JPS635683B2 - - Google Patents

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JPS635683B2
JPS635683B2 JP53011357A JP1135778A JPS635683B2 JP S635683 B2 JPS635683 B2 JP S635683B2 JP 53011357 A JP53011357 A JP 53011357A JP 1135778 A JP1135778 A JP 1135778A JP S635683 B2 JPS635683 B2 JP S635683B2
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JP
Japan
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thickness
measured
determining
detector
standard
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JP53011357A
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JPS53124468A (en
Inventor
Ootoeito Sutefuan
Shii Meejiaa Jeemuzu
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Atos Origin IT Services Inc
Original Assignee
Sangamo Weston Inc
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Publication date
Application filed by Sangamo Weston Inc filed Critical Sangamo Weston Inc
Publication of JPS53124468A publication Critical patent/JPS53124468A/ja
Publication of JPS635683B2 publication Critical patent/JPS635683B2/ja
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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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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Length-Measuring Devices Using Wave Or Particle Radiation (AREA)
  • Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は品質のばらつきを測定する装置におい
て、特に被測定物体に放射線を透過させて製品の
品質を測定する型式の改良された非接触の測定装
置及び測定方法に関するものである。
圧延中の鋼やアルミなどの金属の厚みの変化を
測定する場合、従来から非接触型の厚み測定計器
が用いられてきた。通常、このような計器はX線
のような透過性の放射線源を含んでいて、放射線
は放射線源から離れた所に設けられた検出器に向
けられている。放射線源と検出器との間の空間を
検査空間と呼び、被測定物体(通常、金属の帯ま
たは薄板)は検査空間に位置し放射線をある量だ
け減衰させる。この被測定物体による減衰量の変
化によつて製品の厚さの変化を知ることができ
る。しかし、測定された減衰量は製品の組成や放
射線の強度及び周波数などの関数となるのをはじ
め、多くの複雑な要素が存在する。測定の際のこ
れらの様々な要素の影響は一般に線形ではないた
めに、計器設計の際には誤差を小さくするため前
記各要素のうちなるべく多くのものを一定範囲内
に押さえるように努力が払われる。
従来の厚さ計では複数のレンジに分割すること
によつて全レンジをカバーしていることが多い。
一般に各レンジの設定は放射線源か検出器かの一
方または両方のレベルによつて行なわれる。被測
定物体のいわゆる“標準片”が前記検査空間に置
かれる。この標準片は厚さが精密に測定されてお
り、従つて標準片と同程度の厚さに対しては厚さ
計を較正することができる。異なる厚さの複数の
標準片を持ち、上記の操作を自動標準マガジンと
呼ばれるサブシステムによつて行なう装置もあ
る。上記較正操作の方法の一つは較正操作中に標
準片は検出器の零点を設定するかフルスケールを
較正するかのためだけに用いるものである。その
場合、測定中には標準片を検査空間には置かな
い。別の校正方法(“補償”法と言われる)では、
既知の厚さの標準片を被測定物体と共に検査空間
に挿入し、標準片と被測定物体との厚さの合計に
よる減衰が厚さ計の全測定範囲中のあらかじめ設
定された値に等価的に等しくなるようにする。
従来の装置にはいくつかの操作上の欠点があ
る。まず、標準片の数には制限があり被測定物体
の期待される厚さ(公称値)は必ずしも前記標準
片の厚さに対応していない。補間は可能である
が、放射線源や検出器の比較的短時間内のドリフ
トによつて精度が悪化することとから、かなり複
雑になる。また、測定される減衰量変化は一般に
線形ではない。従つてある程度の推量(あるいは
推定を容易にすること)が較正または再較正中に
行なわれる。別の要因として、被測定物体が標準
片にないような成分を含む合金である場合があ
る。考えられ得る合金の各々に対して厚さの全レ
ンジをカバーする標準片を用意するのは実際上不
可能である。放射線の吸収は物体の組成によつて
相当変化するものであるから、厚さ計の較正の際
にはこの変化を修正する必要がある。従来技術で
は、標準片を“純粋な”物質と仮定し、被測定物
体は一般に純粋物質に比べて非常に高い放射線吸
収率を示す金属の合金であるとする。吸収指数
(AIとする)は次式で示される。
AI〔%〕=(見かけの厚さ/公称厚さ−1)×100 ここで“見かけの厚さ”は“公称厚さ”の合金
を測定したのと同じ検出器によつて同じ値を得る
のに必要な純粋物質標準片の厚さのことである。
この例では、純粋物質標準片の見かけの厚さは合
金の公称厚さより大きいことからAIの値は正で
ある(言い換えると合金の方が放射線の吸収が多
いので同じ減衰量を得るのに必要な純粋金属の方
が厚くなくてはならない)。従来技術では被測定
合金の吸収係数を測定するには、その合金の既知
の厚さの試料を検査空間に挿入し同じ厚さの純粋
金属標準片での測定結果との比較を行つていた。
従つて測定された吸収指数AIは厚さ計の較正に
用いることができた。ただし、具合の悪いことに
吸収指数は一定値ではなく、特に比較される上記
試料の厚さによつて変化する。従つて被測定合金
の公称厚さが上記試料の厚さと異なつている場合
には、測定された吸収指数AIは不正確なもので
あり誤差の原因となる。異なつた厚さの多数の合
金試料を用意することは困難であり、特に被測定
合金の吸収特性があらかじめわかつていない場合
にはその合金の厚さを精密に測定することに問題
が残る。
本発明の目的は、従来技術の上記欠点を解決
し、物体の厚さを自動的にしかも推量の必要なく
測定するための正確で簡便な較正を行ない得る新
しい測定装置及び測定方法を得ることである。
本発明は、既知の厚さの試料が数個用意されて
いる場合に、合金の厚さを測定する装置及び方法
に関するものである。本発明で重要なのは測定操
作に先立つて行なわれる厚さ計の較正操作であ
る。放射線源が設けられ、前記放射線源から離れ
て検出器があり、前記放射線源と前記検出器との
間の空間を検査空間と呼び被測定試料をここに挿
入する。検査空間内の物体による放射線の減衰量
の関数として測定値を得る手段が設けられてい
る。測定値はメータで示すこともできるが、普通
は検出器の出力が設定値になるように放射線源か
検出器かの電源電圧を調整することによつて測定
値を得る。検査空間内に一時的に置かれた既知厚
さの標準片についての測定値の第1の集合を記憶
する手段が設けられている。一般に標準片は標準
マガジンに含まれており、普通その材質は被測定
合金中に含まれる金属のほぼ純粋のものである。
しかし本発明は標準片の組成には関係しない。標
準片の厚さとその測定された値との関係を示す第
1の関数を記憶するため測定値の第1の集合に応
じる手段が設けられている。例えば前記第1の関
数は各標準片の厚さに対して決定された検出器供
給電圧に関する等式を示す係数の形で記憶されて
も良い。また、検査空間内に一時的に置かれた既
知の厚さの試料に関する測定値の第2の集合を記
憶するための手段も設けられている。前記試料は
被測定物質と同じ組成のものである。標準片によ
る相対的な減衰量と異なつた厚さの試料による相
対的減衰量との関係を示す第2の関数を記憶する
ため測定値の第2の集合に応じる手段が設けられ
ている。本発明の一つの実施例においては前記第
2の関数は厚さに対する吸収指数の関係式の係数
で表わされている。また、操作者が入力する被測
定物体の公称厚さを記憶する手段が設けられてい
る。さらに、検査空間に公称厚さの被測定物体を
挿入した場合の測定値の予想値を求める手段が設
けられている。この予想値は前記操作者入力によ
る公称厚さと前記第1及び第2の各関数とから求
められる。放射線源及び/または検出器は前記予
想値に従つて調整される。
本発明の上記実施例では、前記予想値を求める
手段には前記操作者入力による公称厚さと前記第
2の関数とから見かけの厚さを求める手段が含ま
れている。この見かけの厚さと前記第1の関数か
ら前記予想値を決定する。
以上に述べた較正操作では、測定値の第1及び
第2の集合は、検出器出力が設定された値になる
まで放射線源及び/または検出器の電源電圧値を
調整することによつて得られる。較正が行なわれ
た後は較正の際に調整されたままの放射線源及
び/または検出器電圧で検出器出力の変化を測定
すれば厚さが測定できる。測定操作中の物体の厚
さの変化による検出器出力の変化を規格化するに
は、上記較正操作の際にもう1組の測定値の集合
を追加する必要がある。この追加測定値を得るに
は、各標準片について1回ずつ、その標準片と共
に薄い標準片を検査空間に挿入した場合の検出器
出力を測定する。前記第1の測定値の集合及び前
記追加測定値の集合と前記操作者入力の公称厚さ
とによつて、検出器出力変化と被測定物体の厚さ
の変化とを関係づけるのに必要な吸収係数(吸収
指数AIと混同しないこと)が得られる。
本発明の利点をさらに詳細に述べるため以下に
図を用いて本発明の実施例について説明する。
第1図は本発明の実施例のブロツク図である。
放射線源15は例えば直流給電のX線発生器また
は放射線同位元素であり、検出器20から離れて
位置している。本実施例では、検出器20は入射
X線を可視光に変換するシンチレータ21と、前
記可視光を電流に変換する光電子増倍管22とを
含んでいる。前記光電子増倍管22からの電流は
増幅器23によつて電圧に変換され、アナログ−
デイジタル変換器30を介して制御回路100に
加えられる。以下に述べるように、制御回路10
0の機能は汎用デイジタル計算機(例えば
Digital Equipment Corp.のLSI−11)を用いる
ことができる。しかし制御回路100の機能は専
用の処理装置(例えばマイクロプロセツサや論理
機能及び記憶装置を持つハードワイヤード回路)
を用いることもできる。
放射線源15と検出器20との間の空間を検査
空間18と呼び、被測定物体5を挿入するための
ものである。検査空間18に置かれた物体によつ
てX線は減衰を受ける。検査空間内の物体(被測
定物体5または後述する物体)による放射線の減
衰量の関数として測定値が得られる。この測定値
を得る方法には何種類かある。本実施例の較正操
作の間には、デイジタル−アナログ変換器40及
び可変電圧源50を介して制御回路100から制
御されている光電子増倍管供給電圧は、増幅器2
3の出力電圧がある値Vzに等しくなるように調
整される。もう一方のデイジタル−アナログ変換
器14も必要に応じて放射線源15の制御に用い
られる。
検査空間に置かれている標準マガジン35は精
密に厚さが測定された金属製標準片を複数枚含ん
でいる。あらかじめ選ばれた1枚の標準片が標準
片駆動ソレノイド(従来技術によるのと同様のも
の)によつて検査空間に挿入されるが、この動作
は制御回路100によつて自動的に行なわれる。
本実施例ではかなり多数の金属製標準片が用意さ
れていてその成分は例えば被測定合金を構成する
基本的な金属のほぼ“純粋なものである。また、
被測定物体と同じ成分で厚さが精密に測定されて
いる複数個の試料片も用意されている。説明のた
めに、被測定物体5は合金であり、前記“純粋”
な標準片の枚数は前記既知厚さの試料片の個数よ
りも多く常にその全数が使用可能であると仮定す
る。ただし本発明は特定の標準片や試料片だけに
制限されるものではなく、上記の仮定は本発明の
説明を容易にするために選ばれた標準的なもので
ある。
第2図は、第3図以下の図と共に、本実施例の
制御回路100の機能を汎用デイジタル計算機で
行なう場合に適したフロー図である。まず、ブロ
ツク201で示す標準化が行なわれる。標準化
(第3図及び第4図を用いて後述する)が行なわ
れている間に既知の厚さの多数の標準片(前記の
ようにほぼ“純粋”であるとする)が標準マガジ
ン35から検査空間に挿入される。各々の厚さに
対しての出力電圧が記憶され、出力電圧と“純
粋”標準片金属の厚さを一般的に関係づける前記
第1の関数が得られる。この関数は、放射線源や
検出器の置かれた循環変化やそれらの特性変化、
あるいは他の回路の特性変化などにより、厚さ計
を用いている間にも変動するものである。従つ
て、後述するように上記の変動を打消すため定期
的に標準化を行なうようになつている。次に操作
者によつてr番の被測定合金が挿入される(ブロ
ツク202)。各合金に各々番号を付けるのは、
その合金試料についての情報をその番号と共に記
憶するためである。次に合金rの吸収指数AIが
すでに測定してあるか否かが調べられる(ブロツ
ク203)。合金rの薄板の物性がすでに測定さ
れている場合にはその合金に対する吸収特性はメ
モリ内に存在するのであるから、直接にブロツク
205へ向かう。一方、吸収指数AIが測定され
ていない場合には合金rに対するAIを測定する
ブロツク204に向かう(これについては第5図
及び第6図を用いて後述する)。要するに既知厚
さの被測定合金の試料片が検査空間に一時的に挿
入される。出力電圧が測定され、各試料片の厚さ
に対する値が記憶される。測定された出力電圧値
はいずれも“純粋な”標準片金属の厚さに対応さ
せることができるので、新たに記憶した測定電圧
値と先に求めた第1の関数とによつて第2の関数
(吸収指数の関数として参照される)を求め、こ
れを記憶することができる。この“吸収指数の関
数”は、“純粋な”標準片による測定値と厚さの
異なる合金試料片による測定値との関係を示すも
のである。別の言い方をすれば、吸収指数の関数
は標準片による相対的な減衰量との間の関係を示
すものである。
合金rに対して吸収指数の関数を決定したあと
には、厚さ計の較正操作(ブロツク205、詳細
は第7図を用いて後述する)を行なう。較正操作
は概略次の順序で行なわれる。まず公称厚さ
Tnomの被測定合金を挿入し、次に前記第1及び
第2の関数を用いて増幅器出力電圧が基準値Vr
となるような光電子増倍管供給電圧を算出する。
厚さ計が較正されたあとは、被測定合金の厚さ測
定をすることができ、その厚さTmが計算され読
み取つたり記録したりできる(ブロツク206、
詳細は第8図を用いて後述する)。厚さ測定を行
なう度に、最近の標準化から経過した時間がある
値を越えているかどうかを判定する(ブロツク2
07)。越えていない場合は厚さ測定を続けるた
めブロツク206へ戻る。越えている場合は再び
標準化を行ない(ブロツク208、第3図参照)、
厚さ計の較正(ブロツク205)を行なつてから
厚さ測定を続ける(ブロツク206)。
第3図に示すのは第2図の標準化(ブロツク2
01)を実行する際のフロー図である。最初にn
を1に設定する(ブロツク301)。次に標準マ
ガジンから厚さTs(n)の標準片S(n)が検査
空間に挿入される(ブロツク302)。上記のよ
うに各標準片S(n)の厚さTs(n)はあらかじ
め精密に測定されていて常に制御回路100に記
憶されている。最初の標準片(すべての標準片は
本実施例では“純粋な”金属であるとしている)
を検査空間に挿入しておいて、増幅器の出力電圧
が基準値Vzに等しくなるように光電子増倍管供
給電圧が調整される(ブロツク303)。光電子
増倍管供給電圧、すなわち1つの標準片に対する
測定値はVpms(n)として記憶される(ブロツ
ク304)。後述する目的のため本実施例では厚
さΔTs(n)の追加標準片が検査空間に挿入され
る(ブロツク304A)。例えば追加標準片の厚
さがもとの厚さTs(n)の8%であつたとする
と、標準マガジンから検査空間に挿入されている
厚さの合計はTs(n)+0.8Ts(n)である。光電
子増倍管供給電圧をVpms(n)に保つたまま増
幅器の出力電圧Vg(n)を記憶する(ブロツク3
04B)。厚さTs(n)及びTs(n)+ΔTs(n)
に各々対応する増幅器出力電圧Vz及びVg(n)
を用いて“利得係数”K(n)を計算する。利得
係数は物質を透過する放射線についての良く知ら
れた次式から得られる。
I=Io e-〓t …(1) ここでIoは入射放射線強度、Iは物質を透過し
た放射線の強度、μは物質の吸収係数(吸収指数
AIとは異なる)、tは物質の厚さである。吸収係
数μは波長や厚さによつて変化する。上記2つの
測定値は式(1)の型式で表すと次のようになる。
Vz=Io e-〓Ts(n) …(2) Vg(n)=Io e-〓〔Ts(n)+〓Ts(n)〕 …(3) 式(3)を式(2)で割り1/μについての解K(n)は
次の通りである。
K(n)=1/μ=−ΔTs(n)/In〔Vg(n)/
Vz〕…(4) 従つて利得係数K(n)は、ある厚さTs(n)
と設定された光電子増倍管供給電圧Vpms(n)
とについて、物質の厚さに伴う出力電圧の変化か
ら測定することができる。ブロツク304Cは式
(4)によるK(n)の決定とその記憶とを行うもの
である。なお、利得係数については測定操作を述
べる際に考慮する。
第3図の説明を続ける。次に前記nの値を調べ
て全ての標準片(最大の番号をNとする)につい
て測定が終了したか否かを判定する(ブロツク3
05)。終了していない場合にはnを1だけ増加
し(ブロツク306)、ブロツク302に戻る。
こうして各標準片についての測定値Vpms(n)
及び利得係数K(n)を求めて記憶する。標準片
の厚さに対する測定値を第4図(×印)に示す。
次に、本実施例では第4図の各点に対していわゆ
る“最小二乗近似”をした関数を求めそれを記憶
する(ブロツク307)。この関数は各項の係数
の形で記憶されており、その個数は電圧と厚さと
の関係を示すのに用いた関数の次数によつて決ま
る。最小二乗曲線近似を行なう操作は従来技術で
知られた方法であり、例えば“Mathematics of
Physics and Modern Engineering”by
Sokolnokoff and Redheffer(McGraw−Hill、
1966)、“A First Course in Numerical
Analysis”by Ralston(McGraw−Hill、1965)
などに書かれている。本実施例では厚さTsに対
する出力電圧Vpmsの関係は次の2つの方程式で
示される。
Vpms=a0+a1Ts+a2Ts2+a3Ts3 Ts=b0+b1Vpms+b2V2 pns+b3V3 pns 例えば上記のような3次式を用いるとする。係
数a0、a1、a2、a3とb0、b1、b2、b3とはいずれも
メモリに記憶される。
第5図は第2図のブロツク204(合金rに対
する吸収指数AIを求める)に示される操作のフ
ロー図を示すものである。まず、検査空間に置か
れる最初の合金試料の番号mが操作者から入力さ
れる(ブロツク501)。この合金試料A(r、
m)(合金rのm番目の試料)に対して操作者に
よつてその既知厚さTac(r、m)が入力される。
この合金試料は検査空間に一定期間だけ置かれる
(ブロツク502)。次に、光電子増倍管供給電圧
を、増幅器出力電圧が設定値Vzに等しくなるよ
うに調整し(ブロツク503)、このときの光電
子増倍管供給電圧をVpma(r、m)として記憶
する(ブロツク504)。m番目の合金試料の見
かけの厚さTap(r、m)は次の関係式から計算
される。
Tap(r、m)=b0+b1Vpma(r、m)+b2V
2 pna(r、m)+b3V3 pna(r、m) ここでb0〜b3は測定電圧に対する“純粋”金属
標準片の厚さの関係を示す係数で、すでに記憶し
てあるものである(例えば、第4図の点線を参
照)。従つて計算された値Tap(r、m)は、合金
rのm番目の試料の厚さを“純粋”金属標準片の
厚さとして表わしたもの、すなわち“見かけの厚
さ”を示すものである。ブロツク505がこの計
算を行なうものである。合金試料の実際の厚さ
Tac(r、m)は既知であるから、m番目の試料
に対する吸収指数AIは次の式から計算できる
(ブロツク506)。
AI(r、m)=〔Tap(r、m)/Tac(r、m)−1〕
×100 次に、今測定を終つた試料が最後のものであつ
たか否かの判定を行なう(ブロツク507)。最
後のものではない場合にはブロツク501に戻
り、次の試料番号を入力し、上記と同様にして測
定と吸収指数の算出とを行なう。第6図に示すの
は、合金試料の実際の厚さに対する吸収指数AI
の関係である(×印)。これらの点に対して合金
rの一般的なTacとAIとの関係を求めるため、
次式を用いて最小二乗近似が行なわれる(ブロツ
ク508)。
AI(r) =c0(r)+c1(r)Tac(r)+c2(r)T2 ac(r
)
+c3(r)T3 ac(r) ここでも3次式を用いて説明する。最小二乗法
による線形近似式を解くのにはGauss−Seidelの
反復法を用いることができる。係数c0(r)、c1
(r)、c2(r)、c3(r)によつて関数が記述され、
これらの係数は記憶される。
第7図は、第2図のブロツク205に示す厚さ
計較正操作のフロー図を示すものである。較正操
作の際には、増幅器の出力電圧がVzになるよう
な光電子増倍管供給電圧はすでに決定されてお
り、較正操作の最初に光電子増倍管供給電圧は上
記の値VCALに設定される。合金rの被測定物の
公称厚さTnomが操作者により入力される(ブロ
ツク701)。合金rの公称厚さTnomでの吸収
指数AIが次式から計算される。
AI(r)=c0(r)+c1(r)Tnom+c2(r)T2 opn+
c3(r)T3 opn ここで係数c0(r)〜c3(r)は先に求めたAI関
数の係数である(第5図及び第6図を参照)。こ
の計算はブロツク702で行なわれ、算出された
AIの値を“AINOM”とする。公称厚さに対し
て計算されたAINOMの値の例を第6図の破線で
示す。被測定合金の公称厚さと等しい値の、“純
粋”金属標準片による見かけの厚さTapは次式か
ら求められる。
AINOM=〔Tap/Tnom−1〕×100 ここでAINOMとTnomとは既知である。この
計算はブロツク703で行なわれる。計算された
見かけの厚さを“TAP”とする。次に、厚さ
TAPの“純粋”金属標準片を測定した場合に出
力電圧がVzになるような光電子増倍管供給電圧
を計算する(ブロツク704)。この計算には次
式における係数a0〜a3が用いられる。
Vpmc=a0+a1TAP+a2(TAP)2+a3(TAP)3 算出されたVpmcの値を“VCAL”とする。見
かけの厚さTAPに対して計算された値VCALの
例を第4図に破線で示す。従つて光電子増倍管供
給電圧はVCALに初期設定される(ブロツク70
5)。次にこの場合の利得係数(第3図及び式(4)
を参照)を、TAP近傍の2通りの厚さの標準片
について記憶している利得係数K(n)から補間
して求める。例えば第4図で矢印41で示した2
点(×印)が補間に用いた点である(ただし、必
要に応じて3点以上の利得係数を補間に用いても
良い)。この計算はブロツク706で行なわれ、
算出された利得係数を“GF”とする。
第8図は、第2図のブロツク206に示す厚さ
測定のフロー図である。まず被測定物体を検査空
間に挿入する(ブロツク801)。通常、被測定
物体は検査空間内を連続して通過する薄板であ
り、測定は連続的に行なわれて読取られたり記録
されたりする。本実施例では光電子増倍管供給電
圧はVCALを保たれ、出力電圧Vmは、例えば1
〔ms〕に1回、一定間隔で検出される(ブロツ
ク802)。測定された厚さの変化分は見かけの
厚さで表わすと式(4)を用いて次のようになる。
ΔTap=−GF・1n(Vm/Vz) …(5) 式(5)を被測定合金の厚さに換算するとAINOM
を用いて次のようになる。
ΔTm=−GF・1/1+AINOM/100・ln(Vm/ Vz) ΔTmの値はブロツク803で計算され、直接
に読み取ることもできるしTnom+ΔTmとして
Tmを計算して読み取ることもできる(ブロツク
804)。
以上、本発明の一実施例について説明したが、
本発明の範囲内でさらに種々の変形が可能であ
る。例えば、測定値を得る方法は前記のものだけ
ではない。光電子増倍管供給電圧は一定にして、
放射線エネルギーを出力が設定値になるように調
整しても良い。また、アナログ式の計器を用い
て、放射線源及び/または検出器感度を較正した
あと直接に値を読み取ることもできる。さらに、
考えられる厚さの範囲がかなり広い場合にも、被
測定物体の各々に対して異なつた小レンジの数だ
けのAI関数を求めて記憶しておけば良い。その
場合、被測定物体の公称厚さを入力すると、較正
及び/または測定操作に用いるのに適当なAI関
数を選別して使用する。もう一つ重要な点は、第
1及び第2の測定値の集合から各関数を求めるの
に上記の説明では最小二乗法を用いたが、それ以
外の方法も考えられる点である。例えば、TAP
からVCALを計算するのに(第7図参照)最近接
の記憶された測定点からLagrangeの2次補間法
で求めることができる。この方法は上記参考文献
中にも述べられているが、連続した曲線が必ずし
もすべての点に正確に一致しない場合に誤差が最
小となる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例による装置のブロツク
図、第2図は第1図における制御回路に汎用計算
機を用いた場合の動作のフロー図、第3図は第2
図のブロツク201の内容を示すフロー図、第4
図は厚さに対する出力電圧の例を示す図、第5図
は第2図のブロツク204の内容を示すフロー
図、第6図は厚さに対する吸収係数の例を示す
図、第7図は第2図のブロツク205の内容を示
すフロー図、第8図は第2図のブロツク206の
内容を示すフロー図である。 5……被測定物体、14,40……デイジタル
−アナログ変換器、15……放射線源、18……
検査空間、20……検出器、21……シンチレー
タ、22……光電子増倍管、23……増幅器、3
0……アナログ−デイジタル変換器、35……標
準マガジン、50……可変電圧源、100……制
御回路。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 非接触厚さ計の校正方法において、放射線源
    と、前記放射線源から離れて位置する検出器と、
    被測定物体を挿入するための前記放射線源及び検
    出器の間の検査空間と称する空間と、前記検査空
    間内に存在する物質による放射線の減衰量の関数
    として測定値を生成する手段とを含む非接触厚さ
    計に対して、 (a) 前記検査空間内に一定期間だけ置かれた既知
    厚さの標準片についての前記測定値の第1の集
    合を記憶することと、 (b) 前記標準片の厚さとそれに対する前記測定値
    との関係を示す第1の関数を求めてそれを記憶
    することと、 (c) 被測定物体と同じ材料の既知厚さの試料につ
    いての測定値の第2の集合を記憶することと、 (d) 前記標準片による相対的減衰量と前記材料の
    厚さの異なる試料による相対的減衰量との間の
    関係を示す第2の関数を求めてそれを記憶する
    ことと、 (e) ある公称厚さの前記被測定物体を前記検査空
    間に挿入することと、 (f) 前記検査空間に前記公称厚さの前記被測定物
    体を挿入した際に得られることが予想される予
    想測定値を前記第1及び第2の関数と前記公称
    厚さとから求めることと、 (g) 前記放射線源か前記検出器かの一方または両
    方を前記予想測定値に従つて調整すること を特徴とする非接触厚さ計の校正方法。 2 特許請求の範囲第1項記載の校正方法で、前
    記予想測定値を求める際に、前記公称厚さと前記
    第2の関数とから見かけの厚さを求めることと、
    前記見かけの厚さと前記第1の関数とから前記予
    想測定値を求めることとを含む非接触厚さ計の校
    正方法。 3 特許請求の範囲第1項または第2項記載の校
    正方法で、前記第1及び第2の測定値の集合を求
    める際に、前記検出器の出力電圧が設定値に等し
    くなるように前記放射線源及び/または検出器へ
    の供給電圧を調整することによつて前記第1及び
    第2の設定値の集合を求め、それ以後の物体厚さ
    の測定には前記予想測定値によつて調整された前
    記放射線源及び/または検出器への供給電圧の変
    化分を使用することを特徴とする非接触厚さ計の
    校正方法。 4 特許請求の範囲第1項、第2項または第3項
    記載の校正方法で、前記各標準片と共にその数パ
    ーセントの厚さの追加標準片を挿入して検出器出
    力を測定することによつて得た第3の測定値の集
    合を記憶することと、前記第1の測定値の集合と
    前記第3の測定値の集合とから吸収係数を求める
    ことと、前記検出器出力の変化分と前記吸収係数
    とから物体の厚さを求めることとを特徴とする非
    接触厚さ計の校正方法。 5 特許請求の範囲第4項記載の校正方法で、前
    記公称厚さから前記見かけの厚さを求める際に前
    記吸収係数を用いる非接触厚さ計の校正方法。
JP1135778A 1977-02-03 1978-02-03 Nonncontact thickness meter and calibration method thereof Granted JPS53124468A (en)

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