特許 6542005 厚さ測定装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6542005

(24)【登録日】2019年6月21日

(45)【発行日】2019年7月10日

(54)【発明の名称】厚さ測定装置

(51)【国際特許分類】

   G01B 15/02 20060101AFI20190628BHJP

【ＦＩ】

   G01B15/02 A

【請求項の数】5

【全頁数】16

(21)【出願番号】特願2015-72930(P2015-72930)

(22)【出願日】2015年3月31日

(65)【公開番号】特開2016-191684(P2016-191684A)

(43)【公開日】2016年11月10日

【審査請求日】2018年1月11日

(73)【特許権者】

【識別番号】000003078

【氏名又は名称】株式会社東芝

(73)【特許権者】

【識別番号】598076591

【氏名又は名称】東芝インフラシステムズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002147

【氏名又は名称】特許業務法人酒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】米川 栄

【審査官】 國田 正久

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０００−２５８１４６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６４−０５４２１０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−００４３５０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６３−０７１６１０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭６２−１９３５０５（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開２０１４−０２１０９９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｂ １５／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

測定対象物に対して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複数配置され、当該測定対象物を透過した放射線を検出する、複数の放射線検出部と、
前記放射線源と、前記複数の放射線検出部の各々と、の間を前記測定対象物が通過する時に、前記測定対象物のパスアングル変動が生じている場合に、当該複数の放射線検出部の出力結果に基づいて、前記測定対象物のパスアングル変動が生じていない場合の前記測定対象物の厚さ、およびパスアングル変動による前記測定対象物の傾きの角度を算出する制御部と、を備え、
前記複数の放射線検出部の各々は、パスアングル変動が生じていない場合の前記測定対象物の表面からの垂直方向を示した軸に対して、所定の角度傾けられて設置され、
前記制御部は、式（１）および式（２）により、パスアングル変動が生じていない場合の前記測定対象物の厚さを算出し、式（３）により、パスアングル変動が生じている場合の前記測定対象物の傾きの角度を算出する、
厚さ測定装置。

【数1】

ｔは、前記測定対象物のパスアングル変動が生じていない場合の前記測定対象物の厚さであり、
ｔ_２、ｔ_３、およびｔ_４は、前記測定対象物のパスアングル変動が生じている場合に、前記複数の放射線検出部の各々によって測定された前記測定対象物の厚みであり、
φは、前記複数の放射線検出部の相互の傾きの角度であり、
Ａ＝ａ／（−ｄ）、Ｂ＝ｂ／（−ｄ）、Ｃ＝ｃ／（−ｄ）、Ｄ＝ｄ／（−ｄ）＝−１であり、
θは、前記測定対象物のパスアングル変動が生じている場合の前記測定対象物の傾きの角度である。

【請求項2】

前記放射線検出部を３個以上備える、
請求項１に記載の厚さ測定装置。

【請求項3】

前記放射線検出部を４個以上備え、
前記制御部は、前記放射線源と、前記４個以上の放射線検出部の各々と、の間を前記測定対象物が通過する時に、前記測定対象物のパスアングル変動が生じている場合に、前記４個以上の放射線検出部のうちいずれか３個の出力結果に基づいて、前記測定対象物のパスアングル変動が生じていない場合の前記測定対象物の厚さを算出する、
請求項２に記載の厚さ測定装置。

【請求項4】

前記制御部は、前記４個以上の放射線検出部の出力結果のうち、異常値か否かを判断する閾値を満たした出力結果に基づいて、前記測定対象物のパスアングル変動が生じていない場合の前記測定対象物の厚さを算出する、
請求項３に記載の厚さ測定装置。

【請求項5】

前記放射線源が放射する前記放射線は、Ｘ線又はγ線である、
請求項１乃至４のいずれか一つに記載の厚さ測定装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の実施形態は、厚さ測定装置に関する。

【背景技術】

【0002】

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。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００８−１２８７５６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、従来技術においては、金属板の厚みを計測する際に、当該金属板にパスアングル変動が生じている（金属板が傾いている）場合に、当該金属板の厚みを計測する際に誤差が生じる可能性があった。

【0005】

本発明の一実施形態は、上記に鑑みてなされたものであって、金属板にパスアングル変動が生じている場合でも厚みの計測誤差を抑止する厚さ測定装置を提案する。

【課題を解決するための手段】

【0006】

実施形態の厚さ測定装置は、放射線源と、複数の放射線検出部と、制御部と、を備える。放射線源は、測定対象物に対して放射線を照射する。複数の放射線検出部は、測定対象物を介して、放射線源と対向する位置に複数配置され、当該測定対象物を透過した放射線を検出する。制御部は、放射線源と、複数の放射線検出部の各々と、の間を測定対象物が通過する時に、測定対象物のパスアングル変動が生じている場合に、当該複数の放射線検出部の出力結果に基づいて、測定対象物のパスアングル変動が生じていない場合の測定対象物の厚さ、およびパスアングル変動による測定対象物の傾きの角度を算出する。複数の放射線検出部の各々は、パスアングル変動が生じていない場合の測定対象物の表面からの垂直方向を示した軸に対して、所定の角度傾けられて設置される。また、制御部は、式（１）および式（２）により、パスアングル変動が生じていない場合の測定対象物の厚さを算出し、式（３）により、パスアングル変動が生じている場合の測定対象物の傾きの角度を算出する。

【数1】

ｔは、測定対象物のパスアングル変動が生じていない場合の測定対象物の厚さであり、
ｔ_２、ｔ_３、およびｔ_４は、測定対象物のパスアングル変動が生じている場合に、複数の放射線検出部の各々によって測定された測定対象物の厚みであり、
φは、複数の放射線検出部の相互の傾きの角度であり、
Ａ＝ａ／（−ｄ）、Ｂ＝ｂ／（−ｄ）、Ｃ＝ｃ／（−ｄ）、Ｄ＝ｄ／（−ｄ）＝−１であり、
θは、測定対象物のパスアングル変動が生じている場合の測定対象物の傾きの角度である。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】図１は、実施形態のＸ線厚さ測定装置の構成を例示したブロック図である。

【図2】図２は、実施形態の制御部で実現されるソフトウェア構成を例示したブロック図である。

【図3】図３は、実施形態の測定対象物と、複数の電離箱と、の間の位置関係を例示した図である。

【図4】図４は、実施形態の複数の電離箱の測定値の相互関係を例示した図である。

【図5】図５は、実施形態の厚さ測定装置の制御部における、測定対象物の厚さ算出処理の手順を示すフローチャートである。

【図6】図６は、実施形態の第１の電離箱処理部における、厚みの算出手順の手順を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0008】

次に実施形態の厚さ測定装置について図面を参照して説明する。

【0009】

図１は、本実施形態のＸ線厚さ測定装置の構成を例示したブロック図である。図１に示されるように、本実施形態のＸ線厚さ測定装置１は、Ｘ線源１０１と、４個の電離箱１２１〜１２４と、４個のＡＤ変換器１３１〜１３４と、制御部１００と、を備える。

【0010】

Ｘ線源１０１は、測定対象物１５０に対してＸ線を照射するＸ線管１１１を有する。

【0011】

４個の電離箱１２１〜１２４は、測定対象物１５０を介して、Ｘ線源１０１と対向する位置に複数配置されている。そして、４個の電離箱１２１〜１２４は、測定対象物１５０を透過したＸ線を検出し、Ｘ線検出結果を示したアナログ信号を出力する。

【0012】

電離箱は、２枚の電極で挟まれ、ガスで満たされた円筒状の装置とする。電離箱１２１〜１２４に放射線が入った場合に通電が生じる。これにより、電離箱１２１〜１２４は、Ｘ線（放射線）を検出できる。

【0013】

また、Ｘ線（放射線）が、測定対象物１５０を通過する際に減衰が生じるが、厚さによって、減衰率が異なる。そこで、本実施形態では、Ｘ線が測定対象物１５０を透過した際に検出される減衰量に基づいて厚さを測定する。

【0014】

また、本実施形態では、放射線検出部として、電離箱を用いた例について説明するが、他の放射線検出部を用いても良い。

【0015】

４個のＡＤ変換器１３１〜１３４は、４個の電離箱１２１〜１２４の各々に対応するように設けられた変換器であり、電離箱１２１〜１２４からのＸ線検出結果を示したアナログ信号を、Ｘ線検出結果を示したデジタル信号に変換し、制御部１００に出力する。

【0016】

制御部１００は、Ｘ線厚さ測定装置１全体を制御する。例えば、制御部１００は、Ｘ線源１０１によるＸ線の照射を制御する。

【0017】

また、制御部１００は、ＡＤ変換器１３１〜１３４から入力されたデジタル信号に基づいて、測定対象物１５０の厚さを算出する。

【0018】

従来、一つの電離箱で検出されたＸ検出結果に基づいて、Ｘ線の減衰率を算出し、当該減衰率から測定対象物の厚みを導出していた。しかしながら、当該手法では、測定対象物でパスアングル変動が生じている場合、パスアングル変動が生じている状態、換言すれば傾いている状態での測定対象物の厚みを算出することになっていた。このような場合に、測定対象物に対して斜めにＸ線が透過するため、測定誤差が生じていた。

【0019】

そこで、本実施形態のＸ線厚さ測定装置１では、４個の電離箱１２１〜１２４を備えることとした。そして、４個の電離箱１２１〜１２４のそれぞれから導出された厚さから、パスアングル変動（測定対象物１５０の移動方向に対する傾き）が生じていない場合の測定対象物１５０の厚みを導出する。本実施形態では、電離箱が４個の場合について説明するが、電離箱は複数備えていればよく、例えば３個又は５個以上であってもよい。

【0020】

図２は、本実施形態の制御部１００で実現されるソフトウェア構成を例示したブロック図である。図２に示されるように、本実施形態の制御部１００は、入力部２０１と、第１の電離箱処理部２１１と、第２の電離箱処理部２１２と、第３の電離箱処理部２１３と、第４の電離箱処理部２１４と、選択部２０５と、補正済み厚さ演算部２０６と、出力部２０７と、を備えている。

【0021】

本実施形態の制御部１００は、Ｘ線源１０１と、複数の電離箱１２１〜１２４の各々と、の間を測定対象物１５０が通過する時に、測定対象物１５０のパスアングル変動が生じている場合に、複数の電離箱１２１〜１２４の出力結果に基づいて、測定対象物１５０のパスアングル変動が生じていない場合の測定対象物１５０の厚さを算出する。次に、制御部１００の具体的な構成について説明する。

【0022】

入力部２０１は、ＡＤ変換器１３１〜１３４を介して、４個の電離箱１２１〜１２４から入力されたＸ線検出結果を示したデジタル信号を、電離箱に対応する電離箱処理部２１１に出力する。

【0023】

第１の電離箱処理部２１１は、第１の電流検出部２０２Ａと、第１の厚さ演算部２０３Ａと、第１の補正部２０４Ａと、を備え、第１の電離箱１２１の測定結果に基づいた測定対象物１５０の厚みを算出する。

【0024】

第１の電流検出部２０２Ａは、入力部２０１から、第１の電離箱１２１によるＸ線検出結果を示したデジタル信号から、第１の電離箱１２１が出力した電流値を検出する。なお、本実施形態は、電流値を検出する例について説明するが、電圧値等あってもよい。

【0025】

第１の厚さ演算部２０３Ａは、第１の電流検出部２０２Ａが検出した電流値に基づいて、Ｘ線源１０１から、第１の電離箱１２１方向における、測定対象物１５０の厚さを算出する。

【0026】

第１の補正部２０４Ａは、第１の厚さ演算部２０３Ａが算出した測定対象物１５０の厚さの補正を行う。例えば、測定対象物１５０は、温度や材質によって厚みが変化する場合もある。そこで、本実施形態の第１の補正部２０４Ａは、温度や材質等の現在の条件に基づいた厚みの補正を行う。

【0027】

また、本実施形態は、パスアングル変動が生じていない場合の測定対象物１５０の表面からの垂直方向から傾くように、第１の電離箱１２１が設置されている。そこで、第１の補正部２０４Ａは、電離箱１２１の傾きに応じた補正を行う。なお、具体的な補正については後述する。そして、第１の補正部２０４Ａにより補正された厚みは、選択部２０５に出力される。

【0028】

第２の電離箱処理部２１２は、第２の電流検出部２０２Ｂと、第２の厚さ演算部２０３Ｂと、第２の補正部２０４Ｂと、を備え、第２の電離箱１２２の測定結果に基づいた測定対象物１５０の厚みを算出する。なお、第２の電流検出部２０２Ｂ、第２の厚さ演算部２０３Ｂ、及び第２の補正部２０４Ｂは、Ｘ線源１０１から第２の電離箱１２２方向における、測定対象物１５０の厚さを算出する以外、第１の電流検出部２０２Ａ、第１の厚さ演算部２０３Ａ、及び第１の補正部２０４Ａと同様の処理を行っているものとして説明を省略する。

【0029】

第３の電離箱処理部２１３は、第３の電流検出部２０２Ｃと、第３の厚さ演算部２０３Ｃと、第３の補正部２０４Ｃと、を備え、第３の電離箱１２３の測定結果に基づいた測定対象物１５０の厚みを算出する。なお、第３の電流検出部２０２Ｃ、第３の厚さ演算部２０３Ｃ、及び第３の補正部２０４Ｃは、Ｘ線源１０１から第３の電離箱１２３方向における、測定対象物１５０の厚さを算出する以外、第１の電流検出部２０２Ａ、第１の厚さ演算部２０３Ａ、及び第１の補正部２０４Ａと同様の処理を行っているものとして説明を省略する。

【0030】

第４の電離箱処理部２１４は、第４の電流検出部２０２Ｄと、第４の厚さ演算部２０３Ｄと、第４の補正部２０４Ｄと、を備え、第４の電離箱１２４の測定結果に基づいた測定対象物１５０の厚みを算出する。なお、第４の電流検出部２０２Ｄ、第４の厚さ演算部２０３Ｄ、及び第４の補正部２０４Ｄは、Ｘ線源１０１から第４の電離箱１２４方向における、測定対象物１５０の厚さを算出する以外、第１の電流検出部２０２Ａ、第１の厚さ演算部２０３Ａ、及び第１の補正部２０４Ａと同様の処理を行っているものとして説明を省略する。

【0031】

選択部２０５は、４個（第１の電離箱１２１〜第４の電離箱１２４）の厚さのうち、いずれか３個を選択する。例えば、４個の厚さに、異常値と考えられる厚さが含まれている場合、選択部２０５は、異常値と考えられる厚さを除いた、３個の厚さを選択する。本実施形態では、選択部２０５は、異常値と判断するための閾値を保持する。そして、選択部２０５は、任意の厚さが当該閾値を超えた場合に、当該厚さを異常値とみなす。そして、選択部２０５は、当該異常値とみなした厚さを除いた、３個を選択する。

【0032】

本実施形態では、３個の厚みから、測定対象物１５０のパスアングルが生じていない（傾いていない）場合の厚さを算出する。本実施形態では、４個の電離箱を設けているため、一つの電離箱が異常値を出力した場合でも、厚みを正確に算出できる。

【0033】

補正済み厚さ演算部２０６は、３個の厚みから、測定対象物１５０が傾いていない場合の測定対象物１５０の厚みを演算する。

【0034】

図３は、本実施形態の測定対象物１５０と、電離箱１２１、１２３と、の間の位置関係を例示した図である。図３に示されるように、本実施形態の角度θは、測定対象物１５０の移動方向２０１に対する、測定対象物１５０のパスアングル（傾き角）を示している。

【0035】

また、本実施形態では鉛直軸（Ｚ軸）に対する各電離箱の傾きを角度Φとする。そして、電離箱相互の傾きを角度φとした場合に、tan（Φ）＝√２・tan（φ）が成り立つ。但し、（０＜φ＜π／２）とする。なお、鉛直軸（Ｚ軸）は、パスアングルが生じていない場合の板状の測定対象物１５０の（電離箱側の）表面（平面）からの垂直方向を示した軸とする。

【0036】

本実施形態では、各電離箱は、図３に示されるように鉛直軸から角度Φだけ傾けられて設置される。このため、電離箱１２１〜１２４では、当該傾きに応じた測定対象物１５０の厚さが測定される。しかしながら、本実施形態では、角度Φが無いものとして扱えるように補正部２０４Ａ〜２０４Ｄが補正する。つまり、パスアングルが０度の1.0mmの板を測定した場合、本実施形態では、厚さ1.0mmを算出結果として出力するように第１の電離箱処理部２１１〜第４の電離箱処理部２１４の補正部２０４Ａ〜２０４Ｄが補正する。

【0037】

図４は、本実施形態の電離箱１２１〜１２４の測定値の相互関係を例示した図である。図４に示される例では、Ｘ線源１０１によるＸ線焦点から鉛直直線と、板状の測定対象物１５０と、の交点を原点とする。そして板長方向をＸ軸、板幅方向をＹ軸、板厚方向（鉛直方向）をＺ軸とする。

【0038】

そして、厚みｔ₁が第１の電離箱１２１の測定対象となる。厚みｔ₂が第２の電離箱１２２の測定対象となる。厚みｔ₃が第３の電離箱１２３の測定対象となる。厚みｔ₄が第１の電離箱１２４の測定対象となる。

【0039】

本実施形態は、測定対象物１５０の表面が平面であると仮定する。その場合に、測定対象物１５０の（電離箱側の）上面を面Ｐとした場合に、原点（座標０）に対する当該平面の方程式を得られれば、当該原点、換言すれば測定対象物１５０の（Ｘ線源１０１の）底面上の点から面Ｐの距離、つまり測定対象物１５０の厚さを求めることができる。そこで、次に、面Ｐの方程式について説明する。

【0040】

Ｘ線源１０１の焦点から電離箱１２１〜１２４の各々までの軸線と、測定対象物１５０の交点間（底面の交点から上面の交点まで）のベクトルは、式（１）〜式（４）となる。

【0041】

【数1】

【数2】

【数3】

【数4】

【0042】

本実施形態の第１の電離箱処理部２１１〜第４の電離箱処理部２１４による算出結果では、各電離箱１２１〜１２４の設置角度に対応する補正が行われる。このため、式（５）〜式（８）が導出できる。

【0043】

【数5】

【数6】

【数7】

【数8】

【0044】

式（５）〜式（８）を、平面の方程式の一般形ａ・ｘ＋ｂ・ｙ＋ｃ・ｚ＋ｄ＝０に当てはめると、式（９）〜式（１２）を導出できる。

【0045】

【数9】

【数10】

【数11】

【数12】

【0046】

式（９）〜式（１２）に対して、Ａ＝ａ／（−ｄ）、Ｂ＝ｂ／（−ｄ）、Ｃ＝ｃ／（−ｄ）、Ｄ＝ｄ／（−ｄ）＝−１とすることで、式（１３）〜式（１６）を導出できる。

【0047】

【数13】

【数14】

【数15】

【数16】

【0048】

これらの式（１３）〜式（１６）で示された変数Ａ、Ｂ、Ｃを未知数として行列表示することで、式（１７）を表すことができる。

【0049】

【数17】

【0050】

未知数が３個のため、式（１３）〜式（１６）のうちいずれか３式を用いれば良い。そこで、本実施形態では、式（１４）〜式（１６）を用いることで、行列Ｍを、式（１８）として表すことができる。

【0051】

【数18】

【0052】

そして、行列Ｍの行列式detＭは、式（１９）として表すことができる。なお、当然ながら、ｔ₂≠０、ｔ₃≠０、ｔ₄≠０は成り立つものとする。そこで、式（２０）を導出することができる。

【0053】

【数19】

【数20】

【0054】

そして、式（１７）及び式（２０）から、式（２１）を導出できる。

【0055】

【数21】

【0056】

上述したように、測定対象物１５０の厚みは、方程式の一般形ａ・ｘ＋ｂ・ｙ＋ｃ・ｚ＋ｄ＝０と、原点Ｏ（0,0,0）と、の距離に相当する。従って、厚みｔは、式（２２）で示すことができる。

【0057】

【数22】

【0058】

そして、式（２２）で示された式に、式（２１）で示した値を代入することで、厚みｔを導出できる。

【0059】

また、測定対象物１５０の平面の傾きは、当該平面の法線ベクトル（ａ，ｂ,ｃ）と、ｚ軸ベクトル（０，０,１）の角度になる。従って、式（２３）から、パスアングル（傾き角）なる角度θを導出できる。

【0060】

【数23】

【0061】

本実施形態の補正済み厚さ演算部２０６は、入力された厚さｔ₂、ｔ₃、ｔ₄、及び式（２１）、式（２２）に基づいて、パスアングルが生じていない場合の厚みｔと、パスアングル（傾き角）なる角度θと、を算出する。

【0062】

出力部２０７は、パスアングルが生じていない場合の厚みｔと、パスアングル（傾き角）なる角度θと、を、外部の装置に対して出力する。または、出力部２０７は、本実施形態のＸ線厚さ測定装置１が備えている（図示しない）表示装置に、厚みｔと、角度θと、を出力する。これにより、監視者は、測定対象物１５０の正確な厚みｔを把握できる。

【0063】

次に、本実施形態の厚さ測定装置１における、測定対象物１５０の厚さ算出処理について説明する。図５は、本実施形態の厚さ測定装置１の制御部１００における上述した処理の手順を示すフローチャートである。

【0064】

まず、入力部２０１が、４個の電離箱１２１〜１２４から、ＡＤ変換器１３１〜１３４を介して、Ｘ線検出信号（Ｘ線検出結果を示したデジタル信号）を入力処理する（Ｓ５０１）。

【0065】

次に、第１の電離箱処理部２１１が、第１の電離箱１２１から入力されたＸ線検出信号（Ｘ線検出結果を示したデジタル信号）から、第１の電離箱１２１による検出結果である厚みｔ₁を算出する（Ｓ５０２）。

【0066】

第２の電離箱処理部２１２が、第２の電離箱１２２から入力されたＸ線検出信号（Ｘ線検出結果を示したデジタル信号）から、第２の電離箱１２２による検出結果である厚みｔ₂を算出する（Ｓ５０３）。

【0067】

第３の電離箱処理部２１３が、第３の電離箱１２３から入力されたＸ線検出信号（Ｘ線検出結果を示したデジタル信号）から、第３の電離箱１２３による検出結果である厚みｔ₃を算出する（Ｓ５０４）。

【0068】

第４の電離箱処理部２１４が、第４の電離箱１２４から入力されたＸ線検出信号（Ｘ線検出結果を示したデジタル信号）から、第４の電離箱１２４による検出結果である厚みｔ₄を算出する（Ｓ５０５）。なお、本実施形態は処理の順序を制限するものではなく、例えばＳ５０２〜Ｓ５０４は、どの順序で行ってもよい。また、Ｓ５０２〜Ｓ５０４は、並列処理を行っても良い。

【0069】

選択部２０５は、閾値に基づいて、算出された４個の厚みｔ₁〜ｔ₄のうち、異常な値の厚みを除く（Ｓ５０６）。なお、異常な値がない場合は、４個の厚みｔ₁〜ｔ₄を次の処理に受け渡す。また、厚みｔ₁〜ｔ₄が２個以上除かれた場合には、再び電離箱１２１〜１２４による計測から開始する。

【0070】

次に、選択部２０５は、４個の厚みｔ₁〜ｔ₄を正常と考えられる厚みとして受け取った場合に、当該正常と考えられる厚みｔ₁〜ｔ₄から任意の３つを選択する（Ｓ５０７）。なお、Ｓ５０６で３個の厚みが正常と考えられる厚みとして受け取った場合に、選択部２０５は、これら３個の厚みを次の処理に受け渡す。

【0071】

そして、補正済み厚さ演算部２０６は、受け取った３個の厚みに基づいて、パスアングル変動が生じていない状態での、測定対象物１５０の厚さｔを演算する（Ｓ５０８）。また、補正済み厚さ演算部２０６は、パスアングルとなる角度θも算出する。なお、演算手法は上述したので説明を省略する。

【0072】

出力部２０７は、パスアングル変動が生じていない状態での、測定対象物１５０の厚さｔ、及びパスアングルとなる角度θを、外部の装置や、表示装置に出力する（Ｓ５０９）。

【0073】

上述した処理手順により、パスアングル変動が生じていない場合の測定対象物１５０の厚さｔを確認できる。

【0074】

次に、Ｓ５０２で示した、第１の電離箱処理部２１１における厚みｔ₁の算出手順について説明する。図６は、本実施形態の第１の電離箱処理部２１１における上述した処理の手順を示すフローチャートである。

【0075】

まず、第１の電流検出部２０２Ａが、第１の電離箱１２１からの電流値を検出する（Ｓ６０１）。

【0076】

次に、第１の厚さ演算部２０３Ａが、検出された電流値から、Ｘ線源１０１から第１の電離箱１２１方向における、測定対象物１５０の厚みを算出する（Ｓ６０２）。

【0077】

第１の補正部２０４Ａは、算出された厚みｔ₁に対して、電離箱１２１の傾きに応じた補正を含む各種補正を行う（Ｓ６０３）。

【0078】

上述した処理手順により、電離箱１２１の傾きに応じた補正が行われた厚みｔ₁を導出する。なお、図６に示すフローチャートでは、第１の電離箱処理部２１１の場合について説明したが、第２の電離箱処理部２１２〜第４の電離箱処理部２１４も同様の処理を行うものとして説明を省略する。

【0079】

本実施形態の本実施形態のＸ線厚さ測定装置１は、上述した構成を備えることで、測定対象物１５０にパスアングル変動が生じているか否かにかかわらず、パスアングル変動が生じていない状態での測定対象物１５０の厚さを算出できる。これにより厚さの測定精度を向上させることができる。

【0080】

また、本実施形態では、Ｘ線を用いて厚さを測定する場合について説明するが、Ｘ線を用いた厚さ測定に制限するものではなく、放射線を用いた厚さ測定であればよく、例えば、γ線を用いて厚さを測定しても良い。

【0081】

さらに、本実施形態では、４つの電離箱から算出された４つの厚みのうち、いずれか３つを使用することで、パスアングル変動が生じていない状態での厚みを測定できる。これにより、４つの電離箱のうち１つの電離箱で異常が生じた場合でも、正確な厚みの測定を可能としている。

【0082】

本実施形態は、上述した演算式を用いて、厚みを測定する例に制限するものではなく、複数の電離箱の測定結果による複数の厚みから、パスアングル変動が生じていない場合の厚みの算出手法であれば、どのような演算式を用いても良い。

【0083】

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、その他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。

【符号の説明】

【0084】

１…Ｘ線厚さ測定装置、１００…制御部、１０１…Ｘ線源、１１１…Ｘ線管、１２１…第１の電離箱、１２２…第２の電離箱、１２３…第３の電離箱、１２４…第４の電離箱、１３１〜１３４…ＡＤ変換器、１５０…測定対象物、２０１…入力部、２０２Ａ…第１の電流検出部、２０２Ｂ…第２の電流検出部、２０２Ｃ…第３の電流検出部、２０２Ｄ…第４の電流検出部、２０３Ａ…第１の厚さ演算部、２０３Ｂ…第２の厚さ演算部、２０３Ｃ…第３の厚さ演算部、２０３Ｄ…第４の厚さ演算部、２０４Ａ…第１の補正部、２０４Ｂ…第２の補正部、２０４Ｃ…第３の補正部、２０４Ｄ…第４の補正部、２０５…選択部、２０６…補正済み厚さ演算部、２０７…出力部、２１１…第１の電離箱処理部、２１２…第２の電離箱処理部、２１３…第３の電離箱処理部、２１４…第４の電離箱処理部。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】