BR112014021492B1 - Medidor de espessura de raios x - Google Patents
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Abstract
medidor de espessura de raios x . medidor de espessura de raios x que mede a espessura de chapa de um objeto com base em uma dose detectada obtida ao irradiar o objeto medido com raios x e uma curva de calibração, e que pode executar um processo de calibração de curva de calibração. o medidor de espessura de raios x armazena uma curva de correção que indica as taxas de alteração de dose detectada em uma pluralidade de pontos de calibração que definem as espessuras desejadas para cada fator de interferência. além disso, o medidor de espessura de raios x armazena uma dose detectada em um primeiro estado no qual uma chapa de calibração não é inserida em um feixe de raios x, uma dose detectada em um segundo estado no qual a chapa de calibração é inserida no feixe, e uma dose detectada em um terceiro estado no qual o raios x são bloqueados, nesse caso as doses detectadas são usadas no momento de se criar a curva de calibração. além disso, o medidor de espessura de raios x corrige as doses detectadas nos respectivos pontos de calibração usando a curva de correção.
Description
[001] As modalidades da presente invenção referem-se a ummedidor de espessura de raios X.
[002] Um medidor de espessura de raios X é um aparelho paramedir continuamente uma espessura de uma chapa móvel (a seguir, referida como uma espessura de chapa), tal como uma chapa de aço. Esse medidor de espessura de raios X irradia uma chapa com raios X a fim de medir uma quantidade de raios X atenuada pela chapa (doravante, referida como uma quantidade de atenuação de raios X), e converte a quantidade de atenuação de raios X medida em questão em uma espessura de chapa, a fim de medir a espessura de chapa. Além disso, a relação entre uma quantidade de atenuação de raios X e uma espessura de chapa é não linear.
[003] Por conseguinte, é necessário criar previamente uma curvade calibração a partir das espessuras de chapa dentre uma pluralidade de chapas de referência com espessuras de chapa conhecidas, e as doses detectadas do raios X, no momento de se medir as espessuras de chapa das respectivas chapas de referência.
[004] No entanto, uma vez que a dose detectada varia dependendo de diversos fatores de interferência, mesmo que a quantidade de atenuação de raios X seja convertida em uma espessura de chapa, usando a curva de calibração acima descrita, é criada uma desvantagem de tal modo que uma espessura de chapa não possa ser medida com precisão.
[005] Além disso, assim como os fatores de interferência acimadescritos, podem ser listadas a mudança de temperatura de um meio de refrigeração a fim de resfriar um gerador de raios X, a mudança de temperatura e a mudança de umidade de um ambiente de configuração geométrica entre um gerador de raios X e um detector, a mistura de substâncias estranhas (por exemplo, água, óleo, névoa de óleo, resíduos, etc.) em um espaço óptico entre um gerador de raios X e um detector no qual um feixe de raios X é irradiado.
[006] Sendo assim, um medidor de espessura de raios X temuma função de calibração de curva de calibração capaz de calibrar uma curva de calibração. Em termos específicos, o medidor de espessura de raios X mede as doses detectadas usando cerca de dez chapas de calibração incorporadas a fim de calibrar a curva de calibração usando essas doses detectadas (vide Documento de Patente 1, por exemplo).
[007] Documento de Patente 1: Publicação do Pedido de PatenteJaponês Examinado N. 2-37523.
[008] Uma vez que a função de calibração de curva de calibraçãodo método mostrado no Documento de Patente 1 é um sistema que é provido com uma pluralidade de chapas de referência com diferentes espessuras, e define uma pluralidade de pontos de referência de espessura (pontos de calibração) por meio de uma chapa de referência ou pela combinação de uma pluralidade de chapas de referência, torna-se possível realizar uma calibração com alta precisão.
[009] No entanto, uma vez que uma alta precisão é necessáriapara a fabricação e montagem de uma pluralidade de chapas de referência, existe um problema de que uma operação para a calibração e uma configuração do aparelho se tornam complicadas.
[0010] A presente invenção tem por objeto prover um medidor de espessura de raios X com uma função de calibração simples por meio de uma chapa de calibração, sem que a mesma seja provida com uma pluralidade de chapas de referência em questão, e um método de cali- bração para o mesmo.
[0011] Um medidor de espessura de raios X de uma modalidademede uma espessura de chapa de um objeto medido, com base nas doses detectadas obtidas ao se irradiar o objeto medido corpo um raios X e uma curva de calibração, e pode realizar um procedimento de calibração de curva de calibração a fim de calibrar a curva de calibra- ção.
[0012] O medidor de espessura de raios X é provido com um primeiro meio de armazenamento, um segundo meio de armazenamento, um meio de medição, um primeiro meio de cálculo, um segundo meio de cálculo, um meio de leitura e um meio de calibração.
[0013] O primeiro meio de armazenamento armazena uma curvade correção que indica as taxas de alteração de dose detectada em uma pluralidade de pontos de calibração que definem as espessuras desejadas para cada fator de interferência que varia a dose detectada.
[0014] O segundo meio de armazenamento armazena uma dosedetectada em um primeiro estado no qual uma chapa de calibração não é inserida em um feixe de raios X, uma dose detectada em um segundo estado no qual a chapa de calibração é inserida no feixe de raios X, e uma dose detectada em um terceiro estado no qual o raios X é bloqueado, nesse caso as doses detectadas são usadas no momento em que se cria a curva de calibração.
[0015] O meio de medição mede as doses detectadas no primeiroao terceiro estados, respectivamente, no momento do processo de ca- libração da curva de calibração.
[0016] O primeiro meio de cálculo calcula as taxas de alteração da primeira dose detectada, que indicam as taxas de alteração das doses detectadas no primeiro ao terceiro estados, com base nas respectivas doses detectadas medidas e nas respectivas doses detectadas armazenadas.
[0017] O segundo meio de cálculo calcula a taxa de alteração deuma segunda dose detectada que indica uma taxa de alteração das doses detectadas em cada um dos pontos de calibração com base nas taxas de alteração da primeira dose detectada calculada.
[0018] O meio de leitura lê uma curva de correção que coincidecom ou é aproximada a uma curva que indica a taxa de alteração da segunda dose detectada calculada, fora de uma pluralidade de curvas de correção armazenadas, a partir do primeiro meio de armazenamento.
[0019] O meio de calibração corrige as doses detectadas nos respectivos pontos de calibração usando a curva de correção lida, e calibra a curva de calibração, com base nas doses detectadas corrigidas em questão.
[0020] A Figura 1 é um diagrama esquemático que mostra umexemplo de configuração de um medidor de espessura de raios X de acordo com uma modalidade.
[0021] A Figura 2 é um diagrama esquemático que mostra umexemplo de informação que é previamente armazenada na memória do dispositivo de cálculo de acordo com a mesma modalidade.
[0022] A Figura 3 é um fluxograma que mostra um exemplo de umprocesso de calibração de curva de calibração por meio do medidor de espessura de raios X de acordo com a mesma modalidade.
[0023] A Figura 4 é um diagrama esquemático que mostra umexemplo do processo de calibração de curva de calibração por meio do medidor de espessura de raios X de acordo com a mesma modali- dade.
[0024] A Figura 5 é um diagrama esquemático que mostra umexemplo do processo de calibração de curva de calibração por meio do medidor de espessura de raios X de acordo com a mesma modalidade.
[0025] A Figura 1 é um diagrama esquemático que mostra umexemplo de configuração de um medidor de espessura de raios X de acordo com uma modalidade. Um medidor de espessura de raios X 1 é provido com um gerador de raios X 11, um dispositivo de calibração 12, uma chapa de calibração 13, um detector de raios X 14 e um dispositivo de cálculo 15, tal como mostrado na Figura 1. Primeiramente as funções que os respectivos dispositivos 11 a 15 que compõem o medidor de espessura de raios X 1 serão descritas.
[0026] O gerador de raios X 11 é um aparelho para irradiar um objeto desejado com um feixe de raios X. Como o objeto desejado, um objeto medido 16 ou a chapa de calibração 13 podem ser listados. O objeto medido 16 é o objeto de uma espessura de chapa que deve ser medida, ou seja, um objeto com uma espessura de chapa desconhecida. A chapa de calibração 13 é um objeto que é usado a fim de medir uma dose detectada e é usado quando uma curva de calibração é criada ou calibrada, e é um objeto com uma espessura de chapa conhecida.
[0027] O dispositivo de calibração 12 geralmente incorpora umachapa de calibração 13, e é um dispositivo que pode ser ajustado em qualquer um dentre dois estados no qual uma chapa de calibração 13 é inserida em um feixe de raios X, ou a chapa de calibração 13 não é inserida no feixe de raios X, de acordo com a operação de um usuário.
[0028] Além disso, o dispositivo de calibração 12 pode ser configurado de modo a apresentar uma ou mais chapas de calibração 13.
[0029] Além disso, embora não mostrado na Figura 1, um obturador que pode bloquear o feixe de raios X irradiado a partir do gerador de raios X 11 é incorporado no dispositivo de calibração 12, e o uso ou o não uso do obturador pode ser apropriadamente definido de acordo com uma operação de um usuário. Esse obturador é usado para medir uma quantidade de deslocamento.
[0030] Além disso, chapas de referência são usadas para a definição de uma pluralidade de pontos de calibração de espessura no caso de se medir as doses detectadas, e a criação de uma curva de calibra- ção é definida na posição do objeto medido 16, e as doses detectadas e a curva de calibração são previamente armazenadas no medidor de espessura de raios X.
[0031] Além disso, é necessário que a espessura da chapa de ca-libração 13 incorporada no dispositivo de calibração 12 atenda a duas condições (A) e (B) mostradas a seguir.
[0032] Ser capaz de cancelar o erro em uma espessura de chapapróxima a uma espessura de chapa na qual a especificação de precisão de medição de espessura é mais severa.
[0033] Ser capaz de discriminar os valores de taxas de alteraçãode dose detectada nos respectivos pontos de calibração de espessura de chapa no momento de se criar uma curva de calibração para cada condição de inter. Em seguida, o motivo será descrito.
[0034] Primeiramente, será descrito o princípio da presente invenção. O princípio da presente invenção do medidor de espessura de raios X em questão é o que as doses detectadas são obtidas por meio das chapas de referência para a definição de uma pluralidade de pontos de calibração de espessura que são providos em um lado de fora que não está incluído no medidor de espessura de raios X, e esta curva de calibração é previamente criada a partir das doses detectadas obtidas, e, além disso, são obtidas as taxas de alteração de dose de- tectada nas quais cada dose detectada é alterada devido à variação que dá origem a uma interferência na dose detectada, tal como uma forma de uma curva de correção que liga os respectivos pontos de ca- libração.
[0035] Além disso, no momento da calibração, é obtida uma taxade alteração de dose detectada neste momento, usando uma chapa de calibração, a partir da taxa de alteração de dose detectada desta chapa de calibração no estado inicial ou em um momento anterior, e é selecionada uma curva de correção que coincide com a taxa de alteração de dose detectada previamente obtida (curva de calibração) ou uma curva de correção que é aproximada dentro de um erro predeterminado, e, deste modo, uma curva calibrada que é calibrada usando a curva de correção selecionada é criada.
[0036] Ou seja, a alteração na dose detectada devido à interferência é obtida a partir da taxa de alteração de dose detectada de uma chapa de calibração a fim de corrigir a dose detectada da curva de ca- libração previamente obtida.
[0037] Por conseguinte, é necessário que a uma chapa de calibra-ção 13 seja feita como uma chapa de calibração com uma espessura que possa detectar uma taxa de alteração para uma condição de interferência predeterminada (B), e possa realizar a precisão de medição de espessura desejada (A).
[0038] Quando o detector de raios X 14 detecta a quantidade deraios X que transmitiu um objeto (doravante referida como uma quantidade de transmissão de raios X), o detector de raios X 14 mede uma dose detectada correspondente à quantidade de transmissão de raios X detectada em questão, e transmite um sinal que indica essa dose detectada para o dispositivo de cálculo 15. Esse detector de raios X 14 pode ser referido como uma câmara de ionização, e a dose detectada acima descrita é um valor de uma corrente gerada quando o gás en- cerrado no detector de raios X 14 é ionizado com o raios X.
[0039] Ao aceitar uma entrada do sinal transmitido a partir do detector de raios X 14, o dispositivo de cálculo 15 executa um processo de calibração de curva de calibração a fim de calibrar a curva de cali- bração previamente criada usando a dose detectada indicada pelo sinal em questão, cuja entrada foi aceita. Além disso, uma vez que o detalhe do processo de calibração de curva de calibração será descrito mais adiante, juntamente com a descrição de um fluxograma da Figura 3, a sua descrição detalhada será omitida no presente documento.
[0040] Além disso, no dispositivo de cálculo 15, uma memória paraarmazenar a informação que indica as doses detectadas (doravante, referidas como doses detectadas de referência) foi usada no momento de se criar a curva de calibração. Além disso, na memória do dispositivo de cálculo 15, a informação que indica as curvas de correção, cada uma das quais sendo criada ao se calcular previamente as taxas de alteração de dose detectada em uma pluralidade de pontos de calibra- ção no sentido de definir as espessuras desejadas, para cada fator de interferência a fim de fazer com que a dose detectada varie, tal como mostrado na Figura 2, é também armazenada. Além disso, é preferível fazer essas curvas de correção em uma tabela.
[0041] No presente documento, um exemplo de um processo decalibração de dose detectada por meio do medidor de espessura de raios X configurado tal como descrito acima será apresentado com referência aos diagramas esquemáticos das Figuras 2, 4, 5, e a um flu- xograma da Figura 3. Além disso, na memória do dispositivo de cálculo 15, a informação que indica as doses detectadas de referência que foram usadas no momento de se criar a curva de calibração e a informação que indica as curvas de correção mostradas na Figura 2 são previamente armazenadas, e é decidido que o medidor de espessura de raios X (o dispositivo de cálculo 15 sendo incluído no mesmo) po- derá ler de maneira apropriada essas várias informações.
[0042] Na Figura 2, o eixo vertical mostra uma taxa de alteraçãode dose detectada (valor D), e que DC = Ni mostra que a alteração tal como descrita acima é definida na condição na qual a alteração é discriminada como um valor.
[0043] Primeiramente, o detector de raios X 14 detecta uma quantidade de transmissão de raios X em um primeiro estado no qual o objeto medido 16 e a chapa de calibração 13 não são inseridos no feixe de raios X irradiado a partir do gerador de raios X 11, uma quantidade de transmissão de raios X em um segundo estado no qual a chapa de calibração 13 é inserida no feixe de raios X irradiado a partir do gerador de raios X 11, uma quantidade de transmissão de raios X em um terceiro estado no qual o feixe de raios X irradiado a partir do gerador de raios X 11 é bloqueado pelo obturador no dispositivo de calibração 12 (etapa S1).
[0044] Em seguida, o detector de raios X 14 mede uma dose detectada INo correspondente à quantidade de transmissão de raios X detectada no primeiro estado, uma dose detectada INCL correspondente à quantidade de transmissão de raios X detectada modalidade preferida segundo estado, uma dose detectada INB correspondente à quantidade de transmissão de raios X detectada no terceiro estado, e envia um sinal que indica essas doses detectadas INo, INCL, INB para o dispositivo de cálculo 15 (etapa S2). Além disso, em L da dose detectada acima descrita INCL, 1, que é o número de chapas de calibração 13 inseridas no feixe de raios X, é substituído.
[0045] No entanto, é possível tornar o número das chapas de cali-bração um número plural, sendo desejável, porém, que o número seja 1.
[0046] Em seguida, ao aceitar uma entrada do sinal transmitido apartir do detector de raios X 14, o dispositivo de cálculo 15 lê a infor- mação que indica as doses detectadas de referência ISo, ISCL, ISB que foram usadas no momento de se criar a curva de calibração, e que correspondem às quantidades de transmissão de raios X no primeiro ao terceiro estados, acionados pelo sinal em questão, cuja entrada foi aceita (etapa S3). Além disso, em L da dose detectada de referência acima descrita ISCL, 1, que é o número de chapas de calibração 13 inseridas no feixe de raios X, é substituído.
[0047] Em seguida, o dispositivo de cálculo 15 calcula as taxas dealteração de primeira dose detectada ΔrIo, ΔrICL, tal como mostrado na Figura 4, com base nas doses detectadas INo, INCL, INB mostradas pelo sinal cuja entrada foi aceita na etapa S3, as doses detectadas de referência ISo, ISCL, ISB mostradas pela informação lida na etapa S3, e nas expressões (1) e (2) abaixo descritas (etapa S4).
[0048] Além disso, a taxa de alteração de primeira dose detectadaΔrIo indica uma taxa de alteração das doses detectadas correspondentes às quantidades de transmissão de raios X no primeiro e terceiro estados, e a taxa de alteração de primeira dose detectada ΔrICL indica uma taxa de alteração de doses detectadas correspondentes às quantidades de transmissão de raios X no segundo e terceiro estados.
[0049] Em seguida, o dispositivo de cálculo 15 calcula a taxa dealteração D de uma segunda dose detectada ΔrIo, ΔrICL calculada na etapa S4, e uma expressão (3) mostrada abaixo (etapa S5). Além disso, a taxa de alteração D da segunda dose detectada mostra uma taxa de alteração da dose detectada em cada um dos pontos de calibração. Além disso, quando o valor correspondente às taxas de alteração ΔrIo, ΔrICL da primeira dose detectada não está presente na curva de correção previamente obtida, o dispositivo de cálculo 15 calcula uma curva de correção na qual as taxas de alteração ΔrIo, ΔrICL da primeira dose detectada e as correspondentes doses detectadas na espessura medida das taxas de alteração ΔrIo, ΔrICL da primeira dose detectada são aproximadas das taxas de alteração D da segunda dose detectada antes e após.
[0050] Em seguida, o dispositivo de cálculo 15 lê (seleciona) a informação que indica a curva de correção que coincide com ou é aproximada a uma curva que indica a taxa de alteração D da segunda dose detectada calculada a partir da memória (etapa S6).
[0051] Em seguida, depois de ter calculado as quantidades de correção das doses detectadas (ou seja, ΔIm, ΔIm-1, ΔIm-2 da Figura 5) nos respectivos pontos de calibração m a m-2 da curva de correção mostrada pela informação lida na etapa S6, o dispositivo de cálculo 15 calcula as doses detectadas (ou seja, I' m, I' m-1, I' m-2 da Figura 5) após uma calibração nos respectivos pontos de calibração. Em seguida, o dispositivo de cálculo 15 recria uma curva de calibração, tal como mostrado na Figura 5, a partir das doses detectadas calculadas e das espessuras de chapa dos respectivos pontos de calibração (etapa S7). Por este meio, a curva de calibração é calibrada. Além disso, a quantidade de correção ΔIm da dose detectada em cada ponto de calibração acima descrito m é calculada com base em uma expressão (4) descrita abaixo.
[0052] Além disso, a dose detectada após uma calibração em cada ponto de calibração acima descrito é calculada com base em uma expressão (5) a seguir.
[0053] I' m-1, I' m-2 podem ser obtidos de uma maneira similar.
[0054] De acordo com a modalidade acima descrita, uma vez queo medidor de espessura de raios X é provido com o dispositivo de cál- culo 15 dotado de uma memória para armazenar as doses detectadas e as curvas de correção usadas no momento de se criar a curva de calibração, e a função para calibrar a curva de calibração usando a curva de correção que coincide com ou é aproximada à curva que indica a relação de alteração D da segunda dose detectada, fora de uma pluralidade de curvas de correção armazenadas na memória, é possível prover o medidor de espessura de raios X com uma função de cali- bração de dose detectada, cuja função poderá calibrar a curva de cali- bração por meio de uma chapa de calibração, sem calibrar muitos pontos de calibração com uma pluralidade de chapas de referência.
[0055] Além disso, em termos convencionais, tem sido necessárioproduzir o material do objeto medido e a chapa de calibração 13 igual ou semelhante um ao outro, porém, de acordo com a presente modalidade, uma vez que as doses detectadas nos respectivos pontos de calibração não são medidas de fato no momento do processo de cali- bração da curva de calibração, mas a taxa de alteração de dose detectada é obtida por meio de uma chapa de calibração, e as doses detectadas nos respectivos pontos de calibração são calculadas com referência às curvas de correção previamente criadas, não se faz necessário produzir o material do objeto medido e a chapa de calibração igual ou semelhante um ao outro.
[0056] Por conseguinte, é possível criar a chapa de calibraçãocom um material tal como aço inoxidável, o que ocasionará uma menor deterioração em função do tempo.
[0057] Embora certas modalidades tenham sido descritas, essasmodalidades foram apresentadas tão-somente a título de exemplo, e não têm a intenção de limitar o âmbito de aplicação da presente invenção. Na verdade, as modalidades novas descritas no presente documento podem ser incorporadas em uma variedade de outras formas; além disso, várias omissões, substituições e alterações na forma das modalidades descritas no presente documento podem ser feitas sem se afastar do espírito da presente invenção. As reivindicações em anexo e seus equivalentes têm a intenção de abranger essas formas ou modificações, uma vez que as mesmas recaem dentro do âmbito de aplicação e do espírito da presente invenção.DESCRIÇÃO DAS REFERÊNCIAS NUMÉRICAS:1 - Medidor de espessura de raios X;11 - Gerador de raios X;12 - Dispositivo de calibração;13 - Chapa de calibração;14 - Detector de raios X;15 - Dispositivo de cálculo.
Claims (3)
1. Medidor de espessura de raios X (1) que mede uma espessura de chapa de um objeto medido com base em uma dose detectada obtida ao irradiar o objeto medido com raios X e uma curva de calibração, e que pode executar um processo de calibração de curva de calibração a fim de calibrar a curva de calibração, o medidor de espessura de raios X (1) caracterizado pelo fato de compreender:- um primeiro meio de armazenamento para armazenar uma pluralidade de curvas de correção, cada uma indicando taxas de alteração de dose detectadas em vários pontos de calibração que definem as espessuras desejadas, para cada fator de perturbação que varia a dose detectada;- um segundo meio de armazenamento para armazenar uma dose detectada em um primeiro estado no qual uma chapa de calibração (13) não está inserida em um feixe de raios X, uma dose detectada em um segundo estado em que a chapa de calibração (13) é inserida no feixe de raios X e uma dose detectada em um terceiro estado no qual o raio X é bloqueado, sendo as doses detectadas usadas no momento da criação da curva de calibração;- um meio de medição para medir as doses detectadas no primeiro ao terceiro estados, respectivamente, no momento do processo de calibração da curva de calibração;- um primeiro meio de cálculo para calcular as taxas de alteração da primeira dose detectada que indicam as taxas de alteração das doses detectadas no primeiro ao terceiro estados, com base nas respectivas doses detectadas medidas, e nas respectivas doses detectadas armazenadas;- um segundo meio de cálculo para calcular a taxa de alteração de uma segunda dose detectada que indica uma taxa de alteração das doses detectadas em cada um dos pontos de calibração, com base nas taxas de alteração da primeira dose detectada calculada;- um meio de leitura para ler uma curva de correção que coincide com ou é aproximada a uma curva que indica a taxa de alteração da segunda dose detectada calculada, fora de uma pluralidade de curvas de correção armazenadas, a partir do primeiro meio de armazenamento; e- um meio de calibração para corrigir as doses detectadas nos respectivos pontos de calibração usando a curva de correção lida, e para calibrar a curva de calibração, com base nas doses detectadas corrigidas em questão.
2. Medidor de espessura de raios X (1), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o segundo estado é um estado no qual uma chapa de calibração (13) é inserida.
3. Medidor de espessura de raios X (1), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que, disposto de modo que quando um valor correspondente às taxas de alteração da primeira dose detectada não se encontra presente na curva de correção, o segundo meio de cálculo obtém a taxa de alteração da segunda dose detectada em cada um dos pontos de calibração, usando as taxas de alteração da primeira dose detectada e os valores das curvas de correção que incorporam o valor correspondente às taxas de alteração da primeira dose detectada.
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