JP6888905B2

JP6888905B2 - 検出信号におけるａ／ｄコンバータの雑音を低減した厚み計装置

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Publication number: JP6888905B2
Application number: JP2015241540A
Authority: JP
Inventors: 栄米川
Original assignee: Toshiba Corp; Toshiba Infrastructure Systems and Solutions Corp
Current assignee: Toshiba Corp; Toshiba Infrastructure Systems and Solutions Corp
Priority date: 2015-12-10
Filing date: 2015-12-10
Publication date: 2021-06-18
Anticipated expiration: 2035-12-10
Also published as: EP3388783B1; TW201732227A; CN108027235B; WO2017098781A1; CN108027235A; TWI641803B; EP3388783A4; KR102113079B1; KR20180039693A; JP2017106837A; EP3388783A1

Description

本発明の実施形態は、厚さ測定装置に関する。

従来、金属板の圧延工程では、圧延された金属板に放射線を照射し、金属板を透過後の放射線の減衰量から、当該金属板の厚さを測定する厚さ測定装置が使用されている。この厚さ測定装置は放射線検出器により放射線を検出し、Ａ／Ｄコンバータにより検出信号をディジタル値に変換し、制御部により板厚を算出している。

また、厚さ測定装置には厚さの測定範囲を広くとったＡ／Ｄコンバータと、厚さの厚い信号レベルに合わせたＡ／Ｄコンバータとを用いて厚いものも薄いものも精度よく測定できるものが知られている。

しかし、Ａ／Ｄコンバータが経年劣化などにより故障し、異常値を出力した場合などは精度の高い厚さの測定ができない、という問題がある。

特開２００６−１８４１８３

本発明が解決しようとする課題は、Ａ／Ｄコンバータの異常状態が発生しても精度の高い厚さ測定ができる厚さ測定装置を提供する。

上記課題を解決するため、実施形態の厚さ測定装置は、測定対象物に放射線を照射する放射線源と、前記測定対象物を介して前記放射線源と対向する位置に配置され、前記測定対象物を透過した放射線を検出する放射線検出器と、前記放射線検出器に対して各々が独立して接続され、前記放射線検出器からの出力信号をディジタル値に変換する複数のＡ／Ｄコンバータと、前記複数のＡ／Ｄコンバータのディジタル値に基づいて前記測定対象物の厚さを算出する厚さ算出手段と、前記複数のＡ／Ｄコンバータのそれぞれの異常を検出する異常検出手段と、前記異常検出手段により異常が検出されたＡ／Ｄコンバータのディジタル値を、前記厚さ算出手段の算出対象から除外する除外手段と、を具備し、前記複数のＡ／Ｄコンバータのうちのいずれか１つは厚さの測定範囲が広く設定されており、このＡ／Ｄコンバータの出力に基づいて測定対象物の有無を判定する制御部をさらに有する。

第１の実施形態である厚さ測定装置の構成を示すブロック図。第１の実施形態の制御部の動作を示すフローチャート。第１の実施形態のＡ／Ｄコンバータごとの異常検出の例。第２の実施形態のＡ／Ｄコンバータごとの出力信号の遷移図。第３の実施形態である厚さ測定装置の構成を示すブロック図。第３の実施形態の板厚に対する検出信号と雑音との相関図。第４の実施形態である厚さ測定装置の構成を示すブロック図。第４の実施形態の制御部の動作を示すフローチャート。

以下、厚さ測定装置の実施形態を図面に基づき説明する。

（第１の実施形態）
図１は第１の実施形態である厚さ測定装置の構成を示すブロック図である。本実施形態の厚さ測定装置１は放射線源１０と内蔵基準板１１と放射線検出器２０と複数のＡ／Ｄコンバータ３０と制御部４０とを有する。

放射線源１０は測定対象物９０に照射する放射線を照射する装置である。放射線には一例としてＸ線などが挙げられるがこれに限定されるものではない。

内蔵基準板１１は放射線源１０から照射される放射線中に挿入し、予め校正処理を行った検量線パラメータを作成するためのものである。なお、本実施形態および以下の実施形態において内蔵基準板１１は省略しても良い。

放射線検出器２０は測定対象物９０を透過した放射線を検出する装置である。放射線検出器２０は測定対象物９０を介して放射線源１０と対向する位置に配置されている。

複数のＡ／Ｄコンバータ３０はＮ個（Ｎは２以上の自然数）のＡ／Ｄコンバータの集合である。Ｎ個のＡ／Ｄコンバータについて、各々のＡ／Ｄコンバータを３０−１〜３０−Ｎとする。Ａ／Ｄコンバータ３０−１〜３０−Ｎは放射線検出器２０に対して各々が独立して接続されており、放射線検出器２０からの出力信号（放射線検出信号）をディジタル値に変換する。

制御部４０は複数のＡ／Ｄコンバータ３０のそれぞれの異常を検出する異常検出部４１（異常検出手段）と、異常検出手段により異常が検出されたＡ／Ｄコンバータを、測定対象物９０の厚さの算出対象から除外する除外部４２（除外手段）と、複数のＡ／Ｄコンバータ３０のディジタル値に基づいて測定対象物９０の厚さを算出する算出部４３（厚さ算出手段）と、を有する。

以下に本実施形態の厚さ測定装置１による測定対象物９０の厚さの測定について詳述する。厚さ測定装置１の使用者は測定対象物９０の目標値を設定し、厚さ測定装置１は測定対象物９０を圧延工程により目標値の厚さに圧延する。圧延工程により測定対象物９０が放射線源１０と放射線検出器２０との間を流れているとき、放射線源１０はＸ線等の放射線を測定対象物９０に照射する。放射線検出器２０は測定対象物９０を透過した放射線を検出する。

複数のＡ／Ｄコンバータ３０のそれぞれのＡ／Ｄコンバータ３０−１〜３０−Ｎは放射線検出器２０と独立に接続されているため、それぞれのＡ／Ｄコンバータ３０−１〜３０−Ｎが放射線検出器２０からの出力信号をディジタル値に変換する。即ち、ディジタル値はＮ個の値となる。

ここで、複数のＡ／Ｄコンバータ３０の内、あるＡ／Ｄコンバータに故障が発生した場合、当該Ａ／Ｄコンバータが出力するディジタル値から測定対象物９０の厚さを算出すると精度の低下を招く問題がある。

本実施形態の厚さ測定装置１は制御部４０の異常検出手段（異常検出部４１）により当該Ａ／Ｄコンバータが故障していることを検出したとき、除外手段（除外部４２）により当該Ａ／Ｄコンバータを厚さ算出の対象から除外する。

図２は第１の実施形態の制御部４０の動作を示すフローチャートである。制御部４０の動作について、図２のフローチャートを用いて説明する。

制御部４０は放射線源１０と放射線検出器２０との間に測定対象物９０が存在するか否かを判定する（ステップＳ１００）。測定対象物９０が存在しない場合（ステップＳ１００のＮＯ）は引き続き測定対象物９０の有無を判定し続ける。測定対象物９０が存在する場合（ステップＳ１００のＹＥＳ）、制御部４０は複数のＡ／Ｄコンバータ３０からＮ個のディジタル値を受信し、変数ｎを１と定義し（ステップＳ１０１）、Ａ／Ｄコンバータ３０−ｎ（Ａ／Ｄコンバータ３０−１）の異常の有無を検出する（異常検出手段、ステップＳ１０２）。

Ａ／Ｄコンバータ３０−ｎに異常を検出した場合（ステップＳ１０２のＹＥＳ）、除外部４２はＡ／Ｄコンバータ３０−ｎを測定対象物９０の厚さの算出対象から除外する（除外手段、ステップＳ１０３）。異常が検出されたＡ／Ｄコンバータ３０−ｎを算出対象から除外した後、または、Ａ／Ｄコンバータ３０−ｎに異常が検出されなかった場合（ステップＳ１０２のＮＯ）、制御部４０は変数ｎがＡ／Ｄコンバータの総数Ｎと同数か判定し（ステップＳ１０４）、異なれば（ステップＳ１０４のＮＯ）変数ｎに１を足し（ステップＳ１０５）、次のＡ／Ｄコンバータ３０−ｎ（Ａ／Ｄコンバータ３０−２）について異常の有無を検出する（異常検出手段、ステップＳ１０２）。

全てのＡ／Ｄコンバータについて異常の有無の検出が完了し、変数ｎがＡ／Ｄコンバータの総数Ｎと同数となったとき（ステップＳ１０４のＹＥＳ）、制御部４０の算出部４３はＡ／Ｄコンバータ３０−１〜３０−Ｎの内、除外されていない物に基づいて、測定対象物９０の厚さを算出する（厚さ算出手段、ステップＳ１０６）。

制御部４０の異常検出手段（異常検出部４１）について図３を用いて説明する。図３はＡ／Ｄコンバータごとの異常検出の例であり、Ａ／Ｄコンバータ３０−１〜３０−３のサンプリング数と各Ａ／Ｄコンバータからの出力信号の遷移図である。複数のＡ／Ｄコンバータ３０内のＡ／Ｄコンバータの数を３個（Ｎ＝３）とする。

横軸は各Ａ／Ｄコンバータのサンプリング数であり、縦軸は各Ａ／Ｄコンバータの出力値である。なお、横軸のサンプリング数は測定対象物９０の厚さの測定についての経過時間としても良い。図３で各Ａ／Ｄコンバータの出力が変化しているのは放射線源１０から放射されるＸ線源量の揺らぎのためであるが、図では判り易くするために誇張して記載してある。

ここで、設定した目標値に対する所定の幅を雑音仕様値Ｎ１とし、制御部４０の異常検出手段（異常検出部４１）は雑音仕様値Ｎ１から各Ａ／Ｄコンバータ３０−１〜３０−３について異常の有無を判定する。

Ａ／Ｄコンバータ３０−１の出力値（実線）は目標値を中心にある幅の雑音を有しているが、当該雑音の幅は雑音仕様値Ｎ１内に収まっている。この場合、制御部４０の異常検出手段（異常検出部４１）はＡ／Ｄコンバータ３０−１の出力値が雑音仕様値Ｎ１内に収まっていることから、異常は無いと判定する。

また、Ａ／Ｄコンバータ３０−２の出力値（点線）はＡ／Ｄコンバータ３０−１と同様に目標値を中心としているが、雑音の幅は雑音仕様値Ｎ１よりも大きい出力を有している。即ち、Ａ／Ｄコンバータ３０−２の出力値の幅は目標値に対する所定の幅としての雑音仕様値Ｎ１の幅以上である。この場合、制御部４０の異常検出手段（異常検出部４１）はＡ／Ｄコンバータ３０−２を異常であると判定する。

さらに、Ａ／Ｄコンバータ３０−３の出力値（一点鎖線）は雑音の幅はＡ／Ｄコンバータ３０−１とほぼ同じ幅であるが中心値が雑音仕様値Ｎ１の範囲以外にある。即ち、Ａ／Ｄコンバータ３０−３の出力値の中心値が目標値に対する所定の幅としての雑音仕様値Ｎ１の幅以外に存在する。この場合も、制御部４０の異常検出手段（異常検出部４１）はＡ／Ｄコンバータ３０−３を異常であると判定する。

制御部４０の除外手段（除外部４２）は本実施形態の異常検出手段（異常検出部４１）により異常と判定されたＡ／Ｄコンバータ３０−２、３０−３の出力値を算出対象から除外する。

制御部４０の厚さ算出手段（算出部４３）はＡ／Ｄコンバータ３０−２、３０−３の出力値であるディジタル値を除外して、測定対象物９０の厚さを算出する。このとき、厚さ算出手段（算出部４３）は内蔵基準板１１の厚さに対する検出信号（Ｉ１）の検量線パラメータを有しており、これを用いて、測定対象物９０の厚さを算出している。

このように第１の実施形態では、Ａ／Ｄコンバータの出力値の幅が所定の雑音仕様値の幅以上になったものと、Ａ／Ｄコンバータの出力値の中心値が所定の雑音仕様値の幅を超える値になったものとを異常として検出している。

以上より、本実施形態の厚さ測定装置はＡ／Ｄコンバータが故障し、異常値を出力した場合であっても、その出力値を厚さ算出の対象から除外するため、測定対象物の厚さについて、精度の高い測定をすることができる。

（第２の実施形態）
第２の実施形態の厚さ測定装置のブロック図は第１の実施形態と同様の構造であり、図１と同様となる。本実施形態の厚さ測定装置は第１の実施形態の厚さ測定装置に対して、異常検出手段（異常検出部４１）による異常の判定方法が相違する。

本実施形態の異常検出手段（異常検出部４１）として、図４を用いて説明する。図４は第２の実施形態のＡ／Ｄコンバータごとの異常検出の例であり、Ａ／Ｄコンバータ３０−１〜３０−３のサンプリング数と各Ａ／Ｄコンバータからの出力信号の遷移図である。複数のＡ／Ｄコンバータ３０内のＡ／Ｄコンバータの数を３個（Ｎ＝３）とする。

横軸は図３と同様に各Ａ／Ｄコンバータのサンプリング数であり、縦軸は各Ａ／Ｄコンバータの出力値である。なお、横軸のサンプリング数は測定対象物９０の厚さの測定についての経過時間としても良い。

図４のＤ１からＤ３はそれぞれ、Ａ／Ｄコンバータ３０−１からＡ／Ｄコンバータ３０−３の出力値についての分布である。また、ＤａはＡ／Ｄコンバータ３０−１からＡ／Ｄコンバータ３０−３のすべての出力値についての分布である。

Ａ／Ｄコンバータ３０−１の出力値の中心値をμ１、Ａ／Ｄコンバータ３０−２の出力値の中心値をμ２、Ａ／Ｄコンバータ３０−３の出力値の中心値をμ３とし、Ａ／Ｄコンバータ３０−Ｎの出力値の中心値をμＮとする。

Ａ／Ｄコンバータ３０−１からＡ／Ｄコンバータ３０−Ｎまでのすべての出力値についての中心値をμａとする。

Ａ／Ｄコンバータ３０−１からＡ／Ｄコンバータ３０−Ｎまでのすべての出力値についての標準偏差をσａとする。

ここで、制御部４０の異常検出手段（異常検出部４１）は、各Ａ／Ｄコンバータの出力値の中心値μｉ（ｉ＝１〜Ｎ）について、以下の式（１）が成り立つか否かで各Ａ／Ｄコンバータの異常の有無を判定する。

μａ−σａ＜ μｉ＜ μａ＋σａ（ｉ＝１〜Ｎ）‥‥式（１）
Ａ／Ｄコンバータの出力値の中心値μｉについて、式（１）が成り立つ場合は、中心値μｉは標準偏差の範囲σａ内にあるため、異常検出手段（異常検出部４１）は当該Ａ／Ｄコンバータに異常は無いと判定する。

Ａ／Ｄコンバータの出力値の中心値μｉについて、式（１）が成り立たない場合は、中心値μｉは標準偏差の範囲σａ以外にあるため、異常検出手段（異常検出部４１）は当該Ａ／Ｄコンバータは異常であると判定する。

図４におけるＡ／Ｄコンバータ３０−１からＡ／Ｄコンバータ３０−３の例では、Ａ／Ｄコンバータ３０−１の中心値μ１およびＡ／Ｄコンバータ３０−３の中心値μ３は標準偏差の範囲（μａ±σａ）内にある。このため、異常検出手段（異常検出部４１）はＡ／Ｄコンバータ３０−１およびＡ／Ｄコンバータ３０−３に異常は無いと判定する。

Ａ／Ｄコンバータ３０−２の中心値μ２は標準偏差の範囲（μａ±σａ）以外にある。このため、異常検出手段（異常検出部４１）はＡ／Ｄコンバータ３０−２は異常であると判定する。

制御部４０の除外手段（除外部４２）は本実施形態の異常検出手段（異常検出部４１）により異常と判定されたＡ／Ｄコンバータ３０−２の出力値を算出対象から除外する。

制御部４０の厚さ算出手段（算出部４３）Ａ／Ｄコンバータ３０−２の出力値であるディジタル値を算出対象から除外して、測定対象物９０の厚さを算出する。このとき、厚さ算出手段（算出部４３）は内蔵基準板１１の厚さに対する検出信号（Ｉ１）の検量線パラメータを有しており、これを用いて、測定対象物９０の厚さを算出している。

このように第２の実施形態では、Ａ／Ｄコンバータの出力値の中心値に基づく標準偏差の範囲以外になったものを異常として検出している。

第２の実施形態の厚さ測定装置の異常検出手段（異常検出部４１）により異常が無いと判定されたＡ／Ｄコンバータが複数ある場合に、当該複数のＡ／Ｄコンバータの出力値の平均により測定対象物９０の厚さを算出する。厚さ算出部４３は異常でないＡ／Ｄコンバータ３０−１〜３０−Ｎの平均値（３０−１＋３０−２＋３０−３）／Ｎを求めることにより測定値を求める。これによりＳ／Ｎ比が1/√nに低下する。

測定対象物９０の厚さの測定において、厚さ算出手段（算出部４３）は複数のＡ／Ｄコンバータの出力値の平均を算出することで、雑音成分の緩和をすることが可能となる。

以上より、本実施形態の厚さ測定装置はＡ／Ｄコンバータが故障し、異常値を出力した場合であっても、その出力値を厚さ算出の対象から除外するため、測定対象物９０の厚さについて、雑音成分を緩和した、精度の高い測定をすることができる。

（第３の実施形態）
第３の実施形態の厚さ測定装置のブロック図は図５に示すように、複数のＡ／Ｄコンバータの内、１つのＡ／Ｄコンバータについて測定範囲をフルスケールとしたものであり、制御部４０はこのＡ／Ｄコンバータの出力に基づいて測定対象物の有無判定を行う。本実施形態の厚さ測定装置は、第１の実施形態および第２の実施形態の測定装置の複数のＡ／Ｄコンバータの内の１つをフルスケールに設定したものである。本実施形態では、Ａ／ＤコンバータをＮ個とし、Ｎ番目のＡ／Ｄコンバータをフルスケールに設定する。

測定対象物９０が所定の厚さを有しているときは板厚Ｔと検出信号Ｉは線形となるが、板厚Ｔが薄いときはＡ／Ｄコンバータの電気ノイズの影響により検出信号Ｉが板厚Ｔに対して非線形となる。ここで、検出信号Ｉが板厚Ｔに対して線形となる領域を線形領域、非線形となる領域を非線形領域とする。

また、板厚Ｔが所定の厚さよりも厚いときは、検出信号Ｉが小さく、雑音Ｎ（Ｓ／Ｎ比）が大きくなる。

従来のＡ／Ｄコンバータ１つのみで板厚測定と板の有無判定とを行う場合、板厚Ｔが薄く非線形領域にあるときや、板厚Ｔが所定の厚さよりも厚いときは測定対象物９０の厚さを精度良く測定することは困難であった。

また、測定対象物９０の厚さ測定用のＡ／Ｄコンバータと、測定対象物９０の有無判定を行うフルスケールのＡ／Ｄコンバータとが１つずつ有し、厚さ測定用のＡ／Ｄコンバータが故障して異常な値を出力した場合、精度よく連続的に測定対象物９０の厚さを測定することはできない。

本実施形態の厚さ測定装置は、測定対象物９０の有無判定用Ａ／Ｄコンバータと複数の厚さ測定用のＡ／Ｄコンバータとを有している。そして、板の有無判定を行いつつ、異常検出手段（異常検出部４１）により、厚さ測定用のあるＡ／Ｄコンバータに異常が検出された場合は、除外手段（除外部４２）が当該Ａ／Ｄコンバータを除外し、厚さ算出手段（算出部４３）が測定対象物９０の厚さを算出する。

図５の例ではフルスケールのＡ／Ｄコンバータ３０−Ｎの出力に基づいて制御部４０が板の有無判定を行い、厚さ測定用のＡ／Ｄコンバータ３０−１〜３０−３が測定対象物９０の厚さを測定する。異常検出手段（異常検出部４１）は実施形態１または実施形態２の異常検出手段（異常検出部４１）と同様であり、厚さ測定用のＡ／Ｄコンバータ３０−１〜３０−３について異常の有無を判定する。

図６は第３の実施形態の板厚に対する検出信号と雑音との相関図である。横軸は測定対象物９０の板厚Ｔである。左の縦軸は板厚Ｔに対するＡ／Ｄコンバータの検出信号Ｉであり、右の縦軸は板厚Ｔに対する検出信号Ｉの雑音（Ｓ／Ｎ比）Ｎである。

検出信号Ｉ１は厚さ測定用のＡ／Ｄコンバータの検出信号であり、検出信号Ｉ２は板の有無判定用Ａ／Ｄコンバータの検出信号である。検出信号Ｉ１、Ｉ２は放射線検出器２０で検出される電流値であり、この検出信号より検量線が算出される。

検出信号Ｉ２は板厚Ｔが大きい領域では線形性を有し、板厚Ｔが小さい領域では板厚Ｔが小さくなるほど、検出信号の変化が大きくなる。以下、板厚Ｔが大きい領域を線形領域とし、小さい領域を非線形領域とする。

検出信号Ｉ１はＡ／Ｄコンバータの測定入力範囲を線形領域に設定することで、線形領域で板厚Ｔが小さくなるほど、検出信号の変化が大きくなる。このため、線形領域では板の有無判定用Ａ／Ｄコンバータよりも精度良く測定対象物９０の厚さを測定することが可能となる。

また、雑音（Ｓ／Ｎ比）Ｎは非線形領域では板厚Ｔが小さくなるほど、検出信号の変化が大きくなり、線形領域では板厚Ｔが所定の厚さまではほぼ一定となる。

制御部４０の厚さ算出手段（算出部４３）は測定対象物９０の厚さに対する検出信号Ｉ１、Ｉ２の検量のパラメータを有しており、これを用いて、測定対象物９０の厚さを算出している。

以上より、本実施形態の厚さ測定装置は、厚さ測定用のＡ／Ｄコンバータと測定対象物９０の有無判定用Ａ／Ｄコンバータとを用いて測定対象物９０の厚さを測定し、更に厚さ測定用のＡ／Ｄコンバータの異常を検出して、除外するため精度よく測定をすることができる。

（第４の実施形態）
図７は第４の実施形態である厚さ測定装置の構成を示すブロック図である。本実施形態の厚さ測定装置は第３の実施形態において、異常検出手段（異常検出部４１）により測定対象物９０の有無判定用Ａ／Ｄコンバータ３０−４が異常であることを検出したとき、制御部４０が、他のＡ／Ｄコンバータの厚さの測定範囲を広く変更するスケール変更信号を厚さ測定用のＡ／Ｄコンバータに送信し、変更後の出力に基づいて測定対象物の有無を判定する。

本実施形態では、Ａ／ＤコンバータをＮ個とし、Ｎ番目のＡ／Ｄコンバータをフルスケールに設定する。

測定対象物９０の有無判定用Ａ／Ｄコンバータ３０−Ｎが故障した場合でも、板厚Ｔが非線形領域にあるときは測定対象物９０の有無を判定し、厚さを精度良く測定する必要がある。

本実施形態の厚さ測定装置は、測定対象物９０の有無判定用Ａ／Ｄコンバータ３０−Ｎが異常検出手段（異常検出部４１）により異常と判定された場合は、制御部４０がＡ／Ｄコンバータ３０−Ｎを除外して他のＡ／Ｄコンバータの厚さの測定範囲を広く変更し、変更後の出力に基づいて測定対象物９０の有無を判定する。

図８は第４の実施形態の制御部４０の動作を示すフローチャートである。制御部４０の動作について、図８のフローチャートを用いて説明する。

Ａ／Ｄコンバータ３０−ｎに異常を検出した場合（ステップＳ１０２のＹＥＳ）、制御部４０はＡ／Ｄコンバータ３０−ｎを測定対象物９０の厚さの算出対象から除外する（除外手段、ステップＳ１０３）。

異常が検出されたＡ／Ｄコンバータ３０−ｎを算出対象から除外した後、Ａ／Ｄコンバータ３０−ｎが測定対象物９０の有無判定用か否かを判定する（ステップＳ２００）。

Ａ／Ｄコンバータ３０−ｎが測定対象物９０の有無判定用である場合（ステップＳ２００のＹＥＳ）、第２の変数ｍを１と定義し（ステップＳ２０１）、Ａ／Ｄコンバータ３０−（ｎ−ｍ）の異常の有無を検出する（異常検出手段、ステップＳ２０２）。

Ａ／Ｄコンバータ３０−（ｎ−ｍ）に異常を検出しなかった場合（ステップＳ２０２のＮＯ）、制御部４０はＡ／Ｄコンバータ３０−（ｎ−ｍ）を測定対象物９０の有無判定用に設定する（ステップＳ２０３）。このとき、制御部４０はＡ／Ｄコンバータ３０−（ｎ−ｍ）にスケール変更信号を送信する。

Ａ／Ｄコンバータ３０−（ｎ−ｍ）に異常を検出した場合（ステップＳ２０２のＹＥＳ）、第２の変数ｍに１を足し（ステップＳ２０４）、次のＡ／Ｄコンバータ３０−（ｎ−ｍ）について異常の有無を検出する（異常検出手段、ステップＳ２０２）。

Ａ／Ｄコンバータ３０−ｎに異常に異常が検出されなかった場合（ステップＳ１０２のＮＯ）、または、Ａ／Ｄコンバータ３０−ｎが測定対象物９０の有無判定用でない場合（ステップＳ２００のＮＯ）、または、Ａ／Ｄコンバータ３０−（ｎ−ｍ）を測定対象物９０の有無判定用に設定した場合（ステップＳ２０３）、制御部４０は第１の変数ｎがＡ／Ｄコンバータの総数Ｎと同数か判定し（ステップＳ１０４）、異なれば（ステップＳ１０４のＮＯ）第１の変数ｎに１を足し（ステップＳ１０５）、次のＡ／Ｄコンバータ３０−ｎ（Ａ／Ｄコンバータ３０−２）について異常の有無を検出する（異常検出手段、ステップＳ１０２）。

全てのＡ／Ｄコンバータについて異常の有無の検出が完了し、第１の変数ｎがＡ／Ｄコンバータの総数Ｎと同数となったとき（ステップＳ１０４のＹＥＳ）、制御部４０の算出部４３はＡ／Ｄコンバータ３０−１〜３０−Ｎの内、除外されていない物に基づいて、測定対象物９０の厚さを算出する（厚さ算出手段、ステップＳ１０６）。

図７の例において、Ｎ＝４とした場合ではフルスケールのＡ／Ｄコンバータ３０−４が板の有無判定を行い、厚さ測定用のＡ／Ｄコンバータ３０−１〜３０−３が測定対象物９０の厚さを測定する。異常検出手段（異常検出部４１）は厚さ測定用のＡ／Ｄコンバータ３０−１〜３０−３と測定対象物９０の有無判定用Ａ／Ｄコンバータ３０−４について異常の有無を判定する。

制御部４０は異常検出手段（異常検出部４１）により測定対象物９０の有無判定用Ａ／Ｄコンバータ３０−４に異常が認められたとき、厚さ測定用のＡ／Ｄコンバータ３０−３を測定対象物９０の有無判定用Ａ／Ｄコンバータに変更して、測定対象物９０の厚さの測定を続ける。

以上より、本実施形態の厚さ測定装置は、測定対象物の有無判定用Ａ／Ｄコンバータが故障し、異常値を出力した場合であっても、測定対象物の有無を判定し、厚さについて、連続して精度よく測定をすることができる。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、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。これら新規な実施形態は、そのほか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。これら実施形態やその変形は、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。

１０‥‥放射線源、
１１‥‥内蔵基準板、
２０‥‥放射線検出器、
３０‥‥複数のＡ／Ｄコンバータ、
３０−１、３０−２、３０−３、３０−Ｎ‥‥Ａ／Ｄコンバータ、
４０‥‥制御部、
４１‥‥異常検出部、
４２‥‥除外部、
４３‥‥算出部、
９０‥‥測定対象物。

Claims

測定対象物に放射線を照射する放射線源と、
前記測定対象物を介して前記放射線源と対向する位置に配置され、前記測定対象物を透過した放射線を検出する放射線検出器と、
前記放射線検出器に対して各々が独立して接続され、前記放射線検出器からの出力信号をディジタル値に変換する複数のＡ／Ｄコンバータと、
前記複数のＡ／Ｄコンバータのディジタル値に基づいて前記測定対象物の厚さを算出する厚さ算出手段と、
前記複数のＡ／Ｄコンバータのそれぞれの異常を検出する異常検出手段と、
前記異常検出手段により異常が検出されたＡ／Ｄコンバータのディジタル値を、前記厚さ算出手段の算出対象から除外する除外手段と、を具備し、
前記複数のＡ／Ｄコンバータのうちのいずれか１つは厚さの測定範囲が広く設定されており、このＡ／Ｄコンバータの出力に基づいて測定対象物の有無を判定する制御部をさらに有する、
厚さ測定装置。
前記異常検出手段は、対象物を透過した放射線を検出したときの前記Ａ／Ｄコンバータの出力値の幅が目標値に対する所定の幅以上になったときに異常であると検出する、
請求項１記載の厚さ測定装置。
前記異常検出手段は、対象物を透過した放射線を検出したときの前記Ａ／Ｄコンバータの出力値の中心値に基づいて前記Ａ／Ｄコンバータの異常を検出する、
請求項１記載の厚さ測定装置。
前記異常検出手段は、対象物を透過した放射線を検出したときの前記Ａ／Ｄコンバータの出力値の中心値が目標値に対する所定の幅にないときに異常であると検出する、
請求項３記載の厚さ測定装置。
前記異常検出手段は、対象物を透過した放射線を検出したときの前記Ａ／Ｄコンバータの出力値の中心値が前記複数のＡ／Ｄコンバータの出力値の中心値に基づく標準偏差の範囲以外になったときに異常であると検出する、
請求項３記載の厚さ測定装置。
前記厚さ算出手段は前記複数のＡ／Ｄコンバータのディジタル値の平均値を測定対象物の厚さとして算出する、
請求項１乃至請求項５のいずれか１項記載の厚さ測定装置。
前記制御部は、前記異常検出手段により前記測定対象物の有無判定用Ａ／Ｄコンバータが異常であることを検出したとき、他のＡ／Ｄコンバータの厚さの測定範囲を広く変更して、変更後の出力に基づいて測定対象物の有無を判定する、
請求項１乃至請求項６のいずれか１項記載の厚さ測定装置。