JPS62232547A - X-ray fluoroscopic observation apparatus for metal - Google Patents

X-ray fluoroscopic observation apparatus for metal

Info

Publication number
JPS62232547A
JPS62232547A JP61076008A JP7600886A JPS62232547A JP S62232547 A JPS62232547 A JP S62232547A JP 61076008 A JP61076008 A JP 61076008A JP 7600886 A JP7600886 A JP 7600886A JP S62232547 A JPS62232547 A JP S62232547A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
image
ray
fluoroscopic
metal
converting
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.)
Pending
Application number
JP61076008A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kenichiro Suzuki
健一郎 鈴木
Kenji Murata
村田 賢治
Kyoji Nakanishi
中西 恭二
Masao Oguchi
征男 小口
Kunihiko Tamon
田門 邦彦
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JFE Steel Corp
Philips Japan Ltd
Original Assignee
Philips Japan Ltd
Kawasaki Steel Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Philips Japan Ltd, Kawasaki Steel Corp filed Critical Philips Japan Ltd
Priority to JP61076008A priority Critical patent/JPS62232547A/en
Publication of JPS62232547A publication Critical patent/JPS62232547A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N23/00Investigating 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
    • G01N23/02Investigating 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 transmitting the radiation through the material
    • G01N23/04Investigating 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 transmitting the radiation through the material and forming images of the material
    • G01N23/043Investigating 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 transmitting the radiation through the material and forming images of the material using fluoroscopic examination, with visual observation or video transmission of fluoroscopic images

Abstract

PURPOSE:To drastically enhance a signal/noise ratio and to perform the accurate X-ray fluoroscopy of a metal with density resolving power, by a method wherein X-rays transmitting through a test piece is converted to an image to pick up said image and, further, the picked-up image is converted to an image suitable for observation by an image processing means. CONSTITUTION:X-rays emitting from an X-ray generator 8 and collimated by a collimator lens 12 irradiate the test piece 16 melted and injected in the casting mold 18 in a heating apparatus 20 in order to reproduce V-shaped segregation. The image converted by an image convertor 24 is picked up by a camera 28 to be guided to an image processing unit 30 and the image pickup signal of the test piece hourly advancing in solidification is sent. A signal/noise ratio is improved on the basis of time integration and moving average by the unit 30 and the change of a fluoroscopic image is extracted on the basis of the difference between images to display an image and, further, a gray level is adjusted to be outputted to an image recording apparatus 32. Therefore, the signal/noise ratio of the fluoroscopic X-ray image is enhanced drastically and the accurate X-ray fluoroscopy of a metal can be performed with high density resolving power.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention] 【産業上の利用分野】[Industrial application field]

本発明は、金属用X線透視観察装茸に係り、特に、鋼塊
、連続鋳造鋳片の凝固過程の追跡や製品、半製品中の欠
陥の足囲に用いるのに好適な、金属用X線透視観察装置
に関する。
The present invention relates to an X-ray fluoroscopic observation device for metals, and in particular, it is suitable for tracking the solidification process of steel ingots and continuously cast slabs, and for detecting defects in products and semi-finished products. This invention relates to a fluoroscopic observation device.

【従来の技術】[Conventional technology]

一般に、鋼塊や連続鋳造鋳片の凝固過程の追跡に関して
は、固液界面進行状況の追跡、■、逆V偏析生成過程の
追跡、凝固初期のブローホール、末期の収縮孔形成過程
の追跡、鋳型−鋼塊表面の空気間隙、スラグフィルム(
連続鋳造)の形成過程の追跡等が行われている。又、製
品や半製品中の欠陥の定量に関しては、介在物、気泡の
分別窓■や割れの定量が行われている。 しかしながら、鋼や非鉄金属の凝固過程の追跡を凝固進
行中に行うことは極めて困難である。従って従来は、非
溶解性棒の到達距離による、いわゆるバーテストや、液
相あるいは固相1!1lyA度への到達時間による熱電
対法や、残液を排出するブレークアウト法等により、極
めてマクロ的な追跡が行われていたに過ぎず、凝固過程
を凝固後の鋳片の組織から推定する方法が一般的であっ
た。 一方、金属鋳造品や加工品中には、気孔や割れの他、非
金属介在物も多数存在する。これらの欠陥のX線透過に
よる検出は、透過X1affiの多少を工業用フィルム
に定着させ、これを測定することによって行われおり、
製品の品質管理に利用されている。これは、この種の欠
陥を内蔵する個所の密度が、正常な個所に比べて低いこ
とを利用して行うものであり、この方法により、直径5
0μm程度の気孔や介在物の検出が行われている。
In general, regarding the tracking of the solidification process of steel ingots and continuously cast slabs, tracking of the progress of the solid-liquid interface, tracking of the inverted V segregation formation process, tracking of the blowhole formation process at the early stage of solidification, and the formation process of shrinkage pores at the final stage, Mold - air gap on the surface of the steel ingot, slag film (
The formation process of continuous casting is being tracked. In addition, regarding the quantification of defects in products and semi-finished products, inclusions, bubble separation windows and cracks are quantified. However, it is extremely difficult to track the solidification process of steel or nonferrous metals during solidification. Therefore, in the past, very macroscopic methods were used, such as the so-called bar test based on the reach distance of an insoluble rod, the thermocouple method based on the time it took to reach the liquid phase or solid phase of 1!1lyA degrees, and the breakout method that drained the remaining liquid. The most common method was to estimate the solidification process from the structure of the slab after solidification. On the other hand, in addition to pores and cracks, many nonmetallic inclusions also exist in metal castings and processed products. Detection of these defects by X-ray transmission is carried out by fixing some of the transmitted X1affi on an industrial film and measuring it.
It is used for product quality control. This is done by taking advantage of the fact that the density of areas containing this type of defect is lower than that of normal areas.
Pores and inclusions of about 0 μm are being detected.

【発明が解決しようとする問題点】[Problems to be solved by the invention]

しかしながら、前着の鋼塊や連続鋳造鋳片の凝固過程の
追跡に用いられる方法のうち、バーテスト法では、非溶
解性の棒の形状や押付は力等により、測定した凝固厚に
差が生じるだけでなく、連続的な測定が困難であり、局
部的な固液界面形状や溶算淵化により融点降下した残溶
鋼の微細な流れ等は知る山もない。又、熱電対法では、
鋼塊内の特定個所の温度の時間変化から凝固の進行を知
るようにしているが、凝固開始時には、温度一時間曲線
上の温度の時間微分値に特異点が現われるため、その検
出は容易であるものの、凝固完了点の検出は困難である
。又、この方法は、特定点の凝固進行状況を知る上では
貴重であるが、二次元的な情報を得ることが実質的に不
可能である。更に、ブーレフアウト法では、ブレークア
ウト時点の残BIA液の物性と排出方法や鋼塊内の位置
によって、排出される固液共存相の位置が異なり、固相
率の高い個所は一般に排出されないのが実情である笠の
問題点を有していた。 従って、いずれの方法によっても、固液界面付近の微細
構造を知ることは実質的に不可能であり、15に、V偏
析ヤ逆V偏析又は収縮孔の形成機構については、推論に
次ぐ推論を瓜ねていたのが実情である。 なお、金属の凝固過程の追跡については、学術報告があ
り、対象とする試験片中にX線を透過さけ1画像変換後
ビデオテープレコーダに記録した例が’3o1idHi
caion and  Casting or Met
als 、 1977 5heffield”の第34
頁に報告されており、この報告では 0,3uFJみの
Aβ−Cu、ΔA −A u合金について600℃まで
の温度範囲で実験が行われている。しかしながら、0゜
3關程度の極薄試料の透過に要するXtQ間は極めて少
くても充分であるが、凝固現象を定量的に把握Jる上で
は薄過ぎるという難点は否めない。叩ら、厚みが0.3
uP2度の揚台、0.3nm厚の溶融金属を保持する非
金属材料との界面張力が無視でさ゛ず、金属の凝固過程
に界面張力の影響という外乱が入り込む一方、凝固過程
で必然的に生じる熱の移動に対する厚みの影響も無視で
きないものとなる。更に、鋼のように凝vA温度が14
00°Cも超えるような揚台は、特に0.3mmという
ような極薄試料では、捉えられた凝固現象が本質的に変
化している危険性が強い等の問題点を有していた。 なお、X線通?!像の直J1観察乃至は画像の記録は、
特に人体中の病巣の発見する目的で広く行われてd3す
、例えば5fI間昭48−95126や特開昭54−4
9089で開示されているが、この場合の被透過物即ち
人体の密度は1前後であり、本願発明が゛対象とする金
属の場合には密度が3以上となるため、このような被検
体に対するX線透視、記録技術は、人体に対するそれと
比べて格段に困難であることは言うまでもない。 凝固先端位置の測定は、鋼塊の凝固や連続鋳造鋳片の凝
固を管理する上で極めて重要であり、このため特に連続
鋳造鋳片については、電磁超音波を用いて、固体、液体
の鋼中の超音波の速度差を利用して、残溶鋼の厚みを測
定する方法も開示されている。しかしながら、この電磁
超音波法により得られる情報は必ずしも中心偏析の管理
等に有効に用い得るわけではない。それは、連続鋳造鋳
片の中心偏析は固相率が0.6以上の粘稠層の中での濃
化溶鋼の移動に追従して起こるものであるが、電磁超音
波は、この種のミクロ的な溶鋼移動は検知困難なためで
ある。 一方、X線を連続鋳造機に用いる試みは全く開示されて
いない。これは、通常のX線管球を用いるフィルム法で
は透過X線口が少なく、時間分解能の点で難点が多い上
、ベータトロンやライナック秀の強力なX線源を用いる
と漏洩線量が過大となり、線源、透過X線検出器にも巨
大な鉛(厚み30 n lf1度)ヤコンクリート(厚
み300nPi!度)装の遮蔽設備が必要となるためで
ある。従って、現実的には、連続EIi造鋳片のような
移動する対象物にX IQi透過する技術は開示されて
いないと推測される。 一方、後者の製品や半製品中の欠陥の定量に関して用い
られている従来のX線透過法では、密度分解能がかなり
低く、介在物と気孔の識別が困難である。又、この種の
欠陥の分布特性の解析は、X線フィルムを透過光で観察
し、個数、大きざを測定Jることから開始されるが、フ
ィルム化し、解析−4るまでかなりの時間を要し、経費
も嵩む等の問題点を有していた。
However, among the methods used to track the solidification process of pre-applied steel ingots and continuously cast slabs, the bar test method does not allow for differences in the measured solidification thickness due to the shape of the non-dissolvable bar, the pressing force, etc. Not only does it occur, but continuous measurement is difficult, and there is no way to know about the fine flow of residual molten steel whose melting point has been lowered due to the local solid-liquid interface shape or melting abyss. Also, in the thermocouple method,
The progress of solidification is known from the time change in temperature at a specific point within the steel ingot, but at the start of solidification, a singular point appears in the time differential value of temperature on the one-hour temperature curve, so it is difficult to detect it. However, it is difficult to detect the point at which solidification is complete. Further, although this method is valuable in knowing the progress of coagulation at a specific point, it is virtually impossible to obtain two-dimensional information. Furthermore, in the Boerefout method, the position of the solid-liquid coexisting phase to be discharged differs depending on the physical properties of the residual BIA liquid at the time of breakout, the discharge method, and the position within the steel ingot, and areas with a high solid phase ratio are generally not discharged. It had a real problem with the cap. Therefore, it is virtually impossible to know the microstructure near the solid-liquid interface by any method, and 15. As for the formation mechanism of V segregation, inverted V segregation, or shrinkage pores, speculation after speculation is necessary. The reality is that the situation was simmering. There is an academic report on tracking the solidification process of metals, and an example of '3o1idHi' is an example in which X-rays are transmitted through a test piece and one image is converted and recorded on a videotape recorder.
Caion and Casting or Met
als, 1977 No. 34 of 5heffield
In this report, experiments were conducted on Aβ-Cu and ΔA-Au alloys of only 0.3 uFJ in a temperature range up to 600°C. However, although an extremely small XtQ distance is sufficient for transmitting an ultrathin sample of about 0°3, there is an undeniable problem that it is too thin for quantitatively understanding the coagulation phenomenon. Beaten, thickness 0.3
The interfacial tension with the non-metallic material that holds the 0.3 nm thick molten metal on the uP2 platform is not ignored, and the disturbance of the interfacial tension enters the solidification process of the metal. The influence of thickness on the resulting heat transfer cannot be ignored. Furthermore, like steel, the vA temperature is 14
Lifting platforms that exceed 00°C have problems such as the strong risk that the captured solidification phenomenon may be essentially changed, especially for ultra-thin samples such as 0.3 mm. By the way, are you an X-ray expert? ! Direct J1 observation of the image or recording of the image is
In particular, d3 is widely used for the purpose of discovering lesions in the human body.
9089, but in this case, the density of the object to be inspected, that is, the human body, is around 1, and in the case of the metal targeted by the present invention, the density is 3 or more. It goes without saying that X-ray fluoroscopy and recording techniques are much more difficult than those for the human body. Measuring the solidification tip position is extremely important in controlling the solidification of steel ingots and continuously cast slabs. For this reason, especially for continuously cast slabs, electromagnetic ultrasonic waves are used to measure solid and liquid steel. A method for measuring the thickness of residual molten steel by utilizing the speed difference of ultrasonic waves inside is also disclosed. However, the information obtained by this electromagnetic ultrasound method cannot necessarily be used effectively for controlling center segregation. This is because the center segregation of continuously cast slabs occurs following the movement of concentrated molten steel in a viscous layer with a solid fraction of 0.6 or more, and electromagnetic ultrasonic waves can This is because physical movement of molten steel is difficult to detect. On the other hand, no attempt has been made to use X-rays in a continuous casting machine. This is because the film method using a normal X-ray tube has a small number of transmitted X-ray apertures, which has many drawbacks in terms of time resolution, and the use of powerful X-ray sources such as Betatron and Linac produces an excessive amount of leakage radiation. This is because the radiation source and the transmitted X-ray detector also require shielding equipment made of giant lead (thickness: 30 nm, 1 degree) and concrete (thickness: 300 nPi! degrees). Therefore, in reality, it is assumed that no technology has been disclosed for transmitting X IQi to a moving object such as a continuous EIi casting slab. On the other hand, the conventional X-ray transmission method used for quantifying defects in the latter products and semi-finished products has a considerably low density resolution, making it difficult to distinguish between inclusions and pores. In addition, analysis of the distribution characteristics of this type of defect begins by observing the X-ray film with transmitted light and measuring the number and size of the defects, but it takes a considerable amount of time to make the film and analyze it. However, there were problems in that it required a lot of time and increased costs.

【発明の目的】[Purpose of the invention]

本発明は、前記従来の問題点を解消1”るべくなされた
もので、透過X線像の信号対雑音比を飛躍的に向上して
、高い密度分解能で金属を的確にX線透視yることが可
能な、微少密度変化の識別に適した金属用xI!2透視
観察装置を提供づることを第1の目的とする。 又、本発明は、製品や半製品等の固体中の空隙(欠陥)
と中実異物の分別室Rに適した金属用XI!2透視観察
装置を提供することを第2の目的とする。 更に、本発明は、鋼塊や連続鋳造鋳片の凝固過程の追跡
に適した金属用X線透視lQ寮装置を提供Jることを第
3の目的とする。
The present invention has been made to solve the above-mentioned conventional problems.It dramatically improves the signal-to-noise ratio of transmitted X-ray images, and enables accurate X-ray observation of metals with high density resolution. The first object of the present invention is to provide an xI!2 fluoroscopic observation device for metals that is suitable for identifying minute density changes.The present invention also aims to identify voids (defects) in solids such as products and semi-finished products.
And XI for metals suitable for solid foreign matter separation room R! A second purpose is to provide a two-perspective observation device. Furthermore, a third object of the present invention is to provide an X-ray fluoroscopy apparatus for metals suitable for tracking the solidification process of steel ingots and continuously cast slabs.

【問題点を解決するための手段】[Means to solve the problem]

本発明は、金属用X線透視観察装置において、コリメー
トされた透視用X線束を測定対象物に向けて照射するX
線投射手段と、該X線投射手段から漏洩するX線量を抑
えるためのX線防護手段と、測定対象物を透過したX線
を画像に変換する画像変換手段と、該透過X線強度に対
応した透視画像をfillする撮像手段と、該撮像信号
を処理して観1ぞに適した画像に変換する画像処理手段
と、処理された画象を少くとも表示又は記録する画像記
録手段とを備えることにより、前記第1の目的を遼成し
Iこものである。 又、本発明の実施態様は、前記X線投射手段を、金属型
ケーシングと軽金gAiiIwAをX線取出し口として
右ザる金属X線管を含むものとしたちのである。 又、本発明の実施態様は、前記画像処理手段を、Idd
像信号の45号対雑音比を改善するための時間積分i能
及び所定時間間隔の移動平均機能と、時間経過に伴なう
撮像信号の変化を電気的に摘出して画像として表示する
ための画像間差分機能と、同−画作内での局所的なグレ
イレベルの差を修正するためのグレイレベル調整m能を
含むものとしたものである。 又、本発明の実施態様は、前記移動平均のタイミングと
差分区間のタイミングを変更可能としたものである。 本発明は、又、前記のような金属用X線透視観察装置に
おいて、更に、測定対象物を溶解させろための溶解手段
と、溶解された測定対象物を保持して凝固させるための
凝固手段とを付加することにより、晶記第2の目的を達
成したものである。 又、本発明の実施態様は、前記溶解手段を、高周波によ
り測定対象物を加熱するものとしたものである。 又、本発明の実施態様は、前記凝固手段を、炭素質又は
炭素質耐火物装の容器としたものである。 本発明は、又、前記のような金層用X線透視観察装置に
おいて、更に、少くとも前記X線投射手段、X線防護手
段、画像変換手段及びm像手段を、測定対象部位の移動
に合わせて移動するための移f)+手段を付加すること
によって、前記第3の目的を達成したものである。
The present invention is an X-ray fluoroscopic observation device for metals, in which a collimated fluoroscopic X-ray flux is irradiated toward an object to be measured.
A radiation projection means, an X-ray protection means for suppressing the amount of X-rays leaking from the X-ray projection means, an image conversion means for converting the X-rays transmitted through the object to be measured into an image, and a corresponding to the intensity of the transmitted X-rays. The apparatus comprises: an imaging means for filling a fluoroscopic image, an image processing means for processing the imaging signal and converting it into an image suitable for viewing, and an image recording means for displaying or recording at least the processed image. This accomplishes the first objective. Further, in an embodiment of the present invention, the X-ray projection means includes a metal X-ray tube having a metal casing and a light metal gAiiiIwA as an X-ray extraction port. Further, in an embodiment of the present invention, the image processing means is
It has a time integration function and a moving average function for a predetermined time interval to improve the No. 45 to noise ratio of the image signal, and a function to electrically extract changes in the imaging signal over time and display it as an image. It includes an inter-image difference function and a gray level adjustment function for correcting local gray level differences within the same image. Further, in an embodiment of the present invention, the timing of the moving average and the timing of the difference interval can be changed. The present invention also provides an X-ray fluoroscopic observation apparatus for metals as described above, further comprising a dissolving means for dissolving the object to be measured, and a coagulating means for holding and solidifying the melted object to be measured. By adding this, the second purpose of the Crystal Record was achieved. Further, in an embodiment of the present invention, the melting means heats the object to be measured using high frequency. Further, in an embodiment of the present invention, the solidification means is a container made of carbonaceous or carbonaceous refractory packaging. In the gold layer X-ray fluoroscopic observation apparatus as described above, the present invention further provides at least the X-ray projection means, the X-ray protection means, the image conversion means, and the m-image means for moving the measurement target region. The third objective is achieved by adding a moving means for moving together.

【作用】[Effect]

既に述べたように、金属の凝固過程の直接観察には難点
が多いが、発明者等は試験片を厚み40IllI1以上
の鋼とすべく、多くの実験を展開し、最大試験片1’)
み120m■、試験片の温度する00℃までの試験条f
1を可能とする技術開発を行ったものである。 即ら、本発明は、金属用x1m透視観察装置において、
コリメートされた透視用X線束を測定対象物に向けて照
DAづるXP2投射手段と、該X線投射手段から湿洩り
゛るxla間を抑えるためのX線防護1段と、測定対象
物を透過したX線を画像に変換する画像変換手段と、該
透過XLa強度に対応した透視画像を軸徴するm像手段
と、該撮像信号を処理して観察に適した画像に変換する
画像処理手段と、処理された画像を少くとも表示又は記
録する画像記録手段とを備えている。従って、対象試験
ノ1の厚みと適用温度域を拡大し、凝固過程観察用の装
置としての適用性を飛躍的に高めることができ、更に、
!IIi像信号の信号対雑音比を高め、合わせて時間分
解能を向上することができる。従って、高い密度分解能
で金属を的確にX線透視することが可能となる。 又、前記X線投射手段を、金属線ケーシングと軽金属薄
膜をXIa取出し口として有する金属X線管を含むもの
とした場合には、所定線量のX線束を所要時間に限定し
て照射することが可能となり、過剰のX線を放散するこ
とがない。 又、前記画像処理手段が、撮像信号の信号対雑音比を改
善するための時間積分機能及び所定時間間隔の移動平均
機能と、時間経過に伴なうia信号の変化を電気的に摘
出して画像として表示J゛るだめの画像間差分11能と
、同−画像内での局所的なグレイレベルの差を修正する
ためのグレイレベル調整機能を含むものとした場合には
、信号対雑音比を高めて見易いi像信号を表示すること
ができる。 又、前記移動平均のタイミングと差分区間のタイミング
を変更可能とした場合には、測定対象物の厚み等に応じ
た適切なタイミングを容易に実現することができる。 本発明は、又、前記のような金属用X線透視観察装置に
おいて、更に、測定対象物を溶解させるための溶解手段
と、溶解された測定対象物を保持し゛(凝固させるだめ
の凝固手段とを付加している。 従って、金属製品や半製品の凝固進行状態を容易に観察
することができ、固体中の空隙(欠陥)と中実異物を容
易に分別定量することができる。 又、前記溶解手段を、高周波により測定対象物を加熱す
るものとした場合には、溶解時間を短縮すると共に、溶
融金属の温度調整を容易に行うことができる。 又、前記凝固手段を、炭素質又は炭素質耐火物装の容器
とした場合に、溶融金属との反応がなく、しかもX線吸
収が可及的に少い。 本発明は、又、前記のような金属用X線透過観察装置に
おいて、更に、少なくとも前記X線投(ト)手段、X線
防護手段、画像変換手段及び梶像手段を、測定対象部位
の移動に合わせて移動するための移動手段を付加してい
る。従って、鋼塊や連続鋳造鋳片の凝固進行状況を容易
に観察することができ、その凝固過程を容易に追跡する
ことができる。
As already mentioned, there are many difficulties in directly observing the solidification process of metals, but the inventors conducted many experiments in order to use steel with a thickness of 40IllI1 or more for the test pieces, and the largest test piece was 1').
test strip f up to 00℃
This technology has been developed to make 1 possible. That is, the present invention provides a 1m x 1m perspective observation device for metals.
An XP2 projection means for directing a collimated fluoroscopic X-ray beam toward the object to be measured; a first stage of X-ray protection for suppressing moisture leaking from the X-ray projection means; an image converting means for converting transmitted X-rays into an image; an m-image means for axially characterizing a fluoroscopic image corresponding to the transmitted XLa intensity; and an image processing means for processing the imaging signal and converting it into an image suitable for observation. , and image recording means for displaying or recording at least the processed image. Therefore, the thickness and applicable temperature range of the target test No. 1 can be expanded, and the applicability as a device for observing the solidification process can be dramatically increased.
! The signal-to-noise ratio of the IIi image signal can be increased, and the temporal resolution can also be improved. Therefore, it becomes possible to accurately examine metals with X-rays with high density resolution. Further, when the X-ray projection means includes a metal X-ray tube having a metal wire casing and a light metal thin film as an XIa extraction port, it is possible to irradiate a predetermined dose of X-ray flux for a limited time. This makes it possible to avoid dissipating excessive X-rays. Further, the image processing means has a time integration function and a moving average function at a predetermined time interval for improving the signal-to-noise ratio of the imaging signal, and electrically extracts changes in the IA signal over time. The signal-to-noise ratio can be improved by displaying the difference between images as an image, and if it includes a gray level adjustment function to correct local gray level differences within the same image. It is possible to display an easy-to-see i-image signal by increasing the image quality. Furthermore, if the timing of the moving average and the timing of the difference section can be changed, appropriate timing can be easily achieved depending on the thickness of the object to be measured. The present invention also provides an X-ray fluoroscopic observation apparatus for metals as described above, which further includes a dissolving means for dissolving the object to be measured, and a coagulating means for holding the melted object to be measured (and a coagulating means for solidifying the object). Therefore, the progress of solidification of metal products and semi-finished products can be easily observed, and voids (defects) in solids and solid foreign objects can be easily separated and quantified. When the melting means heats the measurement object with high frequency, the melting time can be shortened and the temperature of the molten metal can be easily adjusted. When the container is made of high-quality refractory packaging, there is no reaction with molten metal, and X-ray absorption is as low as possible. Furthermore, a moving means is added for moving at least the X-ray projection means, the X-ray protection means, the image conversion means, and the imaging means in accordance with the movement of the measurement target part. The progress of solidification of continuously cast slabs can be easily observed, and the solidification process can be easily tracked.

【実施例】【Example】

以下図面を参照して、本発明に係る金属用xa透視観察
装置の実施例を詳細に説明する。 本発明の第1実施例は、金属の凝固時にX線透視を行っ
て、製品や半製品中の欠陥の定量を行うのに適し′たも
のであり、第1図に示す如く、x1!発生装置8と、透
過X線検出装置23と、画像処理装+9j 30と、画
像記録装置32とから主に構成されている。 前記X線発生装f!8には、X線管10が含まれており
、X線取出し口10Aより透視用XIi!東が取出され
、コリメータ12によりX線束周辺部の弱いX線が除か
れる。 前記X線発生装置8としては、透過X線の画像変換器2
4直前でのX線強度Xtを高めるために、発生xfi1
mが大ぎく、又、分解能を向上させるために可及的に点
源であることが望ましい。しかしながら、発生xmia
を高めるに従って、装置から漏洩するX線が過大となり
、これに対処するため鉛等を埋設したコンクリート壁等
の防護壁が必要となると、作業性が著しく劣化してしま
う。又、過剰のX線を可及的に放散しないためには、暖
機11.1間が短いことが好ましく、この場合、所定の
線量のX線束を所要時間に限定して照射することが可能
となる。このような目的には、金属製ケーシングと軽金
属薄膜をX線取出し口10Aとして有する、いわゆる金
属xia管が望ましい。この場合でも、漏giX線社を
可及的に抑えるために、X線管用の防護箱14を設け、
鉛板を鋼製の箱内に装着することが必要である。 前記X線発生装置8から照射されたxliAは、ベリリ
ウム板15を経て測定対象物である試験片するに照射さ
れる。この試験片するは、該試験片するを凝固させるた
めの容器である鋳型18に入れられて、加熱装W120
と共に挿入移動装置22上に配置されている。 試験片するを凝固させる前記鋳型18としては、溶鋼と
の反応がなければ可及的にX線吸収の少ないものが望ま
しく、一般的には、炭素質又は炭素耐火物が鋼の場合に
は適している。勿論、低融点の非鉄金属の場合には、W
juA板やガラス質の物質を用いることもできる。 なお、このような装aでX線透視を行う際には、溶!M
biが限定され、例えば大型鋼塊や大所面運鋳祠の内部
に発生する■状あるいは逆V状の偏析は再現され難い。 従って、本実施例では、■あるいは逆V状偏析を再現す
るために、鋳型18を囲むように該鋳型18を溶鋼性入
館に加熱する加熱装置20を設置している。この加熱v
t置20は、どのような形式であってもよいが、一般的
には溶解時間を短縮でき、しかも、溶鋼の温度調整が容
易な高周波方式のものが便利である。なおX線透視に際
しては、加熱装置20をX線透視領域から外に移動させ
て、透視の妨害にならないようにすることは言うまでも
ない。 X線透視の対象となる試験片するを挿入移動するための
前記挿入移動装η22は、第2図に示すような、試験片
形状に合わせた治具即ち試験片台40の上に試験片する
を支持し、水平方向駆動モータ42.44及び垂直方向
駆動モータ46によって3軸方向、即ち水平面内及び垂
直方向に移動自由とされており、X線光学軸に対する垂
直を維持しつつ、XI!透過面を試料内所要面全域に移
動させることができるようにされている。第2図にJ3
いて、48は試験片収納箱である。 なあ、XIQは透過距離の増加に伴ない減衰するので、
通過用試験片するとX線発生器の距離及び試験片すると
X線の画像への変換器24への距離は可及的に少ないこ
とが望ましい。しかしながら、これらの装置は、いずれ
も高熱に弱いので、必要に応じて例えば°アルミニウム
製の断熱板26を設けることができる。 試験片するを透過し、ベリリウム板15を経て画像変換
器24によって透過X線強度に対応した画像に変換され
た後の画像は、テレビカメラ28で撮像された後、画像
処理装置30に導かれる。 この画像処理装V!130には、凝固の進行に伴ない時
々刻々変化する撮像信号が転送され、該転送両縁の時間
積分、所定vIUN間隔の移動平均、画像間差分、l!
i像内の局所的なグレイレベルの調整等の処理が行われ
る。ここで、時間積分及び移動平均は、撮像信号の信号
対雑音比を改善するためのものであり、又、画像間差分
は、凝固過程追跡時の時間経過に伴なう透視像の変化を
電気的に摘出して画株として表示するためのものである
。更に、画像内の1所的なグレイレベルの調整は、同−
画像内でも、X線光学軸上から離れるに従ってX線Mが
漸減する等の理由により、グレイレベルに差が生じるの
で、これを修正するためのものである。 なお、グレイレベルの調整を行う際には、例えば、厚み
、性状とも均一な試験片を予め透視して、自作上のグレ
イレベルの変化を記憶しておき、これにより実試験に対
して得られた撮像信号を修正する必要がある。 画像処理装置30で処理された画像信号は、画像記録装
置32に送られる。この画−記録装!232は、その記
録タイミングを【iで表わした時、E   1%E  
 i   +  +   、  ・  ・  ・ [i
+jの1個の画像の積分及び平均画像を記録装置に記録
し、必要に応じて順次1を更新して、新しい画像を記録
する。一方、必要に応じて、 L t 十m N t l 十m +1 、” ” L
 i +m +Jの積分及び平均画像と、前記記憶画像
の差分画像を順次iを更新しつつ、新しい画像として前
記画像と同一面に記録する。なお、移動平均タイミング
のj及び差分区間タイミングの膳は、目的に応じて適宜
電気的に変更することができる。 本実施例によれば、X線蹟像信号の画質は飛躍的に向上
し、単一のX線撮像信号では渡合に隠れて視認困難であ
った画像を得ることができる。又、凝固過程追跡時には
、画像のグレイレベル調整ににつでも完全にはliJ!
lIできないグレイレベル変動も差分像により完全に削
除することができ、画像の時IN変化を明瞭に取出すこ
とが可能となる。更に、一定の信号対雑音比の画像を得
るためのX線管10から発生させるxllの所要量をが
なり低下させることができ、従って、漏洩X線量も大幅
に減少させることができる。 次に、前記第1実施例を具体化した第1実験例について
説明する。この第1実験例においては、X線管10とし
て、焦点寸法が直径0.8m、1゜8龍可変型の金属管
を用いている。このX線管によるX 12槍は、320
 kV、10 mAの電源を投入した場合で、軸上20
Onの位置で7000R/1n 、320 kV、5 
mAの電源を投入した場合で、同じ<350OR/Si
nが最大である。コリメータ12としては、厚ざ3 n
の異形鉛板を電動駆動し、内?!!3〜2Onの範囲で
可変でさるように設計した。X線取出し口10Aと試験
片するの中心、試験片するの中心とXI2の画像変換器
24の距離はいずれも3801mとしており、従って、
試験片するの倍率は2倍となっている。なお、X線管1
0及び画像変換器24は、いずれも開口部を有するw4
製箱14.33に設置し、簡単な冷風送風δ34により
50℃以下となるように冷却している。試験鋼塊の形状
は、厚み10〜7011、幅300 n 、高さ300
nであり、内側を気孔の少ない約1On厚のアルミナグ
ラファイト質の平板、外側を1On厚のグラファイト質
平板で製作した鋳型18に注入した。なお、鋳型外側に
は計1011厚のグラファイト平板を断熱のために設け
た。 鋼塊の19みを変更し、移動平均タイミングのj及び差
分区間タイミングの量を変更し、撮像信号の18号対雑
音比及びPB比を求めた。これにより、所定のX線透視
像のPa比を1qるための入射X線量XoとJ、lの関
係を、試験片厚みをパラメータとして求めたところ、第
3図及び第4図に示ずような結果が得られた。図から明
らかな如く、移動平均タイミングjの増加により、鋼塊
のX線透過1gざは著しく増加し、僅かな移動平均によ
りPB比が改善される。又、差分区間タイミングmは、
さほど大ぎく設定しない限りPa比にさほど影響しない
ので、XFj透視の目的に合うように適宜設定すればよ
いことがわかる。 この装置により識別できる密度のゆらぎは、試験片厚み
30mmの場合、0.04 o/dであり、X線透視時
の漏洩X線量は、装置から31の範m1で0.6251
R/hr以下であツタ。 次に、第2実験例として、第1実施例の装置により、厚
み1〜50 mm 、幅300 mm、長さ300mm
の試験片するを挿入し、この試験片中に埋設した人工欠
陥の検出を試みた。その結果、鋼の凝、同時に比較し、
PB比は自然対数で0.3〜0.4改善され、所要xi
iが多少少なくとも、充分なPa比が得られることが判
明した。 第5図は、試験片中の欠陥の円相等径をγ、板厚をd、
欠陥の密度をρとした時のd/γとd、ρの関係を示し
たものである。図から明らかな如く、第5図中の曲線を
コンピュータに記憶させ、試験片厚みと欠陥形状の測定
結果からd/ρを演1′tシ、該曲線に対して如何なる
位置を占めるかを表示することにより、例えば鋼中に存
在する欠陥が気孔であるのか、922.0以上の非金属
介在物なのかを判断し、個別に画像解析等によって形状
分布の表示等を行うことができる。 次に、連続鋳造鋳片の凝固過程の追跡に適した本発明の
第2実施例を詳細に説明する。 この第2実施例は、第6図に示すような、前記第1実施
例と略同様の構成のxl!透視装置を、第7図及び第8
図に示す如く、連続鋳造鋳片50を挾んで水平連続鋳造
機の凝固末端部に水平方向に移動可能に取付けたもので
ある。即ち、前記第1実施例と同様のX線発生装置8及
び透過X線検出Hia23は、いずれもレール54上を
走行する自送車輪52(第8図)を有しており、ロール
51による鋳片50の移動速度と同期して鋳片50と共
にその移動方向(水平方向)に移動するようにされてい
る。 前記X線発生装!!8及び透過X線検出装置23の移動
速度は、鋳片50の移動速度に合わせて、0〜10 m
/l1inの範囲で可変とされ、tt!iriは0゜0
11/sinとされている。なお、透視像の倍率は、鋳
片軸芯部を観察対象とする場合、軸芯と画!&変換器2
4の距離をa、軸芯とX線発生装置8の距離をbとした
Ha/bで与えられ、aが小さい程解像力が向上するの
で、0≦a≦ioo、b/a−0,5〜3.0の範囲で
移動可能な構造としている。 なお、前記X線発生装置8及び透過X線検出装置23は
、いずれも熱的に弱いので、かなりの工夫が必要であり
、この第2実施例では、厚さ0゜3 mmのアルミニウ
ム製断熱板26を通ってX線が入出Jる構造とし、更に
、純窒素ガスにより該断熱板26とX線発生装V18及
び透過X線検出装δ23を冷=]JIする構造としてい
る。 他の点に、ついては前記第1実施例と同様であるので説
明は省略する。 前記第1実験例と同様な装置構成で、X線取出し口10
Aと鋳片50の中心の距離、鋳片50の中心とX1tA
の画像変換器24間の距離をいずれも200 uとし、
鋳片50側に断熱板26を接着した鋼製箱14.33に
X線管10及び画像変換器24をそれぞれ収容して、前
記第1実験例と同様に簡単な冷風送風器34により50
℃以下となるように冷却した。 水平連続鋳f[機でui造した鋳片の代表的な組成は、
C1,0%、Si 0.25%、Mn0.4%、Cr 
1.45%、AJo、010%、Po、010%、So
、005%であり、形状は100n角、鋳造速度は3.
0±0.2 m/sin 、タンディツシュ溶鋼湯度は
1530℃であり、XIl透視装置の移動・b&5造速
度と同期させた。 この結果、連鋳モールド後端より18m付近が凝固末端
であり、通常の鋳造では最終凝固点の0゜5〜1.51
で収縮孔の生成、消滅と収縮孔の残17が観察されるの
に対し、モールド後端より14mで電磁撹拌を施すこと
により、収縮孔の生成、消滅の規模が減少し、残存収縮
孔が著しく小さくなることが確認できた。 なお、前記実施例においては、いずれも、本発明が金属
の溶解、凝固状況の観察や連rtg造鋳片の凝固進行状
態の観察に適用されていたが、本発明の適用範囲はこれ
に限定されず、一般の金属のxIQ透視IQ察にも同様
に適用できることは明らかである。 【発明の効果] 以上説明した通り、本発明によれば、金属のX線透視観
察を高い信号対雑音比で且つ少ない投影X線量で行うこ
とができるという優れた効果を有する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Examples of the xa fluoroscopic observation apparatus for metals according to the present invention will be described in detail below with reference to the drawings. The first embodiment of the present invention is suitable for quantifying defects in products and semi-finished products by performing X-ray fluoroscopy during solidification of metal, and as shown in FIG. 1, x1! It mainly consists of a generator 8, a transmitted X-ray detector 23, an image processing device 30, and an image recording device 32. The X-ray generator f! 8 includes an X-ray tube 10, and a fluoroscopy XIi! The east side is taken out, and the collimator 12 removes weak X-rays around the X-ray bundle. The X-ray generator 8 includes a transmitted X-ray image converter 2.
In order to increase the X-ray intensity Xt just before 4, the generation xfi1
It is desirable that m is large and that the source is a point source as much as possible in order to improve resolution. However, the occurrence xmia
As the number of X-rays increases, the amount of X-rays leaking from the device increases, and if a protective wall such as a concrete wall with buried lead or the like is required to deal with this, the workability will be significantly degraded. In addition, in order to prevent excessive X-rays from being dissipated as much as possible, it is preferable that the warm-up period 11.1 be short, and in this case, it is possible to irradiate a predetermined dose of X-ray flux for a limited time. becomes. For this purpose, a so-called metal xia tube having a metal casing and a light metal thin film as the X-ray extraction port 10A is desirable. Even in this case, in order to suppress leakage as much as possible, a protective box 14 for the X-ray tube is provided.
It is necessary to mount a lead plate inside a steel box. The xliA irradiated from the X-ray generator 8 passes through the beryllium plate 15 and is irradiated onto the test piece, which is the object to be measured. This test piece is placed in a mold 18, which is a container for solidifying the test piece, and heated using a heating device W120.
It is also arranged on the insertion and movement device 22. The mold 18 for solidifying the test piece is preferably one that absorbs as little X-rays as possible as long as there is no reaction with the molten steel, and is generally suitable when the carbonaceous or carbon refractory is steel. ing. Of course, in the case of low melting point non-ferrous metals, W
A juA plate or a glassy substance can also be used. In addition, when performing X-ray fluoroscopy with such equipment a, do not melt! M
bi is limited, and it is difficult to reproduce, for example, ■-shaped or inverted V-shaped segregation that occurs inside large steel ingots or large-scale casting sheds. Therefore, in this embodiment, in order to reproduce the (1) or inverted V-shaped segregation, a heating device 20 is installed to surround the mold 18 and heat the mold 18 to a temperature of molten steel. This heating v
The t-position 20 may be of any type, but it is generally convenient to use a high-frequency type which can shorten the melting time and easily adjust the temperature of the molten steel. Note that during X-ray fluoroscopy, it goes without saying that the heating device 20 should be moved outside the X-ray fluoroscopy area so that it does not interfere with the fluoroscopy. The insertion and movement device η22 for inserting and moving the test piece to be subjected to X-ray fluoroscopy places the test piece on a jig or test piece stand 40 that matches the shape of the test piece as shown in FIG. The horizontal drive motors 42, 44 and vertical drive motors 46 allow the XI! The transmission surface can be moved over the entire required surface area within the sample. J3 in Figure 2
48 is a test piece storage box. Hey, since XIQ attenuates as the transmission distance increases,
It is desirable that the distance between the passing test piece and the X-ray generator and the distance between the test piece and the X-ray image converter 24 be as small as possible. However, since all of these devices are sensitive to high heat, a heat insulating plate 26 made of aluminum, for example, can be provided as necessary. The image transmitted through the test piece, passed through the beryllium plate 15, and converted into an image corresponding to the transmitted X-ray intensity by the image converter 24 is captured by a television camera 28, and then guided to an image processing device 30. . This image processing system V! 130, an imaging signal that changes from moment to moment as coagulation progresses is transferred, and the time integral of both edges of the transfer, the moving average of a predetermined vIUN interval, the difference between images, l!
Processing such as local gray level adjustment within the i-image is performed. Here, the time integration and moving average are used to improve the signal-to-noise ratio of the imaging signal, and the inter-image difference is used to electrically measure changes in the fluoroscopic image over time when tracking the coagulation process. It is intended to be extracted and displayed as a picture stock. Furthermore, adjusting the gray level at one point in the image is
Even within an image, differences in gray level occur due to reasons such as the X-ray M gradually decreasing as it moves away from the X-ray optical axis, so this is to correct this. When adjusting the gray level, for example, first see through a test piece that is uniform in thickness and properties, and memorize the changes in the gray level that you created yourself. It is necessary to correct the acquired imaging signal. The image signal processed by the image processing device 30 is sent to the image recording device 32. This picture - recording device! 232, the recording timing is [When expressed as i, E 1%E
i + + , ・ ・ ・ [i
The integral and average image of one image of +j are recorded in the recording device, and 1 is sequentially updated as necessary to record a new image. On the other hand, if necessary, L t 10 m N t l 10 m +1, "" L
The integral and average image of i + m + J and the difference image of the stored image are recorded on the same surface as the image as a new image while sequentially updating i. Note that the moving average timing j and the difference interval timing can be electrically changed as appropriate depending on the purpose. According to this embodiment, the image quality of the X-ray image signal is dramatically improved, and it is possible to obtain an image that is difficult to see because it is hidden in the cross-section with a single X-ray image signal. Also, when tracking the coagulation process, it is always possible to adjust the gray level of the image completely.
Gray level fluctuations that cannot be removed can also be completely removed by the differential image, making it possible to clearly extract IN changes in the image. Furthermore, the amount of xll required to be generated from the x-ray tube 10 to obtain an image with a constant signal-to-noise ratio can be significantly reduced, and therefore the amount of leakage x-rays can also be significantly reduced. Next, a first experimental example that embodies the first embodiment will be described. In this first experimental example, the X-ray tube 10 is a metal tube with a focus size of 0.8 m in diameter and a variable angle of 1°. The X12 spear by this X-ray tube is 320
kV, 10 mA power supply, 20 mA on axis
7000R/1n, 320 kV, 5 in On position
Same <350OR/Si when turning on mA power
n is the maximum. The collimator 12 has a thickness of 3 n
Electrically driven deformed lead plate inside? ! ! It was designed to be variable in the range of 3 to 2 On. The distances between the X-ray extraction port 10A and the center of the test piece, and between the center of the test piece and the image converter 24 of XI2 are all 3801 m, and therefore,
The magnification of the test piece is 2 times. In addition, X-ray tube 1
0 and the image converter 24 both have openings w4
It is installed in a manufacturing box 14.33, and is cooled to 50° C. or lower by a simple cold air blower δ34. The shape of the test steel ingot was 10 to 7011 mm thick, 300 mm wide, and 300 mm high.
The mold was poured into a mold 18 made of an alumina-graphite flat plate with a thickness of about 1 On with few pores on the inside and a graphite flat plate with a thickness of 1 On on the outside. Note that a graphite flat plate having a total thickness of 1011 mm was provided outside the mold for heat insulation. Only 19 of the steel ingot was changed, the moving average timing j and the difference interval timing were changed, and the No. 18 to-noise ratio and PB ratio of the imaging signal were determined. As a result, the relationship between the incident X-ray dose Xo and J, l in order to reduce the Pa ratio of a predetermined X-ray fluoroscopic image by 1q was determined using the specimen thickness as a parameter, as shown in Figures 3 and 4. The results were obtained. As is clear from the figure, as the moving average timing j increases, the X-ray transmission rate of 1 g of the steel ingot increases significantly, and the PB ratio is improved by a small amount of the moving average. Also, the difference interval timing m is
As long as the setting is not too large, the Pa ratio will not be affected much, so it can be seen that the setting can be set appropriately to suit the purpose of XFj fluoroscopy. The density fluctuation that can be identified by this device is 0.04 o/d when the specimen thickness is 30 mm, and the leakage X-ray dose during X-ray fluoroscopy is 0.6251 in a range of 31 m1 from the device.
Ivy below R/hr. Next, as a second experimental example, using the apparatus of the first example, a sample with a thickness of 1 to 50 mm, a width of 300 mm, and a length of 300 mm was prepared.
A test piece was inserted into the test piece, and an attempt was made to detect the artificial defects embedded in this test piece. As a result, steel hardening, compared at the same time,
The PB ratio is improved by 0.3 to 0.4 in natural logarithm, and the required xi
It has been found that a sufficient Pa ratio can be obtained even if i is at least somewhat large. Figure 5 shows that the circular diameter of the defect in the test piece is γ, the plate thickness is d,
This figure shows the relationship between d/γ, d, and ρ when the defect density is ρ. As is clear from the figure, the curve in Figure 5 is stored in a computer, d/ρ is calculated from the measurement results of the specimen thickness and defect shape, and the position occupied with respect to the curve is displayed. By doing this, for example, it is possible to determine whether a defect present in the steel is a pore or a nonmetallic inclusion of 922.0 or more, and to display the shape distribution individually by image analysis or the like. Next, a second embodiment of the present invention suitable for tracking the solidification process of continuously cast slabs will be described in detail. This second embodiment has a configuration substantially similar to that of the first embodiment, as shown in FIG. The fluoroscope is shown in FIGS. 7 and 8.
As shown in the figure, it is mounted so as to be movable in the horizontal direction at the solidifying end of a horizontal continuous casting machine, sandwiching a continuously cast slab 50 therebetween. That is, the X-ray generator 8 and the transmitted X-ray detection Hia 23, which are similar to those of the first embodiment, both have self-propelled wheels 52 (FIG. 8) that run on rails 54, and cast by the rolls 51. It is arranged to move in the moving direction (horizontal direction) together with the slab 50 in synchronization with the moving speed of the slab 50. The X-ray generator! ! 8 and the transmission X-ray detection device 23 are 0 to 10 m in accordance with the moving speed of the slab 50.
It is variable within the range of /l1in, and tt! iri is 0°0
11/sin. Note that the magnification of the fluoroscopic image is the same as that of the axial center when the axial center of the slab is the object of observation. & converter 2
It is given by Ha/b, where a is the distance of 4, and b is the distance between the axis and the X-ray generator 8.The smaller a is, the better the resolution is, so 0≦a≦ioo, b/a-0,5 It has a structure that can be moved within the range of ~3.0. Note that the X-ray generating device 8 and the transmitted X-ray detecting device 23 are both thermally weak, so considerable measures are required. The structure is such that X-rays enter and exit through the plate 26, and the heat insulating plate 26, the X-ray generator V18, and the transmitted X-ray detector δ23 are cooled with pure nitrogen gas. The other points are the same as those of the first embodiment, so the explanation will be omitted. With the same equipment configuration as the first experimental example, the X-ray extraction port 10
Distance between A and the center of slab 50, center of slab 50 and X1tA
The distance between the image converters 24 is 200 u,
The X-ray tube 10 and the image converter 24 are housed in a steel box 14.33 with a heat insulating plate 26 glued to the side of the slab 50, and a simple cold air blower 34 is used as in the first experimental example.
It was cooled to below ℃. Horizontal continuous casting
C1.0%, Si 0.25%, Mn0.4%, Cr
1.45%, AJo, 010%, Po, 010%, So
, 005%, the shape is 100n square, and the casting speed is 3.
The molten steel temperature was 0±0.2 m/sin, the temperature of the molten steel was 1530°C, and it was synchronized with the movement of the XIl fluoroscope and the manufacturing speed of b&5. As a result, the solidification end is approximately 18 m from the rear end of the continuous casting mold, and in normal casting, the final solidification point is 0°5 to 1.51 m.
In contrast, the generation and disappearance of shrinkage pores and the remaining shrinkage pores 17 are observed, but by applying electromagnetic stirring at 14 m from the rear end of the mold, the scale of the generation and disappearance of shrinkage pores is reduced, and the remaining shrinkage pores are It was confirmed that the size became significantly smaller. In each of the above embodiments, the present invention was applied to the observation of the melting and solidification status of metal, and the observation of the solidification progress status of continuous RTG cast slabs, but the scope of application of the present invention is limited to this. It is clear that the method can be similarly applied to xIQ fluoroscopic IQ inspection of general metals. [Effects of the Invention] As explained above, according to the present invention, there is an excellent effect that X-ray fluoroscopic observation of metal can be performed with a high signal-to-noise ratio and with a small amount of projected X-rays.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図鴎、本発明に係る金属用xrA透視硯察装買の第
1実施例の構成を示寸断面図、第2図は、前記第1実施
例で用いられている試験片の挿入移動装置の′構成を示
す断面図、第3図は、前記第1実施例を用いた第1実験
例における、試験片厚さと透視Xa伶の関係に及ぼす画
像処理条件の影響を示す線図、第4図は、同じく、X線
透視時のPo比に及ぼす画像処理条件の影響を示す線図
、第5図は、第2実験例における、鋼板中の欠陥の形状
、密度と鋼板厚の関係の例を示す線図、第6図は、本発
明に係る第2実施例の構成を示す断面図、第7図は、前
記第2実施例の水平連続鋳造機への配設状rgを示す平
面図、第8図は、同じく側面図である。 8・・・X線発生装置、 10・・・XI!管、 10A・・・X線取出し口、 12・・・コリメータ、 14・・・防護箱、 する・・・試験片、 18・・・鋳型、 23・・・透過X線検出装置、 24・・・画像変換器、 28・・・テレビカメラ、 30・・・画像処理装置、 32・・・画像記録装置、 50・・・鋳片、 52・・・目送車輪、 54・・・レール。
Fig. 1 is a cross-sectional view showing the structure of the first embodiment of the XRA fluoroscopic inspection device for metals according to the present invention, and Fig. 2 shows the insertion and movement of the test piece used in the first embodiment. FIG. 3 is a sectional view showing the configuration of the apparatus, and FIG. 3 is a diagram showing the influence of image processing conditions on the relationship between specimen thickness and perspective Figure 4 is a diagram showing the influence of image processing conditions on the Po ratio during X-ray fluoroscopy, and Figure 5 is a diagram showing the relationship between the shape of defects in the steel plate, the density, and the thickness of the steel plate in the second experimental example. A diagram showing an example, FIG. 6 is a sectional view showing the configuration of the second embodiment according to the present invention, and FIG. 7 is a plane showing the arrangement rg of the second embodiment in the horizontal continuous casting machine. FIG. 8 is a side view as well. 8...X-ray generator, 10...XI! Pipe, 10A... X-ray extraction port, 12... Collimator, 14... Protective box, Test piece, 18... Mold, 23... Transmission X-ray detection device, 24... - Image converter, 28... Television camera, 30... Image processing device, 32... Image recording device, 50... Slab, 52... Measuring wheel, 54... Rail.

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)コリメートされた透視用X線束を測定対象物に向
けて照射するX線投射手段と、 該X線投射手段から漏洩するX線量を抑えるためのX線
防護手段と、 測定対象物を透過したX線を画像に変換する画像変換手
段と、 該透過X線強度に対応した透視画像を撮像する撮像手段
と、 該撮像信号を処理して観察に適した画像に変換する画像
処理手段と、 処理された画像を少くとも表示又は記録する画像記録手
段と、 を備えたことを特徴とする金属用X線透視観察装置。
(1) An X-ray projection means for irradiating a collimated fluoroscopic X-ray flux toward the object to be measured; an X-ray protection means for suppressing the amount of X-rays leaking from the X-ray projection means; an image converting means for converting the transmitted X-rays into an image; an imaging means for taking a fluoroscopic image corresponding to the transmitted X-ray intensity; an image processing means for processing the imaging signal and converting it into an image suitable for observation; An X-ray fluoroscopic observation device for metals, comprising: an image recording means for displaying or recording at least a processed image.
(2)前記X線投射手段が、金属型ケーシングと軽金属
薄膜をX線取出し口として有する金属X線管を含むもの
とされている特許請求の範囲第1項記載の金属用X線透
視観察装置。
(2) The X-ray fluoroscopic observation device for metals according to claim 1, wherein the X-ray projection means includes a metal X-ray tube having a metal type casing and a light metal thin film as an X-ray extraction port. .
(3)前記画像処理手段が、撮像信号の信号対雑音比を
改善するための時間積分機能及び所定時間間隔の移動平
均機能と、時間経過に伴なう撮像信号の変化を電気的に
摘出して画像として表示するための画像間差分機能と、
同一画像内での局所的なグレイレベルの差を修正するた
めのグレイレベル調整機能を含むものとされている特許
請求の範囲第1項記載の金属用X線透視観察装置。
(3) The image processing means has a time integration function and a moving average function at predetermined time intervals to improve the signal-to-noise ratio of the imaging signal, and electrically extracts changes in the imaging signal over time. An image difference function for displaying images as images,
The X-ray fluoroscopic observation apparatus for metals according to claim 1, which includes a gray level adjustment function for correcting local gray level differences within the same image.
(4)前記移動平均のタイミングと差分区間のタイミン
グが変更可能とされている特許請求の範囲第3項記載の
金属用X線透視観察装置。
(4) The metal X-ray fluoroscopic observation apparatus according to claim 3, wherein the timing of the moving average and the timing of the difference interval can be changed.
(5)コリメートされた透視用X線束を測定対象物に向
けて照射するX線投射手段と、 該X線投射手段から漏洩するX線量を抑えるためのX線
防護手段と、 測定対象物を溶解させるための溶解手段と、溶解された
測定対象物を保持して凝固させるための凝固手段と、 測定対象物を透過したX線を画像に変換する画像変換手
段と、 該透過X線強度に対応した透視画像を撮像する撮像手段
と、 該撮像信号を処理して観察に適した画像に変換する画像
処理手段と、 処理された画像を少くとも表示又は記録する画像記録手
段と、 を備えたことを特徴とする金属用X線透視観察装置。
(5) An X-ray projection means for irradiating a collimated fluoroscopic X-ray flux toward the object to be measured, an X-ray protection means for suppressing the amount of X-rays leaking from the X-ray projection means, and a means for dissolving the object to be measured. a dissolving means for holding and solidifying the dissolved measurement object; an image conversion means for converting the X-rays transmitted through the measurement object into an image; an imaging means for taking a fluoroscopic image; an image processing means for processing the imaging signal and converting it into an image suitable for observation; and an image recording means for displaying or recording at least the processed image. An X-ray fluoroscopic observation device for metals.
(6)前記溶解手段が、高周波により測定対象物を加熱
するものとされている特許請求の範囲第5項記載の金属
用X線透視観察装置。
(6) The metal X-ray fluoroscopic observation apparatus according to claim 5, wherein the melting means heats the object to be measured using high frequency.
(7)前記凝固手段が、炭素質又は炭素質耐火物装の容
器とされている特許請求の範囲第5項記載の金属用X線
透視観察装置。
(7) The metal X-ray fluoroscopic observation apparatus according to claim 5, wherein the solidification means is a carbonaceous or carbonaceous refractory container.
(8)コリメートされた透視用X線束を測定対象物に向
けて照射するX線投射手段と、 該X線投射手段から漏洩するX線量を抑えるためのX線
防護手段と、 測定対象物を透過したX線を画像に変換する画像変換手
段と、 該透過X線強度に対応した透視画像を撮像する撮像手段
と、 該撮像信号を処理して観察に適した画像に変換する画像
処理手段と、 処理された画像を少くとも表示又は記録する画像記録手
段と、 少くとも前記X線投射手段、X線防護手段、画像変換手
段及び撮像手段を、測定対象部位の移動に合わせて移動
するための移動手段と、 を備えたことを特徴とする金属用X線透視観察装置。
(8) An X-ray projection means for irradiating a collimated fluoroscopic X-ray flux toward the object to be measured; an X-ray protection means for suppressing the amount of X-rays leaking from the X-ray projection means; an image converting means for converting the transmitted X-rays into an image; an imaging means for taking a fluoroscopic image corresponding to the transmitted X-ray intensity; an image processing means for processing the imaging signal and converting it into an image suitable for observation; An image recording means for displaying or recording at least a processed image, and movement for moving at least the X-ray projection means, the X-ray protection means, the image conversion means, and the imaging means in accordance with the movement of the part to be measured. An X-ray fluoroscopic observation device for metals, comprising: means.
JP61076008A 1986-04-02 1986-04-02 X-ray fluoroscopic observation apparatus for metal Pending JPS62232547A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP61076008A JPS62232547A (en) 1986-04-02 1986-04-02 X-ray fluoroscopic observation apparatus for metal

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP61076008A JPS62232547A (en) 1986-04-02 1986-04-02 X-ray fluoroscopic observation apparatus for metal

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS62232547A true JPS62232547A (en) 1987-10-13

Family

ID=13592783

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP61076008A Pending JPS62232547A (en) 1986-04-02 1986-04-02 X-ray fluoroscopic observation apparatus for metal

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS62232547A (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013051595A1 (en) * 2011-10-04 2013-04-11 株式会社ニコン Device, x-ray irradiation method, and manufacturing method for structure
WO2013051594A1 (en) * 2011-10-04 2013-04-11 株式会社ニコン X-ray device, x-ray irradiation method, and manufacturing method for structure
JP2014160040A (en) * 2013-02-20 2014-09-04 Toshiba Corp X-ray transmission apparatus and x-ray inspection apparatus
JP2019215185A (en) * 2018-06-11 2019-12-19 日本製鉄株式会社 Method for non-destructive inspection of bubble defects in cast slab

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013051595A1 (en) * 2011-10-04 2013-04-11 株式会社ニコン Device, x-ray irradiation method, and manufacturing method for structure
WO2013051594A1 (en) * 2011-10-04 2013-04-11 株式会社ニコン X-ray device, x-ray irradiation method, and manufacturing method for structure
CN103959048A (en) * 2011-10-04 2014-07-30 株式会社尼康 X-ray device, x-ray irradiation method, and manufacturing method for structure
CN103975232A (en) * 2011-10-04 2014-08-06 株式会社尼康 Device, x-ray irradiation method, and manufacturing method for structure
JPWO2013051594A1 (en) * 2011-10-04 2015-03-30 株式会社ニコン X-ray apparatus, X-ray irradiation method, and structure manufacturing method
JPWO2013051595A1 (en) * 2011-10-04 2015-03-30 株式会社ニコン Apparatus, X-ray irradiation method, and structure manufacturing method
US9234855B2 (en) 2011-10-04 2016-01-12 Nikon Corporation Apparatus, X-ray irradiation method, and structure manufacturing method
CN103975232B (en) * 2011-10-04 2017-09-15 株式会社尼康 The manufacture method of device, x-ray irradiation method and structure
US10705030B2 (en) 2011-10-04 2020-07-07 Nikon Corporation X-ray device, X-ray irradiation method, and manufacturing method for structure
JP2014160040A (en) * 2013-02-20 2014-09-04 Toshiba Corp X-ray transmission apparatus and x-ray inspection apparatus
JP2019215185A (en) * 2018-06-11 2019-12-19 日本製鉄株式会社 Method for non-destructive inspection of bubble defects in cast slab

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5392179B2 (en) Steel plate defect detection method and defect detection system
JPH09311029A (en) Detector for peeling of wall face in tunnel
JP4818748B2 (en) Railway facility inspection method and apparatus using long images
Chiang et al. In situ characterization of hot cracking using dynamic x-ray radiography
JPS62232547A (en) X-ray fluoroscopic observation apparatus for metal
JP2017122579A (en) Phase transformation acquisition device, phase transformation acquisition method, and manufacturing apparatus
JPS61502012A (en) Method for detecting and recording defects in hot semi-finished steel products
US5100111A (en) Device for the detection of the temperature course of a metal or metal alloy melt using measurement techniques
Li et al. Real time observation of dendritic solidification in alloys by synchrotron microradiography
JP2007101326A (en) Method and instrument for measuring ductility value of metal material
KR20120045313A (en) Apparatus and method for measuring level of mouldflux
Kaukler et al. In situ studies of precipitate formationin Al-Pb monotectic solidification by X-ray transmission microscopy
Hechu et al. The use of infrared thermography to detect thermal instability during solidification of peritectic steels
JP6988705B2 (en) Non-destructive inspection method for slab bubble defects
JPH08276257A (en) Breakout detector for continuous casting and method for controlling casting
JP2003260551A (en) Method for measuring dimension of continuous cast piece
KR20040053504A (en) A Method for Monitoring the Escape of Molten Steel in Continuous Casting Mold
JPS60127060A (en) Measuring device for level of molten metal surface
JP2010117281A (en) Method and device for detecting surface defect of slab
JP2010117279A (en) Method and device for detecting surface defect of slab
Chiriac et al. On the measurement of surface tension for liquid FeSiB glass-forming alloys by sessile drop method
JPH0778248B2 (en) Blast furnace raceway observation device
KR101242782B1 (en) Apparatus and method for measuring quick clean of hot slab
Mi Synchrotron X-Ray Real-Time Studies of the Nucleation and Growth of Intermetallic Phases in Solidification
JPS5857268B2 (en) How do you know what to do and what to do?