JP4786798B2 - X線回折装置 - Google Patents
X線回折装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4786798B2 JP4786798B2 JP2000608165A JP2000608165A JP4786798B2 JP 4786798 B2 JP4786798 B2 JP 4786798B2 JP 2000608165 A JP2000608165 A JP 2000608165A JP 2000608165 A JP2000608165 A JP 2000608165A JP 4786798 B2 JP4786798 B2 JP 4786798B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ray
- head
- axis
- frame
- mount
- 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.)
- Expired - Lifetime
Links
Images
Classifications
-
- 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
- G01N23/20—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 using diffraction of the radiation by the materials, e.g. for investigating crystal structure; by using scattering of the radiation by the materials, e.g. for investigating non-crystalline materials; by using reflection of the radiation by the materials
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
Description
(発明の分野)
本発明は、X線回折技術を用いる部品の強度関連特性を測定するX線回折装置に関し、具体的には、その部品上の様々な位置における強度関連特性を測定するX線回折装置に関する。
【0002】
(発明の背景)
金属またはセラミック材料などの結晶性物質における残留応力を測定するX線回折技術の利用がよく知られている。一般的に、X線回折の利用とは、応力、保持されたオーステナイト、部品材料の硬度等の強度関連特性の測定値に到達すると考えられる、最終的に検知されたX線回折ピークで材料にX線を放射し、例えばその材料の疲労レベルを示すことである。クーポン(coupon)には除外すべき部品の一部が必要なため、X線回折研究装置によってクーポンを使用する場合またはその部品を使用中(service)から除外する場合、両方をみたすことはできない。そして、測定すべき部品を使用中から除くことで、その部品を除いたり交換して使用中に戻す労力が必要となると共に、過度の中断時間が発生することもある。
【0003】
したがって、ある部品を設置し使用中から除外される部品を必要としない現場でも使用可能な携帯用X線回折装置が必要となっている。携帯用X線回折装置は知られているが、サイズが大きく、現場の条件における使用では理想に及ばないものもある。さらに、従来のX線回折装置には、ゴニオメータのヘッドの移動に制限があるという欠点があるため、特に腐食やその他環境利用条件によって、決定される強度特性が局地的に大きく変動しうるような現場でテスト対象部品が使用される場合、ある部品から重要な情報を得るために、その部品上で充分な位置数にわたって測定する必要がある。局地的な収差などのみを測定する場合、疲労破壊を避けるための、その部品を取り除くまでどれだけ寿命があるかについての決定が危うくなる可能性がある。
【0004】
研究所では、X線を異なる位置に向けるようゴニオメータの位置を設定するように、オペレータが定期的に介入して測定対象部品を移動させる必要がある点が、欠点であるとしている。明らかに、こうしたオペレータの介入は時間と労力を要する。既存の携帯用装置を使用する現場では、一般的にオペレータは、ゴニオメータのヘッドを有するX線回折装置を、その部品に沿って測定が必要な異なる位置まで物理的に移動させる必要がある。いずれにしても、オペレータの介入が多く必要であるというのは望ましくない。さらに、複雑な形状から測定を行い好ましくは、測定の結果の読取を分析するための休止を与えて測定対象の領域における部品の疲労変動を示す間に、使用中からその部品を取り除く必要のないような携帯型X線回折装置が必要である。
【0005】
この点に関して、直接量的に歪みを測定することで非破壊的に全応力を計算できる手段は現在ない。死荷重歪みとそれに伴う死荷重応力がかかるのは、一旦構造または部品上に設置したワイヤーロープおよび/または単独の素線および/または多重ケーブルである。さらに、個々の素線上の歪みを求めることのできる技術がないことから、ケーブル束またはワイヤーロープを傷つける恐れがある。
【0006】
全応力を測定し、さらにこうした種類の荷重部材上の全応力を求めることが望ましい。全応力とは、残留歪み、抑制歪み、さらに加えられた歪みのことである。したがって、全応力は、その材料に残った荷重に耐えられる能力に関連しており、多くの安全上そして経済的な理由から荷重構造にとって特に有益な情報である。
【0007】
同様に、死荷重歪みとさらに死荷重応力を測定することが望ましい。これは、意図された搬送荷重による歪みのない、構造または部品の重量と抑制歪みの結果としての歪みである。
【0008】
もう1つの問題は、現在、腐食、クリープ、疲労、過荷重等によるワイヤーロープとケーブルの歪みにおける変化を直接正確に非破壊的に測定する手段がないことである。
【0009】
さらなる問題は、現在、直接量的にに非破壊的に歪みを測定し、以下にかかる応力を計算できる手段がないことである。つまり、既存の構造または部品に設置されたワイヤーロープ、および/または単独の素線および/または多重ケーブル(multi−strand cable)である。
【0010】
ケーブルが広く使われているにもかかわらず、ケーブル上の応力を検査し特徴付けるツールはほとんど存在していない。実際、現時点で共通に使用されている技術は2つある。「ジャッキング(持ち上げる)」による直接測定は、文字通り目盛りのついたジャックでケーブルを偏向させ、間接測定は誘導振動の「制動の時間」を利用している。F.A.ZahnとB.Bitterliの論文「非破壊的ステイケーブル(stay cable)検査方法、IABSEシンポジウム、サンフランシスコ、1995年8月」(861ページから866ページを参照)で述べられた基本的な仮定によれば、これら測定を強調したアプローチは、どちらもせいぜいケーブル力の概算に過ぎない。これは、測定の精度が理想を下回っているからで、ケーブルにおける全応力は無視されその技術は個々の素線を特徴づけることができず、ケーブル束を傷つける恐れがある。したがって、これらの欠点に対応できる装置と方法が必要となっている。
【0011】
(発明の概要)
本発明によれば、ヘッドが様々な位置から部品にX線を向けるように、X線またはゴニオメータヘッドを異なる方向で調節できるX線回折装置が提供される。このように、部品そのものを動かしたりもしくはオペレータが比較的重いユニットを移動させる必要なく、部品のさらに広い領域から測定を行うことができる。ある面では、ヘッドをその内部軸の周りで回転させることができるので、ほぼ一定の距離を保ちながら部品の湾曲表面に沿ってX線をより容易に向けることができる。装置は、X線ヘッドを異なる方向で移動させる調節マウントを含む携帯型ユニットであることが好ましい。よって、部品が設置されたサイトの現場での使用に、装置を運ぶことができる。この場合、ユニットは、使用中に部品から行われる測定を考慮したものである。したがって、ブリッジ用の張力部材として使用されるケーブルまたはワイヤーロープ等、使用中に取り除くことが実用的でないまたは経済的でない部品上で使用されるX線回折技術を、本発明の携帯型ユニットは考慮している。さらに、好ましい携帯型X線回折ユニットは、部品サイトでマップを生成することによって、測定結果の読み取りを解釈する休止を設けているので、例えば、より多くの正常測定が表示されたマップ上で、応力測定のどんな異常でも隣接のポイントより強調表示される。
【0012】
発明のある形態では、異なる位置から部品に向けてX線を向け、互いに横切った少なくとも3つの軸で調節可能なX線ヘッドを有する装置を提供する。この装置はX線ヘッドを支持するフレームを含む。フレームのX軸調節マウントが設けられ、X軸の前後方向でヘッドを調節するために動作可能にヘッドに接続されている。フレームのy軸調節マウントが設けられ、y軸縦方向でヘッドを調節するため、動作可能にヘッドに接続されている。フレームのz軸調節マウントが設けられ、z軸縦方向でヘッドを調節するため、動作可能にヘッドに接続されている。したがって、従来のX線回折装置と比べて、本発明のX線回折装置は動作の異なる3つの軸でヘッドの動作を整合させる能力という意味で著しく向上しているので、部品の領域に渡って走査を行い、部品上のより広い範囲の位置で測定を行うために異なる位置からX線を向けることができる。調節マウントをX線ヘッドを支持するフレームと組み合わせるのが好ましいので、測定が求められる異なるポイントに部品を動かすためのオペレータの介入がほとんど必要ない。
【0013】
ある形態では、フレームは、X線ヘッドを現場の部品上で使用できるように、フレームを部品に着脱可能に取り付けるよう対応した固定位置を含む。測定される部品に取り付けられた固定位置があることで、オペレータはX線回折ユニットを初期化するだけで、所望の測定ができ、測定をしない場合はユニットの動作中介入する必要はない。この点で、測定中に部品の位置でオペレータがユニットを保持する必要がある従来のX線回折装置とは異なっている。
【0014】
別の形態では、固定位置が、異なるサイズのケーブルにフレームを着脱可能に取り付ける調節クランプを含む。調節クランプは、ケーブルの長手方向の異なる位置にヘッドを置くためにy軸調節マウントを有する。固定位置用の調節クランプは、測定される部品ごとに異なる固定位置を作成する必要ないので有利である。その代わり、フレームを取り付けるために、調節クランプが様々なサイズのケーブル上で使用できる。
【0015】
ある形態では、x、y、z調節マウントは、互いに垂直な3つの方向で直線的にヘッドを調節する直線ドライブを含む。x、y調節マウントによって、ヘッドが部品上の所定の領域にX線を向け、z調節マウントによって、部品からのヘッドの焦点距離が調節される。
【0016】
別の形態では、フレームとx、y、z調節マウントは、異なる部品サイトに持ち運べる携帯型X線回折ユニットに組み込まれる。ユニットを所望の部品サイトで支持するため、携帯型ユニットとは別のスタンドが設けられる。組み込まれた携帯型X線回折ユニットは、組み込まれた調節マウントを利用した現場の部品からの測定と部品上の異なるポイントからの測定を考慮している。
【0017】
ユニットとスタンドは、互いに異なる位置で移動できるように、互いに調節可能に取り付けられているのが好ましい。
【0018】
好ましい形態において、ヘッドは、部品からのX線を感知する検出器を含む。コントローラは、検出器から信号を受け取るヘッドに接続されて設けられ、部品サイトでの部品強度関連特性のマップを作成するよう適合した回路を有し、該強度関連特性は受信信号に基づく。強度関連特性は受信した信号に基づく。
【0019】
別の形態では、ヘッドは、縦軸を有する延長ハウジングを含み、フレームは、ヘッドがX線を曲がった部品に向けられるようにハウジング軸の周りでr軸回転方向でヘッドを調節するためにヘッドに動作可能に接続されたr軸調節マウントを含む。好ましくは、フレームは、r軸回転方向を横切るφ軸回転方向でヘッドを調節するためにヘッドに動作可能に接続されたφ軸調節マウントを含む。φ軸調節マウントは、z軸調節マウントからX軸方向で前方に設置される。
【0020】
好ましい形態では、ヘッドがz軸方向で部品から所定の距離にある状態で、移動して部品と係合するタッチセンサが設けられている。コントローラでは、センサの使用後、部品から所定の距離にあるヘッドの繰り返し可能な位置付けを、タッチセンサによって信号表示される。部品の輪郭をマッピングするために、調節マウントを介してヘッドを移動させることによって、オペレータがタッチセンサを移動して部品の様々な位置で係合させる、教示モードをコントローラが含むことが望ましい。よって、ヘッドは、部品の輪郭に沿った様々な位置で、部品にX線を正確に向ける。
【0021】
本発明のその他の形態では、湾曲した表面を有する部品にX線を向ける装置が提供される。この装置は、縦軸を含む延長ハウジングを有するX線ヘッドと、X線ヘッドを支持するフレームを含む。フレームの調節マウントによって、ヘッドが縦軸の周りを回転運動し、部品の湾曲表面に沿って様々な位置にX線が向けられる部品の湾曲表面から、ヘッドをほぼ所定の距離に置く。従来のX線回折装置では、測定は均一な平面に限定されていた。部品が湾曲表面を含む場合、オペレータは、X線ヘッドがそれに沿って異なる位置でX線を向けられるように、手動で部品を移動させまたは回転させなければならない。これに対して、ヘッドをハウジング軸の周りで回転させる調節マウントを含む本発明の装置では、ヘッドが、ほぼ一定の距離を保ちながら部品湾曲表面に沿って様々な位置で測定ができる。
【0022】
その他、複数の調節マウントが、ヘッドを異なる方向で移動させるために設けられるのが好ましい。よって、X線が向けられる異なる位置によって定義される部品に沿った輪郭にほぼ一致する経路に、ヘッドが移動する。以下に詳述する通り、部品の輪郭はコントローラのメモリにマッピングされ、それからコントローラは、存在しうる複雑な形状の輪郭においても、部品から一定の距離を保つ経路にヘッドを移動させるために、調節マウントの動作を調節する。
【0023】
本発明のその他の面では、部品の強度関連特性を得る方法が設けられている。この方法は、組み合わされた調節機構を有するX線ヘッドを含む携帯型X線回折ユニットを提供することを含む。調節機構は、ヘッドを複数の異なる方向で移動させ、部品が使用されるサイトに携帯型ユニットを運び、部品にX線を向けるために部品にX線ヘッドを向けて、適切な強度分析のための望ましい部品特性の充分広い測定分布範囲を得るために部品上の様々な位置でX線を向けるため、X線ヘッドを調節機構を介して移動させ、部品からのX線の回折を様々な位置で検知し、検知したX線に基づく信号を携帯型ユニットのためのコントローラに送り、部品の少なくとも1つの強度関連特性の測定をするために、コントローラの回路内の信号を分析し、部品の測定の分布範囲全体に渡って部品サイトで部品特性のマップを作成する。
【0024】
部品サイトでマップを作成することによって、強度関連特性が正常もしくは異常範囲にあっても、測定された領域のエリアを容易に決定することができる。組み込まれた調節機構を有し、携帯型X線回折ユニットに実装されたX線ヘッドを用いた本発明の方法によって、部品の位置でサイト上のマップを作成できる。
【0025】
(好ましい実施形態の詳細な説明)
本発明によるX線回折装置10を図1に示す。装置10は、図示したブリッジ張力部材16等の部品14にX線を向けるX線ヘッド12を含む。本装置10の主な利点は、各種調節マウントを介してその部品に異なる複数の方向でX線ヘッド12が移動可能なことである。この調節マウントは一般的に18と称し、X線ヘッド12をその動作のために支持しているフレーム構造20上に設けられている。これに関して、調節マウント18はヘッド12に動作範囲を与えるので、ヘッド12は異なる位置からX線をその部品に向け、そして部品14上の異なる位置にX線を向けることができる。上記の通り、部品14が使用中である場合や、X線回折装置10によって測定される強度関連特性が大きく特定され局地的な変動をもたらしうる各種使用環境条件に部品14がさらされる場合、上記の構成は特に有効である。その部品のある領域を走査する能力を有することによって、装置10によって測定される特性の収差を容易に求めることができる。よって、例えば、こうした局地的な変動は、部品14の寿命の決定には過度に影響を与えるものではない。制限を用いない例によれば、調節マウント18は、X線ヘッド12の動きを2インチから4インチの範囲で可能にする。
【0026】
図1に示した好ましい形態において、装置10は、部品14が使用される現場に持ち運ぶことのできる携帯型装置である。上記の通り、携帯型装置10はその前部に固定位置22を有し、これによってフレーム20がブリッジケーブルまたはワイヤーロープ16に着脱自在に取り付けられる。このように、携帯型X線装置10をブリッジに運びケーブル16に設置することが可能であるため、使用状態から取り除く必要なくまたオペレータが測定中に装置10を保持する必要なく、測定を行うことが可能である。さらに、装置10によって、荷重や環境上の理由でブリッジ張力部材16が移動または振動する条件において測定が可能になる。固定位置22は、ワイヤーロープやケーブルに加えられた軸歪みを発生させたり弱めたりしないよう設計されている。
【0027】
固定位置22は、ブリッジ張力部材16に対する装置10の位置合わせを容易にし、また幅広い範囲のワイヤーロープとケーブル束サイズに適している。そのため、固定位置22は一対の調節可能クランプ24を有している。固定位置22の調節可能クランプ24によって、様々なサイズの張力部材16上で装置10が使用することが可能であり、測定対象の張力部材の直径や構成が、前に測定した部材16に対して変化する度に異なる固定部材を設ける必要がない。調節可能クランプ24は、それぞれ上板部28と垂直後板部30を有する右角ブラケット部材26を含む。フレーム20のアーム32と34は前端で、クランプ24の後板30に溶接等で取り付けられる。チェーン36の形態の締付部材が、クランプ24を調節可能にブリッジ張力部材16に締め付けるために設けられている。図2で示すように、チェーン36は、ブラケット板28と30の接続部の近傍および張力部材16の周辺で直立したガイド38の上方を通る。クランプ24を張力部材16に留めるためには、チェーン36の自由端38を引き、張力部材16とブラケット26の周辺でチェーン36を強く引っ張る。クランプ24を締めた状態で破損をできるだけ少なくするために、プラスティック製の保護シート39を張力部材16に巻くことができる。調節可能クランプ24を開放することによって、携帯用装置10を張力部材16の長手方向の様々な場所に留めることができ、さらに詳しく後述するように、縦方向、Y軸方向にゴニオメータヘッド12の粗動作の調節マウント18の1つとして機能できる。
【0028】
次に、X線回折装置10を詳細に説明する。X線ヘッド12は発散X線光学部材を利用する。約30から40ミリの近い近接結像距離で、図1の40で示したブリッジ張力部材16を照らすよう適切な形状の発散X線ビームを発生させるヘッド12の所定の大きさの開口で、例えば1つのワイヤーロープまたはケーブル素線に測定された歪みデータを限定しうる可動マスク42で、これら発散X線光学部材を組み合わせるのが好ましい。マスク42は特に測定されるワイヤーロープまたはケーブル16用に設計されているので、曲率は、X線ヘッド12を介して行った測定にはほとんどもしくは全く影響しない。
【0029】
発散X線光学部品は材料粒子をより良好に照射し、これによって増加した計数統計を通じより良好な回折ピークを得ることができる。近接していることによって、測定される物体14を行き来するX線信号の減衰を減らすこともできる。材料粒子の好ましい配列を示す組織材料および/または材料の場合、より良好な照射は有用であり、一般的に、ワイヤーロープとケーブル素線16を織り工程による組織条件に置く。したがって、好ましい短い焦点距離が、測定される部品14が図示されるブリッジ張力部材16である場合特に有用である。
【0030】
一般的なX線回折システムにおいて、X線ヘッド12は、前後X軸方向に内部の縦軸46に沿って延伸した延長ハウジング44内でX線を発生させる。ハウジング44内の図示しない対象アノードは、コリメータ48を介してハウジング44からX線を下部前端に向ける。コリメータ48からのX線は、測定される部品14上の特定のポイントに向けられる。光ファイバー検出器50は、弓形検出器マウント52上のコリメータ48の両側に設置される。使用されるX線回折技術に応じて、測定が望ましい部品14上のポイントにX線を向ける間、X線ヘッド12は静止することもでき、また、ベータ振動ドライブ54(図5)を介して様々な傾斜角度を通じて、ヘッドを弓形通路で振動させることもできる。よって、ヘッド12、具体的にはコリメータ48から部品14にX線が向けられる複数の傾斜角を介して、部品14のポイントが複数回照射される。周知の通り、ベータ振動ドライブ54はラックとピニオン各種から構成でき、これには弓形スライド支持ブロック58と同様に形成されたスロットにおいて駆動される、弓形ラック56も含まれる。
【0031】
一般的に、部品14の動作なしに、またはヘッドを部品14に沿って異なる位置に手動で保持し移動させることなしに異なるポイントから測定を行うために、ベータ振動ドライブ54はX線ヘッド12用に設計されているのではない。この点に関して、部品14を移動させたりまたはオペレータが異なる位置でX線回折装置を保持する必要なしに、複数の異なる方向でX線ヘッドの手動または自動的な移動に対応している複数の調節マウント18を、本発明の装置10は利用している。調節マウント18には、動作の高速および/または広範囲の動きが求められる場合のX線ヘッド12の荒調節と、X線ヘッド12の小さく正確な動きの両方が可能なものが含まれる。よって、部品14上の互いに近傍にある異なる位置にX線が向けられる。
【0032】
図1の装置10において固定位置22を含むフレーム20は、以下の調節マウント18を含む。矢印62で示される前後X軸方向でX線ヘッド12の動きを高度に制御するX軸調節マウント60、X軸方向62でのX線ヘッドの粗動作に対処しているX軸荒調節マウント64、矢印68で示した回転z軸方向でのX線ヘッド12の粗上下動作に対処しているz軸荒調節マウント66。
【0033】
ブリッジ張力部材軸70に沿った方向等の縦y軸方向で、クランプ24を解放し装置10を軸70に沿って移動させることによって、前述の固定調節クランプ24を粗動作のために利用できる。一方、後述するように、部材16の軸方向でのX線ヘッド12のより粗い大きな動きにX軸荒調節マウント64を利用できる。
【0034】
図1に示すように、フレーム構造20のブラケット部72に接続された支持ブロックの前端に、X線ヘッド12を接続できる。クレビス部材74はブラケット部72の後部に接続されている。ねじ調節ロッド76は、回転可能に設置された状態で、x軸方向62でx軸スライド78内に伸びている。スライド部材78は、スライド支持ブロック82のダブテールスロット80に合わせた蟻形をしてもよい。ロッド76に固定された図示しない内面ねじノットと、スライド部材78と、ブロック82が設けられているので、調節ロッド76の拡大ノブ端部84を回転させることによって、部材78がスロット80内でx軸方向62に直線的にスライドする。スライド部材78は、さらに詳細に後述するが、フレーム20の前端で、直立した一対のイヤー(ear)86によってx線ヘッド12に動作可能に接続され、クレビス部材74に調節可能に接続される。
【0035】
x軸方向62に沿った粗動作のために、x軸荒調節マウント64は、アーム34の後部に取り付けられたピボット部材88の周辺でアーム34の回転を利用する。支持ブロック82の底部はアーム34の上端とスライド係合しているため、アーム34が互いに離れた方向で各ピボット部材88の周りを回転すると、支持ブロック82がアーム34の上面に沿って前方にスライドする。よって、ヘッド12がx軸方向62で移動する。アーム34を平行配置に戻すことによって、支持ブロック82をx軸方向62で後方にスライドさせる。マウント64を利用してy軸方向でヘッド12を移動させるために、アーム34は共に同じ方向で回転し、その間、これによって、ヘッド12に設けられるアーム34の回転動作でx軸方向で動作する部品もヘッド12に設けられることが認識される。さらに、ブリッジ張力部材16に加えられた軸歪みは、アーム34のわずかな回転で増加する。これは、ヘッド12の動きを発生させるが、測定時のエラーを招かないよう充分微小な特性でなければならない。
【0036】
上述した通り、イヤー86はスライド部材78から上方に伸びている。この点に関して、イヤー86が上方に突き出した状態で、支持部材90がスライド部材78とイヤー86の間に設けられている。イヤー86は縦方向に互いに間隔を空けて設置されているので、クレビス部材74の後方に伸びるアーム92の間で嵌合する。アーム92とイヤー86は、位置合わせされた開口96と98を介して延びる高速切断ピン94で留められる。
【0037】
z軸荒調節マウント66は弓形のスロット100で形成されており、スロット100はクレビスアーム92それぞれに設けられ、それを介して調節ねじ102がイヤー86内に延びている。したがって、z軸方向68で荒調節をするためには、高速切断ピン94を引き調節ねじ102をゆるめる。これによって、測定を行うべき部品14からの望ましい垂直距離になるまでほぼ垂直方向に回転することによって、x線ヘッド12の位置をx軸方向68で調節できる。適切な位置になると、調節ねじ102は、ピン94が開口96と98に再び挿入された状態で、スロット100内の調節された位置に留められる。明らかに、回転運動のため、z軸方向68での粗垂直運動に関連したx軸動作の前後x軸部分が存在する。
【0038】
図1の装置10はまた、X線ヘッド12を垂直軸の周りで回転させるために、φ軸荒調節マウント104を含む。図1に示すように、φ軸調節マウント104は、矢印108で示した回転φ軸方向で支持部材90をスライド部材78に対して回転させる回転部材106で形成されている。このように、x線ヘッド12は、φ軸調節マウント104を介してxとy軸の合成動作を有することができる。
【0039】
図2から図5は装置10aを示し、x線ヘッド12が異なる複数の方向に移動できる点で装置10に類似している。また、固定位置22を介してブリッジ張力部材16に携帯可能に設置されるよう適合しているのが望ましい。図4でよくわかるとおり、x軸荒調節マウント64は前述とほぼ同じである。同様に、装置10のx軸荒調節マウント66も装置装置10aとほぼ同じである。装置10のX軸調節マウント60は装置10とほぼ同じであるが、x軸微調節マウント110を装置10aのフレーム112に実装しているので、ヘッド12の粗測定と高精度測定両方がx軸方向62で行われる。また、φ軸微調節マウント114がフレーム112に実装されている。
【0040】
図2と図3に示す通り、フレーム112は、垂直壁位置116と水平壁位置118を含む。壁位置118は上面で接続されそこから前方に突き出している。一般的に、x線ヘッド12が後方に延びた支持アーム120によって垂直壁位置116の底部から突き出した状態で、水平壁位置118は上方に延伸しx線ヘッド12に張り出している。支持アーム120は、前端でx線ヘッドハウジング44の後部に接続され、マウント部分122がハウジング軸46に並置された状態でマウント部分122に後部で接続されている。
【0041】
装置10aはさらに、矢印125で示した垂直z軸方向でx線ヘッド12を移動させるためにフレーム110aに実装された、z軸微調節マウント124を含む。これは、矢印68で示した弓形経路に沿って上下にX線ヘッド12をを粗回転させる、前述のz軸荒調節マウント66に加えて設けられている。z軸ドライブブロック126は垂直壁位置116の底部近傍でフレーム112に取り付けられ、ガセット128が壁位置116と118の間でその接続部で取り付けられている。スクリュードライブ130の形態のz軸直線ドライブが、上端をガセット部128に設けた状態でz軸ドライブブロック126に実装されている。z軸ドライブ130が自動化された場合、モータ132をガセット部128に設置でき、X線ヘッド12の自動移動の閉ループフィードバックシステムを設けるために、装置10aから離れた図示しないコントロールボックスに設置できるコントローラ135(図13)に位置フィードバック情報を提供するエンコーダ133を、モータ132は含むことができる。したがって、スクリュードライブ130の操作によって、z軸ドライブブロック126に動作可能に接続されたX線ヘッド12を、ヘッド12に微細な高精度の動きを与える垂直上下方向125で移動させることができる。このように、z軸ドライブ130によってヘッド12に与えられた高精度動作は、測定されるべき部品14からの焦点距離の正確な回転を考慮したものである。
【0042】
フレーム112はy軸微調節マウント134も実装している。さらに詳細には、ドライブブロック126はダブテイルスロット136を含み、y軸スライド部材138は、ダブテイルスロット136に噛みあっている後方ダブテイル部140を有する。y軸微調節マウント134は、y軸スライド部材138から前方に伸び、支持アーム120のマウント部分122の底部に取り付けられたカンチレバー部142を利用してX線ヘッド12に動作可能に取り付けられている。図4に示す通り、スクリュードライブ144の形態のy軸直線ドライブが設けられている。Y軸ドライブ144が自動化された場合、z軸モータ132に類似したエンコーダ147を含むy軸モータ145が設けられる。したがって、手動でも自動的にでも動力化されれば、スクリュードライブ144の動作によって、ヘッド12が縦方向のy軸方向146で移動する。φ軸調節マウント114用に、水平壁118は、上壁またはハンドル部150に対して中心となる下壁位置148を含む。これに関して、y軸スクリュードライブ144の動作によって、図4に示すように、壁位置148に対して縦方向にヘッド44が移動する。
【0043】
φ軸微調節マウント114は、壁位置118の前端に設けられ、上下壁位置148と150を中心で互いに接続するピボットドライブ部材152を含む。自動化された場合、φ軸調節マウント114はモータ154とそれに連結したエンコーダ156を含む。したがって、φ軸ピボットドライブ部材152の動作によって、矢印158で示した回転φ軸の周りで壁位置150に対し壁位置148が回転する。これは、回転方向158の回転軸の後方にある回転方向108でφ軸調節マウント104によって与えられた回転運動に追加されたものである。
【0044】
x軸微調節マウント110は、図5に示すように、互いにかみ合いはめ合うことができるスライド部材158とスライド軸受160を含む。軸受160を下壁位置148に形成した状態で、ガセット128上にスライド部材158を設けることが出来る。スクリュードライブ162の形態の直線x軸ドライブがスライド158内に設けられ、自動化された場合、モータ132とそれに連結されたエンコーダ133を含む。X軸スクリュードライブ162の動作によって、矢印164で示したX軸方向の前後にX線ヘッド12の微細な高精度の動作が可能となり、この動作は、X軸荒調節マウント64によって与えられたX軸粗動作に加わるものである。
【0045】
r軸調節マウント166もまた、軸46の周りでX線ヘッド12を回転させる垂直壁位置116の後部に設けられている。r軸調節マウント166は、フレーム壁位置116とヘッドハウジング44の間で、その構造を介してヘッド12に動作可能に接続されている。よって、ハウジング44の回転もまたX軸微調節マウント110、φ軸微調節マウント114、z軸微調節マウント124、y軸微調節マウント134の回転を伴う。R軸調節マウント166は、回転部材168の形態の回転ドライブを含み、自動化された場合、モータ170と、部材168を矢印174で示した回転r軸方向で回転させる連結されたエンコーダ172が含まれる。
【0046】
パイプなどの部品14上に湾曲した表面が存在するため、ヘッド12がr軸方向174で回転することによってヘッド12が湾曲した表面からほぼ一定した距離を保つ場合、r軸調節マウント166は特に価値が高い。このように、r軸マウント調節166は、部品からヘッド12を持ち上げ、湾曲した表面を回転させた後に部品の湾曲表面に対して適切な焦点位置にヘッド12を戻す工程にかかる時間を節約し、この工程に伴うエラーの可能性を減らす。その代わり、r軸調節マウント166はヘッド12を軸46の周りで回転させ、測定される部品上の異なるポイントごとに一定の再調節を必要とせずに、ほぼ一定の焦点距離を維持する部品14上の湾曲表面の曲率を追跡する。
【0047】
装置10と装置10aでは、調節マウント18によって、部品14を移動させることなく部品14に対して異なる位置にヘッド12を移動できる。荒および微調節マウント18両方が設けられているので、精度はそれほど重要ではないが動作スピードが重要ば場合に、オペレータは迅速に部品14上の異なる領域に移動できる。そして、測定ポイントの間で部品14上の特定の領域に渡って走査を行う際に、ヘッド動作を正確に制御するために微調節マウントを利用できる。この組み合わせによって、部品14上のポイントの代表的なサンプリングに渡って非常に効率のよい正確な測定を行うことができるので、部品14の測定された強度特性やその寿命に関して、決定がより正確に行える。上述した湾曲表面に関する利点に加え、上述した通り、オペレータが部品14を移動させるために介入する必要なく、そしてそれに伴う時間的遅延なしに測定される複数層の表面を有する部品に関し、x、y、z軸のヘッド12の動作は考慮されている。したがって、本発明は、ここで述べたX線回折装置によって効率的に測定され正確に特徴付けられる部品14の種類に対し、より高度な柔軟性を提供できる。
【0048】
次に図6および図7を参照すると、前述のものと同様のX線回折装置10bが示されているが、固定位置22がなく、代わりに、より一般的に、パイプなど、種々のタイプの部品を測定するように構成されている。この目的で、装置10bは、X線ヘッド12を含む前方測定部分176と、後方スタンド部分178とを含み、これらは互いに別個であり、装置10と装置10aの両方における前述のz軸荒調整マウント66と同様の調節可能接続180を介して相互接続される。このようにして、測定部分176とスタンド部分178の間の相対位置を矢印182で示される枢動方向において調節することができる。装置10bの測定部分176は、前述の装置10aと実質上同じ、x軸微調整マウント110、φ軸微調整マウント114、z軸微調整マウント124、y軸微調整マウント134、およびr軸調整マウント166を組み込んでいる。したがって、ヘッド12は、部品14自体の運動の必要なしに、部品上の領域内の多数の様々な位置から測定を行うことができる。さらに、装置10bの部分176および178の別個の性質のために、ユニットは、高度にポータブルであり、したがってどちらもハンドルを備えており、図6に最もよく示されるように、測定部分176のためのハンドルは装置10aと同様に上側壁部分150上に形成され、スタンド部分178はハンドル184を含む。
【0049】
X線ヘッド12の粗移動は、スタンド部分178中に組み込まれた調整マウント18によって行える。x軸荒調整マウント186は、手動動作か、またはモータ190およびそれの関連するエンコーダ152を介した自動化が可能なスクリュードライブ188の形態をしたx軸直線ドライブを含む。x軸スクリュードライブ188が動作すると、ヘッド12がx軸方向164にシフトする。y軸荒調整マウント194は、同様に、手動動作か、またはモータ198およびそれの関連するエンコーダ200を介した自動化が可能なスクリュードライブ196の形態をしたy軸直線ドライブを含むように構成される。したがって、スクリュードライブ196が動作すると、X線ヘッド12がy軸方向146に移動する。最後に、z軸荒調整マウント202がスタンド部分178上に設けられ、手動動作か、またはモータ206およびそれの関連するエンコーダ208を介した自動化が可能なスクリュードライブ204の形態をしたz軸直線ドライブを含む。したがって、直線ドライブ204が動作すると、X線ヘッド12がφ軸方向125に粗く迅速に移動する。
【0050】
明らかなように、x、yおよびz軸荒調整マウント186、194および202は、それぞれ、対応する移動方向においてそれの調整マウントのすべてを含む測定部分176全体をシフトする。このようにして、荒調整マウント186、194および202が動作したとき、微調整マウントの相対位置は変化しない。さらに、荒および微調節装置18の構成は装置10bに非常に類似していることに留意されたい。したがって、ヘッド12に粗または微の精密移動を与えるという点におけるそれらの主要な差異は、それらの動作する速度に関するものとなることが企図される。
【0051】
特に装置10bが野外使用のために必要とされない場合、スタンド部分178の代わりに、ロボットアームなどを利用することもできることを認識すべきである。ロボットアームは、測定すべき部品にX線を向ける全体的領域へのヘッド12の迅速な移動を容易にするために測定部分176に粗移動を与えるように制御することもできる。
【0052】
図6および図7はまた、ブラケットアーム211によってスタンド部分178に接続されたハウジング209を示し、ハウジング209は、検出器50によって受信された信号を解釈するための電子回路を含む。重い重量が調整マウントによって担持されず、かつそれの関連するドライブによって移動しなくてもよいように、図示のようにハウジング209をスタンド178に取り付けることが望ましい。
【0053】
測定する部品14に装置10bを取り付けるために、一対の磁気フィート210をそれの下端に設けることができる。磁気フィート210は、非活動状態の部品14の磁気材料にスタンド部分178を堅く固定するための永久磁石を含むことができる。さらに、フィート210は、安全ストラップによって追加の支持を与えるために安全ストラップアタッチメント212を含むことができ、安全ストラップは、部品14の周りに巻かれ、アタッチメント212のクランクアーム214を介してそこの周りに堅く引かれる。
【0054】
図8および図9は、本発明による別のX線回折装置10cを対象とし、これはまた、X線ヘッド12を含む前方測定部分214と、後方スタンド部分216とを含み、そこの間に装置10bと同様の調節可能相互接続218がある。調節可能相互接続218は、位置214と216の両方がそれぞれクレビス220および222を含み、そこにそれぞれの弓形スロット224および226が形成されているという点でわずかに異なる。相互接続リンク228がクレビス220および222の間に延び、それの端部においてスロット224および226中の様々な位置に固定することができる。このようにして、リンク228をスロット224および226の各々において固定することができる異なる位置に基づいてとることができる相対位置の広い範囲によって与えられるいわゆるナックリング作用で、位置214および216は矢印228で示される弓形の上および下方向に枢動することができる。
【0055】
前方測定部分214は、前方測定部分214中に調整マウントがないためにフレーム112の壁位置116および118がないので、X線回折装置10bのものよりも著しく変更されている。このようにして、X線ヘッド12は、パイプの内直径中、または測定すべき表面を含む部品14の他の開口中などの閉じ込められた空間中により容易に嵌合することができる。ヘッド12の調節は、装置10bについて説明したものと実質上同じ後方スタンド部分216およびそれの調整マウントを介して行える。この点で、スタンド部分216は、x軸調整マウント186、y軸調整マウント194、およびz軸調整マウント202を含む。この例では、測定部分214の微調整マウントがないために、前に論じたように測定すべき位置の間でヘッド12を移動する際の確度を改善するために、スタンド部分216に組み込まれたそれぞれの調整マウントの関連するモータの速度を下げることができる。したがって、マウント186、194、および202は、装置10cにおけるヘッド12のための荒調整マウントと微調整マウントの両方の働きをする。
【0056】
図10、図11aおよび図11bは、ヘッド12を、調整マウント18を介してコントローラ135の制御下で、測定すべき部品上の位置に向けられるX線を適切に合焦させている必要がある正確な位置に移動することができるように、測定することが望まれる部品14の領域または部分の形状または構成のマップを作成するための方法を示すフローチャートを示す。図10は、図12に示される、タッチセンサ230の形態をした部品センサを使用して、どのようにして合焦を行うことができるかを示す。タッチセンサ230はプローブ232を含み、プローブ232は、引き下げされて部品と係合したときに押し下げられて、プローブ本体236中に格納されたマイクロスイッチ234を作動させる。センサ230中の回路は、スイッチ234の作動を検出し、相互接続ケーブル238によってコントローラ135に信号送信する。
【0057】
タッチセンサ230を使用するには、タッチセンサ230を、X線ヘッド12から離れた記憶位置から取り外し、プローブ232がコリメータ48に対して平行な下向き方向に延びるように、ヘッド12上に配置する。オペレータは、遠隔制御ボックスを使用して、調整マウントを介してヘッドの移動を調整し、ひとたび所定の位置にくると、プローブ232が測定すべき部品14の表面に係合するまで、ヘッド12を引き下げることができる。この点で、ヘッドは、部品表面からプローブ232の長さによって画定される所定の距離において焦点位置にくる。したがって、異なる焦点距離に対して、異なる長さのプローブ232を利用することができる。ひとたびプローブ232が部品表面に係合すると、コントローラ135は、スイッチ234から信号を受信し、ヘッド12の位置、特に調整マウントの各々の位置をメモリに記憶する。その後、ヘッド12は部品12から離れたホームまたは初期位置に戻り、タッチセンサ230は記憶位置に戻される。この点で、部品表面に対してヘッド12の焦点を合わせるためにオペレータがしなければならないすべてのことは、例えばWindowsベースプログラムのリフォーカスアイコン、またはオペレータによって保持された遠隔制御ボックス上の「タッチ」キーをクリックすることであり、ヘッド12は、コントローラ135の制御下で、前に決定された焦点位置に自動的に戻る。
【0058】
次に図11aおよび図11bを参照すると、コントローラ135が、測定が望まれる部品表面の領域上の境界を覚えるかまたは教えられることができるように、コントローラ135のソフトウェアをプログラムすることができる。タッチセンサ230がこの目的に利用されることが企図されるが、例えばCAD図面を介して、部品構成のデジタル解釈を受容し理解するようにソフトウェアが適合できるようにすることも可能である。図11aおよび図11bに従って部品構成マップを構築するために、文字x、y、zの後の数字1および2は、モータが微調整マウントのためのものか(数字1)、または荒調整マウントのためのものか(数字2)を示す。部品マップを構築するために、オペレータは、例えば、PCWindowsオペレーティングプログラムを介して、または遠隔制御ボックス上の制御装置を介して、調整マウントを制御することによってヘッド12を移動させる。オペレータシステムは、X線を向けるべき部品表面上の各点上に位置にヘッドを移動する。この位置において、オペレータは「タッチ」キーを作動させることができ、ヘッドは上述の「オートフォーカス」ルーチンを使用して部品表面に合焦する。同様にして、オペレータは、部品表面上の次の位置においてX線を向けるべき次の位置にヘッド12を移動させ、前述の「オートフォーカス」シーケンスを開始する。このようにして、測定すべき部品位置から合焦距離にヘッド12を保持する正確な経路中を移動するよう、コントローラがヘッド12を制御することができるように、ヘッド12の各位置がコントローラに記憶される。さらに、前述の様々な調整マウント18を使用しているために、オペレータの介入を必要とせずに、かなり複雑な形状から測定を自動的に行うように、本明細書に記載のX線回折装置を製造することができる。
【0059】
さらに、部品サイトにおいて装置を使用する場合、例えば、局部的応力収差が存在するかどうか、より重要なことには、部品寿命に影響を及ぼす全体的疲労をより表す過度の引張り応力があるかどうかを容易に判定するための応力測定の比較を、野外のオペレータが容易に行うことができるように、測定された強度特性のマップを生成するためにコントローラ135を適合させることが望ましい。図13A〜図13Cの応力マップに示すように、図13Bおよび図13Cのマップ上の垂直線間の領域は、不要な引張り応力を見やすい形で示す。野外要員にこれらのタイプのマップを与えることにより、X線回折装置の価値が疑いなく実現されることが予想される。
【0060】
以上、本発明の特定の実施形態を例示し説明したが、当業者なら多数の変更および修正を思い付くことが理解でき、首記の特許請求の範囲において、本発明の真の精神および範囲に入るすべてのそれらの変更および修正を包含することが意図される。
【図面の簡単な説明】
【図1】 X線ヘッドを異なる方向に移動させる調節マウントと、ユニットのフレームを測定されるブリッジ張力部材に取り付ける固定位置を有するフレームを含む携帯型のX線回折装置を示す斜視図である。
【図2】 異なるマウントに対応したx、y、z、r、φ軸でX線ヘッドを移動させる組み合わされたx、y、z、r、φ調節マウントを含む図1と同様の、携帯型ユニットを示す側面図である。
【図3】 図2の位置から90°回転したX線ヘッドのゴニオメータと検出器マウントを示す、図2と同様の図である。
【図4】 φ軸の周りを回転したX線ヘッドを示す図2と3の携帯型ユニットを示す平面図である。
【図5】 X線ヘッドの弓形振動ドライブを示す図2から4の携帯型ユニットを示す正面図である。
【図6】 X線ヘッドを異なる方向で移動させ、ユニットを部品サイトで支持するフレームのスタンド部分を示すために、フレーム上に調節マウントを含むその他の携帯型X線回折ユニットを示す側面図である。
【図7】 ヘッドを対応するy、z動作軸で移動させる、スタンドのy、z軸荒調節マウントを示す図6の携帯型ユニットを示す正面図である。
【図8】 ヘッドを異なる方向で移動させる調節マウントで、ユニットを部品サイトで支持するスタンドを含むその他の携帯型ユニットを示す側面図である。
【図9】 ヘッドを対応するy、z動作軸で移動させるy、z軸調節マウントを示す図8のユニットとスタンド部分を示す背面図である。
【図10】 測定される部分から所定の焦点距離で、自動的にヘッドの焦点を再度合わせる方法を示すフローチャートである。
【図11A】 測定される部品上の異なる位置から所望の測定を行うために、ヘッドが移動する経路を、X線回折ユニットのコントローラに教示する本発明の方法を示すフローチャートである。
【図11B】 測定される部品上の異なる位置から所望の測定を行うために、ヘッドが移動する経路を、X線回折ユニットのコントローラに教示する本発明の方法を示すフローチャートである。
【図12】 オートフォーカスに使用される部品センサと、本発明の教示マップ方法を示す立面図である。
【図13A】 本発明の装置と方法によって野外で作成される、部品の残余応力マップを示す図である。
【図13B】 本発明の装置と方法によって野外で作成される、部品の残余応力マップを示す図である。
【図13C】 本発明の装置と方法によって野外で作成される、部品の残余応力マップを示す図である。
【図13D】 本発明の装置と方法によって野外で作成される、部品の残余応力マップを示す図である。
Claims (11)
- X線エネルギーを異なる位置から部品に向けるために、少なくとも3つの互いに横切る軸で調節可能なX線ヘッドを有し、前記部品からの前記X線エネルギーを検出するX線回折装置において、
前記X線エネルギーを検出するための少なくとも1つのX線検出器と、
前記X線ヘッド及び前記X線検出器を支持するフレームと、
x軸前後方向で前記X線ヘッド及び前記X線検出器を調節するために前記X線ヘッド及び前記X線検出器に動作可能に接続されたフレームのx軸調節マウントと、
y軸横方向で前記X線ヘッド及び前記X線検出器を調節するために前記X線ヘッド及び前記X線検出器に動作可能に接続されたフレームのy軸調節マウントと、
z軸垂直方向で前記X線ヘッド及び前記X線検出器を調節するために前記X線ヘッド及び前記X線検出器に動作可能に接続されたフレームのz軸調節マウントとを備え、
前記調節マウントが、該調節マウントの1つによって提供された荒調節を介して迅速に動き、かつ微調節を介してより精密に動かすために、前記X線ヘッド及び前記X線検出器に適合した前記x、y、z軸調節マウントの1つに対応するように、前記x、y、z軸方向の1つにおける前記X線ヘッド及び前記X線検出器を微調節するための、前記X線ヘッド及び前記X線検出器に動作可能に接続された前記フレームの少なくとも1つの微調節マウントを含み、
前記フレームは、前記X線ヘッドを野外の前記部品上で使用するために、前記フレームを着脱可能に前記部品に取り付けるよう適合した固定位置を含み、
前記部品の長手に沿って異なる位置で前記X線ヘッドを設置するために、前記y軸調節マウントを備えた調節クランプで、前記フレームを異なるサイズの前記部品に着脱可能に取り付ける前記調節クランプを、前記固定位置が含むことを特徴とするX線回折装置。 - 前記x、y、z軸調節マウントは、互いに垂直な3つの方向で直線的にヘッドを調節する直線ドライブを含み、x、y調節マウントによって、前記X線ヘッドが前記部品上の所定の領域にX線を向け、前記z調節マウントによって、前記部品から前記X線ヘッドへの焦点距離が調節されることを特徴とする請求項1に記載のX線回折装置。
- 前記フレームと前記x、y、z調節マウントは、異なる部品サイトに持ち運べる携帯型X線回折ユニットに組み込まれ、該携帯型X線回折ユニットを所望の前記部品サイトで支持するため前記携帯型X線回折ユニットとは別のスタンドが設けられることを特徴とする請求項1に記載のX線回折装置。
- 前記携帯型X線回折ユニットと前記スタンドは、互いに異なる位置に移動するために調節可能に取り付けられることを特徴とする請求項3に記載のX線回折装置。
- 前記X線ヘッドは、前記部品からのX線を感知する前記X線検出器と、該X線検出器から信号を受け取る前記X線ヘッドに接続されて前記部品サイトでの部品強度関連特性のマップを作成するよう適合した回路を含むコントローラを含み、強度関連特性は受信した信号に基づくことを特徴とする請求項3に記載のX線回折装置。
- X線エネルギーを異なる位置から部品に向けるために、少なくとも3つの互いに横切る軸で調節可能なX線ヘッドを有し、前記部品からの前記X線エネルギーを検出するX線回折装置において、
前記X線エネルギーを検出するための少なくとも1つのX線検出器と、
前記X線ヘッド及び前記X線検出器を支持するフレームと、
x軸前後方向で前記X線ヘッド及び前記X線検出器を調節するために前記X線ヘッド及び前記X線検出器に動作可能に接続されたフレームのx軸調節マウントと、
y軸横方向で前記X線ヘッド及び前記X線検出器を調節するために前記X線ヘッド及び前記X線検出器に動作可能に接続されたフレームのy軸調節マウントと、
z軸垂直方向で前記X線ヘッド及び前記X線検出器を調節するために前記X線ヘッド及び前記X線検出器に動作可能に接続されたフレームのz軸調節マウントとを備え、
前記調節マウントが、該調節マウントの1つによって提供された荒調節を介して迅速に動き、かつ微調節を介してより精密に動かすために、前記X線ヘッド及び前記X線検出器に適合した前記x、y、z軸調節マウントの1つに対応するように、前記x、y、z軸方向の1つにおける前記X線ヘッド及び前記X線検出器を微調節するための、前記フレームの少なくとも1つの微調節マウントを含み、
前記フレームは、前記X線ヘッドを野外の前記部品上で使用するために、前記フレームを着脱可能に前記部品に取り付けるよう適合した固定位置を含み、
前記部品の長手に沿って異なる位置で前記X線ヘッドを設置するために、前記y軸調節マウントを備えた調節クランプで、前記フレームを異なるサイズの前記部品に着脱可能に取り付ける前記調節クランプを、前記固定位置が含み、
前記X線ヘッドは軸を有する延長ハウジングを含み、前記フレームは、前記X線ヘッドがX線を湾曲部品に向けられるように前記延長ハウジングの前記軸の周りで前記X線ヘッドを回転させるために、前記X線ヘッドに動作可能に接続されたr軸調節マウントを含むことを特徴とするX線回折装置。 - 前記フレームは、r軸回転方向を横切るφ軸回転方向で前記X線ヘッドを調節するために前記X線ヘッドに動作可能に接続されたφ軸調節マウントを含むことを特徴とする請求項6に記載のX線回折装置。
- 前記φ軸調節マウントは、前記z軸調節マウントからX軸方向に延びた前端に設置されることを特徴とする請求項7に記載のX線回折装置。
- X線エネルギーを異なる位置から部品に向けるために、少なくとも3つの互いに横切る軸で調節可能なX線ヘッドを有し、前記部品からの前記X線エネルギーを検出するX線回折装置において、
前記X線エネルギーを検出するための少なくとも1つのX線検出器と、
前記X線ヘッド及び前記X線検出器を支持するフレームと、
x軸前後方向で前記X線ヘッド及び前記X線検出器を調節するために前記X線ヘッド及び前記X線検出器に動作可能に接続されたフレームのx軸調節マウントと、
y軸横方向で前記X線ヘッド及び前記X線検出器を調節するために前記X線ヘッド及び前記X線検出器に動作可能に接続されたフレームのy軸調節マウントと、
z軸垂直方向で前記X線ヘッド及び前記X線検出器を調節するために前記X線ヘッド及び前記X線検出器に動作可能に接続されたフレームのz軸調節マウントとを備え、
前記調節マウントが、該調節マウントの1つによって提供された荒調節を介して迅速に動き、かつ微調節を介してより精密に動かすために、前記X線ヘッド及び前記X線検出器に適合した前記x、y、z軸調節マウントの1つに対応するように、前記x、y、z軸方向の1つにおける前記X線ヘッド及び前記X線検出器を微調節するための、前記フレームの少なくとも1つの微調節マウントを含み、
前記X線ヘッドがz軸方向で前記部品から所定の距離にある状態で移動して部品と係合するタッチセンサと、
該タッチセンサの使用後、前記部品から所定の距離にある前記X線ヘッドの位置を、前記タッチセンサによって信号表示されるコントローラと
を備えたことを特徴とするX線回折装置。 - 前記部品の輪郭をマッピングするために、前記調節マウントを介して前記X線ヘッドを移動させることによってオペレータが前記タッチセンサを移動して前記部品の様々な位置で係合させる教示モードを前記コントローラが含むことによって、前記X線ヘッドは部品の輪郭に沿った様々な位置で前記部品にX線を正確に向けることを特徴とする請求項9に記載のX線回折装置。
- 前記X線ヘッドは軸を有する延長ハウジングを含み、前記フレームは、前記部品を移動させることなく湾曲表面を含む輪郭を有するX線を前記X線ヘッドが合焦できるように、前記延長ハウジングの前記軸の周りで前記X線ヘッドを回転させるために、該X線ヘッドに動作可能に接続された前記r軸調節マウントを含むことを特徴とする請求項10に記載のX線回折装置。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US12721999P | 1999-03-31 | 1999-03-31 | |
US60/127,219 | 1999-03-31 | ||
PCT/US2000/040013 WO2000058718A1 (en) | 1999-03-31 | 2000-03-31 | X-ray diffraction apparatus and method |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003526775A JP2003526775A (ja) | 2003-09-09 |
JP4786798B2 true JP4786798B2 (ja) | 2011-10-05 |
Family
ID=22428937
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000608165A Expired - Lifetime JP4786798B2 (ja) | 1999-03-31 | 2000-03-31 | X線回折装置 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP1173751B1 (ja) |
JP (1) | JP4786798B2 (ja) |
AU (1) | AU4503400A (ja) |
WO (1) | WO2000058718A1 (ja) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7711088B2 (en) | 2003-07-22 | 2010-05-04 | X-Ray Optical Systems, Inc. | Method and system for X-ray diffraction measurements using an aligned source and detector rotating around a sample surface |
CN101680849B (zh) * | 2007-04-03 | 2012-09-05 | 压力技术公司 | 用于测量应力和辨别粒子微观结构的测角器及其控制方法 |
EP2908127B1 (en) * | 2014-02-18 | 2017-07-05 | PANalytical B.V. | X-ray Analysis Apparatus with robotic arm |
US10167155B2 (en) | 2015-08-10 | 2019-01-01 | Raytheon Company | Fixture to support reel-to-reel inspection of semiconductor devices or other components |
WO2022048804A1 (en) * | 2020-10-12 | 2022-03-10 | Dsm Ip Assets B.V. | Monitoring for a synthetic lengthy body |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5116984A (en) * | 1974-08-02 | 1976-02-10 | Hitachi Ltd | X senoryokusokuteisochi |
US4095103A (en) * | 1976-03-12 | 1978-06-13 | Northwestern University | Apparatus and method for determination of residual stress in crystalline substances |
JPS59154348A (ja) * | 1983-02-18 | 1984-09-03 | カナダ国 | 多結晶性試料における残留応力の測定方法と測定装置 |
JPS61212749A (ja) * | 1985-03-18 | 1986-09-20 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 疲労損傷検出法 |
JPH09257602A (ja) * | 1996-03-19 | 1997-10-03 | Hitachi Constr Mach Co Ltd | X線応力測定装置 |
JPH10176963A (ja) * | 1996-12-18 | 1998-06-30 | Hitachi Constr Mach Co Ltd | X線応力測定装置および局部電解加工装置 |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3636678A1 (de) * | 1986-10-28 | 1988-05-11 | Siemens Ag | Roentgendiagnostikeinrichtung |
CA1286425C (en) * | 1988-09-09 | 1991-07-16 | John M. Lucas | Cable insulation eccentricity and diameter monitor |
US5636259A (en) * | 1995-05-18 | 1997-06-03 | Continental X-Ray Corporation | Universal radiographic/fluoroscopic digital room |
-
2000
- 2000-03-31 AU AU45034/00A patent/AU4503400A/en not_active Abandoned
- 2000-03-31 EP EP00926517.4A patent/EP1173751B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2000-03-31 WO PCT/US2000/040013 patent/WO2000058718A1/en active Application Filing
- 2000-03-31 JP JP2000608165A patent/JP4786798B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5116984A (en) * | 1974-08-02 | 1976-02-10 | Hitachi Ltd | X senoryokusokuteisochi |
US4095103A (en) * | 1976-03-12 | 1978-06-13 | Northwestern University | Apparatus and method for determination of residual stress in crystalline substances |
JPS59154348A (ja) * | 1983-02-18 | 1984-09-03 | カナダ国 | 多結晶性試料における残留応力の測定方法と測定装置 |
JPS61212749A (ja) * | 1985-03-18 | 1986-09-20 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 疲労損傷検出法 |
JPH09257602A (ja) * | 1996-03-19 | 1997-10-03 | Hitachi Constr Mach Co Ltd | X線応力測定装置 |
JPH10176963A (ja) * | 1996-12-18 | 1998-06-30 | Hitachi Constr Mach Co Ltd | X線応力測定装置および局部電解加工装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2000058718A9 (en) | 2002-08-01 |
EP1173751A4 (en) | 2006-08-23 |
AU4503400A (en) | 2000-10-16 |
WO2000058718A1 (en) | 2000-10-05 |
JP2003526775A (ja) | 2003-09-09 |
EP1173751A1 (en) | 2002-01-23 |
EP1173751B1 (en) | 2018-09-19 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6721393B1 (en) | X-ray diffraction apparatus and method | |
US10656120B2 (en) | Movable detector and methods for inspecting elongated tube-like objects in equipment | |
US5609083A (en) | Method of and an apparatus for sectioning a specimen | |
US20020181650A1 (en) | Apparatuses and methods for non-destructive inspection | |
SE447848B (sv) | Instrument for metning av ytors topografi | |
KR20160106928A (ko) | 충격시험장치 | |
JP2000508765A (ja) | 引っ張り試験用装置 | |
US6668231B2 (en) | Sheet parameter measurement | |
JP4786798B2 (ja) | X線回折装置 | |
EP1817575B1 (en) | Goniometer | |
JP2011232336A (ja) | 光学測定方法および装置 | |
JP3919756B2 (ja) | X線結晶方位測定装置とそれを使用する結晶試料保持装置、並びに、それに使用する結晶定方位切断方法 | |
CN103293058B (zh) | 一种裂纹监测装置 | |
JP2002500771A (ja) | レンズ検査装置 | |
EP1477795B1 (en) | X-ray diffractometer for grazing incidence diffraction of horizontally and vertically oriented samples | |
JPH0622240Y2 (ja) | 携帯用x線回折装置 | |
JP4064705B2 (ja) | 硬度計 | |
JP7485872B2 (ja) | 放射線測定装置 | |
JP3878879B2 (ja) | シャフトの撓み測定方法及びその装置 | |
JP2001336992A (ja) | X線応力測定方法及びx線応力測定装置 | |
CN110238702A (zh) | 用于调整和/或测量刀具的设备 | |
CN107860323A (zh) | 一种激光测径仪检定装置 | |
JPH0731140B2 (ja) | エネルギ−分散型x線回折装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20070329 |
|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20070329 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20091211 |
|
A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20100310 |
|
A602 | Written permission of extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602 Effective date: 20100317 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20100412 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20100709 |
|
A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20101012 |
|
A602 | Written permission of extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602 Effective date: 20101019 |
|
A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20101109 |
|
A602 | Written permission of extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602 Effective date: 20101119 |
|
A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20101208 |
|
A602 | Written permission of extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602 Effective date: 20101215 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20110111 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20110617 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20110714 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Ref document number: 4786798 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140722 Year of fee payment: 3 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
EXPY | Cancellation because of completion of term |