JP2805956B2 - 厚さ測定装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本発明は、厚さ測定装置に関し、更に詳しくは、応答
性と統計変動誤差の二律背反性の改善に関する。

＜従来の技術＞ 紙などの被測定物の厚さを測定する装置の一種に、放
射線が被測定物を透過するときの減衰量を利用した放射
線厚さ計がある。

ところが、このような放射線厚さ計の放射線源から放
出されるβ線やγ線等の放射線の量には統計的変動があ
り、放射線検出器の出力信号にも統計誤差と称されるノ
イズが生じる。

そこで、このようなノイズを軽減するために、一般に
時定数回路や時間平均回路等が使われている。

これらの関係を一般式で表すと、 dN∽1/（Ｑ・τ）^1/2 dN:統計的変動（％） Q:線源数量 τ時定数 になる。

＜発明が解決しようとする課題＞ しかし、上記の式から明らかなように、統計的変動ノ
イズdNと時定数τで表される計器の応答性は、一方を改
善すると他方が悪化するという二律背反の関係にある。

このような二律背反の関係は、例えば紙の坪量プロフ
ィールを測定する場合に悪影響を及ぼす。

すなわち、紙の坪量プロフィールの測定にあたっては
放射線源及び放射線検出器を紙幅方向に沿って高速に移
動させるが、プロフィールの位置分解能を高めるために
は放射線検出器の応答速度を速くしなければならず、結
果として統計変動が増えて正しいプロフィールが測定で
きなくなってしまう。

本発明はこのような点に着目してなされたものであ
り、その目的は、装置としての応答性を低下させること
なく統計的変動を少なくできる厚さ測定装置を提供する
ことにある。

＜課題を解決するための手段＞ 上記課題を解決する本発明は、 放射線源と放射線センサが被測定物を挾むようにして
対向配置され、統計誤差が十分小さくなるように被測定
物の厚さの測定結果に対して平均化処理を行う手段を有
する第１の厚さ測定系と、 ノイズが少なくて応答が速く、被測定物の厚さの変動
分のみを測定する第２の厚さ測定系と、 これら第１の厚さ測定系の測定値と第２の厚さ測定系
の測定値を加算する加算手段、 とで構成されたことを特徴とするものである。

＜作用＞ 本発明の厚さ測定装置では、第１の厚さ測定系で統計
誤差が十分小さくて正しい被測定物の厚さの平均値を求
めて第２の厚さ測定系で被測定物の厚さの変動分のみを
求め、これら被測定物の厚さの平均値と被測定物の厚さ
の変動分を加算する。

これにより、厚さ測定装置全体としての統計誤差は小
さくなり、応答速度は速くなる。

＜実施例＞ 以下、図面を参照して本発明について詳細に説明す
る。

第１図は本発明の一実施例を示すブロック図である。
図において、β線源１と該β線源１から放射されるβ線
を検出する電離箱２は被測定物である紙３を挾むように
して対向配置されている。電離箱２の出力信号はエレク
トロメータ４を介して加算器５に加えられている。これ
らβ線源1,電離箱２及びエレクトロメータ４は従来のβ
線厚さ計と同様に構成されていて、第１の厚さ測定系と
して用いられる。なお、該β線厚さ計には温度信号によ
る空気密度補正等の補助的手段を設けてもよいが図示し
ない。投光器６と該投光器６から出力される光を検出す
る受光器７も被測定物である紙３を挾むようにして対向
配置されている。受光器７の出力信号は増幅器８を介し
て加算器５に加えられている。これら投光器6,受光器７
及び増幅器８は第２の厚さ測定系として用いられる。

このような構成において、第１の厚さ測定系を構成す
るエレクトロメータ４は、統計誤差が十分小さく正しい
紙３の厚さの平均値情報を得るための信号処理を行う。
なお、該エレクトロメータ４の後段に別途平均化処理を
設けて統計誤差が十分小さく正しい平均値情報を得るた
めの信号処理を行うようにしてもよい。

第２の厚さ測定系は、紙３の厚さの変動分のみを求め
るために設けられている。該第２の厚さ測定系を構成す
る投光器６及び受光器７としては例えば抄紙工程で紙の
水分量を光学的に測定する装置として広く用いられてい
る水分計を転用する。そして、該水分計で用いられる波
長の内水分の吸収のない波長が1.8μｍの基準光のみを
用いて受光器７の出力信号の交流分だけを検出し、紙３
の厚さの変動分のみを求める。このような光学的センサ
を用いることにより、統計変動がなく、高速応答性が得
られる。ここで、波長が1.8μｍの基準光の強度と各種
の紙の厚さに関連した坪量との間には、第２図に示すよ
うに傾斜が大体等しいという良好な相関があることが明
らかにされている。従って、紙３の厚さの絶対値の測定
はできないとしても厚さの変動分を測定することはでき
る。

加算器５は、これら第１の厚さ測定系の測定値と第２
の厚さ測定系の測定値を両者の感度を合わせるように重
みを付けて加算し、これらの加算結果を厚さ信号として
出力する。

このように構成することによって、従来の放射線厚さ
計では解決できなかった応答速度と統計変動誤差の二律
背反関係を巧妙に解決できる。

これにより、紙の坪量プロフィールの測定も高精度に
行うことができる。

なお、上述の実施例では第１の厚さ測定系としてβ線
厚さ計を用いたが他の放射線厚さ計でもよい。

また、第２の厚さ測定系として光学的センサを用いる
例を説明したが、例えばキャリパー計を用いてもよい。

＜発明の効果＞ 以上詳細に説明したように、本発明によれば、装置と
しての応答性を低下させることなく統計的変動を少なく
できる厚さ測定装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すブロック図、 第２図は水分計における各種の紙に対する光強度と坪量
の関係の説明図である。 １……β線源、２……電離箱 ３……紙、４……エレクトロメータ ５……加算器、６……投光器 ７……受光器、８……増幅器

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】放射線源と放射線センサが被測定物を挾む
   ようにして対向配置され、統計誤差が十分小さくなるよ
   うに被測定物の厚さの測定結果に対して平均化処理を行
   う手段を有する第１の厚さ測定系と、 ノイズが少なくて応答が速く、被測定物の厚さの変動分
   のみを測定する第２の厚さ測定系と、 これら第１の厚さ測定系の測定値と第２の厚さ測定系の
   測定値を加算する加算手段、 とで構成されたことを特徴とする厚さ測定装置。