JPH01110244A - 成形製品や中間製品の均質度を測定する方法 - Google Patents

成形製品や中間製品の均質度を測定する方法

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JPH01110244A
JPH01110244A JP62267876A JP26787687A JPH01110244A JP H01110244 A JPH01110244 A JP H01110244A JP 62267876 A JP62267876 A JP 62267876A JP 26787687 A JP26787687 A JP 26787687A JP H01110244 A JPH01110244 A JP H01110244A
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JP
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bulk density
test cell
density
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thickness
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Kazutaka Makino
牧野 和孝
Kotaro Kuramitsu
倉光 鋼太郎
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は焼結固体電子部品、セラミックス成形製品、高
分子成形製品、粉末冶金製品、−船釣粒体製品およびこ
れ等の中間製品の均質性、すなわち、嵩密度や嵩密度分
布を得ることにより、その製品の均質度を測定するため
の方法に関する。
〔従来の技術〕
従来、前記した成形製品あるいはその中間製品の均質度
を測定する方法としては、X線の回折像より焼結固体に
対する残留応力とか、印加応力を求める方法(「回折像
より焼結固体の残留応力、印加応力を求める従来の技術
」日本材料学会線:養賢堂1966年発行、X線応力測
定法209頁)がある。また、X線小角散乱法という方
法が同じく回折像を用いて嵩密度を測定する方法(「回
折像より嵩密度を測定する方法J A、 Guinie
r:Nature、142569(1938年))があ
る。
〔発明が解決しようとする問題点〕
ところで、前記した前者の測定方法にあっては、焼結固
体に対する方法であることから、粉体の成形体に対して
は高い精度が得られず、そのために実用化に至っていな
い。また、後者の測定方法にあっては、1回の測定では
嵩密度分布を得ることができないと共に、前者と同じく
粉体の成形体に対しては高い精度が得られず同様に実用
化されていない。
従って、前記した2つの従来の方法を用いる限り、電子
産業、セラミックス産業等でのファインセラミックス製
品等の成形製品および中間製品の均質性についての管理
が行えないという問題があった。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明は前記した問題点を解決した成形製品および粉体
製品あるいは、それ等の中間製品についての嵩密度と嵩
密度分布を同時に測定して、製品の管理を容易ならしめ
んとするもので、その手段は、平均嵩密度および厚みが
判っているレファレンスセルを2つ用意して夫々の濃淡
画像を得ると共に画像処理して任意の点における濃淡度
の読みを得てLambert−Beerの法則を利用し
て成形製品によって決まる吸光係数と、対象の幾何学的
条件、X線等の放射線撮影、現像、焼付は条件等によっ
て決まる定数を得、次いで、未知のテストセルを用いて
前記と同様な手法で濃淡度の読みを得て、この読みと、
前記手法によって得た2つの未知数であった吸光係数お
よび定数、テストセルの厚みからLambert−Be
erの法則によって嵩密度を得ること、並にこのように
得られた嵩密度をテストセルの全面にわたってスキャニ
ングしながら求め集積することにより嵩密度分布を得る
成形製品や中間製品の均質度を測定する方法によってな
される。
(発明の実施例〕 以下、本発明の一実施例を図面と共に説明する。
まず、嵩密度ρβ(g/cd)は単位体積中の粉体重量
であるから、 ρ =ρ (1−ε)   ・・・(1)β  P で表わされる。
ここで、ρP:真密度(質量)、ε:空間率。
1−ε:充填率である。
そして、ある成形製品あるいは中間製品に放射線(例え
ばX線、以下X線とする)を透過させると、X線はその
進行方向上に存在する粉粒体によって吸収される。透過
率がLambert−Beerの法則に従うとすれば、
成形製品あるいは中間製品によるX線の透過率は、X線
の進行方向に存在する粉粒体の全容積に依存し、かつ、
その増加に対しである一定の関係をもって減少する。こ
の関係は、透過率の対数と、全容積(嵩密度×厚さ)と
の間に線形関係(−次間数的な関係)で表わされる。す
なわち、 ここで、Io:入射X線強度、I:透過X線強度、J:
厚さ、K:成形製品あるいは中間製品によって決まる吸
光係数である。
よって、この(2式を前記(1)式に代入すると、すな
わち、この(3)式から前記した透過率I / I o
の対数と、全容積との間に線形関数があることがわかる
而して、X線透過量は成形製品あるいは中間製品のX線
透過像(X線写真あるいは透過画像)に濃淡度として表
われる。従って、この濃淡度の読みに工夫を加え、前記
(1)!2]式を適用することによって、簡単に嵩密度
と嵩密度分布を測定することが可能としたのが本発明の
要旨である。
すなわち、濃淡度の読みからX線透過率および吸光係数
を定める方法は以下の通りである。
X線透過率(1/Io)は濃淡度と比例関係にある。
そして、前記した(2)式より ■ が成立するようなkおよびKを求めることとなる。
なお、k:対象の幾何学的条件、X線撮影、現像、焼付
は条件等によって決まる定数、K:対象の物質に一定で
ある吸光係数である。
そこで、前記におよびKを求める方法について第1図と
共に説明する。
1はシールドボックス、2は該シールドボックス1内に
設置されたX線照射器、3はX線フィルムである。そし
て、X線フィルム3の前には全体の平均嵩密度が判明し
ているレファレンスセル4にして、例えば、真密度が判
明している粉粒体を一定大きさの容器内に充填して圧縮
および焼結したものであるから、平均嵩密度ρ  は算
出可能となっている。
β1 このように、レファレンスセル4をX線フィルム3の前
に配置し、X線透過像をX線フィルム3によって得る。
そして、このように得られたX線フィルム3の画像から
公知の画像処理機5により濃淡分布を得た後、該画像処
理機5にて平均濃淡度を測定し、その値を濃淡度の読み
R1とすると、前記した(4)式より、 R+ −1oq k−−K・ρ  ・j ・・・(5)
β1 が得られる。
さらに、前記したレファレンスセル4を2枚重ね、すな
わち、厚さを2倍にして、前記と同じくX線透過像を得
ると共に画像処理機5により平均濃淡度を測定し、その
値を濃淡度の読みR2とすると、前記したと同様に、R
21ogk=−K・ρ  ・2ノ ・・・(6)β1 が得られる。
従って、[5)、[6]式の連立方程式をコンピュータ
6で解いてkとKを得ることができる。
なお、前記(6)式においては、(5)式においそ使用
したレファレンスセル4を2枚重ねたものについて説明
したが、平均嵩密度ρβ2が判っている別のレファレン
スセルを使用しても良い。そして、前記したと同様にX
線透過像を得た後に、画像処理機5によって平均濃淡度
を測定し、その濃度の読みをR’2とすると、 R’2−100  k=−K・ρ   ・」 ・・・(
刀β2 が得られる。
この場合も、前記(5)式との連立方程式をコンピュー
タ6で解くことによりkとKとを得ることができる。
ところで、前記した(5)、(6)式あるいは(5)。
(方式の連立方程式を解くとkとKの値が判るので、前
記した(4)式を変形した を求めることが可能となる。
そこで、嵩密度、嵩密度分布を知ろうとするテストセル
を第1図におけるレファレンスセル4に代え載置すると
共にX線透過像をX線フィルム3によって得る。次いで
、このX線フィルム3を画像処理機5にかけて画像処理
を行い画像をスキャニングさせながら各点の濃淡度の読
みRXを得れば、テストセルの厚みJが前もって判って
いることからコンピュータ6にて前記(8)式の計算が
行われ、従って、テストセルフのある部分における嵩密
度ρ  が得られる。
RX このように、ある点における嵩密度ρβ8が判れば、こ
れをテストセルフの全面にわたってスキャニングしなが
ら集積すれば第2図に示す如き嵩密度分布を得ることが
できるものである。
なお、前記した方法はレファレンスセル4およびテスト
セルフの何れもX線等の放射線によって濃淡度の画像を
得たものについて説明したが、感圧紙濃淡画像を用いる
こともできる。これは、感圧紙上に対象粉粒体材料をセ
ットし、外部圧縮応力を印加することによって得られる
ものである。そして、得られた濃淡画像を前記したX線
フィルム3による濃淡画像と同様に画像処理機5によっ
て任意の点の濃淡度の読みが得られるので、[5)、(
6)または(5)i7)式の連立方程式を作り、これを
コンピュータ6によって解けば嵩密度ρβが得られる。
〔発明の効果〕
本発明は前記したように、簡単な測定および簡単な計算
によって成形製品および中間製品の嵩密度、嵩密度分布
を求めることができるので、この値からその製品の力学
的強度の品質管理が行え、従って、焼結固体製品、粉末
冶金製品、一般粉体製品、セラミックス製品等の管理が
容易に行える等の効果を有するものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の方法に用いる試験装置のブロック図、
第2図は本発明方法によって得られた嵩密度分布線部で
ある。 2・・・X線照射器、3・・・X線フィルム、4・・・
レファレンスセル、5・・・画像処理機、6・・・コン
ピュータ、7・・・テストセル。 2・・・Xll照射器、3・・・X線フィルム    
  /。 0m 4・・・レファレンスセル、5・・・画像処理機6・・
・コンピュータ、7・・・テストセル第1図 第 2 図 Y  臭イテ (Cm) 。 X 中(cm)

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)平均嵩密度および厚みが判っているレファレンス
    セルを2つ用意して夫々の濃淡画像を得ると共に画像処
    理して任意の点における濃淡度の読みを得てLambe
    rt−Beerの法則を利用して成形製品によって決ま
    る吸光係数と、対象の幾何学的条件、放射線撮影、現像
    、焼付け条件等によつて決まる定数を得、次いで、未知
    のテストセルを用いて前記と同様な手法で濃淡度の読み
    を得て、この読みと、前記手法によって得た2つの未知
    数であった吸光係数および定数、テストセルの厚みから
    Lambert−Beerの法則によって嵩密度を得る
    ことを特徴とする成形製品や中間製品の均質度を測定す
    る方法。
  2. (2)平均嵩密度および厚みが判つているレファレンス
    セルを2つ用意して夫々の濃淡画像を得ると共に画像処
    理して任意の点における濃淡度の読みを得てLambe
    rt−Beerの法則を利用して成形製品によつて決ま
    る吸光係数と、対象の幾何学的条件、放射線撮影、現像
    、焼付け条件等によつて決まる定数を得、次いで、未知
    のテストセルを用いて前記と同様な手法で濃淡度の読み
    を得て、この読みと、前記手法によって得た2つの未知
    数であつた吸光係数および定数、テストセルの厚みから
    Lambert−Beerの法則によつて嵩密度を得る
    と共に、前記テストセルにおける濃淡度の読みを、該テ
    ストセルの全面をスキャニングしながら行い各点の嵩密
    度を得、この嵩密度を集積することにより嵩密度分布を
    得るようにしたことを特徴とする成形製品や中間製品の
    均質度を測定する方法。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017073493A1 (ja) * 2015-10-27 2017-05-04 住友ゴム工業株式会社 空気入りタイヤおよび架橋ゴム組成物

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JPS491008U (ja) * 1972-04-03 1974-01-08
JPS58135437A (ja) * 1981-09-25 1983-08-12 ガ−カ−エスエス・フオルシユングスツエントルム・ゲ−ストアハト・ゲゼルシヤフト・ミツト・ベシユレンクテル・ハフツング γ線伝送分析による多成分混合物の平均密度並びに体積配分の検出方法

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