(57)【要約】【課題】高い精度で被測定対象物の厚みを測定できる放射線厚み計装置を提供すること。【解決手段】  実施形態の放射線厚み計装置は、検出器と、放射線発生器と、絞り円盤と、回転手段と、記憶部と、演算部と、を備える。検出器は、放射線を検出する。放射線発生器は、前記検出器と対向して配置され、前記放射線を発生させるとともに、前記検出器に向かって前記放射線を照射する。絞り円盤は、前記検出器及び前記放射線発生器の間に設けられ、前記放射線発生器から照射された前記放射線を絞る、異なる形状の複数の絞り孔が設けられる。回転手段は、前記絞り円盤を回転させる。記憶部は、前記複数の絞り孔毎で絞られた前記放射線の放射線量に対する前記放射線発生器及び前記検出器の間にある被測定対象物の厚みが記憶される。演算部は、前記放射線発生器から照射された前記放射線を絞る前記絞り孔及び前記検出器で検出された前記放射線の放射線量に基づいて、前記記憶部に記憶された前記被測定対象物の厚みを求める。【選択図】図１
2018087793.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射線を検出する検出器と、
前記検出器と対向して配置され、前記放射線を発生させるとともに、前記検出器に向かって前記放射線を照射する放射線発生器と、
前記検出器及び前記放射線発生器の間に設けられ、前記放射線発生器から照射された前記放射線を絞る、異なる形状の複数の絞り孔が設けられた絞り円盤と、
前記絞り円盤を回転させる回転手段と、
前記複数の絞り孔毎で絞られた前記放射線の放射線量に対する前記放射線発生器及び前記検出器の間にある被測定対象物の厚みの検量線の情報が予め記憶された記憶部と、
前記放射線発生器から照射された前記放射線を絞る前記絞り孔及び前記検出器で検出された前記放射線の放射線量と前記記憶部に記憶された前記検量線の情報とに基づいて、前記被測定対象物の厚みを求める演算部と、
を備える放射線厚み計装置。
【請求項２】
前記検出器、前記放射線発生器、前記絞り円盤、前記回転手段を保持する筐体と、
前記筐体に設けられ、前記筐体を前記被測定対象物の幅方向に沿って移動させる台車と、
前記台車を駆動するモータと、
前記モータの回転数を検出するパルス発生器と、を備え、
前記演算部は、前記パルス発生器で検出した前記モータの回転数から、前記被測定対象物の幅方向に対する前記検出器の位置を検出する請求項１に記載の放射線厚み計装置。
【請求項３】
前記記憶部には、前記被測定対象物の幅、及び、前記被測定対象物の幅に対する前記検出器の位置に応じた、前記被測定対象物に照射する前記放射線を絞る前記絞り孔が記憶されており、
前記演算部は、検出した前記検出器の位置に基づいて、前記回転手段を制御して、前記複数の絞り孔から、前記記被測定対象物に照射する前記放射線を絞る前記絞り孔を選択する、請求項２に記載の放射線厚み計装置。
【請求項４】
前記記憶部に記憶された、前記検出器の位置に応じた前記絞り孔のうち、前記被測定対象物の幅方向の端部に照射する前記放射線を絞る前記絞り孔は、前記被測定対象物の他に照射する前記放射線を絞る前記絞り孔よりも小さく構成され、
前記演算部は、前記検出器の位置に基づいて前記被測定対象物に照射された前記放射線のビーム幅が前記被測定対象物の幅方向の端部を越えるか否かを判断し、前記ビーム幅が前記被測定対象物の端部を越えると判断したときに、前記回転手段を制御して、前記被測定対象物の幅方向の端部に照射する前記放射線を絞る前記絞り孔に切り替える、請求項３に記載の放射線厚み計装置。
【請求項５】
前記記憶部には、前記被測定対象物の基準となる厚みよりも小さい値である閾値、及び、前記被測定対象物の幅に対する前記検出器の位置に応じた、前記被測定対象物に照射する前記放射線を絞る前記絞り孔が記憶されており、
前記演算部は、前記モータを制御して前記検出器を前記被測定対象物の幅方向に走査させて前記被測定対象物の厚みを検出し、前記検出した前記被測定対象物の厚みが前記閾値となったときに、前記モータを停止し、前記絞り孔を切り替え、その後、前記検出器を前記被測定対象物の幅方向に走査させて前記被測定対象物の厚みを検出する、請求項２に記載の放射線厚み計装置。
【請求項６】
前記演算部は、前記被測定対象物の幅方向の端部に照射する前記放射線を絞る前記絞り孔で前記被測定対象物の厚みを前記被測定対象物の幅方向の両端部でそれぞれ検出した前記検出器の位置から前記被測定対象物の幅を求め、その後、求めた前記被測定対象物の幅に基づいて前記絞り孔を切り替えて前記被測定対象物の厚みを測定する、請求項５に記載の放射線厚み計装置。
【請求項７】
前記演算部は、
求めた前記被測定対象物の幅に基づいて前記被測定対象物の厚みを測定しているときに、前記検出した前記被測定対象物の厚みが前記閾値となったときに、前記モータを停止し、前記絞り孔を切り替え、その後、前記検出器を前記被測定対象物の幅方向に走査させて前記被測定対象物の厚みを検出し、
前記被測定対象物の幅方向の端部に照射する前記放射線を絞る前記絞り孔で前記被測定対象物の厚みを前記被測定対象物の幅方向の両端部でそれぞれ検出した前記検出器の位置から前記被測定対象物の幅を求め、その後、求めた前記被測定対象物の幅に基づいて前記絞り孔を切り替えて前記被測定対象物の厚みを測定する、請求項６に記載の放射線厚み計装置。
【請求項８】
前記被測定対象物の流れ方向で前記検出器の一次側に設けられた前記被測定対象物の幅を測定する幅測定装置を備え、
前記記憶部には、前記幅測定装置で測定された前記被測定対象物の幅に対する前記検出器の位置に応じた、前記被測定対象物に照射する前記放射線を絞る前記絞り孔が記憶されており、
前記演算部は、検出した前記検出器の位置に基づいて、前記回転手段を制御して、前記複数の絞り孔から、前記被測定対象物に照射する前記放射線を絞る前記絞り孔を選択する、請求項２に記載の放射線厚み計装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、放射線厚み計装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、Ｘ線等の放射線を被測定対称物に照射し、被測定対象物を透過する際に放射線が減衰する減衰量から被測定対象物の厚みを測定する技術が知られている。このような放射線により厚みを測定する技術は、例えば、鋼板等の圧延工程にいて、鋼板の厚みの測定に用いられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開昭６１−２２３５０７号公報
【特許文献２】特公平０２−０４４３６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明が解決しようとする課題は、高い精度で被測定対象物の厚みを測定できる放射線厚み計装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
実施形態の放射線厚み計装置は、検出器と、放射線発生器と、絞り円盤と、回転手段と、記憶部と、演算部と、を備える。検出器は、放射線を検出する。放射線発生器は、前記検出器と対向して配置され、前記放射線を発生させるとともに、前記検出器に向かって前記放射線を照射する。絞り円盤は、前記検出器及び前記放射線発生器の間に設けられ、前記放射線発生器から照射された前記放射線を絞る、異なる形状の複数の絞り孔が設けられる。回転手段は、前記絞り円盤を回転させる。記憶部は、前記複数の絞り孔毎で絞られた前記放射線の放射線量に対する前記放射線発生器及び前記検出器の間にある被測定対象物の厚みが記憶される。演算部は、前記放射線発生器から照射された前記放射線を絞る前記絞り孔及び前記検出器で検出された前記放射線の放射線量に基づいて、前記記憶部に記憶された前記被測定対象物の厚みを求める。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】第１の実施形態に係る放射線厚み計装置の構成を模式的に示す説明図。
【図２】同放射線厚み計装置に用いられる絞り円盤の構成の一例を示す平面図。
【図３】同放射線厚み計装置の記憶部に記憶された各絞りに対する被測定対象物の厚さと検出信号の関係を示す説明図。
【図４】同放射線厚み計装置を用いた絞り円盤の切り替えの一例を示す説明図。
【図５】同絞り円盤の切り替えの一例を示す説明図。
【図６】同放射線厚み計装置を用いた被測定対象物の測定方法の一例を示す流れ図。
【図７】第２の実施形態に係る放射線厚み計装置を用いた絞り円盤の切り替えの一例を示す説明図。
【図８】同絞り円盤の切り替えの一例を示す説明図。
【図９】同放射線厚み計装置を用いた被測定対象物の測定方法の一例を示す流れ図。
【図１０】第３の実施形態に係る放射線厚み計装置の一部構成及び放射線厚み計装置を用いた絞り円盤の切り替えの一例を示す説明図。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
（第１の実施形態）
以下、第１の実施形態に係る放射線厚み計装置１を図１乃至図５を用いて説明する。  
図１は、第１の実施形態に係る放射線厚み計装置１の構成を模式的に示す説明図、図２は、放射線厚み計装置１に用いられる絞り円盤２２の構成の一例を示す平面図、図３は、放射線厚み計装置１の記憶部４１に記憶された、各絞りに対する被測定対象物の厚さと検出信号の検量線を示す説明図、図４は放射線厚み計装置１を用いた絞り円盤２２の切り替えの一例を示す説明図、図５は放射線厚み計装置１を用いた絞り円盤２２の切り替えの一例を、被測定対象物１００を用いて示す説明図である。
【０００８】
図１に示すように、放射線厚み計装置１は、筐体１１と、台車１２と、検出器１３と、放射線発生器１４と、絞り装置１５と、リミットスイッチ１６と、制御部１７と、を備えている。放射線厚み計装置１は、放射線発生器１４から板状で一方向に流れる鋼板等の被測定対象物１００の所定の範囲に照射された放射線２００を検出器１３で検出し、当該検出した放射線量に基づいて、当該所定の範囲の被測定対象物１００の厚みを測定する。このような放射線厚み計装置１は、被測定対象物１００である鋼板の製造ライン上であって、且つ、鋼板が搬送される搬送路に配置される。
【０００９】
筐体１１は、被測定対象物１００が通過可能に、被測定対象物１００の移動方向に開口して構成される。筐体１１には、台車１２が設けられる。筐体１１は、検出器１３、放射線発生器１４及び絞り装置１５を保持する。筐体１１は、通過する被測定対象物１００の厚み方向の一方に検出器１３を保持し、通過する被測定対象物１００の厚み方向の他方に放射線発生器１４を保持する。
【００１０】
具体例として、筐体１１は、Ｃ型フレームである。例えば、筐体１１は、図１に示すように、筐体１１を設置した状態で、水平方向に延びる上フレーム１１ａと、上フレーム１１ａと平行な下フレーム１１ｂと、上フレーム１１ａ及び下フレーム１１ｂを、これらの一方の端部で連結する縦フレーム１１ｃと、を備えている。例えば、筐体１１は、上フレーム１１ａに検出器１３が配置される。また、筐体１１は、下フレーム１１ｂ内に放射線発生器１４が配置され、下フレーム１１ｂであって、放射線発生器１４及び筐体１１を通過する被測定対象物１００の間に絞り装置１５が配置される。
【００１１】
台車１２は、筐体１１の下面に設けられた複数の車輪１２ａと、車輪１２ａを回転させるモータ（Ｍ）１２ｂと、モータ１２ｂの回転数を検出するパルス発生器（ＰＧ）１２ｃと、を備えている。台車１２は、モータ１２ｂの駆動により、筐体１１を、被測定対象物１００の幅方向に往復動可能に構成される。
【００１２】
モータ１２ｂは、制御部１７に接続される。パルス発生器１２ｃは、制御部１７に接続される。パルス発生器１２ｃは、モータ１２ｂにギア等を介して機械的に接続される。パルス発生器１２ｃは、モータ１２ｂの回転数を検出するとともに、当該検出した情報を制御部１７に送信可能に構成される。
【００１３】
検出器１３は、放射線量を検出可能に構成される。検出器１３は、検出した放射線量を検出信号に変換し、制御部１７に送信可能に構成される。
【００１４】
放射線発生器１４は、放射線２００を発生させるとともに、検出器１３に向かって照射可能に構成される。具体例として、放射線発生器１４は、Ｘ線を発生させて照射可能に構成される。以下、放射線２００をＸ線２００として説明する。また、放射線発生器１４は、図１に一点鎖線で示すように、Ｘ線２００を照射する照射口が検出器１３に対向して配置され、Ｘ線２００を検出器１３に向かって照射可能に構成される。
【００１５】
絞り装置１５は、回転モータ２１と、絞り円盤２２と、を備えている。回転モータ２１は、制御部１７に電気的に接続される。回転モータ２１は、絞り円盤２２を回転させる回転手段である。回転モータ２１は、絞り円盤２２に接続される回転軸２１ａを有する。
【００１６】
図２に示すように、絞り円盤２２は、円形状の基部３１と、基部３１に複数形成された異なる形状の絞り孔３２と、を備えている。基部３１は、中心が回転軸２１ａに固定される。絞り円盤２２は、複数の絞り孔３２の一が放射線発生器１４から照射されたＸ線２００のビーム軸上となる位置に配置される。
【００１７】
絞り孔３２は、放射線発生器１４から検出器１３に向かって照射されたＸ線２００を、被測定対象物１００において、所定の形状であって、且つ、所定のビーム幅Ｂとなるように絞る。複数の絞り孔３２は、基部３１の中心周りに等間隔で配置される。ここで、等間隔とは、複数の絞り孔３２のそれぞれの中心における間隔である。また、複数の絞り孔３２は、基部３１の径方向における絞り孔３２の中心が、放射線発生器１４から照射されるＸ線２００のビーム軸と重なる位置で、基部３１に設けられる。
【００１８】
複数の絞り孔３２は、例えば、４つの内径が異なる円形の絞り孔３２Ｃ１〜３２Ｃ４と、４つの基部３１の径方向の幅が異なる矩形の絞り孔３２Ｒ１〜３２Ｒ４と、を有する。円形の絞り孔３２Ｃ１〜３２Ｃ４は、絞り孔３２Ｃ１が最も形状が大きく、３２Ｃ２、３２Ｃ３、３２Ｃ４の順で形状が漸次小さくなる。同様に、矩形の絞り孔３２Ｒ１〜３２Ｒ４は、絞り孔３２Ｒ１が最も形状が大きく、３２Ｒ２、３２Ｒ３、３２Ｒ４の順で形状が漸次小さくなる。
【００１９】
リミットスイッチ１６は、例えば、放射線厚み計装置１の筐体１１が配置される工場等の床面に設置される。リミットスイッチ１６は、筐体１１の基準位置を検出可能に構成される。ここで、筐体１１の基準位置とは、放射線発生器１４から照射され、絞り孔３２で絞られたＸ線２００のビーム軸が被測定対象物１００の幅方向の中心に重なる位置である。
【００２０】
制御部１７は、記憶部４１と、演算部４２と、を備えている。制御部１７は、信号線１７ａ１を介してモータ１２ｂに、信号線１７ａ２を介してパルス発生器１２ｃに、信号線１７ａ３を介して検出器１３に、信号線１７ａ４を介して回転モータ２１に、信号線１７ａ５を介してリミットスイッチ１６に、それぞれ接続される。また、制御部１７は、信号線１７ａ６を介して、上位計算機３００に接続される。ここで、上位計算機３００とは、例えば、被測定対象物１００である鋼板の製造ラインに設けられたＰＣや、鋼板の圧延等の工程において当該工程を管理する制御部等である。この上位計算機３００は、例えば、被測定対象物１００の目標板厚を制御部１７に送信可能に構成される。
【００２１】
記憶部４１には、複数の絞り孔３２のぞれぞれで絞られ、被測定対象物１００を通過したＸ線２００の放射線量に対する被測定対象物１００の厚みの関係である検量線が記憶されている。図３に示すように、検量線は、絞り孔３２Ｒ１用の検量線Ｌ１、絞り孔３２Ｃ１用の検量線Ｌ２、絞り孔３２Ｒ２用の検量線Ｌ３といったように、各絞り孔３２に対応した、絞り孔３２と同数の検量線Ｌｎが記憶されている。検量線は、例えば、検出器１３で検出された放射線量が変換された検出信号Ｉに対する被測定対象物１００の板厚Ｔのデータである。
【００２２】
記憶部４１には、複数の絞り孔３２により絞られたＸ線２００が被測定対象物１００に照射されたときのビーム幅Ｂが記憶されている。記憶部４１には、上位計算機３００から送信された被測定対象物１００の幅が記憶される。
【００２３】
また、記憶部４１には、被測定対象物１００の幅方向の位置に対応する絞り孔３２が記憶されている。具体例として、記憶部４１には、被測定対象物１００の幅方向の両端にＸ線２００を照射するときにＸ線２００を絞る絞り孔３２と、当該両端間にＸ線２００を照射するときにＸ線２００を絞る単数又は複数の絞り孔３２とが記憶される。
【００２４】
例えば、記憶部４１には、基準位置から被測定対象物１００の幅方向に距離Ｍ１の範囲にＸ線２００を照射するための絞り孔３２として絞り孔３２Ｃ１が、基準位置から被測定対象物１００の幅方向で距離Ｍ１の位置から被測定対象物１００の端部までの距離Ｍ２の範囲にＸ線２００を照射するための絞り孔３２として絞り孔３２Ｒ４が記憶される。
【００２５】
なお、被測定対象物１００の板幅をＷ、絞り孔３２Ｃ１におけるＸ線２００のビーム幅をＢ１、絞り孔３２ＲにおけるＸ線２００のビーム幅をＢ２とすると、Ｍ１及びＭ２は、次の式により求められる。
【００２６】
Ｍ１＝Ｗ／２−Ｂ１／２
Ｍ２＝Ｗ２−（Ｗ／２−Ｂ１／２）−Ｂ２／２＝Ｂ１／２−Ｂ２／２
即ち、当該距離Ｍ１、Ｍ２は、Ｘ線２００の走査距離であり、筐体１１の移動距離である。
【００２７】
演算部４２は、モータ１２ｂを制御することで、筐体１１を基準位置に対して、被測定対象物１００の幅方向に移動可能に構成される。演算部４２は、回転モータ２１を制御することで、選択した絞り孔３２により放射線発生器１４から検出器１３に向かって照射されたＸ線２００を絞ることが可能に構成される。演算部４２は、リミットスイッチ１６のＯＮ／ＯＦＦに基づいて、筐体１１の位置が基準位置にあるか否かを判断可能に構成される。
【００２８】
また、演算部４２は、以下の機能（１）乃至機能（４）を有する。
【００２９】
機能（１）は、Ｘ線２００を被測定対象物１００に照射した状態で、モータ１２ｂを制御して筐体１１を被測定対象物１００の幅方向に往復動させて、被測定対象物１００の幅方向にＸ線２００を走査させる機能である。具体例として、機能（１）は、被測定対象物１００の幅方向の一方向に走査させて被測定対象物１００の端部を測定した後に、走査方向を幅方向の当該一方向とは逆の他方向に切り替える機能である。また、機能（１）は、筐体１１をリミットスイッチ１６で検出される基準位置、板幅Ｗ及びパルス発生器１２ｃにより検出したモータ１２ｂの回転数に基づいて筐体１１の位置及び移動を制御する機能である。
【００３０】
機能（２）は、放射線発生器１４から検出器１３に向かって照射されたＸ線２００を絞った絞り孔３２及び被測定対象物１００を通過して検出器１３で検出されたＸ線２００の放射線量に基づいて、記憶部４１に記憶された検量線から被測定対象物１００の厚みを求める機能である。
【００３１】
即ち、機能（２）は、回転モータ２１を回転させた回転量から、Ｘ線２００のビーム軸上に配置された絞り孔３２を判断し、記憶部４１に記憶された複数の検量線から絞り孔３２に対応した検量線を選択し、当該選択した検量線及び検出器１３から出力された検出信号Ｉに基づいて、被測定対象物１００の板厚Ｔを求める機能である。なお、ここで、被測定対象物１００の板厚Ｔは、Ｘ線２００が照射される範囲の板厚である。
【００３２】
機能（３）は、Ｘ線２００が照射される被測定対象物１００の幅方向の位置、及び、記憶部４１に記憶された被測定対象物１００の幅方向の位置に対応する絞り孔３２から、Ｘ線２００を絞る絞り孔３２を選択し、回転モータ２１を制御して、当該選択された絞り孔３２に切り替える機能である。
【００３３】
具体例においては、Ｘ線２００を被測定対象物１００に照射する位置が、基準位置から距離Ｍ１の間にある場合には、図４及び図５に示すように、絞り孔３２Ｃ１が選択され、基準位置から距離Ｍ１の位置から距離Ｍ２の間にある場合には、絞り孔３２Ｒ１が選択される。
【００３４】
即ち、図４に示すように、被測定対象物１００に照射するＸ線２００のビーム軸の位置が、図４の状態１に示す被測定対象物１００の中央である基準位置から、図４の状態２に示す基準位置から端部側へ距離Ｍ１離れた位置に移動させた場合には、被測定対象物１００の端面から絞り孔３２Ｃ１で絞られたＸ線２００のビーム軸までの距離が、当該Ｘ線２００のビーム幅Ｂ１の半分の幅となる。このため、Ｘ線２００が被測定対象物１００の端部を越える所謂板抜けが生じないように、図４の状態３に示すように、絞り孔３２Ｃ１から絞り孔３２Ｒ４へと切り替える。なお、絞り孔３２Ｒ４へ切り替わった後、同方向に、距離Ｍ２だけ、被測定対象物１００に照射するＸ線２００のビーム軸の位置を移動させる。
【００３５】
同様に、被測定対象物１００の幅方向の端部側から基準位置側へＸ線２００のビーム軸が移動し、図４の状態３に示すように、被測定対象物１００の端面から距離Ｍ２移動させた場合に、絞り孔３２Ｒ４から絞り孔３２Ｃ１へと切り替える。なお、絞り孔３２Ｃ１へ切り替わった後、同方向に距離Ｍ１だけ移動させてリミットスイッチ１６で基準位置を検出すると、再び、図４の状態１に示す被測定対象物１００の中央である基準位置から、図４の状態２に示す基準位置から端部側へ距離Ｍ１離れた位置に移動させる。
【００３６】
このように、機能（３）は、機能（１）により、被測定対象物１００の幅方向にＸ線２００を往復動させて走査させるときに、Ｘ線２００の照射位置に基づいて、絞り孔３２の切り替えを行う機能である。
【００３７】
次に、このように構成された放射線厚み計装置１を用いた被測定対象物１００の厚みを測定する方法を、図６に示す流れ図を用いて説明する。
【００３８】
被測定対象物１００の厚みの測定を開始すると、先ず、演算部４２は、パルス発生器１２ｃで検出したモータ１２ｂの回転数から、Ｘ線が照射される被測定対象物１００の位置を検出する（ステップＳＴ１）。なお、被測定対象物１００の測定開始時においては、例えば、図４に示す状態１のように、演算部４２は、モータ１２ｂを制御して、筐体１１を基準位置に移動させる。
【００３９】
次に、演算部４２は、検出した被測定対象物１００の位置から、複数の絞り孔３２のうち、当該位置に対応する記憶部４１に記憶された絞り孔３２を選択し、切り替える（ステップＳＴ２）。
【００４０】
このとき、図４の状態１に示すように、Ｘ線が照射される被測定対象物１００の位置が、被測定対象物１００の中心である場合には、複数の絞り孔３２から絞り孔３２Ｃ１が選択され、絞り孔３２Ｃ１に切り替えられる。
【００４１】
併せて、演算部４２は、記憶部４１に記憶された複数の検量線Ｌから選択された絞り孔３２に対応する検量線Ｌを選択する（ステップＳＴ３）。
【００４２】
次に、演算部４２は、所定の回転速度でモータ１２ｂを回転させて、被測定対象物１００の幅方向の一方向にＸ線を走査させる（ステップＳＴ４）。具体的には、演算部４２は、モータ１２ｂを一方向に回転させて、筐体１１を前進させ、被測定対象物１００の幅方向の一方にＸ線を照射させる。
【００４３】
演算部４２は、検出器１３から走査時の各被測定対象物１００の位置における検出信号Ｉを受信すると、当該検出信号Ｉと、選択された検量線Ｌから、被測定対象物１００の板厚Ｔを導出する（ステップＳＴ５）。併せて、演算部４２は、例えば、導出した板厚ＴとＸ線が照射された被測定対象物１００の位置を関連付けて、記憶部４１に記憶させる。
【００４４】
次に、演算部４２は、常時、被測定対象物１００の位置を検出するとともに、検出した被測定対象物１００の位置が他の絞り孔３２が選択される位置、即ち、絞り孔３２の切り替えが必要かどうかを判断する（ステップＳＴ６）。具体的には、演算部４２は、絞り孔３２Ｃ１から絞り孔３２Ｒ４へ切り替える位置まで筐体１１が前進したか否かを判断する。例えば、この判断は、筐体１１の移動距離が基準位置から距離Ｍ１に達したか否かにより判断する。
【００４５】
絞り孔３２の切り替えが不要な場合（ステップＳＴ６のＮＯ）、即ち、筐体１１の移動距離がＭ１に達していない場合には、演算部４２は、絞り孔３２を切り替えずに、絞り孔３２Ｃ１のままＸ線の走査を継続して行う（ステップＳＴ４）。
【００４６】
絞り孔３２の切り替えが必要な場合（ステップＳＴ６のＹＥＳ）、即ち、筐体１１の移動距離がＭ１に達した場合には、演算部４２は、モータ１２ｂを停止して（ステップＳＴ７）、筐体１１の移動を停止する。
【００４７】
次に、演算部４２は、ステップＳＴ２に戻り、回転モータ２１を制御して、被測定対象物１００の位置に対応する絞り孔３２に切り替える。ここで、筐体１１の移動距離がＭ１に達していたことから、演算部４２は、絞り孔３２Ｃ１から絞り孔３２Ｒ４に切り替える。次に、演算部４２は、記憶部４１に記憶された複数の検量線Ｌから絞り孔３２Ｒ４に対応する検量線Ｌを選択する（ステップＳＴ３）。
【００４８】
次いで、演算部４２は、所定の回転速度でモータ１２ｂを回転させて、被測定対象物１００の幅方向の一方向にＸ線を走査させて（ステップＳＴ４）、板厚Ｔを導出する（ステップＳＴ５）。また、演算部４２は、Ｘ線２００をＭ２だけ走査させたら、前進方向への走査が完了したと判断し、モータ１２ｂを停止させ、その後モータ１２ｂを他方向に回転させて筐体１１を後進させて、再び板厚Ｔを導出する（ステップＳＴ５）。
【００４９】
次に、演算部４２は、常時、被測定対象物１００の位置を検出するとともに、検出した被測定対象物１００の位置が他の絞り孔３２が選択される位置、即ち、絞り孔３２の切り替えが必要かどうかを判断する（ステップＳＴ６）。具体的には、演算部４２は、絞り孔３２Ｒ４から絞り孔３２Ｃ１へ切り替える位置まで筐体１１が前進したか否かを判断する。例えば、演算部４２は、筐体１１の移動距離が、絞り孔３２Ｒ４に切り替えた位置から距離Ｍ２に達したか否かの判断を行う。
【００５０】
絞り孔３２の切り替えが不要な場合（ステップＳＴ６のＮＯ）、即ち、筐体１１の移動距離がＭ２に達していない場合には、演算部４２は、絞り孔３２Ｒ４１のままＸ線２００の走査を継続して行う（ステップＳＴ４）。絞り孔３２の切り替えが必要な場合（ステップＳＴ６のＹＥＳ）、即ち、筐体１１の移動距離がＭ２に達した場合には、演算部４２は、モータ１２ｂを停止して（ステップＳＴ７）、筐体１１の移動を停止し、ステップＳＴ２に戻り、演算部４２は、回転モータ２１を制御して、被測定対象物１００の位置に対応する絞り孔３２Ｃ１に切り替える。
【００５１】
次に、演算部４２は、記憶部４１に記憶された複数の検量線Ｌから、絞り孔３２Ｃ１に対応する検量線Ｌを選択し（ステップＳＴ３）、モータ１２ｂを回転させて、被測定対象物１００にＸ線２００を走査させて（ステップＳＴ４）、板厚Ｔを測定する（ステップＳＴ５）。
【００５２】
次に、演算部４２は、絞り孔３２の切り替えが必要かどうかを判断する（ステップＳＴ６）。なお、絞り孔３２を絞り孔３２Ｒ４から絞り孔３２Ｃ１に切り替えた場合には、演算部４２は、基準位置までＸ線２００を走査させるとともに、リミットスイッチ１６で基準位置を検出したら、当該基準位置からさらに距離Ｍ１を移動したか否かによって絞り孔３２の切り替えを判断する（ステップＳＴ６）。
【００５３】
なお、演算部４２は、基準位置をリミットスイッチで検出してから筐体１１が距離Ｍ１を移動したか否かではなく、絞り孔３２を絞り孔３２Ｒ４から絞り孔３２Ｃ１に切り替えた後に、距離Ｍ１の２倍の距離を筐体１１が移動したか否か判断することで、絞り孔３２の切り替えを判断してもよい。
【００５４】
これらのように、被測定対象物１００の厚みの測定の停止指示が入るまで、演算部４２は、常時位置検出を行いながら、ステップＳＴ２以降の工程を繰り返し行い、被測定対象物１００の幅方向で筐体１１を往復動させるとともに、絞り孔３２を切り替えて、被測定対象物１００の厚みを測定する。
【００５５】
このように構成された放射線厚み計装置１によれば、被測定対象物１００の厚みを測定する位置に応じて、適切な絞り孔３２でＸ線を絞ることが可能となる。これにより、被測定対象物１００の厚みを高い精度で行うことが可能となる。また、被測定対象物１００の端部の測定を行うことが可能となる。
【００５６】
具体的に説明すると、被測定対象物１００の端部の厚みを測定するために、Ｘ線のビーム幅が小さい幅となる絞り量でＸ線を絞り、被測定対象物１００を測定すると、検出器１３で受ける放射線量が減ることから、統計雑音が大きくなり、高い精度で被測定対象物１００の厚みを測定できない。しかし、被測定対象物１００の両端部間においては、ビーム幅を統計雑音が小さい放射線量となる絞り量でＸ線を絞ることが可能となる。
【００５７】
また、測定される厚みは、Ｘ線が照射された範囲の平均厚みであることから、被測定対象物１００の両端部においては、ビーム幅を小さくすることで、被測定対象物１００の端部の範囲のみを測定することが可能となる。このため、当該端部のみの厚みを測定することができ、端部の厚みを精度よく測定することができる。
【００５８】
上述したように第１の実施形態に係る放射線厚み計装置１によれば、適切な絞り孔３２を選択可能とすることで、高い精度で被測定対象物１００の厚みを測定できる。
【００５９】
（第２の実施形態）
以下、第２の実施形態に係る放射線厚み計装置１を図７及び図８を用いて説明する。  
図７は第２の実施形態に係る放射線厚み計装置１を用いた絞り円盤２２の切り替えの一例を示す説明図、図８は放射線厚み計装置１を用いた絞り円盤２２の切り替えの一例を、被測定対象物１００を用いて示す説明図であるである。なお、第２の実施形態に係る放射線厚み計装置１のうち、上述した第１の実施形態に係る放射線厚み計装置１と同様の構成には同一符号を用い、その詳細な説明は省略する。
【００６０】
なお、第２の実施形態に係る放射線厚み計装置１は、上位計算機３００から被測定対象物１００の幅が送信されず、記憶部４１に被測定対象物１００の幅が記憶されていない点で、上述した第１の実施形態の放射線厚み計装置１と異なる。
【００６１】
放射線厚み計装置１は、放射線厚み計装置１は、筐体１１と、台車１２と、検出器１３と、放射線発生器１４と、絞り装置１５と、リミットスイッチ１６と、制御部１７と、を備えている。
【００６２】
制御部１７の記憶部４１は、複数の絞り孔３２のそれぞれに対応した検量線、複数の絞り孔３２により絞られたＸ線２００が被測定対象物１００に照射されたときのビーム幅Ｂが記憶されている。
【００６３】
記憶部４１には、被測定対象物１００に照射されたＸ線２００が、被測定対象物１００の端部から外れたか否かを判断する閾値が記憶されている。閾値は、任意に設定された被測定対象物１００の板厚（設定板厚）Ｔ０に、定数Ｃを乗算した値である。定数Ｃは、閾値が設定板厚Ｔ０よりも小さい値の板厚となる定数に設定される。ここで、任意に設定された被測定対象物１００の板厚Ｔ０とは、例えば、製造する鋼板の目標板厚等であり、適宜設定されて記憶部４１に記憶される。また、定数Ｃは、例えば、Ｘ線２００の照射範囲の１／２が板抜けする場合には、Ｃは１／３が設定される。
【００６４】
また、記憶部４１には、使用する絞り孔３２が記憶されている。ここで、使用する絞り孔３２は、同様の形状であって、且つ、段階的に形状が小さくなる複数の絞り孔３２であり、例えば、絞り孔３２Ｃ１〜３２Ｃ４、３２Ｒ４が使用する絞り孔３２として記憶部４１に記憶される。
【００６５】
演算部４２は、上述の機能（１）及び機能（２）に加えて、以下の機能（４．１）を有する。
【００６６】
機能（４．１）は、機能（２）で求められた被測定対象物１００の厚みである板厚Ｔが、閾値よりも小さくなった場合に、絞り孔３２を段階的に小さい絞り孔３２に切り替える機能である。具体的には、機能（４．１）として、先ず、図絞り孔３２Ｃ１でＸ線を走査させて被測定対象物１００の厚みを測定するとともに、絞り孔３２Ｃ１で測定された板厚Ｔが閾値よりも小さい（Ｔ＜Ｔ０・Ｃ）場合に、筐体１１の移動を停止し、絞り孔３２Ｃ２に切り替える。絞り孔３２Ｃ２に切り替え後板厚Ｔを測定して板厚Ｔが閾値よりも小さくなるか否かを判断し、板厚Ｔが閾値以上である場合には、筐体１１を距離Ｍｎだけ移動させて板厚Ｔの測定を継続する。当該判断において、板厚Ｔが閾値より小さい場合には、使用している絞り孔３２Ｃ２の次に小さい絞り孔３２Ｃ３に切り替える。なお、ここで、距離Ｍｎとは、最も大きい絞り孔３２Ｃ１のビーム幅をＢ１とし、切り替えた絞り孔３２のビーム幅をＢｎとした場合には、Ｍｎ＝Ｂ１／２−Ｂｎ／２２より求められる。
【００６７】
このように、機能（４．１）は、板厚Ｔが閾値以上となるまで、使用する全ての絞り孔３２を段階的に小さくなるように切り替えて、その後、筐体１１を距離Ｍｎだけ移動させて板厚Ｔを測定する機能である。
【００６８】
次に、このように構成された放射線厚み計装置１を用いた被測定対象物１００の厚みを測定する方法を図９に示す流れ図を用いて説明する。
【００６９】
被測定対象物１００の厚みの測定を開始すると、演算部４２は、パルス発生器１２ｃで検出したモータ１２ｂの回転数から、Ｘ線の照射が開始される被測定対象物１００の位置を検出する（ステップＳＴ１１）。なお、被測定対象物１００の測定開始時においては、例えば、図７に示す状態１のように、演算部４２は、モータ１２ｂを制御して、筐体１１を基準位置に移動させる。
【００７０】
次に、演算部４２は、複数の絞り孔３２のうち、最も形状が大きい絞り孔３２を選択し、切り替える（ステップＳＴ１２）。このとき、図７の状態１及び図８に示すように、複数の絞り孔３２から絞り孔３２Ｃ１が選択され、絞り孔３２Ｃ１に切り替えられる。
【００７１】
併せて、演算部４２は、記憶部４１に記憶された複数の検量線Ｌから選択された絞り孔３２に対応する検量線Ｌを選択する（ステップＳＴ１３）。
【００７２】
次に、演算部４２は、所定の回転速度でモータ１２ｂを回転させて、被測定対象物１００の幅方向の一方向にＸ線を走査させる（ステップＳＴ１４）。具体的には、演算部４２は、モータ１２ｂを一方向に回転させて、筐体１１を前進させ、被測定対象物１００の幅方向の一方にＸ線を照射させる。
【００７３】
演算部４２は、検出器１３から走査時の各被測定対象物１００の位置における検出信号Ｉを受信すると、当該検出信号Ｉ及び選択された検量線Ｌから、被測定対象物１００の板厚Ｔを導出する（ステップＳＴ１５）。併せて、演算部４２は、例えば、導出した板厚ＴとＸ線が照射された被測定対象物１００の位置を関連付けて、記憶部４１に記憶させる。
【００７４】
次に、演算部４２は、常時、被測定対象物１００の位置を検出するとともに、絞り孔３２の切り替えが必要か否かを判断する（ステップＳＴ１６）。具体的には、演算部４２は、測定した被測定対象物１００の板厚Ｔが閾値よりも小さいか否かを判断する。
【００７５】
絞り孔３２の切り替えが不要な場合（ステップＳＴ１６のＮＯ）、即ち、測定した被測定対象物１００の板厚Ｔが閾値以上の場合には、演算部４２は、絞り孔３２を切り替えずに、絞り孔３２Ｃ１のままＸ線の走査を継続して行う（ステップＳＴ１４）。
【００７６】
絞り孔３２の切り替えが必要な場合（ステップＳＴ１６のＹＥＳ）、即ち、測定した被測定対象物１００の板厚Ｔが閾値よりも小さい場合には、演算部４２は、モータ１２ｂを停止して（ステップＳＴ１７）、筐体１１の移動を停止する。
【００７７】
次に、演算部４２は、回転モータ２１を制御して、次に小さい絞り孔３２に切り替える（ステップＳＴ１８）。ここでは、演算部４２は、絞り孔３２Ｃ１から絞り孔３２Ｃ２に切り替える。次に、演算部４２は、記憶部４１に記憶された複数の検量線Ｌから絞り孔３２Ｃ２に対応する検量線Ｌを選択する（ステップＳＴ１９）。
【００７８】
次いで、演算部４２は、モータ１２ｂは停止したまま、被測定対象物１００の板厚Ｔを求め（ステップＳＴ２０）、検出した板厚Ｔから、絞り孔３２の切り替えが必要かどうかを判断する（ステップＳＴ１６）。絞り孔３２の切り替えが不要な場合（ステップＳＴ１６のＮＯ）、即ち、測定した被測定対象物１００の板厚Ｔが閾値以上の場合には、演算部４２は、絞り孔３２を切り替えずに、絞り孔３２Ｃ２でＸ線２００の走査を行う（ステップＳＴ１４）。このときのＸ線２００の走査距離Ｍｎ＝Ｂ１／２−Ｂ２／２となる。なお、走査距離Ｍｎだけ走査したあとは、走査方向を他方向に切り替えて、これらの工程を繰り返す。
【００７９】
絞り孔３２の切り替えが必要な場合（ステップＳＴ１６のＹＥＳ）、即ち、測定した被測定対象物１００の板厚Ｔが閾値よりも小さい場合には、走査を停止したまま（ステップＳＴ１７）、次に小さい絞り孔３２Ｃ３に切り替える。
【００８０】
これらのように、被測定対象物１００の厚みの測定の停止指示が入るまで、演算部４２は、常時位置検出を行いながら、上記工程を繰り返し行い、被測定対象物１００の幅方向で筐体１１を往復動させるとともに、絞り孔３２を切り替えて、被測定対象物１００の厚みを測定する。
【００８１】
このように構成された放射線厚み計装置１によれば、上述した第１の実施形態に係る放射線厚み計装置１と同様に、被測定対象物１００の厚みを測定する位置に応じて、適切な絞り孔３２でＸ線を絞ることが可能となる。これにより、被測定対象物１００の厚みを高い精度で行うことが可能となる。また、被測定対象物１００の端部の測定を行うことが可能となる。
【００８２】
また、放射線厚み計装置１によれば、測定した板厚Ｔが設定板厚Ｔ０よりも小さくなったときに、Ｘ線２００の板抜けが生じたと判断して絞り孔３２を切り替えることから、予め被測定対象物１００の幅が分からない場合であっても、適切な絞りを行うことが可能となる。
【００８３】
（第３の実施形態）
例えば、図１０に示す第３の実施形態に係る放射線厚み計装置１のように、放射線厚み計装置１は、被測定対象物１００の搬送路の一次側に被測定対象物１００の幅を測定する幅測定装置１９を備える構成であってもよい。このような構成の放射線厚み計装置１によれば、第１の実施形態の放射線厚み計装置１のように、上位計算機３００から送信された被測定対象物１００の幅を要さず、当該上位計算機３００から送信された被測定対象物１００の幅の代わりに、幅測定装置１９で測定した被測定対象物１００の幅を用いて、絞り孔３２を選択することができる。このような構成とすることで、第１の実施形態の放射線厚み計装置１と同様の効果を奏する。加えて、第３の実施形態の放射線厚み計装置１は、リアルタイムに測定された幅で被測定対象物１００の厚みを測定できることから、幅が可変する被測定対象物１００であっても、高い精度で幅を測定することができる。なお、幅が可変する被測定対象物１００の場合、図１０に示すように、被測定対象物１００の端面が平面状でない場合には、Ｘ線２００の板抜けを防止するために最も小さい絞り孔３２は、円形であることが好ましい。
【００８４】
また、他の実施形態として、放射線厚み計装置１は、第２の実施形態の放射線厚み計装置１で測定した被測定対象物１００の幅Ｗを記憶部４１に記憶して、次回以降の被測定対象物１００の厚み測定を、当該幅に基づいて第１の実施形態の放射線厚み計装置１の測定方法にて行ってもよい。即ち、放射線厚み計装置１は、第２の実施形態の放射線厚み計装置１で測定した被測定対象物１００の幅Ｗをフィードバックして次回以降の測定時の被測定対象物１００の幅Ｗとして測定を行っても良く、また、当該幅Ｗを測定後とにフィードバックする構成であってもよい。
【００８５】
以上の実施形態に使用する放射線は、Ｘ線があるがこれに限定されない。例えば、放射線としてガンマ線を用いても良い。
【００８６】
以上述べた少なくともひとつの実施形態の放射線厚み計装置１によれば、適切な絞り孔３２に切り替えることで、高い精度で被測定対象物の厚みを測定できる。
【００８７】
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】
【００８８】
１…放射線厚み計装置、１１…筐体、１１ａ…上フレーム、１１ｂ…下フレーム、１１ｃ…縦フレーム、１２…台車、１２ａ…車輪、１２ｂ…モータ、１２ｃ…パルス発生器、１３…検出器、１４…放射線発生器、１５…絞り装置、１６…リミットスイッチ、１７…制御部、１７ａ…信号線、１９…幅測定装置、２１…回転モータ、２１ａ…回転軸、２２…絞り円盤、３１…基部、３２…絞り孔、４１…記憶部、４２…演算部、１００…被測定対象物、２００…放射線、３００…上位計算機。
【図１】
2018087793.tif 000003
【図２】
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【図３】
2018087793.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2018087793.tif 000009
【図８】
2018087793.tif 000010
【図９】
2018087793.tif 000011
【図１０】
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