法に従って、第一層の材質が鋼、第二層の材質が
アルミニウムである二層鋼板について、放射線として、
そのエネルギーが０．８ ＭｅＶのγ線を用いて各層の
厚みを測定した。それぞれの層の密度および質量吸収係
数は次の通りである。 ／）ｉ −７，８５ｇ／ Ｃ１ｎ’ 、Ｊｌ−１１＋
−０，０７６２ｃｍ’／ｇρｚ −２，７０ｇ ／ ｃ
ｍ’ 、 ＪＬａｔ ＝ ０．０７７７ ｃｍ″／ｇこ
の二層鋼板を透過する前の放射線強度Ｉｏ＝４１８００
ｃｐｓ、透過後の放射線強度Ｉ ｔ ＝ ２０Ｈ４ｃｐ
ｓであった。二層合計の厚みは、２台のレーザー距離計
を用いて測定したところｔｏ＝１．５ｃｍであった。 よって前記（３） 、（４）式に上記値を代入し、次式
を得る。 ０．５９８２ ｔ＋ ＋０．２０９８ ｈ ” ０．７
０３１５ ＋ ｔ２＝ １．５ この連立二元方程式を解くことにより なる値をギ１１た。 ちなみに、−に犯例の二層鋼板の切断面を直接観察測定
した結果、各層の厚みはそれぞれ第一層が１．Ｏｃｍ 第二層が０．５ｃ＋ｉ であり、本方法による結果とほぼ一致し、本方法の有効
性が確認された。 ［発明の効果１ 以上のように本発明によると、ある強度の一回の放射線
透過法によると共に、他の簡易に測定できる全厚みとに
より測定するものであるから、測定が著しく簡便であり
、また超音波による従来法に比して測定者の高度の熟練
を要せず、さらに通常非接触式測定方法とすることがで
きるので、高温あるいは高速度移動物体をも非破壊的に
測定できる。
第１図は本発明の詳細説明図である。
ｌ ・・積層材 ２・・放射線源
３・・放射線検出器 ４，４°・・レーザ距離計特許出
願人 住友金属工業株式会社
願人 住友金属工業株式会社
Claims (1)
- （１）材質の異なる二層積層材の各層の厚みｔ！。 １ｚ を：ある放射線透過法０で二層積層材の入射し透
過放射線強度Ｉｔｏを検出して得られる次記■式の関係
と、 ＩＬｌＩＩ ・ρ８・ ｔＩ＋ ＩＬｌｌｚ ・ρ２・
ｔ２１ｏ ゛ 一１ｎ−一一一一一一一−−−−−−−−−鍮一一一、
−−・・・く１（）Ｉｔ。 （ここでＪＬ ｍ＋ 、μｍ１２は各材質の質量吸収係
数、ρ！、ρ２は各材質の密度） 放射線透過状以外の方法によって二層積層材の、全厚み
ｔｏを測定して得られる次記（０式の関係と、ｊ＋ 十
ｔｚ ＝ ｔｏｅ ｍ ａ （？＋から測定すること
を特徴とする二層積層材の厚みＪｌｌｌ定法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59019688A JPS60164202A (ja) | 1984-02-06 | 1984-02-06 | 二層積層材の厚み測定法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59019688A JPS60164202A (ja) | 1984-02-06 | 1984-02-06 | 二層積層材の厚み測定法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60164202A true JPS60164202A (ja) | 1985-08-27 |
Family
ID=12006178
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59019688A Pending JPS60164202A (ja) | 1984-02-06 | 1984-02-06 | 二層積層材の厚み測定法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60164202A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1991002951A1 (en) * | 1989-08-25 | 1991-03-07 | Abb Process Automation Inc. | Method and apparatus for measuring characteristics of a multilayer product |
| JP2003035530A (ja) * | 2001-07-25 | 2003-02-07 | Nkk Corp | 熱間圧延鋼板の板厚測定方法、板厚測定装置および板厚制御方法 |
| WO2008071337A1 (de) * | 2006-12-15 | 2008-06-19 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Verfahren und vorrichtung zur dickenmessung |
| JP2009052944A (ja) * | 2007-08-24 | 2009-03-12 | Fujitsu Ltd | 素子評価方法及び装置 |
-
1984
- 1984-02-06 JP JP59019688A patent/JPS60164202A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1991002951A1 (en) * | 1989-08-25 | 1991-03-07 | Abb Process Automation Inc. | Method and apparatus for measuring characteristics of a multilayer product |
| JP2003035530A (ja) * | 2001-07-25 | 2003-02-07 | Nkk Corp | 熱間圧延鋼板の板厚測定方法、板厚測定装置および板厚制御方法 |
| WO2008071337A1 (de) * | 2006-12-15 | 2008-06-19 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Verfahren und vorrichtung zur dickenmessung |
| JP2010512524A (ja) * | 2006-12-15 | 2010-04-22 | フラウンホッファー−ゲゼルシャフト ツァ フェルダールング デァ アンゲヴァンテン フォアシュンク エー．ファオ | 厚さ測定のための方法及び装置 |
| US8064072B2 (en) | 2006-12-15 | 2011-11-22 | Fraunhofer-Gesellschaft Zur Foerderung Der Angewandten Forschung E.V. | Method and apparatus for thickness measurement |
| US8228488B2 (en) | 2006-12-15 | 2012-07-24 | Fraunhofer-Gesellschaft Zur Foerderung Der Angewandten Forschung E.V. | Method and apparatus for thickness measurement |
| JP2009052944A (ja) * | 2007-08-24 | 2009-03-12 | Fujitsu Ltd | 素子評価方法及び装置 |
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