JPH0237523B2 - - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
この発明は、種々の物質を透過した放射線の量
又は強度の検出によつて物質の厚みを測定する非
接触放射線厚み計の改良に関する。このような厚
み計の一例は、米国特許3955086に記載されてい
る。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Technical Field of the Invention] This invention relates to improvements in non-contact radiation thickness gauges that measure the thickness of various materials by detecting the amount or intensity of radiation transmitted through them. An example of such a thickness gauge is described in US Pat. No. 3,955,086.
このような厚み計は、種々の面に応用される。
この厚み計では、物質に接触することなく種々の
材質のシート材の厚みを連続的に測定することが
可能である。X線厚み計のような放射線厚み計
は、その応答が速いので、連続かつ一様な厚みの
シート材を得るために高速の自動調整を必要とす
る部材の圧延ラインにおいて、オンライン測定の
ために使用できる。圧延ラインにおいて、所望の
厚みのシート材を得るには、この所望厚み値から
の、製造されたシート材の実際の厚み値の偏差が
必要となる。この発明は、シート材の所望厚み値
(すなわち公称厚み値)を設定し、被測定物の厚
みを、公称厚み値からの偏差の形で測定するに特
に適した厚み計に関するものである。 Such thickness gauges are applied to various surfaces.
With this thickness meter, it is possible to continuously measure the thickness of sheet materials made of various materials without contacting the material. Due to their fast response, radiographic thickness gauges, such as X-ray thickness gauges, are useful for on-line measurements in rolling lines for parts that require rapid automatic adjustment to obtain continuous and uniform sheet thickness. Can be used. In order to obtain a desired thickness of sheet material in the rolling line, a deviation of the actual thickness value of the produced sheet material from this desired thickness value is required. The present invention relates to a thickness gage particularly suitable for setting a desired thickness value (i.e. a nominal thickness value) of a sheet material and for measuring the thickness of an object to be measured in the form of a deviation from the nominal thickness value.
従来の非接触形の厚み計は、通常、厚み計の校
正のために予定の厚み値の可動標準片を用いる。
既知の正確な厚みをもつ1つ又は複数の標準片が
選択されて放射線中に挿入され、特定の設定厚の
標準片に対して検出器出力を受けるアナログ・メ
ータが零にされる。測定時、公称厚み値からの偏
差値がメータの偏差として表わされる。他の従来
例は、相補的標準片を用いるもので、全測定レン
ジは複数の副レンジに分割されている。各副レン
ジの校正はその最大の厚み値をもつ1つの標準片
に対して通常行われる。この1つの標準片は「基
準標準片」と呼ばれる。基準標準片が放射線径路
中に在る時、厚み計が零に校正されると、基準標
準片を抜きとつて、その副レンジの厚み範囲内の
より薄い厚みをもつ物質の厚みを測定できる。総
合での厚みが基準標準片の厚みと等しくなるよう
に、欲するストリツプ厚みに補足の厚みを加える
標準片の幾らかが、その後、放射線中に挿入され
る。厚みが所定値であれば、アナログ・メータは
零となる。
Conventional non-contact thickness gauges typically use a movable standard piece of a predetermined thickness value to calibrate the thickness gauge.
One or more standards of known precise thickness are selected and inserted into the radiation, and an analog meter receiving the detector output is zeroed for standards of a particular set thickness. During measurement, the deviation value from the nominal thickness value is expressed as the meter deviation. Other prior art examples use complementary standards, where the total measurement range is divided into multiple subranges. Calibration of each sub-range is typically performed on one standard with its maximum thickness value. This one standard piece is called a "reference standard piece." When the reference standard is in the radiation path and the thickness gauge is calibrated to zero, the reference standard can be removed to measure the thickness of a material with a smaller thickness within the thickness range of its sub-range. Some of the standards adding supplementary thickness to the desired strip thickness are then inserted into the radiation so that the total thickness is equal to the thickness of the reference standard. If the thickness is a predetermined value, the analog meter will read zero.
2点校正システムも用いられてきた。このシス
テムでは、2組の標準片が、校正動作中、放射線
径路中に順次挿入される。第1の標準片は、物質
の公称厚みおよび合金補正係数から求めたみかけ
の厚みを持つよう選定される。第2の標準片は、
所望のみかけ厚に、所望値からの予定の偏差値を
加えた値に選定される。このシステムでは、2つ
のみかけの厚みの点に基づき、検出器の出力と被
測定物質の厚みとが直線関係を成すという仮定に
依存して、校正が行われる。かかるシステムは、
従つて、直線補間(内挿法による)システムと考
えることができる。 Two-point calibration systems have also been used. In this system, two sets of standards are sequentially inserted into the radiation path during a calibration operation. The first standard piece is selected to have an apparent thickness determined from the nominal thickness of the material and the alloy correction factor. The second standard piece is
The value is selected as the desired apparent thickness plus the planned deviation value from the desired value. In this system, calibration is performed based on two apparent thickness points and relying on the assumption that there is a linear relationship between the output of the detector and the thickness of the material being measured. Such a system is
Therefore, it can be considered as a linear interpolation system.
従来のシステムでは、通常、校正は、被測定物
に対して直接的に、すなわち、みかけの厚みに対
して行われる。合金補正は校正過程で行なわれ、
測定過程では行われない。従来のシステムでは、
放射線径路中の被測定物の公称厚みが変更され、
その設定を行う毎に校正をし直す必要がある。 In conventional systems, calibration is typically performed directly on the object to be measured, ie, on the apparent thickness. Alloy correction is done during the calibration process,
It is not done during the measurement process. In traditional systems,
The nominal thickness of the object to be measured in the radiation path has been changed,
It is necessary to recalibrate each time the settings are made.
また、従来のシステムでは、被測定物のみかけ
厚みを持つ標準片を構成するために、数多の標準
片を組合せねばならなかつた。数多の標準片を組
み合せる必要性は、また、従来システムが直線近
似に依存する点から生じるものであつた。例え
ば、非常に薄い0.001mmから8mmまでの厚さ範囲
の二進化十進(BCD)の一連の標準片が用いら
れた。 Furthermore, in the conventional system, a large number of standard pieces had to be combined in order to construct a standard piece having the apparent thickness of the object to be measured. The need to combine multiple standard pieces also resulted from the reliance of conventional systems on linear approximations. For example, a series of binary coded decimal (BCD) standard strips ranging in thickness from very thin 0.001 mm to 8 mm were used.
本発明の目的は、精度の高い補間法に依る改良
した非接触放射線厚み計を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an improved non-contact radiation thickness gauge that uses a highly accurate interpolation method.
本発明の他の目的は、合金補正を、厚み計の校
正段階でなく測定段階で行う厚み計を提供するこ
とにある。 Another object of the present invention is to provide a thickness gauge in which alloy correction is performed at the measurement stage rather than at the calibration stage of the thickness gauge.
本発明の更に他の目的は、被測定物の測定中に
も被測定物の公称厚みを設定変更できるようにし
た厚み計を提供することにある。 Still another object of the present invention is to provide a thickness meter that allows the nominal thickness of a measured object to be changed even during measurement of the measured object.
本発明の他の目的は、校正曲線を決定するため
に等比級数的に配列した一定数の校正点を選定す
ることにより、必要な標準片の数を減少した厚み
計を提供することにある。 Another object of the present invention is to provide a thickness gauge in which the number of required standard pieces is reduced by selecting a fixed number of calibration points arranged in a geometric series to determine the calibration curve. .
本発明の好ましい一例は、所定厚みで可動の複
数の標準片を用いる非接触放射線厚み計であつ
て、放射線源を有し、この放射線源からの放射線
を受け、受けた放射線のレベルに関連した出力信
号を生じる検出手段を有し、厚みレンジの各々に
ついての校正曲線を特定するパラメータを記憶す
るメモリー手段を有し、ここで校正曲線に対して
は全厚みレンジにわたつてほゞ等比級数的に選定
された校正点があり、それらの少くとも3つの校
正点およびこれら校正点に対する検出手段の各出
力信号とが前記各校正曲線を特定するものであ
り、被測定物質の公称厚み値および合金補正値を
設定する設定ユニツトを有し、被測定物が放射線
径路中にある時、前記検出手段の出力信号および
設定ユニツトの信号を前記メモリー中に記憶され
た校正曲線との関連で演算し被測定物質の厚みを
決定する演算手段を有する厚み計に存する。
A preferred example of the invention is a non-contact radiation thickness gauge using a plurality of movable standard pieces of predetermined thickness, having a radiation source, receiving radiation from the radiation source, and measuring the radiation thickness in relation to the level of radiation received. detection means for producing an output signal, and memory means for storing parameters specifying a calibration curve for each of the thickness ranges, where the calibration curves have a substantially geometric series over the entire thickness range. There are calibration points selected according to the method, at least three of which calibration points and respective output signals of the detection means for these calibration points specify each said calibration curve, and the nominal thickness value of the material to be measured and It has a setting unit for setting alloy correction values, and calculates the output signal of the detection means and the signal of the setting unit in relation to the calibration curve stored in the memory when the object to be measured is in the radiation path. The present invention resides in a thickness meter having arithmetic means for determining the thickness of a substance to be measured.
以下、図面を参照して本発明の好ましい一実施
を説明する。
Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
第1図において、透過性をもつ放射線源、ここ
ではX線源2が、径路4に沿つて物質6を透過す
るX線を発生する。検出器8、増幅器10および
アナログ−デジタル(A/D)変換器12を含む
検出手段は、X線源2からの放射線を受け、受け
た放射線のレベルに関連した出力信号を生じる。
この受けた放射線のレベルは、X線源2と検出器
8との間において、放射線径路中に置かれた物質
6の放射線吸収特性および厚みの関数となつてい
る。放射線検出器8は、X線源2から物質6を通
して放射されるX線を受ける如く配置され、受け
たX線を電気信号に変換し、これを増幅器10に
印加する。増幅器10からの増幅された信号はデ
ジタル・フオーマツト(好ましくは16ビツトのフ
オーマツト)にA/D変換器12により変換され
て、プロセツサ14に与えられる。 In FIG. 1, a transmissive radiation source, here an X-ray source 2, generates X-rays that pass through a material 6 along a path 4. In FIG. Detection means, including a detector 8, an amplifier 10 and an analog-to-digital (A/D) converter 12, receive radiation from the X-ray source 2 and produce an output signal related to the level of radiation received.
The level of this received radiation is a function of the radiation absorption properties and thickness of the material 6 placed in the radiation path between the X-ray source 2 and the detector 8. Radiation detector 8 is arranged to receive X-rays emitted from X-ray source 2 through substance 6 , converts the received X-rays into an electrical signal, and applies this to amplifier 10 . The amplified signal from amplifier 10 is converted to digital format (preferably 16 bit format) by A/D converter 12 and provided to processor 14.
プロセツサ14は、設定ユニツト16からの出
力信号、すなわち、被測定物の公称厚みTnに対
応した厚み設定信号および合金補正係数Nを受け
る。メモリ18は、以下に述べる演算により校正
曲線を得るためプロセツサ14に供給されるデー
タを記憶するメモリを含んでいる。 Processor 14 receives output signals from setting unit 16, that is, a thickness setting signal corresponding to the nominal thickness Tn of the object to be measured and an alloy correction coefficient N. Memory 18 includes memory for storing data that is supplied to processor 14 to obtain a calibration curve by the operations described below.
厚み指示計20は、プロセツサ14からの出力
をデジタル−アナログ(D/A)変換器22を介
して受け、所望の厚み値、即ち、公称厚み値Tn
からの厚み偏差を表示する。 The thickness indicator 20 receives the output from the processor 14 via a digital-to-analog (D/A) converter 22, and determines a desired thickness value, that is, a nominal thickness value Tn.
Displays the thickness deviation from
プロセツサ14は、メモリ18中の校正曲線の
データを算出して記憶し、データおよび他の信号
を演算し、厚み指示計20に対し厚み偏差を出力
として与え、更に、校正及び測定の動作を進める
種々の信号を発生する。例えば、プロセツサ14
は、信号線24を通して供給する信号によつてX
線源2の電圧設定を制御し、信号線26を介して
増幅器10のゲイン設定を行う。 Processor 14 calculates and stores calibration curve data in memory 18, calculates the data and other signals, provides thickness deviation as output to thickness indicator 20, and further proceeds with calibration and measurement operations. Generates various signals. For example, processor 14
is determined by the signal supplied through the signal line 24.
The voltage setting of the line source 2 is controlled, and the gain setting of the amplifier 10 is performed via the signal line 26.
本発明の厚み計は、予定の厚み値の可動の複数
の標準片を内蔵するスタンダード・マガジン21
を有する。標準片は、所定の材質で作られ、正確
で異つた厚みを持つている。選択した標準片の組
合せが、プロセツサ14による信号線28を介し
ての制御により、放射線径路中4に挿入され、ま
た、同径路中から抜きとられる。 The thickness gauge of the present invention has a standard magazine 21 containing a plurality of movable standard pieces of predetermined thickness values.
has. The standard pieces are made of a given material and have precise and different thicknesses. The selected standard strip combination is inserted into and removed from the radiation path 4 under control of the processor 14 via the signal line 28.
(動作の概説)
非接触放射線厚み計の動作は、基本的には、(1)
前校正、(2)レンジ校正、および、(3)測定とから成
る。更に、この厚み計は、被測定物質が放射線径
路中に存在する状態でも、厚み設定の変更をする
ことができる。(Overview of operation) The operation of a non-contact radiation thickness meter is basically as follows: (1)
It consists of pre-calibration, (2) range calibration, and (3) measurement. Furthermore, this thickness meter allows the thickness setting to be changed even when the substance to be measured is present in the radiation path.
本発明によれば、第1の動作、すなわち、前校
正は、厚み計の全厚みレンジを複数の厚みレンジ
に分割することから初まる。 According to the invention, the first operation, pre-calibration, begins with dividing the total thickness range of the thickness gauge into multiple thickness ranges.
前校正動作は、分割された各レンジに対し順次
校正曲線を作成するものである。この動作は略70
秒を要し、8時間前後毎に1度は行われなければ
ならない。上述の曲線は、以下、前校正曲線と呼
ぶ。一般に、前校正曲線又は校正曲線は、被測定
物質の厚みと、検出手段の出力(ここではA/D
変換器12の出力)との間の関数関係を表わす曲
線を意味している。 The pre-calibration operation is to sequentially create a calibration curve for each divided range. This behavior is approximately 70
It takes seconds and must be done once every eight hours or so. The above-mentioned curve is hereinafter referred to as the pre-calibration curve. Generally, the pre-calibration curve or calibration curve is based on the thickness of the substance to be measured and the output of the detection means (here, the A/D
(output of the converter 12).
第2の動作、すなわち、レンジ校正は、設定お
よびレンジ選択ステツプ、ならびに、これに続く
もので、測定動作で用いるべく選択されたレンジ
についてのドリフト補償校正を含んでいる。設定
およびレンジ選択ステツプは、(1)公称厚みTnお
よび被測定物質の合金補正係数Nの設定と、(2)厚
み測定のために設定値TnおよびNに基づいて適
正な厚みレンジを自動選択するステツプとを含
む。これに続く、このように選択されたレンジに
ついてのドリフト補償校正ステツプは、前校正の
後に生じたドリフトに対して修正を行うために必
要とされる。このように選択されたレンジについ
てドリフトを補償した校正曲線が作成されてメモ
リ18に記憶される。新たにレンジ選択が行われ
たときは、いつもドリフト補償校正が行われるこ
とが好ましく、その所要時間は約5秒である。 The second operation, range calibration, includes a setup and range selection step followed by a drift compensation calibration for the range selected for use in the measurement operation. The setting and range selection step consists of (1) setting the nominal thickness Tn and the alloy correction coefficient N of the material to be measured, and (2) automatically selecting the appropriate thickness range based on the set values Tn and N for thickness measurement. including steps. A subsequent drift compensation calibration step for this selected range is required to correct for any drift that occurred after the pre-calibration. A calibration curve with drift compensated for the range selected in this way is created and stored in the memory 18. A drift compensation calibration is preferably performed whenever a new range selection is made and takes about 5 seconds.
第3の動作、すなわち、測定には、被測定物質
が放射線径路中に置かれることが必要で、その厚
みは検出手段の出力信号とドリフト補償済の校正
曲線を用いて測定される。 The third operation, measurement, requires that the material to be measured be placed in the radiation path, the thickness of which is measured using the output signal of the detection means and a drift-compensated calibration curve.
本発明による厚み計では、被測定物質が放射線
径路中に存する時も、設定ユニツト16の設定変
更が行なえる。ドリフト補償校正曲線の計算には
標準片を放射線径路中に挿入する必要がある。従
つて、被測定物質が放射線径路中に置かれている
と、この計算は行なえないから、選択されたと同
一のレンジについての直前のドリフト補償校正動
作で得られているドリフト補償校正曲線を選び出
す。このように選んだドリフト補償校正曲線を読
み出して、これを用いて物質の厚み測定が行われ
る。 In the thickness gauge according to the present invention, the setting of the setting unit 16 can be changed even when the substance to be measured is present in the radiation path. Calculating the drift compensation calibration curve requires inserting a standard piece into the radiation path. Therefore, if the substance to be measured is placed in the radiation path, this calculation cannot be performed, so the drift compensation calibration curve obtained in the previous drift compensation calibration operation for the same range as the selected one is selected. The drift compensation calibration curve selected in this way is read out and used to measure the thickness of the material.
(厚みレンジと標準片)
第2図には、それぞれ、アルミプレート(同図
A)、冷延鋼板(同図B)および熱延鋼板(同図
C)に適した厚みレンジが示されている。厚み値
は横軸に対数目盛でとられ、上記各物質に対する
校正点はそれぞれ点30,32および34として
示されている。(Thickness range and standard piece) Figure 2 shows the appropriate thickness ranges for aluminum plate (A in the diagram), cold rolled steel plate (B in the diagram), and hot rolled steel plate (C in the diagram), respectively. . Thickness values are taken on a logarithmic scale on the horizontal axis, and the calibration points for each of the above materials are shown as points 30, 32 and 34, respectively.
レンジは、相互にオーバーラツプしている。例
えば、第2図Bに示されるように、冷延鋼板の測
定に用いるものでは相互にオーバーラツプする9
つのレンジから成る。第2のレンジは0.04mmから
0.16mmの厚み値をカバーし、第3のレンジは0.08
mmから0.32mmをカバーする。0.08mmから0.16mmの
範囲がオーバーラツプしており、他のレンジも同
様である。 The ranges overlap each other. For example, as shown in Figure 2B, in the measurement of cold-rolled steel sheets, 9
Consists of two ranges. The second range starts from 0.04mm
Covers thickness value of 0.16mm, third range is 0.08
Covers mm to 0.32mm. The range from 0.08mm to 0.16mm overlaps, and the same goes for other ranges.
全レンジは各材質について複数のレンジに分割
されている。例えば、第2図Bに示す冷延鋼板用
では、レンジ−1からレンジ−9までの9つのレ
ンジが示されている。他の必要なパラメータ、す
なわち、X線源2の管電圧や増幅器10のゲイン
も示されている。これらは、被測定物質および選
択されたレンジに従つて、第2図のA,Bおよび
Cに示されるように、プロセツサ14によつて決
定され制御される。 The entire range is divided into multiple ranges for each material. For example, in the cold-rolled steel plate shown in FIG. 2B, nine ranges from range-1 to range-9 are shown. Other necessary parameters, namely the tube voltage of the X-ray source 2 and the gain of the amplifier 10, are also shown. These are determined and controlled by processor 14, as shown in FIG. 2A, B, and C, according to the substance to be measured and the selected range.
熱延鋼板用の厚み計では(第2図C)参照)、
例えば、測定がレンジ−1からレンジ−4の範囲
で行われるときは、X線源の電圧は100KVに設
定され、増幅器10はローLゲインのレベルに設
定される。レンジ−5における測定では、線源の
電圧は100KVであるが、増幅器10はミドルM
のゲインに設定される。レンジ−6では、線源電
圧は120KVで増幅器10のゲインミドルMであ
り、また、レンジ−7では、線源電圧は140KV
でありゲインはハイ・レベルHである。これらの
パラメータは、アルミ用についても(第2図A参
照)、熱延鋼板用についても(第2図C参照)、そ
れぞれのレンジについて示されている。 For thickness gauges for hot-rolled steel sheets (see Figure 2C),
For example, when measurements are made in the Range-1 to Range-4 range, the X-ray source voltage is set to 100 KV and the amplifier 10 is set to a low L gain level. For measurements in range-5, the voltage of the line source is 100KV, but the amplifier 10 is
The gain is set to In range-6, the line source voltage is 120KV and the gain of amplifier 10 is middle M, and in range-7, the line source voltage is 140KV.
and the gain is high level H. These parameters are shown for each range, both for aluminum (see FIG. 2A) and for hot-rolled steel sheet (see FIG. 2C).
スタンダード・マガジン21は、複数の既知材
質で既知の正確な厚みを持つ標準片を有し、単独
で若しくは組合せで各校正点の値30、32、および
34をとるように構成されている。アルミ用の厚み
計では、標準片は純アルミで構成され、熱延およ
び冷延の鋼板用では標準片としては純鉄が用いら
れる。標準片の各厚み値は、好ましくは、2進の
数列に選ばれ、例えば、0.01mm;0.02mm;0.04
mm;0.08mm;0.16mm;0.32mm;0.64mm;1.28mm;
2.56mm;5.12mm;10.24mm;および20.48mmの各厚
み値をもつ標準片から成る。ここで、20.48mmの
標準片は、熱延鋼板用には必要であるが、アルミ
用および冷延鋼板の測定には必要ない。 The standard magazine 21 has a plurality of standard pieces of known materials and known exact thicknesses, which can be used alone or in combination to set the values 30, 32, and 32 at each calibration point.
It is configured to take 34. For aluminum thickness gauges, the standard piece is made of pure aluminum, and for hot-rolled and cold-rolled steel plates, pure iron is used as the standard piece. Each thickness value of the standard piece is preferably chosen as a binary sequence, for example 0.01 mm; 0.02 mm; 0.04
mm;0.08mm;0.16mm;0.32mm;0.64mm;1.28mm;
It consists of standard pieces with thickness values of 2.56 mm; 5.12 mm; 10.24 mm; and 20.48 mm. Here, a standard piece of 20.48 mm is necessary for hot-rolled steel sheets, but not for measuring aluminum and cold-rolled steel sheets.
校正動作中に選択される標準片は、スタンダー
ド・マガジン21からの1つ又は複数の標準片で
構成される。必要な標準片の枚数が増すと、層を
なす標準片に基因して生じる散乱X線のために誘
引される誤差も増大する。従つて、各校正点3
0,32および34の厚みが、多くても3枚の標
準片で構成できるようになされている。校正動作
中、或る1枚の標準片又は2枚若しくは3枚の標
準片の組み合わせが、順次マガジン21から放射
線径路中に挿入される。動作はプロセツサ14か
らの指令で制御される。 The standards selected during the calibration operation consist of one or more standards from the standards magazine 21. As the number of required standards increases, the errors introduced due to scattered x-rays due to layered standards also increase. Therefore, each calibration point 3
Thicknesses of 0, 32 and 34 can be constructed from at most three standard pieces. During the calibration operation, one standard piece or a combination of two or three standard pieces are sequentially inserted from the magazine 21 into the radiation path. The operation is controlled by instructions from the processor 14.
(メモリーの動作)
第3図乃至第5図を参照して、メモリ18を用
いたデータの処理について説明する。メモリ18
は、第3図に示すように、リード・オンリー・メ
モリー(ROM)及びランダム・アクセス・メモ
リー(RAM)を含む。ROMは、前校正のプロ
グラム(第10図のフロー・チヤート参照)、レ
ンジ校正のプログラム(第11図のフロー・チヤ
ード参照)、測定のプログラム(第12図のフロ
ー・チヤート参照)、合金補正の式、基本の二次
式およびレンジ選択ゾーンのデータのようなすべ
てのレンジに共通で、校正及び測定に必要なデー
タからなる共通データ・ベース42を含む。合金
補正の式、基本の二次式およびレンジ選択ゾーン
については後述する。ROMは、更に、各レンジ
に特有のデータをもつレンジ・データ・ベース4
4−1,44−2,44−3,…,44−nを含
む。RAMは第1および第2のテーブル46およ
び50を含み、第1のテーブル46は、各レンジ
に対応したデータ・レンジ領域48−1,48−
2,48−3,…,48−nを含む。第2のテー
ブル50はワーク・エリアとして用いられる。テ
ーブル46および50の各々において、各デー
タ・エリアは、タイプ1、タイプ2およびタイプ
3のデータを含む。タイプ1のデータは、ROM
のレンジ・データ・ベース44−1,44−2,
44−3,…,44−nに記憶された各レンジデ
ータに対応している。タイプ2のデータは厚み計
の前校正の結果に対応し、また、タイプ3のデー
タはレンジ校正の結果に対応している。RAMの
第2テーブル50は、特定の1つのレンジのタイ
プ1、タイプ2、及び、タイプ3の一組のデータ
を記憶できる容量のワーク・エリアである。(Memory Operation) Data processing using the memory 18 will be described with reference to FIGS. 3 to 5. memory 18
includes read-only memory (ROM) and random access memory (RAM), as shown in FIG. The ROM contains the pre-calibration program (see the flow chart in Figure 10), the range calibration program (see the flow chart in Figure 11), the measurement program (see the flow chart in Figure 12), and the alloy correction program. It includes a common database 42 consisting of data common to all ranges and necessary for calibration and measurements, such as equations, basic quadratic equations, and range selection zone data. The alloy correction formula, the basic quadratic formula, and the range selection zone will be described later. The ROM also includes a range data base 4 with data specific to each range.
4-1, 44-2, 44-3,..., 44-n. The RAM includes first and second tables 46 and 50, and the first table 46 has data range areas 48-1 and 48- corresponding to each range.
2, 48-3,..., 48-n. A second table 50 is used as a work area. In each of tables 46 and 50, each data area includes type 1, type 2, and type 3 data. Type 1 data is ROM
range database 44-1, 44-2,
It corresponds to each range data stored in 44-3, . . . , 44-n. Type 2 data corresponds to the results of pre-calibration of the thickness gauge, and type 3 data corresponds to the results of range calibration. The second table 50 of the RAM is a work area with a capacity capable of storing a set of type 1, type 2, and type 3 data of one specific range.
厚み計の動作を進行させる、メモリー18内お
よびプロセツサ14との間でのデータの転送につ
いて以下説明する。前校正動作の初めに、ROM
内のレンジ・データ・ベース44−1,44−
2,44−3,…,44−nからレンジ・データ
が、RAMの第1テーブル46内のそれぞぞれ対
応したレンジのタイプ1のデータ・エリアに転送
される(第3図の点線矢印参照)。 The transfer of data within memory 18 and to and from processor 14 that advances the operation of the thickness gauge will now be described. At the beginning of the pre-calibration operation, the ROM
Range database 44-1, 44-
Range data from 2, 44-3, ..., 44-n is transferred to the type 1 data area of each corresponding range in the first table 46 of the RAM (see the dotted line arrows in FIG. 3). ).
レンジ−1の前校正動作を説明するための第4
図において、レンジ・テーブル48−1のタイプ
1のデータ・エリアに記憶されたタイプ1のデー
タは第2テーブル50のワーク・エリアに転送さ
れる。これはステツプ−1として示されている。
前校正の結果のデータは、ステツプ−2として示
されるように、ワークエリア50のタイプ2のデ
ータ・エリアに書き込まれる。この結果のデータ
は、RAMの第1テーブル48−1のタイプ2お
よびタイプ3の双方のデータ・ベース・エリアに
転送され(ステツプ−2)、ステツプ−3に示さ
れる如く記憶される。 Fourth to explain the pre-calibration operation of Range-1
In the figure, type 1 data stored in the type 1 data area of range table 48-1 is transferred to the work area of second table 50. This is designated as step-1.
The pre-calibration result data is written to the type 2 data area of work area 50, as shown as step-2. The resulting data is transferred to both the type 2 and type 3 database areas of the first table 48-1 in RAM (step-2) and stored as shown in step-3.
第5図を参照して、次に、レンジ−1について
のレンジ校正を説明する。第1テーブルのレンジ
−148−1のデータは、ステツプ−1における
ように、第2のテーブル50のワーク・エリアに
転送される。これは、ステツプ−1に矢印で示さ
れている。動作の進行に従つて、レンジ校正の結
果のデータは、ワーク・エリア50のタイプ3の
データ・エリアに書き込まれ、ステツプ−2に点
線矢印で示されるように、レンジ・テーブル48
−1のタイプ−3のデータ・エリアに転送され
る。ステツプ3に示される如く、データはレン
ジ・テーブル48−1に配置される。レンジ−1
に於ける物質厚みの測定は、第5図のステツプ−
3に示されるRAMの第1テーブルのタイプ−3
に記憶されたドリフト補償曲線を用いて進められ
る。 Next, range calibration for range-1 will be explained with reference to FIG. The data in range-148-1 of the first table is transferred to the work area of the second table 50 as in step-1. This is indicated by the arrow at step-1. As the operation progresses, the range calibration result data is written to the type 3 data area of the work area 50 and stored in the range table 48, as indicated by the dotted arrow in step-2.
-1 type-3 data area. As shown in step 3, the data is placed in range table 48-1. Range-1
The measurement of the material thickness in the step shown in FIG.
Type 3 of the first table of RAM shown in 3-3
The process proceeds using the drift compensation curve stored in .
測定動作の後、レンジ−1が、レンジ校正動作
における設定およびレンジ選択ステツプによつ
て、再び選択された時、若しその間に前校正が行
われていなければ、RAMの第1テーブルのレン
ジ−1の内容は、直前に行われたレンジ−1につ
いてのレンジ校正で得られたRAM内容と同一で
ある。換言すると、RAMののレンジ・テーブル
48−1のタイプ3のデータは、当該レンジが必
要とされてレンジ校正が行われる毎に更新されて
いる。 After the measurement operation, when range-1 is selected again by the setting and range selection step in the range calibration operation, if no pre-calibration has been performed in the meantime, range-1 in the first table of RAM is selected. The contents of 1 are the same as the RAM contents obtained in the range calibration for range-1 that was performed immediately before. In other words, the type 3 data in the range table 48-1 in the RAM is updated every time the range is required and range calibration is performed.
(厚み計の詳細な動作)
非接触放射線厚み計の前校正、レンジ校正およ
び測定を含む動作を、更に第6図乃至第9図を参
照して詳細に説明する。(Detailed Operation of Thickness Gauge) The operation of the non-contact radiation thickness gauge, including pre-calibration, range calibration and measurement, will be explained in detail with further reference to FIGS. 6 to 9.
先ず、第6図を参照して前校正について説明す
る。校正点は、厚み計の測定範囲の厚みの全レン
ジにわたつてできるだけ等比級数に近い配列をな
すように選ばれる。と同時に、校正点は、その厚
みがマガジン21からの1枚の標準片又は2枚も
しくは多くても3枚の標準片の組合せで構成でき
るように選定されるのが好ましい。 First, pre-calibration will be explained with reference to FIG. The calibration points are chosen to be arranged as closely as possible in a geometric series over the entire thickness range of the thickness gauge. At the same time, the calibration point is preferably chosen such that its thickness can consist of one standard piece or a combination of two or at most three standard pieces from the magazine 21.
第6図は、厚み値とA/D変換器12の対応す
る出力信号を対数変換したものとの関数関係を示
す。校正点Tc1,Tc2,Tc3,…,Tcnは横軸
に対数目盛でとられている。デジタル出力信号V
は、プロセツサ14の演算により変換されて対数
信号とされる。これらの対数信号は縦軸にとられ
ている。 FIG. 6 shows the functional relationship between the thickness value and the logarithmically transformed value of the corresponding output signal of the A/D converter 12. The calibration points Tc1, Tc2, Tc3, ..., Tcn are plotted on a logarithmic scale on the horizontal axis. Digital output signal V
is converted into a logarithmic signal by the calculation of the processor 14. These logarithmic signals are taken on the vertical axis.
この実施例では、各厚みレンジは、各レンジの
両端の点を含んで7つの校正点を有する。例え
ば、レンジ−1はTc1からTc7まで、レンジ−
2はTc4からTc10までの点を有する。第6図
から明らかなように、各レンジは相互に部分的に
オーバーラツプしている。しかし、レンジ選択動
作に用いられる各レンジ内のレンジ選択ゾーン
は、隣接のレンジ選択ゾーンとはオーバーラツプ
していない。例えば、レンジ−2は、点TR1か
らTR2まで延在するレンジ選択ゾーンを有して
いる。次のレンジ選択ゾーンは、レンジ−3の為
のものであり、点TR2からTR3までに延在し
ている。このように、レンジ選択ゾーンにはオー
バーラツプは原則として存在しない。 In this example, each thickness range has seven calibration points, including points at both ends of each range. For example, range-1 is Tc1 to Tc7, range-1 is Tc1 to Tc7, and range-1 is Tc1 to Tc7.
2 has points from Tc4 to Tc10. As is clear from FIG. 6, the ranges partially overlap each other. However, the range selection zones within each range used for range selection operations do not overlap with adjacent range selection zones. For example, range-2 has a range selection zone extending from point TR1 to TR2. The next range selection zone is for range-3 and extends from point TR2 to TR3. In this way, in principle there is no overlap in the range selection zone.
前校正中、例えば総合での厚みTc1をもつ1
つ又は複数の標準片が放射線径路4中に挿入さ
れ、出力信号V1が発生される。この信号は、好
ましくは16ビツトのデジタル・フオーマツトで
A/D変換器12からプロセツサ14に与えら
れ、この信号をlog2V信号に変換する演算が行わ
れる。 During pre-calibration, for example 1 with total thickness Tc1
One or more standards are inserted into the radiation path 4 and an output signal V1 is generated. This signal, preferably in 16-bit digital format, is provided from A/D converter 12 to processor 14, where an operation is performed to convert this signal into a log 2 V signal.
前校正中、マガジン21はプロセツサ14の制
御下で駆動されて放射線径路中に順次Tc1,Tc
2,Tc3,…,Tcnの厚みをもつ標準片を挿入
し、これに伴つて順次プロセツサ14で対数信号
log2V1,log2V2,log3V3,…,log2Vnを演
算し、これらの信号はメモリ18に記憶される。
メモリ18は、データ(Tc1,log2V1),(Tc
2,log2V2),(Tc3,log2V3),…,(Tcn,
log2Vn)を記憶する。厚み点Tc1,Tc2,Tc
3,…Tcnは、それぞれ、ROMのレンジ・デー
タ・ベースに記憶されており、対数信号log2V
1,log2V2、log2V3,…,log2Vnは第1テー
ブルのタイプ2ののデータ・エリアに記憶される
(第4図)。第6図の曲線52は、データ点を結ん
で得たもので、これらの点の校正曲線を表わして
いる。 During pre-calibration, the magazine 21 is driven under the control of the processor 14 to sequentially transmit Tc1 and Tc into the radiation path.
A standard piece with a thickness of 2, Tc3,..., Tcn is inserted, and the processor 14 sequentially generates a logarithmic signal.
log 2 V1, log 2 V2, log 3 V3, . . . , log 2 Vn are calculated, and these signals are stored in the memory 18.
The memory 18 stores data (Tc1, log 2 V1), (Tc
2, log 2 V2), (Tc3, log 2 V3), ..., (Tcn,
log 2 Vn). Thickness point Tc1, Tc2, Tc
3,...Tcn are each stored in the range data base of the ROM and are logarithmic signals log 2 V
1, log 2 V2, log 2 V3, . . . , log 2 Vn are stored in the type 2 data area of the first table (FIG. 4). Curve 52 in FIG. 6 was obtained by connecting the data points and represents the calibration curve of these points.
校正曲線は、一般に、被測定物質の厚みと、検
出手段の出力(ここではA/D変換器12の出
力)との間の関数関係を表わす曲線を意味する、
と既に説明した(動作の概説の項における、前校
正についての説明の部分を参照))。しかし、より
正確に言うと、第6図の校正曲線は、被測定物質
がスタンダード・マガジン21の標準片と同一の
放射線吸収特性をもつ場合に、被測定物質の厚み
と検出手段の出力との間の関数関係を近似的に表
わすものである。 A calibration curve generally refers to a curve representing the functional relationship between the thickness of the substance to be measured and the output of the detection means (here, the output of the A/D converter 12).
(Refer to the explanation about pre-calibration in the operation overview section). However, to be more precise, the calibration curve shown in FIG. It approximately represents the functional relationship between
隣接する校正点間のピツチを狭くすべく校正点
の数を増大すれば、データ点を結んで得られる曲
線の近似精度は向上する。しかし、校正点の数の
増大は、校正に要する時間を増大するなど種々の
不利益を招く。 If the number of calibration points is increased to narrow the pitch between adjacent calibration points, the approximation accuracy of the curve obtained by connecting the data points will be improved. However, an increase in the number of calibration points causes various disadvantages such as an increase in the time required for calibration.
本実施例では、校正点の数を少くするために、
二次曲線が用いられる。より詳しく述べると、校
正曲線は、隣接する3つの校正点データを結ぶ二
次曲線の連接したもので作られる。このようにす
ることにより、隣接する2つの校正点データを直
線で結んで近似の曲線を作る方法と比較すると、
約5分の1の数の校正点で同一レベルの近似精度
が得られる。従つて、本実施例によれば、校正点
間のピツチを比較的に広くできるから、極めて薄
い標準板は備えなくても校正ができ、また、最大
3枚の標準片の組合せで校正点の厚みが得られる
ように校正点を選択できるのである。 In this example, in order to reduce the number of calibration points,
A quadratic curve is used. More specifically, the calibration curve is created by connecting quadratic curves connecting three adjacent calibration point data. By doing this, compared to the method of creating an approximate curve by connecting two adjacent calibration point data with a straight line,
The same level of approximation accuracy can be obtained with approximately one-fifth the number of calibration points. Therefore, according to this embodiment, since the pitch between the calibration points can be made relatively wide, calibration can be performed without using an extremely thin standard plate, and the calibration points can be adjusted by combining up to three standard pieces. Calibration points can be selected to obtain the thickness.
以下、二次曲線を用いた近似について詳細に説
明する。 Approximation using a quadratic curve will be described in detail below.
校正動作において、校正曲線は、各レンジのそ
れぞれについて、作成される。それ故、レンジの
数だけ校正曲線が作成される。各レンジは3つの
サブレンジに分割され、サブレンジはその両端の
校正点を含む3つの校正点で特定される。これら
の3つの校正点を通る二次曲線−ここでは放物線
−が当該サブレンジの前校正曲線となる。各レン
ジの前校正曲線は結び合わせた3つの二次曲線か
ら成る。(レンジ−1の種々の曲線が第6図には
対応する式の番号を付して示されている。それら
の式は以下で説明する。)
本発明による非接触厚み計は、対数信号log2V
と、標準片と等しい放射線吸収特性をもつ被測定
物質の厚みTsとの間の関係に依存している。こ
の関係は、特定の厚みレンジに対して所望の精度
で以下の二次式(基本の二次式)で表わすことが
できる。 In the calibration operation, a calibration curve is created for each range. Therefore, as many calibration curves as there are ranges are created. Each range is divided into three subranges, and each subrange is specified by three calibration points including calibration points at both ends of the subrange. A quadratic curve, here a parabola, passing through these three calibration points becomes the pre-calibration curve for the subrange. The precalibration curve for each range consists of three quadratic curves connected together. (The various range-1 curves are shown in FIG. 6 with corresponding equation numbers, which are explained below.) The non-contact thickness gage according to the invention uses a logarithmic signal log 2V
and the thickness T s of the material to be measured which has the same radiation absorption properties as the standard piece. This relationship can be expressed by the following quadratic equation (basic quadratic equation) with desired accuracy for a specific thickness range.
Ts=a1+a2(log2V)+a3(log2V)2 式1
例えば、レンジ−1内の校正点Tc1,Tc2,
Tc3から成るサブレンジの曲線は次のようにし
て導くことができる。 T s = a 1 + a 2 (log 2 V) + a 3 (log 2 V) 2 Equation 1 For example, calibration points Tc1, Tc2 in range -1,
The curve for the subrange consisting of Tc3 can be derived as follows.
Tc1=a111+a112(log2V1)+a113(log2V1)2 式2
Tc2=a111+a112(log2V2)+a113(log2V2)2 式3
Tc3=a111+a112(log2V3)+a113(log2V3)2 式4
データ(Tc1,log2V1),(Tc2,log2V2),
(Tc3,log2V3)は、前述のようにメモリ18
に記憶されており、既知数であるから、上記の連
立式を3つの未知数a111,a112,a113についてプ
ロセツサ14により解いて、第1のサブレンジに
ついての曲線が決定される。パラメータa111,
a112,a113は、校正点Tc1,Tc2およびTc3か
ら成る前校正曲線を特定する。 Tc1 = a 111 + a 112 (log 2 V1) + a 113 (log 2 V1) 2 equation 2 Tc2 = a 111 + a 112 (log 2 V2) + a 113 (log 2 V2) 2 equation 3 Tc3 = a 111 + a 112 (log 2 V3) + a 113 (log 2 V3) 2 Equation 4 Data (Tc1, log 2 V1), (Tc2, log 2 V2),
(Tc3, log 2 V3) is the memory 18 as mentioned above.
Since these are known numbers, the processor 14 solves the above simultaneous equations for the three unknown numbers a 111 , a 112 , and a 113 to determine the curve for the first subrange. Parameter a 111 ,
a 112 and a 113 specify a pre-calibration curve consisting of calibration points Tc1, Tc2 and Tc3.
上記の連立方程式2、3、4の解が次の通り表
わされると、ここで仮定する。 It is assumed here that the solution to the above simultaneous equations 2, 3, and 4 is expressed as follows.
(Tc1、log2V1)、(Tc2、log2V2)、(Tc3、log2V3)
→a111、a112、a113式5
すると、他のサブレンジの曲線を特定するパラ
メータは、次の通りに与えられる。(Tc1, log 2 V1), (Tc2, log 2 V2), (Tc3, log 2 V3)
→a 111 , a 112 , a 113 Equation 5 Then, parameters specifying the curves of other subranges are given as follows.
(Tc3、log2V3)、(Tc4、log2V4)、(Tc5、log2V5)
→a121、a122、a123式6
(Tc5、log2V5)、(Tc6、log2V6)、(Tc7、log2V7)
→a131,a132,a133式7
これらの計算の結果、レンジ−1の前校正曲線
は、3組の曲線特定パラメータa111,a112,a113,
a121,a122,a123および、a131,a132,a133によつ
て特定される。これらのパラメータは、第4図に
示されるように、ワーク・エリア50のタイプ2
のデータ・エリアに記憶される。(Tc3, log 2 V3), (Tc4, log 2 V4), (Tc5, log 2 V5)
→a 121 , a 122 , a 123 Equation 6 (Tc5, log 2 V5), (Tc6, log 2 V6), (Tc7, log 2 V7)
→a 131 , a 132 , a 133 Equation 7 As a result of these calculations, the pre-calibration curve for range-1 has three sets of curve specific parameters a 111 , a 112 , a 113 ,
Identified by a 121 , a 122 , a 123 and a 131 , a 132 , a 133 . These parameters are for type 2 work area 50, as shown in FIG.
is stored in the data area of
残るレンジの曲線特定パラメータは同様にして
得ることができる。(第6図の曲線に付したカツ
コは他のレンジおよびサブレンジを示す。)
非接触放射線厚み計は安定に動作するのが望ま
しい。しかしながら、非接触放射線厚み計は大変
敏感な装置で時間の経過に伴うドリフトが生じ
る。若し、このドリフトが無視できるものであれ
ば、被測定物質の厚みは上述した前校正曲線から
求めることができる。設定ユニツト16にセツト
された被測定物質の公称厚み値および合金補正係
数から、先ず、みかけの厚み(補正済厚み値)が
算出される。このみかけ厚みが属するレンジ選択
ゾーンを有するレンジ(即ち、みかけ厚みは当該
レンジのレンズ選択ゾーンの両端間に落ちる。)
の前校正曲線が選択される。被測定物質が、対数
信号を得るため、放射線束4の径路に置かれ、厚
みが選択した前校正曲線を用いて決定される。 Curve specific parameters for the remaining ranges can be obtained in a similar manner. (The boxes attached to the curves in FIG. 6 indicate other ranges and subranges.) It is desirable that the non-contact radiation thickness gauge operate stably. However, non-contact radiation thickness gauges are very sensitive devices and suffer from drift over time. If this drift can be ignored, the thickness of the material to be measured can be determined from the above-mentioned pre-calibration curve. First, the apparent thickness (corrected thickness value) is calculated from the nominal thickness value of the material to be measured and the alloy correction coefficient set in the setting unit 16. A range that has a range selection zone to which this apparent thickness falls (i.e., the apparent thickness falls between the ends of the range's lens selection zone).
A pre-calibration curve of is selected. A material to be measured is placed in the path of the radiation beam 4 in order to obtain a logarithmic signal, and the thickness is determined using a selected pre-calibration curve.
しかしながら、現実の利用面において非接触厚
み計のドリフトが経験されているので、レンジ校
正動作を測定の直前にそのようなドリフトを補償
するために行う。レンジ校正動作を測定の直前に
行うことにより、厚み計の精度をレンジ全域にわ
たつて0.1%のオーダーに維持できる。 However, since drift in non-contact thickness gauges has been experienced in practical applications, a range calibration operation is performed immediately before measurement to compensate for such drift. By performing the range calibration operation immediately before measurement, the accuracy of the thickness gauge can be maintained on the order of 0.1% over the entire range.
第7図乃至第9図を参照して、レンジ校正動作
を説明する。レンジ校正動作は、被測定物質につ
いての公称厚み値および合金補正値の設定、該当
するレンジの選択、および、選択したレンジにつ
いてのドリフト補償とから成る。 The range calibration operation will be explained with reference to FIGS. 7 to 9. The range calibration operation consists of setting the nominal thickness value and alloy correction value for the material to be measured, selecting the appropriate range, and drift compensation for the selected range.
被測定物質の公称厚みおよび合金補正係数が設
定ユニツト16に設定される。この設定ユニツト
16からの公称厚み値Tnおよび合金補正係数N
からプロセツサ14によりみかけ厚み値Tapが算
出され、このTapが属するレンジ選択ゾーンから
そのゾーンを含むレンジが選択される。Tapの算
出は、良く知られているように、次式から求め
る。なお、Nはパーセント値で表わしてある。 The nominal thickness of the substance to be measured and the alloy correction coefficient are set in the setting unit 16. Nominal thickness value Tn and alloy correction coefficient N from this setting unit 16
The apparent thickness value Tap is calculated by the processor 14 from the range selection zone to which this Tap belongs, and a range including that zone is selected. As is well known, Tap is calculated using the following formula. Note that N is expressed as a percentage value.
Tap=(1+N/100)・Tn
レンジ校正動作は、選択したレンジをドリフト
に対し補償すると終了する。このことを第7図乃
至第9図を参照して説明する。レンジ校正には、
厚み値に対する対数信号の関係を1つの二次曲線
でもつて1つのレンジ全体を表わすものが必要と
される。そこで、前校正動作においてレンジ特定
に用いられた7校正点のうち、その両端と中央の
点の3つの校正点が用いられる。例えば、レンジ
−1のレンジ校正は、両端の点Tc1及びTc7並び
に中央の点Tc4に依存して行われる。 Tap=(1+N/100)・Tn The range calibration operation ends when the selected range is compensated for drift. This will be explained with reference to FIGS. 7 to 9. For range calibration,
What is needed is a relationship between logarithmic signals and thickness values that represents an entire range in one quadratic curve. Therefore, of the seven calibration points used to specify the range in the pre-calibration operation, three calibration points are used: the points at both ends and the center point. For example, range calibration for range-1 is performed depending on the points Tc1 and Tc7 at both ends and the central point Tc4.
放射線径路中に特に何も挿入せずに、前述した
前校正において記憶されたデータ(Tc1,log2V
1),(Tc4,log2V4),(Tc7,log2V7)が、
次式からa101,a102,a103を導出する為に用いら
れる。 Without inserting anything in the radiation path, the data (Tc1, log 2 V
1), (Tc4, log 2 V4), (Tc7, log 2 V7),
It is used to derive a 101 , a 102 , and a 103 from the following equation.
Tc1=a101+a102log2V1+a103(log2V1)2
Tc4=a101+a102log2V4+a103(log2V4)2
Tc7=a101+a102log2V7+a103(log2V7)2 式8
前校正粗曲線36が式8の解で定義され、同粗
曲線36は第7図に示すようになる。尚、35は
前校正曲線を示す。パラメータa101,a102,a103
はレンジ−1の前校正粗曲線を特定する。 Tc1=a 101 +a 102 log 2 V1+a 103 (log 2 V1) 2 Tc4=a 101 +a 102 log 2 V4+a 103 (log 2 V4) 2 Tc7=a 101 +a 102 log 2 V7+a 103 (log 2 V7) 2 Equation 8 A pre-calibration coarse curve 36 is defined by the solution of Equation 8, and the coarse curve 36 becomes as shown in FIG. Note that 35 indicates a pre-calibration curve. Parameters a 101 , a 102 , a 103
specifies the pre-calibration coarse curve for range-1.
同時に、プロセツサ14により厚みTc1,Tc
4,Tc7をもつ標準片が順次マガジン21から
駆動されて放射線中に挿入され、現在もしくは現
時点のデータ(Tc1,log2V1p),(Tc4,
log2V4p),(Tc7,log2V7p)を得るように
なされる。この現在のデータは、現校正粗曲線3
8を上記同様の計算でパラメータa101p,a102p,
a103pとして導出するのに用いられる。 At the same time, the processor 14 processes the thicknesses Tc1 and Tc.
4. The standard pieces with Tc7 are sequentially driven from the magazine 21 and inserted into the radiation, and the current or current data (Tc1, log 2 V1p), (Tc4,
log 2 V4p), (Tc7, log 2 V7p). This current data is based on the current calibration rough curve 3
8 using the same calculation as above, the parameters a 101 p, a 102 p,
a 103 p.
第8図において、校正点Tc2,Tc3,Tc5お
よびTc6のそれぞれに対する比較値△logV2,
△log2V3,△log2V5および△log2V6がプロセ
ツサ14により曲線36および38を利用して計
算される。これらの比較値は、曲線36および3
8を用いて補間法により求めた近似値で、各校正
点についての前校正の時点から現時点までのドリ
フトを表わすものである。実際には、比較値は、
プロセツサ14により、曲線36の特定パラメー
タa101,a102,a103および曲線38の特定パラメ
ータa101p,a102p,a103pを用いて、計算される。 In Fig. 8, the comparison values △logV2,
Δlog 2 V3, Δlog 2 V5 and Δlog 2 V6 are calculated by processor 14 using curves 36 and 38. These comparative values correspond to curves 36 and 3.
This is an approximate value obtained by interpolation using 8, and represents the drift from the previous calibration point to the current point for each calibration point. In fact, the comparison value is
It is calculated by the processor 14 using the specific parameters a 101 , a 102 , a 103 of the curve 36 and the specific parameters a 101 p, a 102 p, a 103 p of the curve 38 .
かくして、新しく修正された対数信号log2Vnc
は、次の通り表わされる。 Thus, the new modified logarithmic signal log 2 Vnc
is expressed as follows.
log2V1c=log2V1p
log2V2c=log2V2+△log2V2
log2V3c=log2V3+△log2V3
log2V4c=log2V4p
log2V5c=log2V5+△log2V5
log2V6c=log2V6+△log2V6
log2V7c=log2V7p
これらの補正された対数信号はメモリ18に記
憶される。log 2 V1c=log 2 V1p log 2 V2c=log 2 V2+△log 2 V2 log 2 V3c=log 2 V3+△log 2 V3 log 2 V4c=log 2 V4p log 2 V5c=log 2 V5+△log 2 V5 log 2 V6c = log2V6 + Δlog2V6log2V7c = log2V7p These corrected logarithmic signals are stored in memory 18.
これらの補償された対数信号から、補償された
曲線40が導出される(第9図)。すなわち、前
校正曲線の作成時になされたと同様に、次の演算
が行われる。 From these compensated logarithmic signals a compensated curve 40 is derived (FIG. 9). That is, the following calculation is performed in the same way as was done when creating the previous calibration curve.
(Tc1、log2V1c)、(Tc2、log2V2c)、(Tc3、log2V3c
)→a111C、a112C、a113C式9
(Tc3、log2V3c)、(Tc4、log2V4c)、(Tc5、log2V5c
)→a121C、a122C、a123C式10
(Tc5、log2V5c)、(Tc6、log2V6c)、(Tc7、log2V7c
)→a131C、a132C、a133C式11
これらの演算から、3つの二次曲線の連接から
成るドリフト補償校正曲線40が第9図に示す如
く描ける。ドリフト補償校正曲線の曲線特定パラ
メータa111C,a112C,a113C、a121C…は、メモリ1
8のタイプ3のデータ・エリアに記憶される。他
のレンジについての同様なドリフト補償校正曲線
も同様にして決定することができる。(Tc1, log 2 V1c), (Tc2, log 2 V2c), (Tc3, log 2 V3c
) → a 111C , a 112C , a 113C Formula 9 (Tc3, log 2 V3c), (Tc4, log 2 V4c), (Tc5, log 2 V5c
) → a 121C , a 122C , a 123C Formula 10 (Tc5, log 2 V5c), (Tc6, log 2 V6c), (Tc7, log 2 V7c
)→a 131C , a 132C , a 133C Equation 11 From these calculations, a drift compensation calibration curve 40 consisting of a connection of three quadratic curves can be drawn as shown in FIG. Curve specific parameters a 111C , a 112C , a 113C , a 121C ... of the drift compensation calibration curve are memory 1
8 type 3 data areas. Similar drift compensation calibration curves for other ranges can be similarly determined.
最後に、非接触厚み計の測定動作が行われる。
被測定物質が放射線径路中に置かれ、当該物質の
厚みがプロセツサ14により上記で求めたドリフ
ト補償校正曲線を用いて計算される。公称厚み値
からの偏差値△Tもプロセツサ14で計算され、
求めた偏差値△Tは指示計20に表示される。 Finally, a measurement operation of the non-contact thickness gauge is performed.
A material to be measured is placed in the radiation path, and the thickness of the material is calculated by processor 14 using the drift compensation calibration curve determined above. The deviation value ΔT from the nominal thickness value is also calculated by the processor 14,
The obtained deviation value ΔT is displayed on the indicator 20.
測定動作の一例として、前述したレンジ選択ス
テツプでレンジ−1が選択されたと仮定する。既
述の通り、レンジ−1のドリフト補償校正曲線4
0は、レンジ−1を構成するサブレンジのそれぞ
れに対応した3つの二次曲線から成る。それ故、
先ず、測定されている物質の厚みを計算するため
に、3つの二次曲線の何れを用いるかが決定され
なければならない。3つの二次曲線の接続点は
(Tc3,log2V3c)及び(Tc5,log2V5c)
である。放射線中に物質が存在する時の対数信号
は、それ故3つの二次曲線の何れを選択するかを
決定するために、log2V3c及びlog2V5cと比
較される。曲線が選択されると、プロセツサ14
は、その曲線と対数信号とから、物質厚みを計算
する。 As an example of the measurement operation, it is assumed that range-1 is selected in the range selection step described above. As mentioned above, range-1 drift compensation calibration curve 4
0 consists of three quadratic curves corresponding to each of the subranges that make up range-1. Therefore,
First, it must be determined which of the three quadratic curves to use to calculate the thickness of the material being measured. The connection points of the three quadratic curves are (Tc3, log 2 V3c) and (Tc5, log 2 V5c)
It is. The logarithmic signal when matter is present in the radiation is therefore compared to log 2 V3c and log 2 V5c to determine which of the three quadratic curves to select. Once a curve is selected, the processor 14
calculates the material thickness from the curve and the logarithmic signal.
このようにして求めた厚みTcdは、ドリフト補
償校正曲線から得たものであるから、この値は、
物質の組成が標準片のものと相違するときは、真
の値でなくみかけの値である。みかけの値である
のは、ドリフト補償校正曲線が標準片の測定に基
づいて作成されたものだからである。真の厚みT
は次式で表わされる。 Since the thickness Tcd obtained in this way is obtained from the drift compensation calibration curve, this value is
When the composition of a substance differs from that of the standard piece, it is an apparent value, not a true value. This is an apparent value because the drift compensation calibration curve was created based on measurements of standard pieces. True thickness T
is expressed by the following equation.
T=Tcd/1+N/100
従つて、物質の公称厚み値からの偏差は次の通
りとなる。 T=Tcd/1+N/100 Therefore, the deviation from the nominal thickness value of the material is:
△T=T−Tn=Tcd/1+N/100−Tn この計算は、プロセツサ14で行われる。 △T=T-Tn=Tcd/1+N/100-Tn This calculation is performed by processor 14.
第10図乃至第12図は、それぞれ、前校正、
レンジ校正、および、測定の各動作のフロー・チ
ヤートを示す。これらの各フロー・チヤートは、
本発明による非接触放射線厚み計の動作を要約す
るものである。 Figures 10 to 12 show pre-calibration,
A flow chart of each operation of range calibration and measurement is shown. Each of these flow charts is
Figure 2 summarizes the operation of the non-contact radiation thickness meter according to the present invention.
第10図に示すように、前校正動作は、前校正
指令52で開始され、プロセツサ14の制御の下
で、イニシヤライズ・ステツプ54はデータをメモ
リ18のROMからRAMの第1テーブル46の
タイプ1データ・エリアに転送させる(第3図)。 As shown in FIG. 10, the pre-calibration operation is initiated by a pre-calibration command 52, and under the control of the processor 14, an initialization step 54 transfers data from the ROM of the memory 18 to the type 1 of the first table 46 of the RAM. It is transferred to the data area (Figure 3).
次のステツプは条件設定56である。1つの選
択されたレンジのデータが、第1テーブル46か
らワーク・エリア50のタイプ1のデータ・エリ
アへ転送される(第4図)。選択されたレンジと
測定される物質に応じて、プロセツサ14は放射
線源の電圧と増幅器のゲインを或る所定値に設定
する。 The next step is condition setting 56. Data for one selected range is transferred from the first table 46 to the type 1 data area of the work area 50 (FIG. 4). Depending on the range selected and the substance being measured, processor 14 sets the radiation source voltage and amplifier gain to certain predetermined values.
次は、データ・コレクシヨン58である。スタ
ンダード・マガジン21から標準片がプロセツサ
14の制御の下で順次放射線径路中に挿入され
る。A/D変換器12のデジタル信号が読まれ、
プロセツサ14により対数信号に変換され、この
対数信号はワーク・エリア50のタイプ2のデー
タ・エリアに記憶される。 Next is data collection 58. Standard pieces from the standard magazine 21 are sequentially inserted into the radiation path under the control of the processor 14. The digital signal of the A/D converter 12 is read,
It is converted into a logarithmic signal by processor 14, and this logarithmic signal is stored in a type 2 data area of work area 50.
パラメータ計算60が前校正動作の次のステツ
プである。パラメータ〔例えばa111,a112,a113、
a121,a122,a123、a131,a132,a133〕は、プロセ
ツサ14で計算され、ワーク・エリア50のタイ
プ2のデータ・エリアに記憶される。 Parameter calculation 60 is the next step in the pre-calibration operation. Parameters [e.g. a 111 , a 112 , a 113 ,
a 121 , a 122 , a 123 , a 131 , a 132 , a 133 ] are calculated by the processor 14 and stored in the type 2 data area of the work area 50.
最後には、データ転送ステツプ62で、ワー
ク・エリア50のタイプ2のエリアから、第1テ
ーブル46のタイプ2及び3エリアへデータ転送
が行われる(第4図)。 Finally, in a data transfer step 62, data is transferred from the type 2 area of the work area 50 to the type 2 and type 3 areas of the first table 46 (FIG. 4).
これらのステツプは、すべてのレンジについて
のすべてのパラメータが得られるまで繰返えされ
る。 These steps are repeated until all parameters for all ranges are obtained.
レンジ校正動作のステツプのフロー・チヤート
は第11図に示されている。先ず、レンジ校正指
令64が与えられると、厚み計はステツプ66で
イニシヤライズされる。次に、設定値読込み68
となり、公称厚みThおよび合金補正係数Nが設
定ユニツト16から読み出される。 A flow chart of the steps in the range calibration operation is shown in FIG. First, when a range calibration command 64 is given, the thickness gauge is initialized in step 66. Next, read the setting value 68
Then, the nominal thickness Th and the alloy correction coefficient N are read out from the setting unit 16.
レンジ選択ステツプ70は、物質のみかけ厚み
Tapのプロセツサ14による演算を含んでいる。
みかけ厚みTapの属するレンジ選択ゾーンの決
定、すなわち、Tapが該当するレンジ選択ゾーン
のレンジを決定することによつて、レンジが選択
される。 The range selection step 70 determines the apparent thickness of the material.
It includes calculations by Tap's processor 14.
A range is selected by determining the range selection zone to which the apparent thickness Tap belongs, that is, by determining the range of the range selection zone to which Tap corresponds.
それから、条件設定ステツプ72で、第1テー
ブルの選択されたレンジのタイプ1、タイプ2、
タイプ3のデータがワーク・エリア50の対応す
るタイプへ転送される(第5図)。放射線源電圧
及び増幅器ゲインが選択したレンジ及び物質の類
に応じて所定の値に設定される。 Then, in a condition setting step 72, type 1, type 2,
Type 3 data is transferred to the corresponding type in work area 50 (FIG. 5). The radiation source voltage and amplifier gain are set to predetermined values depending on the selected range and material type.
レンジ校正動作の次のステツプは、物質チエツ
ク74で、これは、被測定物質が放射線径路中に
存在するか否かを判定するものである。被測定物
質が存在しない場合には、データ・コレクシヨ
ン・ステツプ76へ進み、選択した厚み(例え
ば、Tc1,Tc4,Tc7)の標準片が順次放射線
径路中へ挿入され、対数信号の現時点での読み
(例えば、log2V1p,log2V4p,log2V7p)
が得られる。 The next step in the range calibration operation is a substance check 74, which determines whether the substance to be measured is present in the radiation path. If the substance to be measured is not present, the process proceeds to a data collection step 76 where standard pieces of selected thicknesses (eg, Tc1, Tc4, Tc7) are sequentially inserted into the radiation path and the current reading of the logarithmic signal is obtained. (For example, log 2 V1p, log 2 V4p, log 2 V7p)
is obtained.
最終は計算ステツプ78で、前校正粗曲線パラ
メータ(例えば、a101,a102,a103)および現校
正粗曲線パラメータ(例えば、a101p、a102p,
a103p)の決定を含んでいる。偏差値(例えば、
△log2V2,△log2V3,△log2V5,△log2V
6)が計算され、補正した対数信号が計算されて
ワーク・エリア50に記憶される。ドリフト補償
校正曲線パラメータ(例えば、a111C,a112C,
a113C、a121C,a122C,a123C、a131C,a132C,a133C)
がプロセツサ14で算出されてメモリ18のワー
ク・エリア50に記憶される。最後に、補正され
た対数信号及びドリフト補償校正曲線パラメータ
のデータがRAMの第1テーブルのタイプ3のエ
リアに転送される(第5図)。若し、物質チエツ
ク・ステツプ74の後で、被測定物質が放射線径
路中に存在する場合には、ステツプ76及び78
はバイパスされる。 The final step is calculation step 78, in which the previous calibration rough curve parameters (e.g., a 101 , a 102 , a 103 ) and the current calibration rough curve parameters (e.g., a 101p , a 102p , a 102p ,
a 103p ). Deviation value (for example,
△log 2 V2, △log 2 V3, △log 2 V5, △log 2 V
6) is calculated, and a corrected logarithmic signal is calculated and stored in the work area 50. Drift compensation calibration curve parameters (e.g. a 111C , a 112C ,
a 113C , a 121C , a 122C , a 123C , a 131C , a 132C , a 133C )
is calculated by the processor 14 and stored in the work area 50 of the memory 18. Finally, the corrected logarithmic signal and drift compensation calibration curve parameter data are transferred to the type 3 area of the first table in the RAM (FIG. 5). If the substance to be measured is present in the radiation path after substance check step 74, steps 76 and 78 are performed.
is bypassed.
本発明による厚み計の動作中、測定動作は第1
2図のフロー・チヤートに示されている。 During operation of the thickness gauge according to the present invention, the measuring operation is performed in the first
This is shown in the flow chart in Figure 2.
待期モード80に於て、測定動作は条件設定8
2で始まり、先ず、プロセツサ14の制御の下で
標準片が放射線径路から抜き出される。タイミン
グ・パルス83は、例えば10ミリ秒毎に発生し、
ANDゲート84に印加される。このタイミン
グ・パルス83は、条件設定82とあいまつて、
測定シーケンスを開始させる。 In standby mode 80, measurement operation is performed under condition setting 8.
Starting at 2, a standard piece is first extracted from the radiation path under the control of processor 14. The timing pulse 83 occurs, for example, every 10 milliseconds,
Applied to AND gate 84. This timing pulse 83, together with the condition setting 82,
Start the measurement sequence.
対数信号読取りステツプ86は、現時点で放射
線径路中に存在する物質についての対数信号をプ
ロセツサ14の演算毎に読み取る。 A logarithmic signal reading step 86 reads the logarithmic signal for the substance currently present in the radiation path for each operation of the processor 14.
厚み計算88が行われる。選択されたレンジの
ドリフト補償校正曲線の一部を構成する1つの二
次曲線が選ばれる。かく選択した二次曲線を用い
て厚みTcdが算出される。それから真の厚みTが
次式により求められる。 A thickness calculation 88 is performed. A quadratic curve is selected that forms part of the drift compensation calibration curve for the selected range. The thickness Tcd is calculated using the quadratic curve thus selected. Then, the true thickness T is determined by the following formula.
T=Tcd/1+N/100
最後に偏差△Tが△T=T−Tnの計算により
求められる。 T=Tcd/1+N/100 Finally, the deviation ΔT is obtained by calculating ΔT=T−Tn.
本発明による厚み計は、曲線を利用して校正曲
線を表わすようにしたので高い精度での測定が達
成できるとともに、校正時に放射線径路中に挿入
する標準片の枚数を少くするようにしたから校正
精度の向上、ひいては測定精度を向上させること
ができる。また、被測定物質の測定中にも厚みお
よび合金補正値の設定変更が可能である。また、
内蔵する標準片として、高精度のものが作成し難
く、かつ、破損し易く極く薄い標準片を備えなく
てよい利点がある。
The thickness gauge according to the present invention uses a curve to represent the calibration curve, so it can achieve high precision measurement, and it also reduces the number of standard pieces inserted into the radiation path during calibration. Accuracy can be improved, and thus measurement accuracy can be improved. Furthermore, the settings of the thickness and alloy correction values can be changed even during measurement of the substance to be measured. Also,
The built-in standard piece has the advantage of not having to use an extremely thin standard piece that is difficult to create with high precision and is easily damaged.
第1図は、本発明の好ましい実施例に基づく非
接触放射線厚み計のブロツク・ダイアグラムを示
す図、第2図は、同実施例において、アルミ板、
冷延鋼板および熱延鋼板を測定するための、厚み
値の好ましいレンジを示す図、第3図乃至第5図
は、同実施例のメモリにおけるデータの転送や取
扱いを示す図、第6図は、幾つかのレンジおよび
レンジ選択ゾーンについての前校正曲線を示す
図、第7図乃至第9図は、レンジ校正を説明する
ための図、第10図乃至第12図は、それぞれ、
前校正、レンジ校正および測定の動作についての
フロー・チヤートを示す図である。
2……X線源、6……被測定物質、8……検出
器、10……増幅器、12……A/D変換器、1
4……プロセツサ、16……設定ユニツト、18
……メモリ、20……指示計、22……D/A変
換器。
FIG. 1 is a diagram showing a block diagram of a non-contact radiation thickness meter based on a preferred embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a diagram showing an aluminum plate,
Figures 3 to 5 are diagrams showing preferred ranges of thickness values for measuring cold-rolled steel sheets and hot-rolled steel sheets, and Figure 6 is a diagram showing data transfer and handling in the memory of the same embodiment. , FIGS. 7 to 9 are diagrams for explaining range calibration, and FIGS. 10 to 12 are diagrams showing pre-calibration curves for several ranges and range selection zones, respectively.
FIG. 3 is a diagram showing a flow chart of pre-calibration, range calibration, and measurement operations. 2...X-ray source, 6...Measurement substance, 8...Detector, 10...Amplifier, 12...A/D converter, 1
4...Processor, 16...Setting unit, 18
...Memory, 20...Indicator, 22...D/A converter.
Claims (1)
厚みを非接触で測定する厚み計であつて;放射線
源を有し;入射放射線のレベルに関連した出力信
号Vを生じる検出手段を有し、前記入射放射線の
レベルは前記放射線源と前記検出手段との間にお
いて放射線径路中に置かれる物質の放射線吸収特
性および厚み値の関数であり;複数の校正点のう
ちの任意の校正点の厚み値を有する標準片を前記
放射線径路中に選択的に挿入する標準片設定手段
を有し、前記複数の校正点は前記予定厚み範囲内
に分布して定められ、前記予定厚み範囲は複数の
レンジから成り、この各レンジは3以上の校正点
を含んでおり;この各レンジについての校正曲線
の特定用パラメータをストアするメモリ手段を有
し、前記校正曲線は前記出力信号Vと前記放射線
径路中に置かれた物質の厚みとの対応関係を近似
的に表わすものであり、隣接するレンジの各校正
曲線がカバーする厚み値範囲が一部重複する関係
にあり;被測定物質の公称厚み値および合金補正
係数を設定する設定手段を有し;各校正点の厚み
値を有する標準片がそれぞれ前記標準片設定手段
により前記放射線径路中に挿入されているときの
それぞれの前記出力信号Vとこれらにそれぞれ対
応した校正点の厚み値とから、前記の各レンジに
ついての前記校正曲線の特定用パラメータを算出
して前記メモリ手段にストアし、ストアされた前
記校正曲線特定用パラメータのうちから前記設定
手段からの信号に応じて予定のレンジのパラメー
タを選択し、前記放射線径路中に導入された未知
厚みの物質の厚みを、選択されたパラメータと前
記未知厚みの物質が前記放射線径路中に置かれた
ときの前記検出手段の出力信号Vとから、算出す
るプロセツシング手段を有する非接触放射線厚み
計。 2 前記複数の校正点が前記予定厚み範囲内に等
比級数的に分布していることを特徴とする特許請
求の範囲第1項記載の非接触放射線厚み計。 3 前記標準片設定手段は異なつた既知厚みの標
準片を前記放射線径路中に選択的に挿入する標準
片マガジンを含み、前記校正点は、その各厚みが
前記標準片マガジンの標準片の多くとも3枚で構
成できるように選択されていることを特徴とする
特許請求の範囲第1項または第2項記載の非接触
放射線厚み計。 4 前記校正曲線は、厚み値が前記出力信号Vの
対数の二次関数で求められるような二次曲線で表
わされることを特徴とする特許請求の範囲第1
項、または、第2項記載の非接触放射線厚み計。 5 前記校正曲線は、厚み値が前記出力信号Vの
対数の放物線関数で求められるような放物線で表
わされることを特徴とする特許請求の範囲第1
項、または、第2項記載の非接触放射線厚み計。 6 前記各レンジについての前記校正曲線が3つ
の放物線の連接されたものから成る特許請求の範
囲第5項記載の非接触放射線厚み計。 7 前記各レンジには7つの校正点が存在するこ
とを特徴とする特許請求の範囲第6項記載の非接
触放射線厚み計。 8 前記校正曲線が、前記出力信号Vと前記標準
片の放射線吸収特性に同一の放射線吸収特性を有
して前記放射線径路中に置かれた物質の厚みとの
対応関係を表わし、かかる校正曲線から求めたみ
かけの厚み値Tcdから、 T=Tcd/1+N/100 の関係式を用いて(ここでNは前記設定手段に設
定された合金補正係数のパーセント値)、未知厚
みの物質の厚みTを求めることを特徴とした特許
請求の範囲第1項記載の非接触放射線厚み計。 9 未知厚みの物質の厚みが、前記設定手段に設
定された公称厚み値に対するパーセント偏差で表
わされることを特徴とした特許請求の範囲第1項
記載の非接触放射線厚み計。 10 放射線源を有し、この放射線源からの放射
線を受け、受けた放射線のレベルに関連した検出
出力信号を生じる検出手段を有し、前述の受けた
放射線のレベルは、前記放射線源と前記検出手段
との間の放射線径路中に置かれた物質の放射線吸
収特性および厚みの関数であり、予定の厚みを有
する複数の可動標準片を有する非接触放射線厚み
計の校正方法であつて、 (a) 複数の予定の校正厚み点に対応した前記可動
標準片の組を前記放射線径路中に順次挿入し、
この順次挿入に伴つて、順次、前記校正厚み点
のそれぞれに対応した前記検出出力信号を得
て、各校正厚み点とこれらのそれぞれに対応し
た検出出力信号との組合せから成る校正点デー
タを求め、前記校正点厚み点は予定の厚みレン
ジ内に分布しており、前記厚みレンジは連接さ
れたサブレンジから構成され、各サブレンジは
少くとも3つの校正厚み点で特徴づけられてお
り、 (b) 前記各サブレンジに属する前記校正点データ
から定まる曲線の連接により構成される前校正
曲線を特定するパラメータを求め、 (c) 前記校正点データから選択した2つ以上の校
正点データから定まり、前記前校正曲線に近似
した前校正粗曲線を特定するパラメータを求
め、 (d) 上記(c)で選択した校正点データにより定まる
校正厚み点にそれぞれ対応した前記可動標準片
の組を、順次、前記放射線径路中に挿入し、前
記検出出力信号を順次得て、最後に言及の校正
厚み点に関して新規の校正点データを求め、 (e) 上記(d)の新規の校正点データから定まる現校
正粗曲線を特定するパラメータを求め、前記現
校正粗曲線は前記前校正粗曲線をドリフト補償
したものであり、 (f) 前記前校正粗曲線と前記現校正粗曲線との差
により前記前校正曲線をドリフトに対して補償
したドリフト補償済校正曲線の特定用パラメー
タを求めるステツプとからなる非接触放射線厚
み計の校正方法。 11 前記サブレンジが3つの校正厚み点で特徴
づけられる特許請求の範囲第10項記載の非接触
放射線厚み計の校正方法。 12 前記前校正粗曲線が3つの校正点データで
特定される特許請求の範囲第10項記載の非接触
放射線厚み計の校正方法。 13 前記前校正粗曲線が3つの校正点データで
特定される特許請求の範囲第11項記載の非接触
放射線厚み計の校正方法。 14 前記厚みレンジが7つの校正厚み点で特徴
づけられる特許請求の範囲第11項記載の非接触
放射線厚み計の校正方法。 15 前記厚みレンジが7つの校正厚み点で特徴
づけられる特許請求の範囲第13項記載の非接触
放射線厚み計の校正方法。 16 前記ステツプfは、前記前校正粗曲線と前
記現校正粗曲線とから各校正厚み点における検出
出力信号の比較値を求め、各校正厚み点における
これら比較値と前記(a)で求めた校正点データとか
ら補償した校正点データを求め、これらの補償し
た校正点データからドリフト補償済校正曲線の特
定用パラメータを求める特許請求の範囲第10
項、第11項、第12項、第13項、第14項、
または第15項記載の非接触放射線厚み計の校正
方法。[Claims] 1. A thickness meter for non-contact measurement of the thickness of a material in a predetermined thickness range using radiation; comprising a radiation source; detection means for producing an output signal V related to the level of incident radiation; wherein the level of the incident radiation is a function of the radiation absorption properties and thickness values of a material placed in the radiation path between the radiation source and the detection means; standard piece setting means for selectively inserting a standard piece having a thickness value of a point into the radiation path, the plurality of calibration points are distributed and determined within the predetermined thickness range, and the predetermined thickness range is It consists of a plurality of ranges, each range including three or more calibration points; it has memory means for storing parameters for specifying a calibration curve for each range, and said calibration curve is defined by said output signal V and said calibration curve. It approximately represents the correspondence relationship with the thickness of the material placed in the radiation path, and the thickness value ranges covered by each calibration curve in adjacent ranges partially overlap; the nominal value of the material to be measured. a setting means for setting a thickness value and an alloy correction coefficient; each output signal V when a standard piece having a thickness value of each calibration point is inserted into the radiation path by the standard piece setting means; and the thickness values of the calibration points corresponding to these, the parameters for specifying the calibration curve for each range are calculated and stored in the memory means, and the parameters for specifying the calibration curve are calculated from among the stored parameters for specifying the calibration curve. A parameter in a predetermined range is selected in response to a signal from the setting means, and the thickness of the substance of unknown thickness introduced into the radiation path is adjusted to match the selected parameter and the substance of unknown thickness is introduced into the radiation path. A non-contact radiation thickness meter comprising processing means for calculating from the output signal V of the detection means when placed. 2. The non-contact radiation thickness gauge according to claim 1, wherein the plurality of calibration points are distributed in a geometric series within the predetermined thickness range. 3. The standard piece setting means includes a standard piece magazine for selectively inserting standard pieces of different known thicknesses into the radiation path, and the calibration points are such that each thickness thereof is at least as large as the number of standard pieces in the standard piece magazine. The non-contact radiation thickness meter according to claim 1 or 2, characterized in that the thickness meter is selected so that it can be configured with three sheets. 4. Claim 1, wherein the calibration curve is represented by a quadratic curve whose thickness value is determined by a quadratic function of the logarithm of the output signal V.
3. The non-contact radiation thickness meter according to item 1 or 2. 5. The calibration curve is represented by a parabola whose thickness value is determined by a parabolic function of the logarithm of the output signal V.
3. The non-contact radiation thickness meter according to item 1 or 2. 6. The non-contact radiation thickness meter according to claim 5, wherein the calibration curve for each range comprises three connected parabolas. 7. The non-contact radiation thickness gauge according to claim 6, wherein each range has seven calibration points. 8. The calibration curve represents the correspondence relationship between the output signal V and the thickness of a substance placed in the radiation path having the same radiation absorption characteristics as the radiation absorption characteristics of the standard piece, and From the obtained apparent thickness value Tcd, use the relational expression T=Tcd/1+N/100 (where N is the percentage value of the alloy correction coefficient set in the setting means) to calculate the thickness T of the substance of unknown thickness. The non-contact radiation thickness meter according to claim 1, characterized in that the radiation thickness meter calculates the following: 9. The non-contact radiation thickness gauge according to claim 1, wherein the thickness of the substance of unknown thickness is expressed as a percentage deviation from a nominal thickness value set in the setting means. 10 having a radiation source and detecting means for receiving radiation from the radiation source and producing a detection output signal related to the level of radiation received, wherein said level of radiation received is determined by said radiation source and said detection means; A method for calibrating a non-contact radiation thickness meter having a plurality of movable standard pieces having a predetermined thickness that is a function of the radiation absorption properties and thickness of a material placed in the radiation path between the means and the radiation path, the method comprising: ) sequentially inserting sets of the movable standard pieces corresponding to a plurality of scheduled calibration thickness points into the radiation path;
With this sequential insertion, the detection output signals corresponding to each of the calibration thickness points are sequentially obtained, and calibration point data consisting of a combination of each calibration thickness point and the detection output signal corresponding to each of these points is obtained. , the calibration point thickness points are distributed within a predetermined thickness range, the thickness range being composed of connected subranges, each subrange being characterized by at least three calibration thickness points; (b) (c) determining parameters for specifying a pre-calibration curve formed by concatenation of curves determined from the calibration point data belonging to each sub-range; (d) The set of movable standard pieces corresponding to the calibration thickness points determined by the calibration point data selected in (c) above are sequentially (e) The current calibration rough curve determined from the new calibration point data in (d) above. The current calibration rough curve is obtained by drift-compensating the previous calibration rough curve, and (f) the previous calibration rough curve is drift-compensated by the difference between the previous calibration rough curve and the current calibration rough curve. A method for calibrating a non-contact radiation thickness gauge, comprising the steps of determining specific parameters of a drift-compensated calibration curve compensated for. 11. The method of calibrating a non-contact radiation thickness gauge according to claim 10, wherein the subrange is characterized by three calibration thickness points. 12. The method of calibrating a non-contact radiation thickness meter according to claim 10, wherein the pre-calibration coarse curve is specified by three calibration point data. 13. The method of calibrating a non-contact radiation thickness gauge according to claim 11, wherein the pre-calibration rough curve is specified by three calibration point data. 14. The method of calibrating a non-contact radiation thickness gauge according to claim 11, wherein the thickness range is characterized by seven calibration thickness points. 15. The method of calibrating a non-contact radiation thickness gauge according to claim 13, wherein the thickness range is characterized by seven calibration thickness points. 16 The step f calculates a comparison value of the detection output signal at each calibration thickness point from the previous calibration rough curve and the current calibration rough curve, and compares these comparison values at each calibration thickness point with the calibration determined in (a) above. Compensated calibration point data is obtained from the point data, and parameters for specifying a drift-compensated calibration curve are determined from these compensated calibration point data.
Item, Item 11, Item 12, Item 13, Item 14,
Or the method for calibrating a non-contact radiation thickness meter according to item 15.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP57028125A JPS58150809A (en) | 1982-02-25 | 1982-02-25 | Non-contact radiation thickness gauge |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP57028125A JPS58150809A (en) | 1982-02-25 | 1982-02-25 | Non-contact radiation thickness gauge |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS58150809A JPS58150809A (en) | 1983-09-07 |
JPH0237523B2 true JPH0237523B2 (en) | 1990-08-24 |
Family
ID=12240064
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP57028125A Granted JPS58150809A (en) | 1982-02-25 | 1982-02-25 | Non-contact radiation thickness gauge |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS58150809A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2014037984A1 (en) | 2012-09-10 | 2014-03-13 | 株式会社 東芝 | X ray thickness meter |
WO2015125178A1 (en) | 2014-02-24 | 2015-08-27 | 株式会社 東芝 | X-ray thickness gauge |
Families Citing this family (4)
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---|---|---|---|---|
JPS63140906A (en) * | 1986-12-04 | 1988-06-13 | Daiwa Can Co Ltd | Size measuring method by transmission image |
JPS63173906A (en) * | 1987-01-14 | 1988-07-18 | Daiwa Can Co Ltd | Measuring method for can lid seam |
JPS63173907A (en) * | 1987-01-14 | 1988-07-18 | Daiwa Can Co Ltd | Measuring method for can lid seam |
KR102109286B1 (en) * | 2018-11-30 | 2020-05-11 | 주식회사 포스코 | Apparatus and method for measuring insulation coating layer thickness of electrical steel sheet |
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JPS53124468A (en) * | 1977-02-03 | 1978-10-30 | Sangamo Weston | Nonncontact thickness meter and calibration method thereof |
-
1982
- 1982-02-25 JP JP57028125A patent/JPS58150809A/en active Granted
Patent Citations (2)
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WO2015125178A1 (en) | 2014-02-24 | 2015-08-27 | 株式会社 東芝 | X-ray thickness gauge |
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JPS58150809A (en) | 1983-09-07 |
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