CN105758345A - 一种在线测量带钢镀层厚度的x射线荧光成像装置 - Google Patents

一种在线测量带钢镀层厚度的x射线荧光成像装置 Download PDF

Info

Publication number
CN105758345A
CN105758345A CN201610251680.3A CN201610251680A CN105758345A CN 105758345 A CN105758345 A CN 105758345A CN 201610251680 A CN201610251680 A CN 201610251680A CN 105758345 A CN105758345 A CN 105758345A
Authority
CN
China
Prior art keywords
ray
strip steel
linear array
array detector
strip
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201610251680.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN105758345B (zh
Inventor
徐巍
孔建益
王兴东
刘钊
邹光明
刘源炯
刘宗赣
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Wuhan University of Science and Engineering WUSE
Wuhan University of Science and Technology WHUST
Original Assignee
Wuhan University of Science and Engineering WUSE
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Wuhan University of Science and Engineering WUSE filed Critical Wuhan University of Science and Engineering WUSE
Priority to CN201610251680.3A priority Critical patent/CN105758345B/zh
Publication of CN105758345A publication Critical patent/CN105758345A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105758345B publication Critical patent/CN105758345B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B15/00—Measuring arrangements characterised by the use of electromagnetic waves or particle radiation, e.g. by the use of microwaves, X-rays, gamma rays or electrons
    • G01B15/02—Measuring arrangements characterised by the use of electromagnetic waves or particle radiation, e.g. by the use of microwaves, X-rays, gamma rays or electrons for measuring thickness
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N23/00—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00
    • G01N23/22—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by measuring secondary emission from the material
    • G01N23/223—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by measuring secondary emission from the material by irradiating the sample with X-rays or gamma-rays and by measuring X-ray fluorescence

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)

Abstract

本发明涉及一种在线测量带钢镀层厚度的X射线荧光成像装置。其技术方案是：X光管(13)与高压电源(1)连接，发射X光；前束光器(12)设置在X光管(13)与带钢(8)间，将X光转换为薄扇形X光束(3)；滤光片(11)设置在带钢(8)与后束光器(10)间，吸收铁荧光干扰；后束光器(10)设置在滤光片(11)与线阵探测器(4)间，减少来自非竖直方向散射线的干扰。前述装置封装在玻璃钢保护罩(2)内。线阵探测器(4)接收竖直方向锌荧光信号(9)并成像；图像处理计算机(5)与线阵探测器(4)连接，接收线阵探测器(4)采集的图像并进行数据处理与计算，获得镀锌层的测量结果。

Description

一种在线测量带钢镀层厚度的X射线荧光成像装置
技术领域
本发明涉及在线测量带钢镀层厚度技术领域，特别是涉及一种在线测量带钢镀层厚度的X射线荧光成像装置。
背景技术
冷轧热镀锌处理线、电镀锌处理线的镀锌层厚度测量及控制是处理线生产高质量产品和成本控制的重要环节之一。
目前大多数处理线投入使用的镀层测厚仪均为国外公司的产品。尽管这些系统拥有相对成熟的技术和先进的方法，各个进口系统针对滤光片和电离室采取了多种技术措施和独特设计，但性能仍需进一步提升，主要存在的问题有：一、由于测厚仪校正不准，在线测量结果与实验室离线检测的结果不一致。国内企业在线锌层测厚仪的测量结果不参与闭环控制，仅进行结果显示。二、测量仪采用三点式测量法，该方式存在取样以点带面、锌层厚度数据误差较大，以及测量线速度低的明显缺点。三、进口系统备件费用昂贵(是国产化产品的3倍)，同时技术培训与服务费用高昂、效率低，严重影响生产率。
发明内容
本发明旨在克服现有带钢镀层厚度测量方式的缺陷，目的是提供一种生产效率高、探测精度高、可靠性强、成本低的在线测量带钢镀层厚度的X射线荧光成像装置。
本发明所采用的技术方案是：采用前束光器将X射线源转换为薄扇形X射线束。所述薄扇形X射线束以小于全反射临界角的低角度照射于带钢表面，照射范围为1mm×Lmm(L为带钢宽度)。带钢表面将入射X射线束几乎全反射掉，只有很少一部分进入带钢产生X射线荧光。所述X射线荧光经过滤光片和后束光器分别滤除铁荧光和非竖直方向荧光的干扰。再使用探测器在距带钢小于5mm的近距离以线阵扫描方式对极窄光带上产生的竖直方向X射线荧光成像。采集到的图像由计算机进行图像预处理再数值量化，最终经过与标准板对应荧光图像比较得出带钢镀层厚度。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、采用扇形X射线光源与线阵扫描相机的技术框架。X射线由射线管射出经前束光器后由点光源转换为扇形光源照射钢板的一行，再通过线阵探测器对钢板逐行扫描。该技术框架相比目前基于X射线点源和电离室探测器的探测系统，有效探测区域和探测效率均有所提高。2、将全反射X射线荧光成像技术应用到钢板表面锌层测量。全反射X射线荧光分析能减少X射线高能散射对探测结果的影响，降低探测系统检出限，提高探测系统精度。
附图说明
图1为本发明的一种结构示意图；
图2为本发明的成像原理示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进一步说明：
X光管13与高压电源1连接，X射线经X射线管13产生后，采用前束光器12将X射线由点源转换为薄扇形X射线束3。所述薄扇形X射线束3以小于全反射临界角的低角度16照射于带钢8表面，照射范围为1mm×Lmm(L为带钢宽度)。带钢8表面将X射线束15几乎全反射掉，只有很少一部分进入带钢产生X射线荧光。所述X射线荧光经过滤光片11和后束光器10分别滤除铁荧光和非竖直方向荧光的干扰。再使用探测器4在距带钢小于5mm的近距离以线阵扫描方式对极窄光带上产生的竖直方向X射线荧光9成像。采集到的图像由图像处理计算机5进行图像预处理再数值量化，数据计算服务器6通过接收图像处理计算机5处理过的图像并与标准厚度图像对比计算，得到镀锌层厚度，技术人员通过控制台计算机7进行装置参数设置和读取检测结果。
设备可安装在两转向辊14之间，也可直接安装在转向辊14或张力辊上方。由于带钢在辊上的抖动更小，因此可以获得更高的测量准确性。
本具体实施方式具有以下优点：
1、采用扇形X射线光源3与线阵扫描相机4的技术框架。X射线由射线管射出经前束光器12后由点光源转换为扇形光源3照射带钢8的一行，再通过线阵探测器4对带钢8逐行扫描。该技术框架相比目前基于X射线点源和电离室探测器的探测系统，有效探测区域和探测效率均有所提高。
2、将全反射X射线荧光成像技术应用到钢板表面锌层测量。全反射X射线荧光分析能减少X射线高能散射对探测结果的影响，降低探测系统检出限，提高探测系统精度。

Claims (1)

1.一种在线测量带钢镀层厚度的X射线荧光成像装置，其特征在于：采用前束光器将X射线源转换为薄扇形X射线束，使得X射线的照射范围由带钢上的一点扩展成宽度近带钢全宽的极窄光带，再使用探测器以线阵扫描方式对极窄光带上产生的X射线荧光成像，采集到的图像由计算机进行图像预处理再数值量化，最终经过与标准板对应荧光图像比较得出带钢镀层厚度，所述前束光器安装在X射线管的出光口，其狭缝开口位于所述束光器的侧面且面向X射线线阵探测器，所述后束光器安装在滤光片与X射线线阵探测器之间，其狭缝开口位于所述束光器的底面且面向带钢，所述薄扇形X射线束以小于全反射临界角的低角度照射于带钢表面，照射范围为1mm×Lmm，其中L为带钢宽度，带钢表面将入射X射线束几乎全反射掉，只有很少一部分进入带钢使锌元素和铁元素激发，X射线线阵探测器与带钢的垂直距离小于5mm。
CN201610251680.3A 2016-04-22 2016-04-22 一种在线测量带钢镀层厚度的x射线荧光成像装置 Active CN105758345B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610251680.3A CN105758345B (zh) 2016-04-22 2016-04-22 一种在线测量带钢镀层厚度的x射线荧光成像装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610251680.3A CN105758345B (zh) 2016-04-22 2016-04-22 一种在线测量带钢镀层厚度的x射线荧光成像装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105758345A true CN105758345A (zh) 2016-07-13
CN105758345B CN105758345B (zh) 2018-06-05

Family

ID=56325416

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610251680.3A Active CN105758345B (zh) 2016-04-22 2016-04-22 一种在线测量带钢镀层厚度的x射线荧光成像装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN105758345B (zh)

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106908464A (zh) * 2017-03-01 2017-06-30 四川新先达测控技术有限公司 煤矿分析系统及方法
CN108918566A (zh) * 2018-08-06 2018-11-30 酒泉钢铁(集团)有限责任公司 一种镀锌铝镁板镀层的检验方法
CN109164077A (zh) * 2018-09-05 2019-01-08 中国工程物理研究院激光聚变研究中心 一种荧光成像方法及装置
CN110579172A (zh) * 2019-10-17 2019-12-17 福州威尔达电气科技有限公司 一种液晶固定支架生产检测系统
CN110770537A (zh) * 2017-06-13 2020-02-07 株式会社日立高新技术 带电粒子射线装置和试样的厚度测定方法
CN113129290A (zh) * 2021-04-23 2021-07-16 攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司 一种锌花图像识别方法、装置、设备及存储介质
CN113945598A (zh) * 2021-09-07 2022-01-18 河北光兴半导体技术有限公司 一种玻璃强化离子交换效率的评价方法
CN114280083A (zh) * 2021-12-16 2022-04-05 重庆日联科技有限公司 一种基于线阵相机自动cnc编程实现工业x光无损检测大尺寸平整铸件的检测方法
CN114608493A (zh) * 2022-03-23 2022-06-10 武汉钢铁有限公司 带钢镀锌层测厚装置以及测厚方法
CN114705144A (zh) * 2022-03-25 2022-07-05 中国工程物理研究院流体物理研究所 一种用于静高压下样品厚度在位测量的桌面式装置及方法
WO2023145238A1 (ja) * 2022-01-31 2023-08-03 キヤノンアネルバ株式会社 検査装置および検査方法

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05322809A (ja) * 1992-05-21 1993-12-07 Rigaku Denki Kogyo Kk 全反射蛍光ｘ線分析装置および分析方法
CN1392956A (zh) * 2000-09-22 2003-01-22 川崎制铁株式会社 采用x射线衍射法的金属相定量测定方法、装置及采用该方法和装置的电镀钢板制造方法
CN201251557Y (zh) * 2008-08-27 2009-06-03 宝山钢铁股份有限公司 热镀锌合金化层x射线衍射在线测试装置
CN202092607U (zh) * 2011-06-01 2011-12-28 攀钢集团有限公司 一种测量带钢镀锌层厚度的装置
CN102519412A (zh) * 2011-12-26 2012-06-27 武汉钢铁(集团)公司 一种镀锌板锌层质量标准板的制备方法
CN202870005U (zh) * 2012-06-09 2013-04-10 深圳市华测检测技术股份有限公司 一种薄样掠射x射线荧光光谱分析系统
CN103226111A (zh) * 2012-01-31 2013-07-31 X射线精密有限公司 X射线检查装置
CN103226987A (zh) * 2012-01-31 2013-07-31 上海西门子医疗器械有限公司 X射线滤光镜和x射线数据采集系统
US20150226685A1 (en) * 2014-02-12 2015-08-13 Musc Foundation For Research Development Systems and methods for quantifying multiple refractions with diffraction enhanced imaging
CN105352984A (zh) * 2015-12-14 2016-02-24 山东航天电子技术研究所 一种基于sdd探测器的x射线荧光分析系统

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05322809A (ja) * 1992-05-21 1993-12-07 Rigaku Denki Kogyo Kk 全反射蛍光ｘ線分析装置および分析方法
CN1392956A (zh) * 2000-09-22 2003-01-22 川崎制铁株式会社 采用x射线衍射法的金属相定量测定方法、装置及采用该方法和装置的电镀钢板制造方法
CN201251557Y (zh) * 2008-08-27 2009-06-03 宝山钢铁股份有限公司 热镀锌合金化层x射线衍射在线测试装置
CN202092607U (zh) * 2011-06-01 2011-12-28 攀钢集团有限公司 一种测量带钢镀锌层厚度的装置
CN102519412A (zh) * 2011-12-26 2012-06-27 武汉钢铁(集团)公司 一种镀锌板锌层质量标准板的制备方法
CN103226111A (zh) * 2012-01-31 2013-07-31 X射线精密有限公司 X射线检查装置
CN103226987A (zh) * 2012-01-31 2013-07-31 上海西门子医疗器械有限公司 X射线滤光镜和x射线数据采集系统
CN202870005U (zh) * 2012-06-09 2013-04-10 深圳市华测检测技术股份有限公司 一种薄样掠射x射线荧光光谱分析系统
US20150226685A1 (en) * 2014-02-12 2015-08-13 Musc Foundation For Research Development Systems and methods for quantifying multiple refractions with diffraction enhanced imaging
CN105352984A (zh) * 2015-12-14 2016-02-24 山东航天电子技术研究所 一种基于sdd探测器的x射线荧光分析系统

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
吕剑: "X射线测厚仪在镀锌线生产线的应用"", 《科技资讯》 *
罗立强等: "《X射线荧光光谱分析》", 31 May 2015 *

Cited By (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106908464A (zh) * 2017-03-01 2017-06-30 四川新先达测控技术有限公司 煤矿分析系统及方法
CN110770537A (zh) * 2017-06-13 2020-02-07 株式会社日立高新技术 带电粒子射线装置和试样的厚度测定方法
CN108918566A (zh) * 2018-08-06 2018-11-30 酒泉钢铁(集团)有限责任公司 一种镀锌铝镁板镀层的检验方法
CN109164077A (zh) * 2018-09-05 2019-01-08 中国工程物理研究院激光聚变研究中心 一种荧光成像方法及装置
CN109164077B (zh) * 2018-09-05 2020-10-30 中国工程物理研究院激光聚变研究中心 一种荧光成像方法及装置
CN110579172A (zh) * 2019-10-17 2019-12-17 福州威尔达电气科技有限公司 一种液晶固定支架生产检测系统
CN113129290A (zh) * 2021-04-23 2021-07-16 攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司 一种锌花图像识别方法、装置、设备及存储介质
CN113945598A (zh) * 2021-09-07 2022-01-18 河北光兴半导体技术有限公司 一种玻璃强化离子交换效率的评价方法
CN114280083A (zh) * 2021-12-16 2022-04-05 重庆日联科技有限公司 一种基于线阵相机自动cnc编程实现工业x光无损检测大尺寸平整铸件的检测方法
CN114280083B (zh) * 2021-12-16 2023-11-07 重庆日联科技有限公司 一种基于线阵相机自动cnc编程实现工业x光无损检测大尺寸平整铸件的检测方法
US20230349844A1 (en) * 2022-01-31 2023-11-02 Canon Anelva Corporation Inspection apparatus and inspection method
WO2023145238A1 (ja) * 2022-01-31 2023-08-03 キヤノンアネルバ株式会社 検査装置および検査方法
WO2023145237A1 (ja) * 2022-01-31 2023-08-03 キヤノンアネルバ株式会社 検査装置および検査方法
WO2023145235A1 (ja) * 2022-01-31 2023-08-03 キヤノンアネルバ株式会社 検査装置および検査方法
WO2023145236A1 (ja) * 2022-01-31 2023-08-03 キヤノンアネルバ株式会社 異物検出および蛍光ｘ線による同定装置
US11921059B2 (en) * 2022-01-31 2024-03-05 Canon Anelva Corporation Inspection apparatus and inspection method
US11927554B2 (en) 2022-01-31 2024-03-12 Canon Anelva Corporation Inspection apparatus and inspection method
US11971370B2 (en) 2022-01-31 2024-04-30 Canon Anelva Corporation Inspection apparatus and inspection method
US11977038B2 (en) 2022-01-31 2024-05-07 Canon Anelva Corporation Inspection apparatus and inspection method
CN114608493A (zh) * 2022-03-23 2022-06-10 武汉钢铁有限公司 带钢镀锌层测厚装置以及测厚方法
CN114705144A (zh) * 2022-03-25 2022-07-05 中国工程物理研究院流体物理研究所 一种用于静高压下样品厚度在位测量的桌面式装置及方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN105758345B (zh) 2018-06-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105758345A (zh) 一种在线测量带钢镀层厚度的x射线荧光成像装置
AU2013314863B2 (en) Detection system based on modulation of line structured laser image of glass
CN111795977A (zh) 金属增材制造多种监测设备在线实时监控系统
JP5593347B2 (ja) 円形線材の光学欠陥検出装置及び光学欠陥検出方法
Usamentiaga et al. Automatic detection of impact damage in carbon fiber composites using active thermography
WO2013028196A1 (en) On-line, continuous monitoring in solar cell and fuel cell manufacturing using spectral reflectance imaging
JP2006058293A5 (zh)
KR20070009479A (ko) 샘플 움직임에 의한 ｘ-선 측정의 분해능 향상
CN110116138A (zh) 一种轧制过程中热态钢板长度及侧弯测量方法
CN109142509B (zh) 圆钢磁粉探伤方法与装置
CN111380880A (zh) 衍射装置及无损检测工件内部晶体取向均匀性的方法
CN108680592B (zh) 一种钾盐成分在线检测方法
US20140146941A1 (en) Method and device for determining thickness of rolling stock
CN1215151A (zh) 橡胶部件轮廓激光在线检测装置
US9194823B2 (en) Radiation inspection apparatus
CN108872277A (zh) 基于龙虾眼透镜的x射线无损探伤装置
CN116105604A (zh) 钢管质量检测系统及检测方法
JP2019132599A (ja) 搬送物の応力測定装置
CN114636691A (zh) 一种基于激光多能谱的在线检测系统及检测方法
CN105783743A (zh) 基于红外反射法的金属薄板印涂湿膜厚度在线检测系统
CN113192050A (zh) 一种煤泥水在线监测装置、方法及电子设备
CN205380138U (zh) 一种带钢表面质量检查仪下表防水护罩
EP4411317A1 (en) Sheet-like material unevenness measuring device, and sheet-like material unevenness measuring method
KR102232487B1 (ko) 도금 밀착성 평가 장치, 도금 밀착성 평가 방법, 합금화 용융 아연 도금 강판 제조 설비 및 합금화 용융 아연 도금 강판의 제조 방법
KR100812536B1 (ko) 위상차 ｘ-선 래디오그래피 영상을 이용한 ｔｒｉｓｏ피복입자연료 피복층 두께 비파괴 측정방법 및 그 장치

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant