CN105008001A - X射线厚度计 - Google Patents
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Abstract
本发明的实施方式涉及X射线厚度计，涉及由X射线的照射剂量偏差引起的厚度测定误差的修正方法。本发明的目的在于，提供结构简单、且即使在测定中也能够对已厚度校正完的X射线厚度计的照射剂量的温度偏差所引起的测定误差进行校正的X射线厚度计。X射线厚度计(100)具备：X射线发生器(1)，具备用冷却介质对X射线管(1a)进行冷却的冷却部(1b)和提供对该X射线管施加的电源的电源部(1c)；检测器(5)，对透过了被测定物(4)的检测照射剂量进行检测；具备厚度基准片的校正装置(2)；以及参照校正表求取被测定物的厚度的运算部(6)；该X射线厚度计还具备对上述冷却介质的温度进行测定的温度传感器(7)；运算部预先具备求取与校正时的冷却介质的温度和测定中的冷却介质的温度之间的温度差相对应的检测照射剂量的温度修正表，参照温度修正表求取检测照射剂量，进而，参照校正表求取厚度。
Description
技术领域
本发明涉及X射线厚度计，涉及由X射线的照射剂量偏差引起的厚度测定误差的修正方法。
背景技术
透过各种被测定物的放射线的照射剂量的衰减量是被测定物的厚度的函数，有利用这一点对被测定物的厚度进行测定的厚度测定装置。
在轧制中的铁、铝等的板厚测定中，利用X射线作为放射线的X射线厚度计由于剂量多且可实现高速测定而被广泛使用。
该发生X射线的X射线管中，从阴极(灯丝(filament))放出的热电子由于两极间所施加的高电压而被向阳极(靶子)方向加速，与阳极的靶子表面碰撞而生成X射线。
X射线管的发生效率非常低，碰撞所带来的热电子的动能的一部分1％左右被变换为X射线，而大部分的99％被变换为热。由于该热，X射线管的阳极的靶子被加热而成为高温。
通常，为了不使靶子过热，始终用冷却水等冷却介质对X射线管周围的绝缘油、包含X射线管的X射线发生器内部整体进行冷却。
然而，当X射线发生器的冷却介质有温度变化时，靶子周边的温度变化，阳极的靶子的位置、角度发生偏移，X射线的照射剂量变化。
在根据X射线的衰减量求取被测定物的板厚的厚度计中，X射线的照射剂量的变化是直接导致厚度测定误差的问题，因此，以往，以通过冷机等冷却介质循环装置来使向X射线管供给的冷却介质的温度、流量成为一定的温度范围内的方式进行控制。
并且，在X射线管用冷却器中，有具备一次冷却介质和二次冷却介质的X射线管用冷却器(例如，参照专利文献1。)。
此外，在X射线厚度计中，有即使处于被测定物的测定中、也只要是厚度测定范围被限定了的范围就能够进行厚度校正的X射线厚度计(例如，参照专利文献2)。
先行技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开平5－82285号公报
专利文献2：日本专利第1610330号公报
发明的概要
发明要解决的课题
在以往的X射线厚度计中，为了使得即使设置装置的周围温度变化、测定精度也不变化，将厚度的标准片插入X射线的放射路线中，以高频度进行厚度校正而保证测定精度。
进而，X射线厚度计的情况下，由于对测定精度带来影响的温度偏差的主要原因是X射线管的周围温度的变化所导致的X射线的照射剂量的变化，因此如上述那样，通常，设置作为冷却介质的冷却水循环装置(制冷机)，进行控制以使X射线管的周围温度一定，从而使照射剂量不变化。但是，该情况下，有系统价格高且变得复杂的问题。
引用文献2所公开的厚度校正方法的情况下，厚度的整个测定范围内的全部校正以在照射了X射线的X射线路线空间中无被测定物的状态、即在测定中不存在被测定物的状态而进行。
但是，钢板等的轧制线的情况下的厚度测定是长时间连续地进行测定，因此在进行厚度校正的情况下，需要暂时使装置从测定位置退到可校正的校正位置，所以有在这期间无法进行厚度测定的问题。
此外，在厚度测定范围被限定在小范围的量程(range)校正中，虽然在测定中也能够进行校正，但有校正装置变得复杂的问题。
为了避免这样的问题，有设置多台X射线厚度计、以冗长化的结构交替地使用的方法，但该结构的情况下也有系统变得复杂的问题。
发明内容
本发明的目的在于，提供以简单的结构实现即使在测定中也能够对已进行了厚度校正的X射线厚度计的X射线的照射剂量偏差所导致的厚度测定误差进行修正的X射线厚度计。
用于解决课题的手段
为了达成上述目的，实施方式的X射线厚度计具备：X射线发生器，生成X射线，具备X射线管、冷却部和电源部，该冷却部用冷却介质对X射线管进行冷却，该电源部稳定地提供对该X射线管施加的高压电源及灯丝电流；检测器，检测从上述X射线发生器照射的照射剂量透过了被测定物的检测照射剂量；校正装置，具备设置在所照射的上述X射线的路线中的厚度基准片；以及运算部，根据上述检测器的输出来求取由上述被测定物引起的上述X射线的衰减量，参照将预先制作的上述厚度基准片的厚度和上述透过检测剂量建立了对应的校正表，求取上述被测定物的厚度；该X射线厚度计的特征在于，还具备对上述冷却介质的温度进行测定的温度传感器；上述运算部预先具备求取与利用上述厚度基准片进行测定的校正时的上述冷却介质的温度和对上述被测定物进行测定的测定中的冷却介质的温度之间的温度差相对应的上述检测照射剂量的温度修正表或者温度修正式；上述运算部求取上述测定中的上述冷却介质的温度和上述校正时的温度之差，参照上述温度修正表或温度修正式来求取上述检测照射剂量，进而，参照上述校正表求取厚度，即使在测定中也能够进行厚度测定误差的修正。
附图说明
图1是实施方式的X射线厚度计的模块构成图。
图2是对实施方式的X射线发生器和X射线控制电源的概要进行说明的构成图。
具体实施方式
以下，对于实施方式，参照图1、图2进行说明。首先，对本实施方式的X射线厚度计100的结构进行说明。
图1、图2中，X射线厚度计100具备生成X射线的X射线发生器1、检测器5和校正装置2，该X射线发生器1具备X射线管1a、用冷却介质对X射线管1a进行冷却的冷却部1b、以及将对X射线管1a施加的高压电源以及灯丝电流稳定地提供的电源部1c，该检测器5对从X射线发生器1照射的照射剂量透过被测定物4的检测照射剂量进行检测，该校正装置2具备设置在所照射的X射线的路线中的厚度基准片2a。
进而，具备运算部6，该运算部6根据检测器5的输出求取由被测定物4引起的X射线的衰减量，参照预先制作的将厚度基准片2a的厚度和检测照射剂量建立了对应的校正表，求取被测定物的厚度。
通常，对钢板等的板厚进行测定的情况下，X射线发生器1和检测器5被搭载于从上下方向对置夹持被测定物4地固定的未图示的C型框架。
此外，校正装置2设置在X射线发生器1和被测定物4之间，在被测定物4不存在于X射线的路线中的状态下接受来自运算部6等的校正指令将厚度校正片2a插入X射线的路线中。
接着，对各部的详细构成进行说明。根据被测定物4的材质和被测定物4的厚度测定范围而适当地选择可得到适当的照射剂量的X射线管1a。
并且，冷却部1b基于由X射线管1a预先决定的冷却结构，使作为冷却介质的绝缘油、以及冷却水等流动，将X射线管1a的周围冷却到规定的温度范围以下。
冷却部1b使从提供冷却介质的冷却介质供给部8提供的冷却介质在X射线管1a的周围所设置的配管内循环，并向冷却介质排出部9排出。冷却部1b通过使该冷却介质流过X射线管1a的周围，将X射线管1a的周围冷却到同样的温度。
进而，在冷却部1b的吐出位置的附近，具备对循环后的冷却介质的温度进行测定的温度传感器7，利用温度传感器7对排出的冷却介质的温度进行检测并送至运算部6。
另外，冷却介质是水的情况下，冷却介质供给部8和冷却介质排出部9可以是一体构成的循环型的冷却装置。但是，在不使用冷机等的一般的配管的冷却水的情况下，该温度在设置装置的生产工场内的环境下通常早晚变化10℃左右，所以需要一些温度修正。
接着，对这样构成的X射线厚度计100的动作进行说明。首先，基于专利文献2所示的以往方法，以规定的校正时间间隔例如8小时间距进行利用厚度基准片2a的校正，制作将检测照射剂量和多个基准厚度建立了对应的校正表(检量线)。
并且，将该校正时的冷却介质的温度Tr从温度传感器7送至运算部6，建立检测照射剂量和校正时的温度Tr的对应并存储。
接着，进行被测定物4的测定。设此时的测定中的温度为Tm。
于是，利用校正时的温度Tr的状态下的检量线，求取与检测照射剂量对应的厚度时，产生与基于测定时的温度Tm和温度Tr之差的检测照射剂量的变化相对应的厚度测定误差。
但是，由于温度Tm时的检测照射剂量Im和温度Tr时的检测照射剂量Ir具有以被测定物4的板厚(d)为变量的相关，所以预先改变冷却介质的温度而求取好该相关函数F(d)。这里，相关函数F(d)是依赖于被测定物的厚度的函数。
该检测照射剂量和冷却水温度的关系用下式表示。
Im＝Ir×F1(d)×(Tm－Tr) ·····(1)
或者，
Im＝Ir×F2(d)×((Tm－Tr)/Tr)·····(2)
因而，若用上述(1)或(2)式求取该修正后的检测照射剂量Im，并参照与求出的Im对应的温度Tr时的校正表来求取厚度，则能够求出与温度差对应的测定误差得以校正的厚度。
即，若预先求出基于冷却介质的温度变化的相关函数F(d)，则即使是在测定中，也能够修正由冷却介质的温度变化引起的检测照射剂量的变化。
如以上说明的那样，根据本实施例，运算部6预先具备用于求取与制作了校正表的校正时的冷却介质的温度Tr和被测定物4的厚度测定中的冷却介质的温度Tm之间的温度差Tm－Tr相对应的检测照射剂量的温度修正表、或者温度修正式，根据测定中的冷却介质的温度，求取与校正时的温度之差，参照温度修正表或温度修正式而求取(修正)检测照射剂量，进而，参照校正表而求取厚度，因此即使在测定中也能够求取上述被测定物的厚度。
因而，能够提供结构简单、且即使是X射线厚度计在测定中也能够对已厚度校正完的X射线厚度计的照射剂量偏差所引起的测定误差进行修正的X射线厚度计。
虽然对本发明的实施方式进行了说明，但该实施方式是作为例子而提示的，并不意欲限定发明的范围。该实施方式能够以其他各种形态实施，能够进行各种省略、替换、变更。此外，这些实施方式及其变形包含在发明的范围及主旨中，并包含在权利要求所记载的发明及其等同范围中。
符号的说明
1 X射线发生器
1a X射线管
1b 冷却部
1c 电源部
2 校正装置
2a 厚度基准片
3 X射线控制电源
4 被测定物
5 检测器
6 运算部
7 冷却介质供给部
8 冷却介质排出部
9 温度传感器
100 X射线厚度计
Claims (2)
1.一种X射线厚度计，具备：
X射线发生器，生成X射线，具备X射线管、冷却部和电源部，该冷却部用冷却介质对X射线管进行冷却，该电源部稳定地提供对该X射线管施加的高压电源及灯丝电流；
检测器，对从上述X射线发生器照射的照射剂量透过了被测定物的检测照射剂量进行检测；
校正装置，具备设置在所照射的上述X射线的路线中的厚度基准片；以及
运算部，根据上述检测器的输出求取由上述被测定物引起的上述X射线的衰减量，参照预先制作的将上述厚度基准片的厚度和上述透过检测剂量建立了对应的校正表而求取上述被测定物的厚度；
上述X射线厚度计的特征在于，
还具备对上述冷却介质的温度进行测定的温度传感器；
上述运算部预先具备求取与利用上述厚度基准片进行测定的校正时的上述冷却介质的温度和对上述被测定物进行测定的测定中的冷却介质的温度之间的温度差相对应的上述检测照射剂量的温度修正表或温度修正式；
上述运算部求取上述测定中的上述冷却介质的温度和上述校正时的温度之差，参照上述温度修正表或温度修正式求取上述检测照射剂量，
进而，参照上述校正表求取厚度，即使在测定中也能够进行厚度测定误差的修正。
2.如权利要求1记载的X射线厚度计，
上述温度传感器设置在从上述冷却部排出冷却介质的位置。
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