JP2009139330A - X線質量測定装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】連続体10を延在方向に搬送する搬送部2と、搬送部2により搬送中の連続体10に対しX線を照射するX線発生源3と、連続体10を透過したX線の透過量を検出するX線検出器4と、連続体の一部を単位ブロックとして設定する単位ブロック設定手段と、X線検出器4で検出された透過量に基づいて、連続体10の単位ブロックの領域において吸収されたX線の吸収量を単位X線吸収量として算出するX線吸収量算出手段82aと、連続体10の搬送方向における一定区間の単位X線吸収量の移動平均を算出するX線吸収量移動平均算出手段84aと、を備えたことを特徴とする。
【選択図】図2
Description
このような連続体における製品となる一部分の質量に過不足が生じた結果、製品が不良品となるような場合には、被測定物が連続体の状態で良否の選別ができないので、連続体の切断から製品にするまでの作業工数が無駄となり作業効率が低下してしまうという問題があった。例えば、連続体が帯状の食品生地の場合には、食品生地から複数の生地片に切断した後、製品の状態にならなければ、質量の過不足を発見することができないという問題があった。特に生地片をオーブンで焼成した後に製品にする場合には、比較的長時間を要するオーブンでの焼成工数が無駄となってしまい、作業効率が大幅に低下してしまうという問題があった。このように、従来のX線質量測定装置においては、被測定物が連続体である場合に、連続体における製品となる部分の質量や体積などの物理量を測定することができなかったので、連続体の状態での質量や体積などのばらつき傾向や品質の良否の情報が得られず、上流側の生産ラインにフィードバックすることができなかった。その結果、連続体の状態における連続体の欠陥の情報を、連続体の製造工程に反映できないという問題があった。
前記移動平均算出手段は、さらに前記単位体積の移動平均を算出するよう構成される。
図1(a)、(b)〜図7は本発明に係るX線質量測定装置の実施の形態を示している。
この検出デバイス4aは、連続体10の搬送方向と直交する方向(Y軸方向)に1ライン上に等間隔で複数個配置されている。具体的には、検出デバイス4aは、1ライン上に所定のピッチで複数個配置されており、シンチレータはX線のエネルギーを吸収し蛍光を発するようになっている。
また、操作部に、メモリカードなどの記録媒体から設定情報などを入力する機能を付加してもよい。例えば、USBフラッシュメモリ、CFカード、SDメモリカードなどの記憶媒体に記憶されている設定情報を読み取る情報読取り機能を付加してもよい。
具体的には、図3に示すように、単位ブロックは、連続体10の長さ方向においてはブロック数または時間により設定され、幅方向においては、割数が指定され、等分に分割するか、または分割幅が指定され、中心から両端に向けて分割幅間隔で領域が設定される。
設定された単位ブロックは、後述する記憶手段83に記憶されるとともに、後述する測定部82で利用される。また、単位ブロックの設定操作を、例1ないし例4に示すように、表示・操作部6に表示された設定画面に空欄に表示・操作部6のテンキー6jから入力するようにしてもよい。例1は、ブロック長(mm)、ブロック幅(mm)およびブロック数を新たに設定して入力する例であり、例2は、例1のブロック幅(mm)に代えて列数を新たに設定して入力する例である。また、例3は、集計長(mm)およびブロック幅(mm)のみを新たに設定して入力するもので、例4は、集計時間(ms)、列数のみを新たに設定して入力する例である。例3および例4は、予めX線質量測定装置1の内部で搬送方向のブロック長(例えば、10素子分相当または最小単位の素子分)を基準値として持っている場合の例であり、この場合にはX線質量測定装置1のオペレータは、連続体10の幅方向の分割と移動平均化の長さを設定するので、単位ブロックのブロック長などを意識しないで済むので、簡単に設定することができる。
X線の照射量をI0、X線の透過量をI、連続体10の最小単位の吸収率をμ、連続体10の透過領域における厚みをxとすると、X線の吸収量Tは、次式(1)が成り立つ。
T=logI0−logI=μx (1)
式(1)は、X線吸収量がゼロの照射量I0とX線の透過量をIとの差分であることを示し、X線の照射量をI0はX線吸収量がゼロであるときのX線の透過量である。
すなわち、搬送ベルト2e上に搬送物である連続体10が無い状態で検出したX線の透過量がX線の照射量I0となる。
μ=λ3ρZC (2)
T=λ3ρZC・M/S (3)
式(3)は、X線吸収量とその面積の積が、質量に比例することを示している。
m=α・ΣT (4)
つまり、X線照射条件と物性が同じならばαは一定値となり、所望の領域における質量は、所望の領域内の各透過領域毎に算出されるX線吸収量を合算して求められる所望の領域内のX線吸収量にα(質量換算係数)を乗算して求めることができる。
具体的には、質量換算係数αは、図外の秤により測定されたマスターワークの質量が、単位質量測定モードの状態で算出されたマスターワーク全体のX線吸収量により除算されることにより算出されるようになっている。算出された質量換算係数αは、質量換算係数記憶部83aに記憶されている。
X線吸収量移動平均傾向算出手段85aにおいては、X線吸収量移動平均算出手段84aにより算出されたX線吸収量の移動平均の増加傾向または減少傾向からなる移動平均傾向を算出するようになっている。質量移動平均傾向算出手段85bにおいては、質量移動平均算出手段84bにより算出された質量の移動平均の増加傾向または減少傾向からなる移動平均傾向を算出するようになっている。体積移動平均傾向算出手段85cにおいては、体積移動平均算出手段84cにより算出された体量の移動平均の増加傾向または減少傾向からなる移動平均傾向を算出するようになっている。
各移動平均は、図3に示す列数毎に実施し、例えば、列1の測定値を算出し、順次列n−1、列nのようにn列の各移動平均を算出するようになっている。
移動平均出力手段9aは、X線吸収量移動平均算出手段84aにより算出されたX線吸収量の移動平均、質量移動平均算出手段84bにより算出された質量の移動平均、および体積移動平均算出手段84cにより算出された体量の移動平均を出力するようになっている。
予め記憶手段83にこれらの設定データが書き込まれている場合には、例えば、連続体10の品種のみ設定入力され入力作業が軽減される。
また、一定区間の単位X線吸収量の移動平均がX線吸収量移動平均算出手段84aにより算出されるので、単位X線吸収量の連続体10における傾向を把握することができる。
2 搬送部(搬送手段)
3 X線発生源(X線照射手段)
4 X線検出器(X線透過量検出手段)
4a 検出デバイス
5 投受光部
6 表示・操作部
7 設定部(単位ブロック設定手段)
8 制御部
9 出力部
9a 移動平均出力手段
9b 移動平均傾向出力手段
10 連続体
21 食品生地製造装置のローラ部
81 検出データ記憶部
82 測定部
82a X線吸収量算出手段
82b 質量算出手段
82c 体積算出手段
83 記憶手段
83a 質量換算係数記憶部
83b 体積換算係数記憶部
84 移動平均算出部(移動平均算出手段)
84a X線吸収量移動平均算出手段
84b 質量移動平均算出手段
84c 体積移動平均算出手段
85 移動平均傾向算出部(移動平均傾向算出手段)
85a X線吸収量移動平均傾向算出手段
85b 質量移動平均傾向算出手段
85c 体積移動平均傾向算出手段
Claims (7)
- 連続体(10)を延在方向に搬送する搬送手段(2)と、
前記搬送手段により搬送中の前記連続体に対しX線を照射するX線照射手段(3)と、
前記連続体を透過した前記X線の透過量を検出するX線透過量検出手段(4)と、
前記連続体の一部を単位ブロックとして設定する単位ブロック設定手段(7)と、
前記X線透過量検出手段で検出された透過量に基づいて、前記連続体の前記単位ブロックの領域において吸収されたX線の吸収量を単位X線吸収量として算出するX線吸収量算出手段(82a)と、
前記連続体の前記搬送方向における一定区間の前記単位X線吸収量の移動平均を算出する移動平均算出手段(84)と、
を備えたことを特徴とするX線質量測定装置。 - 前記単位ブロック設定手段は、前記連続体の幅方向に並列に複数設定されることを特徴とする請求項1に記載のX線質量測定装置。
- 前記連続体に吸収された単位X線吸収量から質量に換算するための質量換算係数を予め記憶する質量換算係数記憶手段(83a)と、
前記X線吸収量算出手段によって算出された前記単位X線吸収量と前記質量換算係数記憶手段に記憶された前記質量換算係数とに基づいて前記連続体の前記単位ブロックの領域における質量を単位質量として算出する質量算出手段(82b)とを備え、
前記移動平均算出手段は、さらに前記単位質量の移動平均を算出することを特徴とする請求項1または2に記載のX線質量測定装置。 - 前記連続体に吸収された単位X線吸収量から体積に換算するための体積換算係数を予め記憶する体積換算係数記憶手段(83b)と、
前記X線吸収量算出手段によって算出された前記単位X線吸収量と前記体積換算係数記憶手段に記憶された前記体積換算係数とに基づいて前記連続体の前記単位ブロックの領域における体積を単位体積として算出する体積算出手段(82c)とを備え、
前記移動平均算出手段は、さらに前記単位体積の移動平均を算出することを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載のX線質量測定装置。 - 前記移動平均算出手段により算出された前記単位X線吸収量の前記移動平均、前記単位質量の前記移動平均および前記単位体積の前記移動平均の少なくともいずれかを出力する移動平均出力手段(9a)をさらに備えたことを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載のX線質量測定装置。
- 前記移動平均算出手段により算出された時間的に前後する前記移動平均同士を比較して前記単位X線吸収量の前記移動平均、前記単位質量の前記移動平均および前記単位体積の前記移動平均の少なくともいずれかの増加傾向または減少傾向からなる移動平均傾向を算出する移動平均傾向算出手段(85)をさらに備えたことを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載のX線質量測定装置。
- 前記移動平均傾向算出手段により算出された前記単位X線吸収量の前記移動平均傾向、前記単位質量の前記移動平均傾向および前記単位体積の前記移動平均傾向の少なくともいずれかを出力する移動平均傾向出力手段(9b)をさらに備えたことを特徴とする請求項6に記載のX線質量測定装置。
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