JP2021144925A - Abnormality sign detection device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の実施形態は、異常予兆検出装置に関する。 An embodiment of the present invention relates to an abnormality sign detection device.
厚み計の一種として、様々な鋼板の製造ラインにおいて、測定対象である鋼板の板厚を測定するX線厚み測定装置がある。X線厚み測定装置は、24時間稼働している鉄・非鉄の圧延ラインにおいて、測定対象の板厚をオンラインで測定する。 As a kind of thickness gauge, there is an X-ray thickness measuring device for measuring the thickness of a steel sheet to be measured in various steel sheet manufacturing lines. The X-ray thickness measuring device measures the plate thickness to be measured online on an iron / non-ferrous rolling line that operates for 24 hours.
ところで、X線厚み測定装置は、鋼板等の測定対象にX線を照射するX線発生器を有しているが、このX線発生器が故障すると、測定対象の板厚を測定することができなくなり、製造ラインにおける、測定対象の板厚の制御および監視ができなくなる。そのため、X線発生器が故障する前に、X線発生器を交換して、X線発生器の故障による、製造ラインへの影響を少なくすることが求められている。 By the way, the X-ray thickness measuring device has an X-ray generator that irradiates a measurement target such as a steel plate with X-rays, but if the X-ray generator fails, the thickness of the measurement target can be measured. It becomes impossible to control and monitor the thickness of the measurement target on the production line. Therefore, before the X-ray generator breaks down, it is required to replace the X-ray generator to reduce the influence on the production line due to the failure of the X-ray generator.
実施形態の異常予兆検出装置は、診断部を備える。診断部は、X線制御電源からの電力によって電子を放出するフィラメントと当該フィラメントから放出される電子の衝突によって厚みの測定対象にX線を照射するターゲット間の管電圧の検出結果、フィラメントとターゲット間に流れる管電流の検出結果、測定対象を通過したX線の強度に応じた検出電圧および検出電流の少なくとも一方の検出信号の検出結果、X線制御電源からの電力を変圧してフィラメントに供給する変圧器の一次側のドライブ電圧の検出結果、および変圧器の一次側に流れるドライブ電流の検出結果のうち少なくとも1つを含む測定情報のスパイクを検出する。また、診断部は、スパイクの発生頻度と、当該スパイクの大きさと、の積に基づいて、検出信号に基づいて測定対象の厚みを算出するX線厚み測定装置の異常レベルを判定する。 The abnormality sign detection device of the embodiment includes a diagnostic unit. The diagnostic unit detects the tube voltage between the filament that emits electrons by the power from the X-ray control power supply and the target that irradiates the thickness measurement target with X-rays by the collision of the electrons emitted from the filament, and the filament and the target. The detection result of the tube current flowing between them, the detection result of at least one of the detection voltage and the detection current according to the intensity of the X-ray passing through the measurement target, the power from the X-ray control power supply is transformed and supplied to the filament. The spike of measurement information including at least one of the detection result of the drive voltage on the primary side of the transformer and the detection result of the drive current flowing on the primary side of the transformer is detected. Further, the diagnostic unit determines the abnormality level of the X-ray thickness measuring device that calculates the thickness of the measurement target based on the detection signal based on the product of the occurrence frequency of spikes and the size of the spikes.
以下の例示的な実施形態や変形例には、同様の構成要素が含まれている。よって、以下では、同様の構成要素には共通の符号が付されるとともに、重複する説明が部分的に省略される。実施形態や変形例に含まれる部分は、他の実施形態や変形例の対応する部分と置き換えて構成されることができる。また、実施形態や変形例に含まれる部分の構成や位置等は、特に言及しない限りは、他の実施形態や変形例と同様である。 Similar components are included in the following exemplary embodiments and modifications. Therefore, in the following, similar components are given a common reference numeral, and duplicate explanations are partially omitted. The portion included in the embodiment or the modification can be configured by replacing the corresponding portion of the other embodiment or the modification. Further, the configuration and position of the portion included in the embodiment and the modified example are the same as those of the other embodiments and the modified example unless otherwise specified.
図1は、本実施形態にかかるX線厚み測定システムの全体構成の一例を示す概略図である。 FIG. 1 is a schematic view showing an example of the overall configuration of the X-ray thickness measurement system according to the present embodiment.
まず、図1を用いて、本実施形態にかかるX線厚み測定システムの全体構成の一例について説明する。 First, an example of the overall configuration of the X-ray thickness measurement system according to the present embodiment will be described with reference to FIG.
X線厚み測定システム10は、X線厚み測定装置12によって測定対象90(例えば、鋼板)の厚みを測定するとともに、X線厚み測定装置12の異常の診断に必要な予兆データ68(図2参照)を生成して蓄積し、X線厚み測定装置12の異常を診断する。
The X-ray
図1に示すように、本実施形態のX線厚み測定システム10は、X線厚み測定装置12と、予兆データサーバ14と、メンテナンス装置16(異常予兆検出装置の一例)と、ネットワーク18と、を備える。ネットワーク18は、X線厚み測定装置12と、予兆データサーバ14と、メンテナンス装置16と、を互いに情報を送受信可能に接続するLAN(Local Area Network)等である。また、本実施形態のX線厚み測定システム10は、TCP/IP等の通信規格に従って、インターネット等のネットワークを介して、当該X線厚み測定システム10の外部に設けられる上位装置と通信可能である。
As shown in FIG. 1, the X-ray
X線厚み測定装置12は、厚みの測定対象90にX線を照射して、測定対象90を通過したX線の量によって、測定対象90の厚みを測定する。X線厚み測定装置12は、測定部20と、X線制御電源22と、板厚演算部(制御装置)24と、を備える。
The X-ray
測定部20は、測定対象90にX線を照射して、測定対象90の厚みを算出するための検出電圧または検出電流の少なくともいずれかを検出値として、板厚演算部24へ出力する。本実施形態の測定部20は、保持部26と、変圧器28と、X線発生器30と、検出器32と、出力検出部34と、抵抗35と、変圧器37と、昇圧回路39a,39bと、を有する。
The
保持部26は、変圧器28と、X線発生器30と、検出器32と、出力検出部34と、抵抗35と、変圧器37と、昇圧回路39a,39bと、を保持する。
The holding unit 26 holds the
変圧器28は、X線制御電源22が出力した電力を変圧(例えば、昇圧)して、後述するX線発生器30のフィラメント38に供給する。
The
変圧器37は、抵抗35の両端の電圧を変圧(昇圧)する変圧器である。
The transformer 37 is a transformer that transforms (boosts) the voltage across the
昇圧回路39aは、変圧器37の一端(フィラメント38側の端)に印加される電圧を昇圧する昇圧回路である。
The
昇圧回路39bは、変圧器37の他方の端(ターゲット40側の端)に印加される電圧を昇圧する昇圧回路である。
The
X線発生器30は、X線制御電源22から供給される電力によって、X線を発生させて、測定対象90に照射する。本実施形態のX線発生器30は、X線管36と、フィラメント38と、ターゲット40と、を有する。
The
X線管36は、例えば、内部を真空状態に維持する密閉された管である。X線管36は、フィラメント38およびターゲット40を内部に収容して保持する。フィラメント38は、変圧器28を介してX線制御電源22から供給された電力によって、電子をターゲット40へ放出する。ターゲット40は、フィラメント38が放出した電子の衝突によって、X線を測定対象90へと照射する。
The
検出器32は、測定対象90を挟んでX線発生器30と対向する位置に配置されている。本実施形態の検出器32は、X線発生器30から照射され、測定対象90を通過したX線の強度に応じた検出電圧および検出電流の少なくともいずれかの値を検出信号として出力検出部34へ出力する。検出器32は、例えば、入射したX線に応じた検出電圧および検出電流を出力する電離箱であっても良い。
The
出力検出部34は、検出器32が出力した検出信号を変換処理して板厚演算部24へ出力する。例えば、出力検出部34は、AD変換器等を有し、アナログ信号の検出信号をデジタル変換した値を、測定対象90の厚みを算出するための検出値として出力しても良い。
The
X線制御電源22は、電源の一例であって、板厚演算部24からの電源制御信号に基づいて、変圧器28を介してX線発生器30のフィラメント38に電力を供給する。X線制御電源22は、例えば、商用電源等の外部電源に接続されていても良い。また、X線制御電源22は、ドライブ検出部42および管検出部44を有する。
The X-ray control power supply 22 is an example of a power supply, and supplies power to the filament 38 of the
ドライブ検出部42は、ドライブ電圧およびドライブ電流を検出する。ドライブ電圧は、変圧器28の一次側の電圧の値であって、X線制御電源22が供給する電力の電圧の値である。ドライブ電流は、変圧器28の一次側に流れる電流の値であって、X線制御電源22が供給する電力の電流の値である。ドライブ検出部42は、検知(検出)したドライブ電圧およびドライブ電流を板厚演算部24へ出力する。
The
本実施形態では、ドライブ検出部42は、X線制御電源22が有する図示しないRTC(Real Time Clock)から、ドライブ電圧およびドライブ電流の検出時のタイムスタンプである時刻データを取得する。そして、ドライブ検出部42は、検出したドライブ電圧およびドライブ電流に、取得した時刻データを付加して、板厚演算部24へ出力する。
In the present embodiment, the
管検出部44は、管電圧および管電流を検出する。管電圧は、変圧器28の二次側の電圧の値であって、フィラメント38とターゲット40間の電圧の値である。管電流は、X線発生器30を介して変圧器28の二次側を流れる電流の値であって、フィラメント38とターゲット40間に流れる電流の値である。
The
本実施形態では、管検出部44は、抵抗35の両端の電圧を管電圧として検出し、抵抗35に流れる電流の値を管電流として検出する。そして、管検出部44は、検知(検出)した管電圧および管電流を板厚演算部24へ出力する。
In the present embodiment, the
本実施形態では、管検出部44は、X線制御電源22が有する図示しないRTCから、管電圧および管電流の検出時のタイムスタンプである時刻データを取得する。そして、管検出部44は、検出した管電圧および管電流に、取得した時刻データを付加して、板厚演算部24へ出力する。
In the present embodiment, the
板厚演算部24は、X線厚み測定装置12の制御全般を司る。板厚演算部24は、X線厚み測定装置12によって測定対象90の厚みを測定するオペレータ等が使用するコンピュータであってよい。
The plate
具体的には、板厚演算部24は、出力検出部34から取得した検出値に基づいて、測定対象90の厚みを算出する。
Specifically, the plate
また、板厚演算部24は、X線発生器30に供給する電力の管電圧に応じたドライブ電圧を指示する電源制御信号をX線制御電源22に出力する。板厚演算部24は、管検出部44から取得した管電圧に基づいて設定したドライブ電圧を指示する電源制御信号を生成しても良い。
Further, the plate
また、板厚演算部24は、出力検出部34から出力される検出値の検出結果、ドライブ検出部42によるドライブ電圧の検出結果、ドライブ検出部42によるドライブ電流の検出結果、管検出部44による管電圧の検出結果、および管検出部44による管電流の検出結果のうち少なくとも1つを含む測定情報56(図2参照)をネットワーク18へ出力する。本実施形態では、板厚演算部24は、予め設定された周期(例えば、100ms)毎の検出値、ドライブ電圧、ドライブ電流、管電圧、および管電流のそれぞれの最大値、最小値、および平均値を含む測定情報56をネットワーク18へ出力する。板厚演算部24は、例えば、ブロードキャストによって測定情報56を出力しても良い。
Further, the plate
本実施形態では、板厚演算部24は、出力検出部34から取得する検出値および測定対象90の厚みのうち、検出値を含む測定情報56を出力しているが、検出値および測定対象90の厚みの少なくともいずれかを含む測定情報56を出力するものであれば、これに限定するものではない。例えば、板厚演算部24は、検出値および測定対象90の厚みの両方を含む測定情報56を出力しても良いし、検出値に代えて、測定対象90の厚みを含む測定情報56を出力しても良い。
In the present embodiment, the plate
また、本実施形態では、板厚演算部24は、検出値、ドライブ電圧、ドライブ電流、管電圧、および管電流のそれぞれの最大値、最小値、および平均値を含む測定情報56をネットワーク18へ出力しているが、検出値、ドライブ電圧、ドライブ電流、管電圧、および管電流のそれぞれの最大値、最小値、および平均値のうち、少なくとも最大値および最小値を含む測定情報56をネットワーク18に出力するものであれば良い。
Further, in the present embodiment, the plate
予兆データサーバ14は、板厚演算部24から測定情報56を複数回繰り返し取得して、複数の測定情報56から生成したX線厚み測定装置12の異常の予兆を示すデータ68(以下、予兆データと言う。図2参照。)を記憶して蓄積する。ここで、予兆データ68は、X線厚み測定装置12から取得した測定情報56の統計である。そして、予兆データサーバ14は、測定情報56および予兆データ68をメンテナンス装置16からの要求に応じて出力する。
The
メンテナンス装置16は、例えば、X線厚み測定装置12をメンテナンスするメンテナンス担当者等が使用するコンピュータである。メンテナンス装置16は、予兆データサーバ14から取得した測定情報56および予兆データ68に基づいて、X線厚み測定装置12の異常を診断し、診断した結果を画像等によって出力する。
The
図2は、本実施形態にかかるX線厚み測定システムの制御系の機能構成の一例を示すブロック図である。 FIG. 2 is a block diagram showing an example of the functional configuration of the control system of the X-ray thickness measurement system according to the present embodiment.
まず、図2を用いて、X線厚み測定装置12が有する板厚演算部24の機能構成の一例について説明する。
First, an example of the functional configuration of the plate
図2に示すように、板厚演算部24は、制御側処理部46と、制御側記憶部48と、を有する。
As shown in FIG. 2, the plate
制御側処理部46は、X線厚み測定装置12の制御全般を司る。制御側処理部46は、演算処理等を実行するCPU(Central Processing Unit)およびGPU(Graphics Processing Unit)等のハードウェアプロセッサであっても良い。制御側処理部46は、制御側記憶部48に格納されたプログラムを読み込み、読み込んだプログラムを制御側記憶部48に展開することで、種々の演算処理を実行する。
The control
制御側処理部46は、例えば、測定プログラム54を読み込み、受付部50および算出部52として機能する。なお、受付部50および算出部52の一部または全部は、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)またはFPGA(Field-Programmable Gate Array)を含む回路等のハードウェアによって構成されても良い。
The control
受付部50は、測定情報56を受け付けて、算出部52へ出力する。受付部50は、例えば、出力検出部34から出力される検出値、ドライブ検出部42により検出されるドライブ電圧、ドライブ検出部42により検出されるドライブ電流、管検出部44により検出される管電圧、および管検出部44により検出される管電流を、測定情報56として受け付ける。
The reception unit 50 receives the
算出部52は、受付部50から測定情報56を取得すると、当該測定情報56に基づいて、測定対象90の厚みを算出するとともに、X線厚み測定装置12を制御する。例えば、算出部52は、検出値に基づいて、測定対象90の厚みを算出する。本実施形態では、算出部52は、出力検出部34から、検出値を取得し、当該検出値を取得する度に、測定対象90の厚みを算出する。
When the
また、本実施形態では、算出部52は、板厚演算部24が有する図示しないRTCから、検出値の検出時のタイムスタンプである時刻データを取得する。そして、算出部52は、取得した検出値および算出した測定対象90の厚みに、取得した時刻データを付加する。また、算出部52は、管電圧および管電流が予め設定された設定値になるように、X線制御電源22にドライブ電圧を指示する電源制御信号を生成して出力する。また、算出部52は、ブロードキャストで、測定情報56をネットワーク18へ出力する。
Further, in the present embodiment, the
制御側記憶部48は、ROM(Read Only Memory)と、RAM(Random Access Memory)と、HDD(Hard Disk Drive)等の主記憶装置および補助記憶装置を有する。制御側記憶部48は、制御側処理部46が実行する測定プログラム54、および、測定プログラム54を実行するために取得した測定情報56等を記憶する。測定プログラム54は、CD−ROM(Compact Disc Read Only Memory)またはDVD−ROM(Digital Versatile Disc Read Only Memory)等のコンピュータにより読み取り可能な記憶媒体に記憶されて提供されてもよく、インターネット等のネットワークを介して提供されてもよい。
The control
次に、図2を用いて、予兆データサーバ14の機能構成の一例について説明する。予兆データサーバ14は、図2に示すように、予兆側処理部58と、予兆側記憶部60と、を有する。
Next, an example of the functional configuration of the
予兆側処理部58は、予兆データサーバ14の制御全般を司る。予兆側処理部58は、CPUおよびGPU等のハードウェアプロセッサであっても良い。予兆側処理部58は、予兆側記憶部60に格納されたプログラムを読み込み、読み込んだプログラムを予兆側記憶部60に展開することで、種々の演算処理を実行する。予兆側処理部58は、例えば、予兆プログラム66を読み込み、取得部62および予兆部64として機能する。取得部62および予兆部64の一部または全部は、ASICまたはFPGAを含む回路等のハードウェアによって構成されても良い。
The predictive
取得部62は、X線厚み測定装置12から測定情報56を取得する。本実施形態の取得部62は、ネットワーク18上に流れるドライブ電圧、ドライブ電流、管電圧、管電流、および検出値のうち少なくとも1つのパラメータ(検出結果)を含みかつ当該パラメータの検出時または算出時の時刻データが付加された測定情報56を複数回取得して、予兆部64へ出力する。
The acquisition unit 62 acquires the
本実施形態の取得部62は、後述する予兆部64による予兆データ68の生成に要する時間よりも長い周期で、X線厚み測定装置12から測定情報56を取得する。すなわち、取得部62により測定情報56を取得する周期が、予兆部64による予兆データ68の生成に要する時間よりも長いものとする。これにより、予兆部64による予兆データ68の生成によって予兆データサーバ14にかかる処理負荷が大きくなって、X線厚み測定装置12からの測定情報56の取得が失敗することを防止できる。
The acquisition unit 62 of the present embodiment acquires the
予兆部64は、取得部62により取得した測定情報56を、予兆側記憶部60に書き込む。そして、予兆部64は、測定情報56の統計を、予兆データ68として生成する。そして、予兆部64は、生成した予兆データ68を予兆側記憶部60に書き込む。
The sign unit 64 writes the
また、予兆部64は、予兆側記憶部60に蓄積した測定情報56および予兆データ68をメンテナンス装置16からの要求に応じて出力する。さらに、予兆部64は、生成した予兆データ68を、アナログやTCP/IP等の通信規格に従って、外部の上位装置に通知する。
Further, the sign unit 64 outputs the
予兆側記憶部60は、ROMと、RAMと、HDD等の主記憶装置および補助記憶装置を有する。予兆側記憶部60は、予兆側処理部58が実行する予兆プログラム66、および、予兆プログラム66の実行によって生成された予兆データ68等を記憶する。予兆プログラム66は、CD−ROMまたはDVD−ROM等のコンピュータにより読み取り可能な記憶媒体に記憶されて提供されてもよく、インターネット等のネットワークを介して提供されても良い。
The predictive
次に、図2を用いて、メンテナンス装置16の機能構成の一例について説明する。
Next, an example of the functional configuration of the
メンテナンス装置16は、図2に示すように、メンテナンス側処理部70と、メンテナンス側記憶部72と、表示部73と、を有する。
As shown in FIG. 2, the
メンテナンス側処理部70は、メンテナンス装置16の制御全般を司る。メンテナンス側処理部70は、CPUおよびGPU等のハードウェアプロセッサであっても良い。メンテナンス側処理部70は、メンテナンス側記憶部72に格納されたプログラムを読み込み、読み込んだプログラムをメンテナンス側記憶部72に展開することで、種々の演算処理を実行する。メンテナンス側処理部70は、例えば、メンテナンスプログラム76を読み込み、診断部74として機能する。診断部74の一部または全部は、ASICまたはFPGAを含む回路等のハードウェアによって構成されてもよい。
The maintenance side processing unit 70 controls the overall control of the
診断部74は、予兆データサーバ14が出力した測定情報56および予兆データ68を取得する。本実施形態では、診断部74は、予兆データサーバ14から出力される測定情報56を取得しているが、これに限定するものではなく、X線厚み測定装置12(板厚演算部24)から出力される測定情報56を取得しても良い。
The
また、診断部74は、取得する測定情報56に基づいて、X線厚み測定装置12の異常を診断する。具体的には、診断部74は、測定情報56に基づいて、測定情報56のスパイクの発生頻度と、当該スパイクの大きさと、の積を求める。次いで、診断部74は、求めた積に基づいて、X線厚み測定装置12の異常レベルを判定する。ここで、異常レベルは、X線厚み測定装置12が故障状態に近づいているレベルである。
Further, the
実験結果により、測定情報56のスパイクには、離散的に発生する非常に大きなスパイク、および連続的に発生する小さなスパイクの2つのタイプのスパイクが存在することが分かっている。そのため、X線厚み測定装置12の異常レベルは、測定情報56のスパイクの発生頻度と、当該スパイクの大きさと、の両方を考慮して判定することが好ましい。
Experimental results show that there are two types of spikes in measurement information 56: very large spikes that occur discretely and small spikes that occur continuously. Therefore, it is preferable to determine the abnormality level of the X-ray
そこで、診断部74は、上述したように、測定情報56のスパイクの発生頻度と、当該スパイクの大きさと、の積に基づいて、X線厚み測定装置12の異常レベルを判定する。これにより、離散的に発生する非常に大きなスパイク、および連続的に発生する小さなスパイクのいずれのタイプのスパイクが測定情報56に発生した場合でも、両方のタイプのスパイクの検出結果を、X線厚み測定装置12の異常レベルの判定に反映させることができる。その結果、X線厚み測定装置12の異常レベルの判定精度を向上させることができる。
Therefore, as described above, the
本実施形態では、診断部74は、まず、取得した測定情報56から、移行期間データを除去する。ここで、移行期間データは、測定情報56(例えば、管電圧)を変化させる移行期間内の測定情報56である。例えば、診断部74は、取得した測定情報56のうち初期の測定情報56から、移行期間データを除去する。ここで、初期の測定情報56は、例えば、X線厚み測定装置12の起動後、予め設定された時間(例えば、1分、10分)経過するまでの測定情報56である。
In the present embodiment, the
次いで、診断部74は、下記の式(1)に示すように、移行期間データを除去した初期の測定情報56が含む最大値と最小値との差を、測定情報56の変動範囲に設定する。本実施形態では、診断部74は、100ms毎に、測定情報56の変動範囲を設定する。さらに、診断部74は、測定情報56の変動範囲から外れ値を除去する。次いで、診断部74は、外れ値を除去した変動範囲のシューハートR管理図を作成し、かつ当該シューハートR管理図に対して歪補正を行う。
変動範囲=(測定情報56の最大値)−(測定情報56の最小値)・・・(1)
Next, as shown in the following equation (1), the
Fluctuation range = (maximum value of measurement information 56)-(minimum value of measurement information 56) ... (1)
そして、診断部74は、歪補正を行ったシューハートR管理図に基づいて、測定情報56の変動範囲の上限管理限界UCLおよび下限管理限界LCLを求める。これにより、測定情報56に不要なデータが含まれていたり、測定情報56に歪みが含まれていたりする場合でも、歪補正を行ったシューハートR管理図を用いて、適切な上限管理限界UCLおよび下限管理限界LCLを求めて、測定情報56のスパイクを検出することができる。その結果、X線厚み測定装置の異常レベルの判定精度を向上させることができる。診断部74は、測定情報56に含まれるドライブ電圧、ドライブ電流、管電圧、管電流、および検出値のそれぞれの変動範囲について、上限管理限界UCLおよび下限管理限界LCLを求めるものとする。
Then, the
その後、診断部74は、スパイクの検出対象の測定情報56のうち、変動範囲が上限管理限界UCLまたは下限管理限界LCLを超える測定情報56を、スパイクとして検出する。ここで、スパイクの検出対象の測定情報56は、例えば、X線厚み測定装置12の起動後、予め設定された時間経過後の測定情報56である。
After that, the
また、診断部74は、X線厚み測定装置12の異常レベルを示すインジケータ(以下、レベルメータと言う)を生成し、当該生成したレベルメータを表示部73に表示させる。表示部73は、予兆データサーバ14から出力される予兆データ68や、レベルメータ等の各種情報を表示する。
Further, the
メンテナンス側記憶部72は、ROMと、RAMと、HDD等の主記憶装置および補助記憶装置を有する。メンテナンス側記憶部72は、メンテナンス側処理部70が実行するメンテナンスプログラム76等を記憶する。メンテナンスプログラム76は、CD−ROMまたはDVD−ROM等のコンピュータにより読み取り可能な記憶媒体に記憶されて提供されてもよく、インターネット等のネットワークを介して提供されても良い。 The maintenance side storage unit 72 includes a ROM, a RAM, a main storage device such as an HDD, and an auxiliary storage device. The maintenance side storage unit 72 stores the maintenance program 76 and the like executed by the maintenance side processing unit 70. The maintenance program 76 may be stored and provided in a storage medium readable by a computer such as a CD-ROM or a DVD-ROM, or may be provided via a network such as the Internet.
次に、メンテナンス装置16の診断部74によって、上限管理限界UCLおよび下限管理限界LCLを算出する処理の具体例について説明する。以下の説明では、診断部74が、測定情報56の一例である管電圧TVの上限管理限界UCLおよび下限管理限界LCLを算出する例について説明するが、管電流、ドライブ電圧、ドライブ電流、および検出値からも、同様にして、上限管理限界UCLおよび下限管理限界LCLを算出する。
Next, a specific example of the process of calculating the upper limit control limit UCL and the lower limit control limit LCL by the
まず、診断部74によって、初期の管電圧TV(初期の測定情報56の一例)から、移行期間データを除去する処理について説明する。
First, the process of removing the transition period data from the initial tube voltage TV (an example of the initial measurement information 56) by the
管電圧TVをある設定値から別の設定値へと変更する際、管検出部44により検出される管電圧TVを安定させるまで、数秒かかる場合がある。そのため、診断部74は、管電圧TVの設定値を変更する際に、管検出部44により検出される管電圧TVが安定するまでに要する移行期間の管電圧TV(移行期間データの一例)を、上限管理限界UCLおよび下限管理限界LCLの算出に用いる管電圧TVから除去する。ただし、予兆データサーバ14から取得する管電圧TVから既に移行期間データが除去されている場合には、診断部74は、管電圧TVから移行期間データを除去する処理を行わなくても良い。
When changing the tube voltage TV from one set value to another, it may take several seconds to stabilize the tube voltage TV detected by the
本実施形態では、診断部74は、ローカルマキシマを用いて、管電圧TVから、移行期間データを除去する。具体的には、診断部74は、管電圧TVの平均を絶対勾配値に変換し、当該絶対勾配値に基づいて、移行期間データと判断する管電圧TVの閾値を設定する。次いで、診断部74は、管電圧TVのうち、当該設定した閾値を超える管電圧TVを抽出し、抽出した管電圧TVのうち、隣接する管電圧TVと異なる管電圧TVの集合を、移行期間データとして除去する。ここで、隣接する管電圧TVは、フィラメント38とターゲット40間に印加可能な管電圧TVの設定値のうち、抽出した管電圧TVに最も近い管電圧TVの設定値である。
In this embodiment, the
または、本実施形態では、診断部74は、バッチ平均を用いて、管電圧TVから、移行期間データを除去する。具体的には、フィラメント38とターゲット40間に印加可能な管電圧TVの設定値(例えば、60kV、80kV、100kV、110kV、120kV、130kV、および140kV)が複数存在し、かつ、各設定値の許容限界が±1kVである場合、診断部74は、管電圧TVの設定値毎に、管検出部44により実際に検出される管電圧TV(例えば、200個の管電圧TV)の平均を算出する。そして、診断部74は、各管電圧TVの設定値について算出される管電圧TVの平均と一致しない管電圧TVを、移行期間データとして除去する。
Alternatively, in this embodiment, the
次に、診断部74によって、初期の管電圧TVの変動範囲を設定する処理の一例について説明する。
Next, an example of the process of setting the fluctuation range of the initial tube voltage TV by the
本実施形態では、診断部74は、予兆データサーバ14から取得する100ms毎の管電圧TVの最小値と最大値との差を、管電圧TVの変動範囲に設定する。
In the present embodiment, the
図3は、本実施形態にかかるX線厚み測定システムによる変動範囲の設定処理の一例を説明するための図である。図3において、縦軸は、管電圧TVの変動範囲を表し、横軸は、予め設定された周期(例えば、100ms)毎の管電圧TVの検出結果を識別可能とするデータポイントを表す。 FIG. 3 is a diagram for explaining an example of the fluctuation range setting process by the X-ray thickness measurement system according to the present embodiment. In FIG. 3, the vertical axis represents the fluctuation range of the tube voltage TV, and the horizontal axis represents the data points that enable the detection result of the tube voltage TV for each preset period (for example, 100 ms) to be identified.
本実施形態では、診断部74は、図3に示すように、各データポイントにおける管電圧TVの最大値TVmaxと最小値TVminとの間(差)を、管電圧TVの変動範囲に設定する。
In the present embodiment, as shown in FIG. 3, the
次に、診断部74によって、初期の管電圧TVの変動範囲から外れ値を除去する処理の一例について説明する。
Next, an example of processing for removing outliers from the fluctuation range of the initial tube voltage TV by the
本実施形態では、診断部74は、X線発生器30を交換してから予め設定された期間が経過するまでの管電圧TVの変動範囲からは、四分位範囲(IQR:Interquartile Range)を用いて、外れ値を除去する。具体的には、診断部74は、管電圧TVの変動範囲のうち、75パーセンタイル(第3四分位数)および25パーセンタイル(第1四分位数)のそれぞれの1.5*IQRの外側の変動範囲を外れ値(異常値)として除去する。
In the present embodiment, the
図4は、本実施形態にかかるX線厚み測定システムによる外れ値の除去処理の一例を説明するための図である。図4において、縦軸は、管電圧TVの変動範囲を表し、横軸は、予め設定された周期毎の管電圧TVの検出結果を識別可能とするデータポイントを表す。 FIG. 4 is a diagram for explaining an example of outlier removal processing by the X-ray thickness measurement system according to the present embodiment. In FIG. 4, the vertical axis represents the fluctuation range of the tube voltage TV, and the horizontal axis represents the data points that enable the detection result of the tube voltage TV for each preset cycle to be identified.
診断部74は、管電圧TVの変動範囲のうち、75パーセンタイルおよび25パーセンタイルのそれぞれ1.5*IQRの外側の変動範囲を外れ値として除去する。これにより、図4に示すように、外れ値を除去する前後において、管電圧TVの変動範囲が変化し、通常の管電圧TVにおいても発生し得るスパイクが、上限管理限界UCLおよび下限管理限界LCLの算出に用いる管電圧TVから削除されたことが分かる。
The
また、本実施形態では、診断部74は、X線発生器30を交換してから予め設定された時間経過した後の管電圧TVの変動範囲からは、トリム平均を用いて、外れ値を除去する。具体的には、診断部74は、管電圧TVの変動範囲を昇順にソートした後、最小値および最大値のそれぞれから予め設定された割合の管電圧TVの変動範囲を、外れ値として除去する。取得部62により取得される管電圧TVのデータセットが不安定なデータセットである場合や、当該管電圧TVのデータセットが極端に偏った分布を持つ場合、診断部74は、トリム平均を用いて、管電圧TVの変動範囲から外れ値を除去する。これにより、目的のシグマリミットを持つシューハートR管理図が作成可能となる。
Further, in the present embodiment, the
管電圧TVの変動範囲からの外れ値の除去には、上述した2つの方法のいずれかを使用できる。X線発生器30のライフサイクルの初期期間)が経過するまでの管電圧TVは、スパイクが非常に小さく、IQRによって、その外れ値を除去可能である。そのため、診断部74は、X線発生器30を交換してから予め設定される期間が経過するまでの管電圧TVの変動範囲からは、IQRによって、外れ値を除去する。
One of the two methods described above can be used to remove outliers from the fluctuation range of the tube voltage TV. The tube voltage TV until the elapse of the life cycle of the X-ray generator 30) has very small spikes, and the outliers can be removed by IQR. Therefore, the
一方、X線発生器30のライフサイクルの後半の管電圧TVの変動範囲から、IQRによって、外れ値を除去すると、スパイクの数が増えて、上限管理限界UCLおよび下限管理限界LCLの算出にその管電圧TVの変動範囲を用いると、X線発生器30のライフサイクルが後半になったことによるスパイクが異常レベルの判定に考慮される可能性がある。そのため、診断部74は、X線発生器30を交換してから予め設定される期間が経過した後の管電圧TVの変動範囲からは、トリム平均を用いて、外れ値を除去する。
On the other hand, when the outliers are removed by IQR from the fluctuation range of the tube voltage TV in the latter half of the life cycle of the
次に、診断部74によって、初期の管電圧TVの変動範囲のシューハートR管理図を作成する処理について説明する。
Next, the process of creating the Shewhart R control chart of the fluctuation range of the initial tube voltage TV by the
まず、診断部74は、外れ値を除去した変動範囲のシューハートR管理図を作成する。シューハートR管理図は、測定情報56の統計的な管理において、簡単に使用可能でかつ強力なツールである。また、シューハートR管理図は、広く用いられ、産業分野で応用されている。
First, the
ところで、シューハートR管理図は、統計的に管理する測定情報56の分布が、正規分布またはほぼ正規分布であるという仮定に基づいている。しかしながら、測定情報56は、X線発生器30のライフサイクルを表す情報である。そのため、ある期間(例えば、X線発生器30のライフサイクルの後半)の測定情報56は、X線発生器30の劣化によって、ノイズの数が増大する。よって、測定情報56のデータセットの確率分布は、しばしば右に傾いたガンマ分布またはワイブル分布として表される。
By the way, the Shewhart R chart is based on the assumption that the distribution of the
図5は、本実施形態にかかるX線厚み測定システムによるシューハートR管理図の歪度の補正処理の一例を説明するための図である。図5において、縦軸は、管電圧TVの検出結果の数を表し、横軸は、管電圧TVの変動範囲を表す。 FIG. 5 is a diagram for explaining an example of skewness correction processing of the Shewhart R control chart by the X-ray thickness measurement system according to the present embodiment. In FIG. 5, the vertical axis represents the number of detection results of the tube voltage TV, and the horizontal axis represents the fluctuation range of the tube voltage TV.
図5に示すように、外れ値が除去された管電圧TVの変動範囲の分布は、管電圧TVの変動範囲の平均よりも大きい値を持つ管電圧TVの変動範囲が多くなるガンマ分布またはワイブル分布により表される。そのため、シューハートR管理図の歪度を補正せずに、当該シューハートR管理図を用いて上限管理限界UCLおよび下限管理限界LCLを算出すると、X線厚み測定装置12の異常によるスパイクの検出精度が低下する可能性がある。
As shown in FIG. 5, the distribution of the fluctuation range of the tube voltage TV from which the outliers have been removed is a gamma distribution or Weibull in which the fluctuation range of the tube voltage TV having a value larger than the average of the fluctuation range of the tube voltage TV is large. It is represented by the distribution. Therefore, if the upper limit control limit UCL and the lower limit control limit LCL are calculated using the Shewhart R chart without correcting the skewness of the Shewhart R chart, spikes due to an abnormality in the X-ray
そこで、本実施形態では、診断部74は、管電圧TVのシューハートR管理図の歪度を補正する。これにより、測定情報56が正規分布またはほぼ正規分布となるという仮定に基づいて作成されるシューハートR管理図を用いて、上限管理限界UCLおよび下限管理限界LCLを算出可能となる。その結果、X線厚み測定装置12の異常によるスパイクをより高精度に検出可能となる。
Therefore, in the present embodiment, the
具体的には、診断部74は、下記の式(2),(3)を用いて、歪度を補正したシューハート管理図の上限管理限界UCLおよび下限管理限界LCLを算出する。式(2),(3)において、Rの上に横バーは、管電圧TVの変動範囲の平均であり、Tは任意の値であり、dRはシューハート管理図の歪度の補正する値(以下、歪度補正値と言う)であり、CLはシューハート管理図の中心線であり、σRは管電圧TVの標準偏差であり、K(R)は管電圧TVの歪度である。
図6は、本実施形態にかかるX線厚み測定システムにより作成される管電圧のシューハートR管理図の一例を示す図である。図6において、縦軸は、管電圧TVの変動範囲を表し、横軸は、予め設定された周期毎の管電圧TVの検出結果を識別可能とするデータポイントを表す。 FIG. 6 is a diagram showing an example of a Shewhart R control chart of a tube voltage created by the X-ray thickness measuring system according to the present embodiment. In FIG. 6, the vertical axis represents the fluctuation range of the tube voltage TV, and the horizontal axis represents the data points that enable the detection result of the tube voltage TV for each preset cycle to be identified.
図6に示すように、診断部74は、上記の式(2),(3)を用いて、管電圧TVのシューハートR管理図の上限管理限界UCLおよび下限管理限界LCLを算出する。そして、診断部74は、スパイクの検出対象の管電圧TVのうち、変動範囲が、上限管理限界UCLまたは下限管理限界LCLを超えた管電圧TVをスパイクとして検出する。
As shown in FIG. 6, the
次に、診断部74によって、X線厚み測定装置12の異常レベルを判定する処理の具体例について説明する。以下の説明では、診断部74が、管電圧TVの検出結果に基づいて、X線厚み測定装置12の異常レベルを判定する例にについて説明するが、管電流、ドライブ電圧、ドライブ電流、および検出値についても、同様にして、X線厚み測定装置12の異常レベルを判定する。
Next, a specific example of the process of determining the abnormality level of the X-ray
図7および図8は、本実施形態にかかるX線厚み測定システムにより検出される管電圧TVのスパイクの一例を示す図である。図7および図8において、縦軸は、管電圧TVの変動範囲を表し、横軸は、予め設定された周期毎の管電圧TVの検出結果を識別可能とするデータポイントを表す。 7 and 8 are diagrams showing an example of spikes of the tube voltage TV detected by the X-ray thickness measuring system according to the present embodiment. In FIGS. 7 and 8, the vertical axis represents the fluctuation range of the tube voltage TV, and the horizontal axis represents the data points at which the detection result of the tube voltage TV for each preset cycle can be identified.
管電圧TVのスパイクのタイプは、主に、2つのタイプに分けられます。1つのタイプは、図7に示すように、大きなスパイクが離散的に発生するタイプである。もう一つのタイプは、図8に示すように、小さいスパイクが連続的に発生するタイプである。よって、X線厚み測定装置12の異常は、離散的発生する大きいスパイク、および連続的に発生する小さいスパイクの両方により表される。
There are two main types of tube voltage TV spikes. One type is a type in which large spikes are generated discretely, as shown in FIG. The other type is a type in which small spikes are continuously generated, as shown in FIG. Therefore, the abnormality of the X-ray
そのため、診断部74は、管電圧TVのスパイクの発生頻度と、当該スパイクの大きさ(例えば、管電圧TVの変動範囲)と、の積に基づいて、X線厚み測定装置12の異常レベルを判定する。これにより、離散的に発生する非常に大きなスパイク、および連続的に発生する小さなスパイクのいずれのタイプのスパイクが測定情報56に発生した場合でも、両方のタイプのスパイクの検出結果を、X線厚み測定装置12の異常レベルの判定に反映させることができる。その結果、X線厚み測定装置12の異常レベルの判定精度を向上させることができる。
Therefore, the
図9は、本実施形態にかかるX線厚み測定システムにより検出される管電圧のスパイクの発生頻度の一例を示す図である。図9において、縦軸は、所定時間(例えば、1時間)毎の管電圧TVのスパイクの発生頻度を表し、横軸は、管電圧TVのスパイクを検出した時間を表す。 FIG. 9 is a diagram showing an example of the occurrence frequency of tube voltage spikes detected by the X-ray thickness measuring system according to the present embodiment. In FIG. 9, the vertical axis represents the occurrence frequency of spikes of the tube voltage TV for each predetermined time (for example, 1 hour), and the horizontal axis represents the time when the spikes of the tube voltage TV are detected.
図10は、本実施形態にかかるX線厚み測定システムにより検出される管電圧のスパイクの大きさの一例を示す図である。図10において、縦軸は、所定時間毎の管電圧TVのスパイクの大きさを表し、横軸は、管電圧TVのスパイクを検出した時間を表す。 FIG. 10 is a diagram showing an example of the magnitude of the spike of the tube voltage detected by the X-ray thickness measuring system according to the present embodiment. In FIG. 10, the vertical axis represents the magnitude of the spike of the tube voltage TV at a predetermined time, and the horizontal axis represents the time when the spike of the tube voltage TV is detected.
診断部74は、スパイクの検出対象の管電圧TVのうち、その変動範囲が、上限管理限界UCLまたは下限管理限界LCLを超えた管電圧TVの検出結果に対してフラグ(以下、スパイクフラグと言う)を立てる。次いで、診断部74は、図9に示すように、所定時間毎のスパイクフラグの数の和を、管電圧TVのスパイクの発生頻度として算出する。さらに、診断部74は、図10に示すように、所定時間毎のスパイクフラグが立てられた管電圧TVの検出結果(例えば、管電圧TVの変動範囲)を、スパイクの大きさとして算出する。
The
図11は、本実施形態にかかるX線厚み測定システムによる管電圧のスパイクの発生頻度と大きさの積の算出結果の一例を示す図である。図11において、縦軸は、所定時間毎の管電圧TVのスパイクの発生頻度と大きさの積を表し、横軸は、管電圧TVのスパイクを検出した時間を表す。 FIG. 11 is a diagram showing an example of a calculation result of the product of the frequency and magnitude of spikes in the tube voltage by the X-ray thickness measuring system according to the present embodiment. In FIG. 11, the vertical axis represents the product of the frequency and magnitude of spikes of the tube voltage TV at predetermined time intervals, and the horizontal axis represents the time when the spikes of the tube voltage TV are detected.
診断部74は、図11に示すように、所定時間毎に、管電圧TVのスパイクの発生頻度と大きさとの積を、管電圧TVのスパイクの異常度として算出する。そして、診断部74は、所定時間毎の異常度のうち最大値Xを、最も高い異常レベルに設定する。次いで、診断部74は、ピークホールド技術によって、所定時間毎の管電圧TVの異常度を、複数の異常レベル(例えば4つの異常レベル)に分類する。これにより、診断部74は、X線厚み測定装置12の所定時間毎の異常レベルを判定する。
As shown in FIG. 11, the
診断部74は、例えば、下記の表1に示すように、最大値X以上の異常度のスパイクを、最も高い異常レベル:4に分類する。また、診断部74は、下記の表1に示すように、3×(最大値X/4)以上かつ最大値X以下の異常度のスパイクを、異常レベル:3に分類する。また、診断部74は、下記の表1に示すように、2×(最大値X/4)以上かつ3×(最大値X/4)未満の異常度のスパイクを、異常レベル:2に分類する。また、診断部74は、下記の表1に示すように、最大値X/4以上かつ2×(最大値X/4)未満の異常度のスパイクを、異常レベル:1に分類する。さらに、診断部74は、下記の表1に示すように、最大値X/4未満の異常度のスパイクを、異常レベル:0に分類する。
図12は、本実施形態にかかるX線厚み測定システムにより検出される管電圧のスパイクの発生頻度の累積和の一例を示す図である。図12において、縦軸は、所定時間毎の管電圧TVのスパイクの発生頻度の累積和を表し、横軸は、管電圧TVのスパイクを検出した時間を表す。 FIG. 12 is a diagram showing an example of the cumulative sum of the occurrence frequencies of tube voltage spikes detected by the X-ray thickness measuring system according to the present embodiment. In FIG. 12, the vertical axis represents the cumulative sum of the occurrence frequencies of the spikes of the tube voltage TV for each predetermined time, and the horizontal axis represents the time when the spikes of the tube voltage TV are detected.
図13は、本実施形態にかかるX線厚み測定システムにより検出される管電圧のスパイクの大きさの累積和の一例を示す図である。図13において、縦軸は、所定時間毎の管電圧TVのスパイクの大きさの累積和を表し、横軸は、管電圧TVのスパイクを検出した時間を表す。 FIG. 13 is a diagram showing an example of the cumulative sum of the spike sizes of the tube voltage detected by the X-ray thickness measuring system according to the present embodiment. In FIG. 13, the vertical axis represents the cumulative sum of the spike sizes of the tube voltage TV for each predetermined time, and the horizontal axis represents the time when the spike of the tube voltage TV is detected.
診断部74は、図12に示すように、所定時間毎の管電圧TVのスパイクの発生頻度の累積和を算出する。また、診断部74は、図13に示すように、所定時間毎の管電圧TVの大きさの累積和を算出する。
As shown in FIG. 12, the
図14は、本実施形態にかかるX線厚み測定システムによる管電圧のスパイクの発生頻度の累積和と大きさの累積和の積の算出結果の一例を示す図である。図14において、縦軸は、所定時間毎の管電圧TVのスパイクの発生頻度の累積和と大きさの累積和の積を表し、横軸は、管電圧TVのスパイクを検出した時間を表す。 FIG. 14 is a diagram showing an example of the calculation result of the product of the cumulative sum of the occurrence frequencies of the spikes of the tube voltage and the cumulative sum of the magnitudes by the X-ray thickness measuring system according to the present embodiment. In FIG. 14, the vertical axis represents the product of the cumulative sum of the occurrence frequencies of the spikes of the tube voltage TV and the cumulative sum of the magnitudes at predetermined time intervals, and the horizontal axis represents the time when the spikes of the tube voltage TV are detected.
診断部74は、図14に示すように、所定時間毎の管電圧TVのスパイクの発生頻度の累積和と、当該スパイクの大きさの累積和と、の積を、管電圧TVのスパイクの異常度として算出する。そして、診断部74は、算出した異常度のうち最大値を最も高い異常レベルに設定する。次いで、診断部74は、ピークホールド技術によって、管電圧TVの異常度を、複数の異常レベル(例えば、4つの異常レベル)に分類する。
As shown in FIG. 14, the
図15は、本実施形態にかかるX線厚み測定システムにより表示する異常レベルのレベルメータの一例を示す図である。 FIG. 15 is a diagram showing an example of an abnormality level level meter displayed by the X-ray thickness measuring system according to the present embodiment.
診断部74は、図15に示すように、X線厚み測定装置12の異常レベルを示すレベルメータ1500を表示部73に表示させる。例えば、管電圧TVのスパイクの異常度が4つの異常レベルに分類される場合、診断部74は、図15に示すように、4つの異常レベルの表示可能なレベルメータ1500を表示部73に表示させる。
As shown in FIG. 15, the
図16は、本実施形態にかかるX線厚み測定システムによる上限管理限界および下限管理限界の算出処理の流れの一例を示すフローチャートである。 FIG. 16 is a flowchart showing an example of a flow of calculation processing of the upper limit control limit and the lower limit control limit by the X-ray thickness measurement system according to the present embodiment.
診断部74は、X線厚み測定装置12の起動後、予め設定された時間が経過するまでの初期の測定情報56を、予兆データサーバ14から取得する(ステップS1601)。次いで、診断部74は、取得した測定情報56に、移行期間内の測定情報56が含まれるか否かを判断する(ステップS1602)。
The
取得した測定情報56に移行期間内の測定情報56が含まれる場合(ステップS1602:Yes)、診断部74は、ローカルマキシマまたはバッチ平均を用いて、取得した測定情報56から移行期間データを除去する(ステップS1603)。そして、診断部74は、移行期間データを除去した測定情報56の最大値と最小値との差を、測定情報56の変動範囲に設定する(ステップS1604)。取得した測定情報56が移行期間外の測定情報56である場合(ステップS1602:No)、診断部74は、取得した測定情報56の最大値と最小値との差を、測定情報56の変動範囲に設定する(ステップS1604)。
When the acquired
次いで、診断部74は、IQRまたはトリム平均を用いて、測定情報報56の変動範囲から外れ値を除去する(ステップS1605)。そして、診断部74は、外れ値を除去した変動範囲のシューハートR管理図に対して歪補正を行い、歪補正を行ったシューハートR管理図に基づいて、測定情報56の変動範囲の上限管理限界UCLおよび下限管理限界LCLを求める(ステップS1606)。
Next, the
図17は、本実施形態にかかるX線厚み測定システムにおけるX線厚み測定装置の異常レベルの判定処理の流れの一例を示すフローチャートである。 FIG. 17 is a flowchart showing an example of the flow of the abnormality level determination process of the X-ray thickness measuring device in the X-ray thickness measuring system according to the present embodiment.
診断部74は、予兆データサーバ14から、X線厚み測定装置12の起動後、予め設定された時間経過後の測定情報56を取得する(ステップS1701)。次いで、診断部74は、取得した測定情報56に、移行期間内の測定情報56が含まれるか否かを判断する(ステップS1702)。
The
取得した測定情報56に、移行期間内の測定情報56が含まれると判断した場合(ステップS1702:Yes)、診断部74は、ローカルマキシマまたはバッチ平均を用いて、取得した測定情報56から移行期間データを除去する(ステップS1703)。そして、移行期間データを除去した測定情報56の最大値と最小値との差を、測定情報56の変動範囲に設定する(ステップS1704)。取得した測定情報56が移行期間外の測定情報56である場合(ステップS1702:No)、診断部74は、取得した測定情報56の最大値と最小値との差を、測定情報56の変動範囲に設定する(ステップS1704)。
When it is determined that the acquired
次に、診断部74は、測定情報56の変動範囲と、上限管理限界UCLおよび下限管理限界LCLと、を比較し(ステップS1705)、測定情報56の変動範囲が上限管理限界UCLまたは下限管理限界LCLを超えたか否かを判断する(ステップS1706)。
Next, the
そして、診断部74は、測定情報56のうち、その変動範囲が上限管理限界UCLまたは下限管理限界LCLを超えた測定情報56をスパイクとして検出する(ステップS1707)。さらに、診断部74は、所定時間毎の測定情報56のスパイクの発生頻度と大きさ(測定情報56の変動範囲)の積を異常度として算出し、算出した異常度に対応する異常レベルを、X線厚み測定装置12の異常レベルと判定する(ステップS1708)。その後、診断部74は、X線厚み測定装置12の異常レベルの判定結果に基づいて、レベルメータを表示部73に表示させる(ステップS1709)。
Then, the
このように、本実施形態にかかるX線厚み測定システムによれば、離散的に発生する非常に大きなスパイク、および連続的に発生する小さなスパイクのいずれのタイプのスパイクが測定情報56に発生した場合でも、両方のタイプのスパイクの検出結果を、X線厚み測定装置12の異常レベルの判定に反映させることができる。その結果、X線厚み測定装置12の異常レベルの判定精度を向上させることができる。
As described above, according to the X-ray thickness measurement system according to the present embodiment, when spikes of any type, discretely generated very large spikes or continuously generated small spikes, occur in the
本発明の実施形態を説明したが、この実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。この新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。この実施形態は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。 Although embodiments of the present invention have been described, these embodiments are presented as examples and are not intended to limit the scope of the invention. This novel embodiment can be implemented in various other embodiments, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the gist of the invention. This embodiment is included in the scope and gist of the invention, and is also included in the scope of the invention described in the claims and the equivalent scope thereof.
10 X線厚み測定システム
12 X線厚み測定装置
14 予兆データサーバ
16 メンテナンス装置
20 測定部
22 X線制御電源
24 板厚演算部
26 保持部
28,37 変圧器
30 X線発生器
32 検出器
34 出力検出部
35 抵抗
36 X線管
38 フィラメント
39a,39b 昇圧回路
40 ターゲット
42 ドライブ検出部
44 管検出部
74 診断部
90 測定対象
10 X-ray
Claims (5)
を備える異常予兆検出装置。 As a result of detecting the tube voltage between the filament that emits electrons by the power from the X-ray control power supply and the target that irradiates the object whose thickness is to be measured with X-rays by the collision of the electrons emitted from the filament, between the filament and the target. The detection result of the flowing tube current, the detection result of at least one of the detection voltage and the detection current according to the intensity of the X-ray passing through the measurement target, the power from the X-ray control power supply is transformed into the filament. A spike of measurement information including at least one of the detection result of the drive voltage on the primary side of the transformer supplied to the transformer and the detection result of the drive current flowing on the primary side of the transformer is detected. , A diagnostic unit that determines an abnormality level of an X-ray thickness measuring device that calculates the thickness of the measurement target based on the detection signal based on the product of the magnitude of the spike.
An abnormality sign detection device equipped with.
前記診断部は、前記測定情報から、前記測定情報を変化させる移行期間内の前記測定情報である移行期間データを除去し、前記移行期間データを除去した前記測定情報が含む前記最大値と前記最小値との差を、前記測定情報の変動範囲に設定し、前記変動範囲から外れ値を除去し、外れ値を除去した前記変動範囲のシューハートR管理図に対して歪補正を行い、歪補正を行った前記シューハートR管理図に基づいて、前記変動範囲の上限管理限界および下限管理限界を求め、前記変動範囲が、前記上限管理限界または前記下限管理限界を超えた前記測定情報をスパイクとして検出する、請求項1に記載の異常予兆検出装置。 The measurement information includes at least one maximum value and minimum value of the tube voltage detection result, the tube current detection result, the detection signal detection result, the drive voltage detection result, and the drive current detection result. Including
The diagnostic unit removes the transition period data, which is the measurement information within the transition period for changing the measurement information, from the measurement information, and the maximum value and the minimum value included in the measurement information from which the transition period data is removed. The difference from the value is set in the fluctuation range of the measurement information, the deviation value is removed from the fluctuation range, and the Schuhart R control chart of the fluctuation range from which the deviation value is removed is subjected to distortion correction and distortion correction. The upper limit control limit and the lower limit control limit of the fluctuation range are obtained based on the Schuhart R control chart, and the measurement information in which the fluctuation range exceeds the upper limit control limit or the lower limit control limit is used as a spike. The abnormality sign detection device according to claim 1, which detects the abnormality.
The abnormality sign according to claim 4, wherein the diagnostic unit uses a trimmed mean to remove outliers from the fluctuation range after the preset period has elapsed since the X-ray generator was replaced. Detection device.
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