JP2018072003A - Diffraction ring imaging apparatus, diffraction ring reading apparatus and method of measuring x-ray diffraction - Google Patents

Diffraction ring imaging apparatus, diffraction ring reading apparatus and method of measuring x-ray diffraction Download PDF

Info

Publication number
JP2018072003A
JP2018072003A JP2016208341A JP2016208341A JP2018072003A JP 2018072003 A JP2018072003 A JP 2018072003A JP 2016208341 A JP2016208341 A JP 2016208341A JP 2016208341 A JP2016208341 A JP 2016208341A JP 2018072003 A JP2018072003 A JP 2018072003A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
diffraction ring
diffraction
imaging
motor
ring
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.)
Granted
Application number
JP2016208341A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP6198088B1 (en
Inventor
洋一 丸山
Yoichi Maruyama
洋一 丸山
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.)
Pulstec Industrial Co Ltd
Original Assignee
Pulstec Industrial Co Ltd
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 Pulstec Industrial Co Ltd filed Critical Pulstec Industrial Co Ltd
Priority to JP2016208341A priority Critical patent/JP6198088B1/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6198088B1 publication Critical patent/JP6198088B1/en
Publication of JP2018072003A publication Critical patent/JP2018072003A/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a diffraction ring imaging apparatus which can image a diffraction ring by inserting the apparatus into a measurement target object as long as the inside thereof is not narrow extremely.SOLUTION: An X-ray emission apparatus 10 radiating X-ray radially is fixed inside a holder 7 and the holder 7 and a motor 27 are connected to each other by means of joining a hole 12a of a connection part 12 with a hole 7b formed by cutting a female thread of the holder 7 and then screwing a male thread 13 into the hole. There is a penetrating hole at an axis of center in the motor 27 and the penetrating hole of the motor 27 and a penetrating hole of a table 16 fixing an imaging plate 15 and a fixture 18 form the identical axis. Thus, the substantially parallel X-ray radiates by passing through the penetrating holes. Screw strength of the male thread 13 is strength which can fix the motor 27 by rotating the same around an axis of center of the hole 7b of the holder 7. The diffraction ring imaging apparatus can change an angle formed by an axis of center of the X-ray emission apparatus 10 and the penetrating hole and thus, can change an emission direction of the X-ray.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、測定対象物にＸ線を照射し、測定対象物で回折したＸ線により撮像面に回折環を撮像する回折環撮像装置、該回折環撮像装置で撮像された回折環を読み取る回折環読取装置、及び該回折環撮像装置と該回折環読取装置を用いたＸ線回折測定方法に関する。   The present invention relates to a diffraction ring imaging device that irradiates a measurement object with X-rays and images a diffraction ring on an imaging surface by X-rays diffracted by the measurement target, and diffraction that reads a diffraction ring imaged by the diffraction ring imaging device. The present invention relates to a ring reading device, and an X-ray diffraction measurement method using the diffraction ring imaging device and the diffraction ring reading device.

従来から、例えば特許文献１に示されるように、測定対象物に所定の入射角度でＸ線を照射して、測定対象物で回折したＸ線によりＸ線回折環（以下、回折環という）を形成し、形成された回折環の形状を検出してｃｏｓα法による分析を行い、測定対象物の残留応力を測定するＸ線回折測定装置が知られている。特許文献１に示されている装置は、Ｘ線出射器及びイメージングプレート等の回折環撮像手段、レーザ検出装置及びレーザ走査機構等の回折環読取手段、並びにＬＥＤ照射器等の回折環消去手段等を１つの筐体内に備えている。また、Ｘ線出射器から出射されるＸ線と同じ光軸の平行なＬＥＤ光を照射し、照射箇所をカメラ撮影する機能を備えており、測定対象物の該筐体に対する位置と姿勢を変化させ、カメラの撮影画像上におけるＬＥＤ光の照射点が適切な位置になるよう調整することで、Ｘ線照射点からイメージングプレートまでの距離を設定値通りにすることができるようになっている。そして、測定対象物の位置と姿勢を調整した後、測定対象物にＸ線を照射して発生する回折Ｘ線により、回折環をイメージングプレートに撮像する撮像工程、イメージングプレートにレーザ検出装置からのレーザ光を走査しながら照射することで回折環の形状を検出する読取り工程、及び該回折環をＬＥＤ光の照射により消去する消去工程を連続して行えるようになっている。このＸ線回折測定装置を用いれば、短時間で測定対象物の残留応力を測定することができる。   Conventionally, for example, as shown in Patent Document 1, an X-ray diffraction ring (hereinafter referred to as a diffraction ring) is formed by X-rays diffracted by a measurement object by irradiating the measurement object with X-rays at a predetermined incident angle. There is known an X-ray diffraction measurement apparatus that forms a diffraction ring, detects the shape of the formed diffraction ring, performs analysis by a cos α method, and measures a residual stress of a measurement object. The apparatus disclosed in Patent Document 1 includes a diffraction ring imaging unit such as an X-ray emitter and an imaging plate, a diffraction ring reading unit such as a laser detection device and a laser scanning mechanism, and a diffraction ring erasing unit such as an LED irradiator. Are provided in one housing. In addition, it has the function of irradiating parallel LED light with the same optical axis as the X-ray emitted from the X-ray emitter and photographing the irradiated part with a camera, and changes the position and orientation of the measurement object relative to the housing The distance from the X-ray irradiation point to the imaging plate can be set to the set value by adjusting the LED light irradiation point on the captured image of the camera to an appropriate position. Then, after adjusting the position and orientation of the measurement object, the imaging step of imaging the diffraction ring on the imaging plate by the diffracted X-rays generated by irradiating the measurement object with X-rays, the imaging plate from the laser detection device A reading process for detecting the shape of the diffractive ring by irradiating the laser beam while scanning and an erasing process for erasing the diffractive ring by irradiating the LED light can be performed continuously. If this X-ray diffractometer is used, the residual stress of the measurement object can be measured in a short time.

特開２０１４−９８６７７号公報JP 2014-98677 A

しかしながら、Ｘ線回折測定が要望される測定箇所として内径が小さい管状物体の内部等、物体内部の狭い箇所の場合があり、これまでのＸ線回折測定装置は装置が大きいためそのような箇所に装置を入れることができず、要望にこたえることができないという問題がある。   However, there are cases where X-ray diffraction measurement is desired, such as the inside of a tubular object having a small inner diameter, such as a narrow part inside the object, and the conventional X-ray diffraction measurement apparatuses are large in size. There is a problem that the device cannot be put in and the request cannot be met.

本発明はこの問題を解消するためなされたもので、その目的は、測定対象物にＸ線を照射し、測定対象物で回折したＸ線により撮像面に回折環を形成する回折環撮像装置において、測定対象物の内部が極度に狭くない限り、装置を内部に入れて回折環を撮像することができる回折環撮像装置を提供することにある。また、該回折環撮像装置で撮像された回折環を読み取る回折環読取装置を提供することにある。さらに、該回折環撮像装置と該回折環読取装置を用いてＸ線回折測定を行うことができるＸ線回折測定方法を提供することにある。   The present invention has been made to solve this problem, and an object of the present invention is to provide a diffraction ring imaging apparatus that irradiates a measurement object with X-rays and forms a diffraction ring on an imaging surface by X-rays diffracted by the measurement object. An object of the present invention is to provide a diffractive ring imaging device that can image a diffractive ring by putting the device inside as long as the inside of the measurement object is not extremely narrow. Another object of the present invention is to provide a diffraction ring reading device that reads a diffraction ring imaged by the diffraction ring imaging device. It is another object of the present invention to provide an X-ray diffraction measurement method capable of performing X-ray diffraction measurement using the diffraction ring imaging device and the diffraction ring reader.

上記目的を達成するために、本発明の特徴は、自らの中心軸を中心にして放射状にＸ線を出射するＸ線出射器と、Ｘ線出射器から放射状に出射されるＸ線の出射方向に配置され、Ｘ線を通過させる第１の貫通孔が設けられたブロックと、ブロックと一体となった回折環撮像手段であって、第１の貫通孔と中心軸が一致する第２の貫通孔を有し、第２の貫通孔を通過させてＸ線が出射され、出射された方向に物体があるとき、物体で発生した回折Ｘ線により第２の貫通孔と垂直に交差する撮像面に回折環を撮像する回折環撮像手段と、Ｘ線出射器を固定し前記ブロックを連結するホルダであって、Ｘ線出射器の中心軸に対する第１の貫通孔の角度を任意の角度に設定可能な角度変化機構を設けたホルダとを備える回折環撮像装置としたことにある。   In order to achieve the above object, the present invention is characterized by an X-ray emitter that emits X-rays radially about its own central axis, and an emission direction of X-rays emitted radially from the X-ray emitter And a block provided with a first through-hole that allows X-rays to pass through, and a diffraction ring imaging means integrated with the block, the second through-hole having the same center axis as the first through-hole An imaging surface that has a hole, passes through the second through-hole, emits X-rays, and intersects the second through-hole perpendicularly by diffracted X-rays generated by the object when the object is in the emitted direction And a holder for fixing the X-ray emitter and connecting the block, and setting the angle of the first through-hole to the central axis of the X-ray emitter to an arbitrary angle. A diffractive ring imaging device including a holder provided with a possible angle change mechanism. .

これによれば、測定対象物の内部の中心軸にＸ線出射器の中心軸が合うようにして回折環撮像装置を測定対象物の内部に挿入し、Ｘ線が希望する測定箇所に照射されるよう、ホルダ内の角度変化機構によりＸ線出射器の中心軸に対する第１の貫通孔の角度を設定すれば、回折環撮像手段により回折環を撮像することができる。すなわち、測定対象物の内部がホルダ又は回折環撮像手段の径より狭くない限り、回折環撮像装置を測定対象物の内部に入れて測定箇所にＸ線を照射し、回折環を撮像することができる。ホルダ内の角度変化機構により、Ｘ線出射器の中心軸に対する第１の貫通孔の角度を任意の角度に設定しても測定箇所にＸ線を照射することができるのは、Ｘ線出射器から放射状にＸ線が出射するため、角度を変化させても第１の貫通孔にＸ線が入射するからである。   According to this, the diffraction ring imaging device is inserted into the measurement object so that the center axis of the X-ray emitter is aligned with the center axis inside the measurement object, and X-rays are irradiated to the desired measurement location. As described above, if the angle of the first through-hole with respect to the central axis of the X-ray emitter is set by the angle changing mechanism in the holder, the diffraction ring can be imaged by the diffraction ring imaging means. That is, as long as the inside of the measurement object is not narrower than the diameter of the holder or the diffraction ring imaging means, the diffraction ring imaging device can be put inside the measurement object and the measurement spot can be irradiated with X-rays to image the diffraction ring. it can. Even if the angle of the first through hole with respect to the central axis of the X-ray emitter is set to an arbitrary angle by the angle changing mechanism in the holder, the X-ray emitter can irradiate the measurement site with X-rays. This is because X-rays are emitted radially from the X-ray, so that the X-rays enter the first through hole even if the angle is changed.

また、本発明の他の特徴は、回折環撮像装置の回折環撮像手段は、テーブルに固定されたイメージングプレートであり、ブロックは、第１の貫通孔が出力軸に形成され、テーブルを第１の貫通孔の中心軸周りに回転させるモータであるようにしたことにある。   Another feature of the present invention is that the diffractive ring imaging means of the diffractive ring imaging device is an imaging plate fixed to a table, and the block has a first through hole formed in the output shaft, and the table is the first plate. In other words, the motor rotates around the central axis of the through hole.

これによれば、先行技術文献に示されたＸ線回折測定装置にある回折環読取機能を別の装置で設け、該別の装置で回折環撮像装置のモータを回転させながらテーブルを移動させれば、回折環を読み取ることができる。また、モータに駆動信号を供給するケーブルをモータ近傍でコネクタにより接続するようにすれば、回折環撮像時において回折環撮像装置が有するケーブルはＸ線出射器へ高電圧を供給するケーブル１つのみにすることができるので、回折環撮像装置の測定対象物内部への挿入を行いやすくなる。   According to this, the diffraction ring reading function provided in the X-ray diffraction measurement apparatus shown in the prior art document is provided by another apparatus, and the table can be moved while the motor of the diffraction ring imaging apparatus is rotated by the other apparatus. For example, the diffraction ring can be read. If a cable for supplying a drive signal to the motor is connected by a connector in the vicinity of the motor, the diffraction ring imaging apparatus has only one cable for supplying a high voltage to the X-ray emitter when imaging the diffraction ring. Therefore, the diffraction ring imaging device can be easily inserted into the measurement object.

また、本発明の他の特徴は、回折環撮像装置が着脱可能な治具であって、Ｘ線出射器の中心軸が治具の中心軸に略合致するようホルダを固定する固定部と、治具の中心軸の垂直方向であって互いに正反対となる方向に伸縮する複数の押し当て部とを有し、複数の押し当て部は、先端に治具を移動可能にする回転体を有している治具としたことにある。   Another feature of the present invention is a jig to which the diffraction ring imaging device can be attached and detached, and a fixing portion that fixes the holder so that the central axis of the X-ray emitter substantially matches the central axis of the jig, A plurality of pressing portions extending and contracting in a direction perpendicular to the central axis of the jig and opposite to each other, and the plurality of pressing portions have a rotating body that allows the jig to move at the tip. It is to be a jig.

これによれば、測定箇所が管状物体の内部等、円柱状の空洞内である場合、回折環撮像装置を取り付けた治具を円柱状の空洞内に挿入し、治具内の複数の押し当て部を伸長させて先端を円柱状の空洞の壁に押し当てれば、円柱状の空洞の中心軸位置にＸ線出射器の中心軸がくるよう回折環撮像装置を円柱状の空洞内に位置させることができる。また、複数の押し当て部の先端は回転体であるので、円柱状の空洞内の測定箇所近傍まで回折環撮像装置を移動させることができる。   According to this, when the measurement location is in a cylindrical cavity such as the inside of a tubular object, a jig fitted with a diffraction ring imaging device is inserted into the cylindrical cavity, and a plurality of pressings in the jig are pressed. The diffractive ring imaging device is positioned in the cylindrical cavity so that the central axis of the X-ray emitter comes to the central axis position of the cylindrical cavity when the tip is pressed against the wall of the cylindrical cavity. be able to. Further, since the tips of the plurality of pressing portions are rotating bodies, the diffraction ring imaging device can be moved to the vicinity of the measurement location in the cylindrical cavity.

また、本発明の他の特徴は、回折環撮像装置がセットされる回折環読取装置であって、イメージングプレートにレーザ光を照射してイメージングプレートの表面にレーザスポットを形成するレーザ照射手段と、モータに駆動信号を供給して前記モータを回転させる回転駆動手段と、レーザスポットをイメージングプレートと相対的にイメージングプレートの半径方向に移動させる移動手段と、 レーザ照射手段によりレーザ光が照射され、回転駆動手段によりモータが回転され、及び移動手段によりレーザスポットが移動されている状態で、レーザスポットからの反射光の強度を、モータの回転角度及び移動手段による移動位置に関連付けて検出する検出手段と、検出手段により検出された複数のデータを用いてイメージングプレートに撮像された回折環の形状を算出する回折環形状計算手段とを備えた回折環読取装置としたことにある。   Another feature of the present invention is a diffraction ring reader in which a diffraction ring imaging device is set, and laser irradiation means for irradiating a laser beam to the imaging plate to form a laser spot on the surface of the imaging plate; Rotation driving means for supplying a drive signal to the motor to rotate the motor, moving means for moving the laser spot in the radial direction of the imaging plate relative to the imaging plate, and laser light being irradiated by the laser irradiation means for rotation Detecting means for detecting the intensity of reflected light from the laser spot in association with the rotation angle of the motor and the moving position by the moving means in a state where the motor is rotated by the driving means and the laser spot is moved by the moving means; , Imaging on the imaging plate using multiple data detected by the detection means In that the diffraction ring reading device and a diffraction ring shape calculating means for calculating the shape of the diffraction rings.

これによれば、回折環撮像装置により回折環を撮像した後、回折環撮像装置を回折環読取装置にセットすれば、先行技術文献に示された方法と同じ方法で回折環の形状を検出でき、残留応力等、回折環の形状に基づく特性値を計算することができる。すなわち、従来と同程度の測定精度でＸ線回折測定を行うことができる。   According to this, if a diffraction ring imaging device is imaged by a diffraction ring imaging device and then the diffraction ring imaging device is set in the diffraction ring reading device, the shape of the diffraction ring can be detected by the same method as described in the prior art document. The characteristic value based on the shape of the diffraction ring, such as residual stress, can be calculated. That is, the X-ray diffraction measurement can be performed with the same measurement accuracy as the conventional one.

また、本発明の他の特徴は、上記に記載の回折環撮像装置と回折環読取装置を用いたＸ線回折測定方法において、回折環撮像装置のモータは、ホルダから着脱可能であるとともにテーブルの径が異なるものが複数用意されており、用意された複数のモータの中から、測定対象物に合った径のテーブルを有するモータを選択してホルダに取り付ける取付ステップと、第２の貫通孔を通過したＸ線が測定箇所に照射されるようホルダの角度変化機構によりモータの角度を設定し、回折環撮像装置を対象とする測定対象物の測定箇所近傍に配置する配置ステップと、Ｘ線出射器からＸ線を出射してイメージングプレートに回折環を撮像する回折環撮像ステップと、回折環撮像装置を回折環読取装置にセットし、イメージングプレートに撮像された回折環の形状を読み取る回折環読取りステップと、回折環読取りステップにて読み取った回折環の形状から、回折環の形状に基づく特性値を計算する計算ステップとを行うようにしたことにある。   Another feature of the present invention is that in the X-ray diffraction measurement method using the diffraction ring imaging device and the diffraction ring reading device described above, the motor of the diffraction ring imaging device can be detached from the holder and the table A plurality of motors having different diameters are prepared, and a mounting step in which a motor having a table with a diameter suitable for the object to be measured is selected from the prepared motors and attached to the holder, and a second through hole is provided. An arrangement step of setting the angle of the motor by the angle changing mechanism of the holder so that the X-rays that have passed are irradiated to the measurement location, and arranging the diffraction ring imaging device in the vicinity of the measurement location of the measurement target, and X-ray emission A diffraction ring imaging step for imaging the diffraction ring on the imaging plate by emitting X-rays from the detector, and setting the diffraction ring imaging device on the diffraction ring reader, and the image captured on the imaging plate. A diffraction ring reading step of reading the shape of the ring, from the shape of the diffraction rings read by the diffraction ring reading step is to have to perform a calculation step of calculating a characteristic value based on the shape of the diffraction rings.

これによれば、回折環撮像装置を測定対象物の内部に挿入して回折環を撮像する際、測定箇所にＸ線を照射することが可能な径のテーブルを選択することができるので、測定対象物の内部の大きさが様々ある場合でもＸ線回折測定が可能になる。   According to this, when inserting the diffraction ring imaging device into the measurement object and imaging the diffraction ring, it is possible to select a table of diameters capable of irradiating the measurement location with X-rays. X-ray diffraction measurement is possible even when the size of the inside of the object varies.

本発明の実施形態に係る回折環撮像装置の全体構成図である。1 is an overall configuration diagram of a diffraction ring imaging apparatus according to an embodiment of the present invention. 図１の回折環撮像装置における回折環撮像装置本体の断面図である。It is sectional drawing of the diffraction ring imaging device main body in the diffraction ring imaging device of FIG. 図２の回折環撮像装置本体におけるモータ固定プレートを上方から見た図である。It is the figure which looked at the motor fixing plate in the diffraction ring imaging device main body of FIG. 2 from upper direction. 本発明の実施形態に係る回折環読取装置の全体構成図である。1 is an overall configuration diagram of a diffraction ring reading device according to an embodiment of the present invention. 図２の回折環撮像装置本体を取り付ける治具の全体外観図である。It is a whole external view of the jig | tool which attaches the diffraction ring imaging device main body of FIG. 図５の治具における押し当て部の内部構造を示す部分断面図である。It is a fragmentary sectional view which shows the internal structure of the pressing part in the jig | tool of FIG. 回折環撮像装置本体を測定対象物に挿入して測定するときの様子を示した図である。It is the figure which showed a mode when inserting and measuring a diffraction ring imaging device main body in a measuring object. 測定対象物の内部の大きさにより、回折環撮像装置本体のモータを適切な径のテーブルを有するものに変更することを示した図である。It is the figure which showed changing the motor of a diffraction ring imaging device main body into what has a table of a suitable diameter by the magnitude | size inside a measuring object.

本発明の一実施形態に係る回折環撮像装置の構成について図１及び図２を用いて説明する。図１は、回折環撮像装置の全体構成図であり、図２は回折環撮像装置本体の断面図である。ただし、Ｘ線出射器１０は市場で流通しているものを用いることができるので断面図ではなく、モータ２７は出力軸２７ａに貫通孔２７ａ１が作成されていること以外は、市場で流通しているものと同じ構造であるので部分断面図である。図１に示すように、回折環撮像装置１は、回折環撮像装置本体５、高電圧電源６及びコンピュータ装置９０等から構成され、測定対象物ＯＢの内部に回折環撮像装置本体５を挿入し、Ｘ線を測定箇所に照射してイメージングプレート１５に回折環を撮像するものである。Ｘ線回折測定は様々な金属において行うことができるが、本実施形態では測定対象物ＯＢは鉄管であり、測定箇所は鉄管の内部とする。   A configuration of a diffraction ring imaging apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2. FIG. 1 is an overall configuration diagram of the diffractive ring imaging device, and FIG. 2 is a cross-sectional view of the diffractive ring imaging device main body. However, since the X-ray emitter 10 that is distributed in the market can be used, it is not a sectional view, and the motor 27 is distributed in the market except that the output shaft 27a has a through hole 27a1. Since it is the same structure as what is, it is a fragmentary sectional view. As shown in FIG. 1, the diffractive ring imaging device 1 includes a diffractive ring imaging device body 5, a high-voltage power supply 6, a computer device 90, and the like, and the diffractive ring imaging device body 5 is inserted into the measurement object OB. , X-rays are irradiated to the measurement location to image the diffraction ring on the imaging plate 15. Although X-ray diffraction measurement can be performed on various metals, in this embodiment, the measurement object OB is an iron pipe, and the measurement location is inside the iron pipe.

図２に示すように、回折環撮像装置本体５は、円筒状のホルダ７の内部にＸ線出射器１０がセットされる。ホルダ７の内径は、Ｘ線出射器１０の最も大きい径より僅かに大きい径になっているので、セットされるとホルダ７の中心軸とＸ線出射器１０の中心軸とは一致する。ホルダ７の底部は径の大きな孔７ａが開けられており、Ｘ線出射器１０は高電圧電源６から高電圧の駆動電圧及び駆動電流が供給されると、孔７ａを通過させてＸ線を図２の下方向に出射する。このＸ線は、図２に一点鎖線で示されるように、Ｘ線出射器１０の中心軸（ホルダ７の中心軸）を中心に放射状に広がるＸ線である。このように放射状に広がるＸ線を出射するＸ線出射器１０としては、浜松ホトニクス製のＸ線管Ｎ６６０１などを用いることができる。また、このように放射状に広がるＸ線を出射するＸ線出射器に関する公開公報としては、特開２０１３−１８２８６８などがある。   As shown in FIG. 2, the diffraction ring imaging apparatus main body 5 has an X-ray emitter 10 set inside a cylindrical holder 7. Since the inner diameter of the holder 7 is slightly larger than the largest diameter of the X-ray emitter 10, the center axis of the holder 7 coincides with the central axis of the X-ray emitter 10 when set. A hole 7a having a large diameter is formed at the bottom of the holder 7, and when the X-ray emitter 10 is supplied with a high drive voltage and drive current from the high voltage power supply 6, the X-ray is passed through the hole 7a. The light is emitted downward in FIG. The X-rays are X-rays that spread radially around the central axis of the X-ray emitter 10 (the central axis of the holder 7), as indicated by the alternate long and short dash line in FIG. As the X-ray emitter 10 that emits X-rays that radiate in this way, an X-ray tube N6601 manufactured by Hamamatsu Photonics or the like can be used. Moreover, as a public gazette regarding the X-ray emitter which emits the X-ray which spreads radially, there is JP2013-182868A.

高電圧電源６は内部に制御回路を備え、コントローラ９１からＸ線出射の指令が入力すると、Ｘ線出射器１０から設定された強度のＸ線が出射されるように、Ｘ線出射器１０に駆動電圧及び駆動電流を供給する。また、コントローラ９１からＸ線停止の指令が入力すると、Ｘ線出射器１０へ供給している駆動電圧及び駆動電流を停止する。コントローラ９１は入力装置９２から回折環撮像の指令が入力すると高電圧電源６にＸ線出射の指令を出力し、出力とともに時間計測を開始して予め記憶されている時間が経過すると高電圧電源６にＸ線停止の指令を出力する。よって、入力装置９２からの入力を行うのみで、Ｘ線出射器１０から設定された強度のＸ線を設定された時間だけ出射させることができる。   The high voltage power supply 6 includes a control circuit inside, and when an X-ray emission command is input from the controller 91, the X-ray emitter 10 is configured to emit X-rays having a set intensity from the X-ray emitter 10. Supply drive voltage and drive current. Further, when an X-ray stop command is input from the controller 91, the drive voltage and drive current supplied to the X-ray emitter 10 are stopped. The controller 91 outputs an X-ray emission command to the high-voltage power source 6 when a command for imaging the diffraction ring is input from the input device 92, and starts measuring time together with the output, and when the pre-stored time elapses, the high-voltage power source 6 Command to stop X-rays. Therefore, the X-ray with the intensity set from the X-ray emitter 10 can be emitted only for the set time only by inputting from the input device 92.

図２に示すように、円筒状のホルダ７は上部に雄ねじが切られており、雌ねじが切られた上蓋８を捻じ込むことができるようになっている。上蓋８は中心に孔８ａが開けられており、Ｘ線出射器１０から出る高電圧電源６に接続するためのケーブル９を通すことができるようになっている。なお、Ｘ線出射器１０にケーブル９を取り付け、ケーブル９に高電圧電源６に接続するためのコネクタを取り付けた後は、上蓋８の孔８ａにケーブル９を通すことはできないので、該取り付けを行う前にケーブル９に上蓋８を通すようにする。上述したように、円筒状のホルダ７の内径はＸ線出射器１０の最も大きい径より僅かに大きい径になっており、円筒状のホルダ７の長さはＸ線出射器１０をセットしたときＸ線出射器１０の上端より円筒状のホルダ７の上端がやや上になる長さになっている。よって、ホルダ７にＸ線出射器１０をセットし上蓋８をホルダ７に捻じ込むと、Ｘ線出射器１０はホルダ７内で固定される。   As shown in FIG. 2, the cylindrical holder 7 has a male screw at the top, and can be screwed into the upper lid 8 with the female screw cut. The upper lid 8 has a hole 8a in the center so that a cable 9 for connection to the high voltage power source 6 coming out from the X-ray emitter 10 can be passed. After attaching the cable 9 to the X-ray emitter 10 and attaching the connector for connecting to the high voltage power supply 6 to the cable 9, the cable 9 cannot be passed through the hole 8a of the upper lid 8, so The upper cover 8 is passed through the cable 9 before performing. As described above, the inner diameter of the cylindrical holder 7 is slightly larger than the largest diameter of the X-ray emitter 10, and the length of the cylindrical holder 7 is set when the X-ray emitter 10 is set. The upper end of the cylindrical holder 7 is slightly longer than the upper end of the X-ray emitter 10. Therefore, when the X-ray emitter 10 is set in the holder 7 and the upper lid 8 is screwed into the holder 7, the X-ray emitter 10 is fixed in the holder 7.

また、図２に示すように、モータ２７はモータ固定プレート１３に固定され、モータ固定プレート１３の連結部１２はホルダ７に固定されることで、ホルダ７の中心軸方向でＸ線の出射方向に、モータ２７が配置される。ホルダ７は下端よりやや上の部分で互いに対称となる位置に雌ねじが切られた穴７ｂが２つあり、所定の径の雄ねじ１１を捻じ込むことができるようになっている。そして、モータ固定プレート１３の上面には、互いに対称となる位置に設けられた２つの長方形の板状の連結部１２があり、２つの連結部１２には雄ねじ１１よりやや大きい径の孔１２ａがそれぞれ開けられている。したがって、連結部１２の孔１２ａとホルダ７の雌ねじが切られた穴７ｂをそれぞれ合わせ、雄ねじ１１をホルダ７の穴７ｂにそれぞれ捻じ込むことにより、ホルダ７とモータ固定プレート１３を連結させることができる。モータ固定プレート１３の底面には、対称位置に雌ねじが切られた２つの穴１３ａがあり、所定の径の雄ねじ１４を捻じ込むことができるようになっている。そして、モータ２７の底面には対称位置に２つの固定板２９があり、固定板２９には雄ねじ１４よりやや大きい径の孔２９ａがそれぞれ開けられている。２つの孔２９ａのモータ２７の中心軸（出力軸の中心）からの距離と、２つの穴１３ａのモータ固定プレート１３の中心軸からの距離は同じであり、孔２９ａと穴１３ａをそれぞれ合わせることができる。よって、孔２９ａと穴１３ａをそれぞれ合わせ、雄ねじ１４を穴１３ａにそれぞれ捻じ込むことにより、モータ２７をモータ固定プレート１３に固定させることができる。なお、モータ２７にはモータ２７を回転駆動させる電力が供給されるケーブルと、モータ２７内のエンコーダ２７ｃが出力するパルス列信号を供給するケーブルとがあり、該ケーブルの先端には該ケーブルと後述する回折環読取装置２からのケーブルとを接続するためのコネクタがあるが、分かりやすくするため図１及び図２からは除かれている。   Further, as shown in FIG. 2, the motor 27 is fixed to the motor fixing plate 13, and the connecting portion 12 of the motor fixing plate 13 is fixed to the holder 7, so that the X-ray emission direction in the central axis direction of the holder 7. In addition, a motor 27 is arranged. The holder 7 has two holes 7b in which female threads are cut at positions symmetrical to each other at a position slightly above the lower end so that a male screw 11 having a predetermined diameter can be screwed. The upper surface of the motor fixing plate 13 has two rectangular plate-like connecting portions 12 provided at symmetrical positions, and the two connecting portions 12 have holes 12a having a slightly larger diameter than the male screw 11. Each is open. Accordingly, the holder 7 and the motor fixing plate 13 can be connected by aligning the hole 12a of the connecting portion 12 with the hole 7b in which the female thread of the holder 7 is cut, and screwing the male screw 11 into the hole 7b of the holder 7, respectively. it can. The bottom surface of the motor fixing plate 13 has two holes 13a in which female threads are cut at symmetrical positions so that a male screw 14 having a predetermined diameter can be screwed in. The bottom surface of the motor 27 has two fixed plates 29 at symmetrical positions, and the fixed plate 29 has holes 29a each having a diameter slightly larger than that of the male screw 14. The distance between the two holes 29a from the center axis of the motor 27 (the center of the output shaft) and the distance between the two holes 13a from the center axis of the motor fixing plate 13 are the same, and the holes 29a and 13a should be matched. Can do. Therefore, the motor 27 can be fixed to the motor fixing plate 13 by aligning the holes 29a and 13a and screwing the male screws 14 into the holes 13a. The motor 27 includes a cable for supplying electric power for rotationally driving the motor 27 and a cable for supplying a pulse train signal output from the encoder 27c in the motor 27. The cable and the cable will be described later. There is a connector for connecting the cable from the diffraction ring reader 2, but it is omitted from FIGS. 1 and 2 for the sake of clarity.

図３は、モータ固定プレート１３を上方から見た図である。一点鎖線はモータ固定プレート１３に固定されたモータ２７を示している。図３に示すように、モータ固定プレート１３には中心軸を中心にしてモータ２７と同じ径の孔があり、放射状に出射されたＸ線はモータ２７の底面に照射される。雄ねじ１１をホルダ７の２つの穴７ｂにそれぞれ捻じ込むことによる連結の強度は、円筒状のホルダ７の中心軸に対するモータ２７の中心軸（出力軸の中心）を任意の角度にしてモータ固定プレート１３を固定することができる強度である。これにより、Ｘ線出射器１０から放射状に出射されるＸ線の中心線に対して、モータ２７の中心軸を任意の角度にして固定することができる。   FIG. 3 is a view of the motor fixing plate 13 as viewed from above. A one-dot chain line indicates the motor 27 fixed to the motor fixing plate 13. As shown in FIG. 3, the motor fixing plate 13 has a hole having the same diameter as the motor 27 around the central axis, and the X-rays emitted radially are irradiated onto the bottom surface of the motor 27. The strength of the connection by screwing the male screw 11 into the two holes 7b of the holder 7 is such that the central axis of the motor 27 (center of the output shaft) with respect to the central axis of the cylindrical holder 7 is at an arbitrary angle. It is the intensity | strength which can fix 13. Thereby, the central axis of the motor 27 can be fixed at an arbitrary angle with respect to the center line of the X-rays emitted radially from the X-ray emitter 10.

また、図３に示すように、モータ固定プレート１３の側面には、モータ固定プレート１３の中心軸に対して対称位置に貫通孔１３ｂがある。この貫通孔１３ｂは後述する回折環読取装置２に回折環撮像装置本体５をセットする際、回折環読取装置２にある固定棒４７を挿入するためのものである。これについては後述する。   Further, as shown in FIG. 3, the side surface of the motor fixing plate 13 has a through hole 13 b at a symmetrical position with respect to the central axis of the motor fixing plate 13. This through-hole 13b is for inserting a fixing rod 47 in the diffraction ring reading device 2 when setting the diffraction ring imaging device body 5 in the diffraction ring reading device 2 described later. This will be described later.

モータ２７、テーブル１６、イメージングプレート１６及び固定具１８の構造は、先行技術文献の特許文献１に示されるモータ２７、テーブル１６、イメージングプレート１６及び固定具１８と同じ構造である。すなわち、モータ２７の出力軸２７ａは円筒状で断面円形の貫通孔２７ａ１を有し、モータ２７の出力軸２７ａの反対側には、貫通孔２７ｂが設けられ、貫通孔２７ｂの内周面上には、貫通孔２７ｂの一部の内径を小さくするため、貫通孔２８ａが形成された円筒状の通路部材２８が固定されている。テーブル１６は円形状であり、モータ２７の出力軸２７ａの先端部に固定されている。テーブル１６は、下面中央部から下方へ突出した突出部１７を有し、突出部１７の外周面には、ねじ山が形成されている。テーブル１６の下面にはイメージングプレート１５が取り付けられる。イメージングプレート１５の中心部には貫通孔１５ａが設けられていて、この貫通孔１５ａに突出部１７を通し、突出部１７の外周面上にナット状の固定具１８をねじ込むことにより、イメージングプレート１５が、固定具１８とテーブル１６の間に挟まれて固定される。固定具１８は円筒状の部材で、内周面に突出部１７のねじ山に対応するねじ山が形成されている。   The structure of the motor 27, the table 16, the imaging plate 16 and the fixture 18 is the same as that of the motor 27, the table 16, the imaging plate 16 and the fixture 18 disclosed in Patent Document 1 of the prior art document. That is, the output shaft 27a of the motor 27 has a through hole 27a1 having a cylindrical shape and a circular cross section, and a through hole 27b is provided on the opposite side of the output shaft 27a of the motor 27, on the inner peripheral surface of the through hole 27b. In order to reduce the inner diameter of a part of the through hole 27b, a cylindrical passage member 28 in which the through hole 28a is formed is fixed. The table 16 has a circular shape and is fixed to the tip of the output shaft 27 a of the motor 27. The table 16 has a protruding portion 17 that protrudes downward from the central portion of the lower surface, and a thread is formed on the outer peripheral surface of the protruding portion 17. An imaging plate 15 is attached to the lower surface of the table 16. A through hole 15 a is provided in the center of the imaging plate 15, and the projection 17 is passed through the through hole 15 a, and a nut-shaped fixture 18 is screwed onto the outer peripheral surface of the projection 17, thereby imaging plate 15. Is fixed between the fixture 18 and the table 16. The fixture 18 is a cylindrical member, and a thread corresponding to the thread of the protrusion 17 is formed on the inner peripheral surface.

テーブル１６、突出部１７及び固定具１８にも貫通孔１６ａ，１７ａ，１８ａがそれぞれ設けられており、貫通孔１６ａ，１７ａ，１８ａは貫通孔２８ａ，２７ｂ，２７ａ１と同一軸である。また、貫通孔１８ａの内径は通路部材２８の貫通孔２８ａと同じである。すなわち、モータ２７の底面に照射されるＸ線の一部は、貫通孔２８ａ，２７ｂ，２７ａ１，１６ａ，１７ａ，１８ａを介して出射され、貫通孔２８ａの内径及び貫通孔１８ａの内径は小さいので、貫通孔１８ａから出射されるＸ線は貫通孔２７ａ１の軸線、すなわちモータ２７の中心軸に平行なＸ線となる。すなわち、Ｘ線出射器１０から放射状に出射されるＸ線の一部は、貫通孔２８ａ，２７ｂ，２７ａ１，１６ａ，１７ａ，１８ａを介して出射されることで、モータ２７の中心軸に平行なＸ線となる。   The table 16, the protrusion 17 and the fixture 18 are also provided with through holes 16a, 17a and 18a, respectively, and the through holes 16a, 17a and 18a have the same axis as the through holes 28a, 27b and 27a1. Further, the inner diameter of the through hole 18 a is the same as the through hole 28 a of the passage member 28. That is, a part of the X-rays irradiated to the bottom surface of the motor 27 is emitted through the through holes 28a, 27b, 27a1, 16a, 17a, 18a, and the inner diameter of the through hole 28a and the inner diameter of the through hole 18a are small. The X-rays emitted from the through hole 18 a become X-rays parallel to the axis of the through hole 27 a 1, that is, the central axis of the motor 27. That is, some of the X-rays emitted radially from the X-ray emitter 10 are emitted through the through holes 28a, 27b, 27a1, 16a, 17a, and 18a, so that they are parallel to the central axis of the motor 27. X-rays.

また、図１に示すように、Ｘ線出射器１０から放射状に出射されるＸ線の中心線に対してモータ２７の中心軸をある角度にしても、通路部材２８にＸ線が照射されれば貫通孔１８ａからは略平行なＸ線が出射し、測定対象物ＯＢに照射される。そして、測定対象物ＯＢにＸ線が照射されれば、測定対象物ＯＢで回折したＸ線により、イメージングプレート１５に回折環が撮像される。すなわち、測定対象物ＯＢの内部の空洞の中心軸とホルダ７の中心軸を合わせて回折環撮像装置本体５を測定対象物ＯＢの内部に挿入しても、モータ２７の中心軸の方向を変えることで、Ｘ線を測定対象物ＯＢの目的とする箇所に照射し、回折環を撮像することができる。なお、モータ２７はテーブル１６及びイメージングプレート１５の径を異ならせたものが複数用意されており、測定対象物ＯＢの内部に挿入することが可能なモータ２７を選択して、モータ固定プレート１３に固定させることができる。   In addition, as shown in FIG. 1, the passage member 28 is irradiated with X-rays even when the central axis of the motor 27 is at a certain angle with respect to the X-ray centerline emitted radially from the X-ray emitter 10. For example, substantially parallel X-rays are emitted from the through-hole 18a and irradiated to the measurement object OB. When the measurement object OB is irradiated with X-rays, a diffraction ring is imaged on the imaging plate 15 by the X-rays diffracted by the measurement object OB. That is, even if the diffraction ring imaging device main body 5 is inserted into the measurement object OB by aligning the center axis of the cavity inside the measurement object OB and the center axis of the holder 7, the direction of the center axis of the motor 27 is changed. Thus, it is possible to irradiate the target location of the measurement object OB and image the diffraction ring. A plurality of motors 27 having different diameters of the table 16 and the imaging plate 15 are prepared. The motor 27 that can be inserted into the measurement object OB is selected, and the motor fixing plate 13 is selected. Can be fixed.

回折環撮像装置１はイメージングプレート１５に回折環を撮像するのみであるので、撮像した回折環を読み取るには、別の装置が必要である。次に、撮像した回折環を読み取る回折環読取装置２について説明する。回折環読取装置２の構成は図４に示されるものであり、回折環がイメージングプレート１５に撮像された回折環撮像装置本体５をセットして回折環の読取りが行われる。   Since the diffractive ring imaging device 1 only images the diffractive ring on the imaging plate 15, another device is required to read the captured diffractive ring. Next, the diffraction ring reader 2 that reads the imaged diffraction ring will be described. The configuration of the diffractive ring reader 2 is shown in FIG. 4, and the diffractive ring is read by setting the diffractive ring imaging device body 5 in which the diffractive ring is imaged on the imaging plate 15.

回折環読取装置２は、先行技術文献である特許文献１に示されるＸ線回折測定装置における回折環読取り機能を備えた装置であり、回折環読取りの方式は特許文献１に示されるＸ線回折測定装置と同じである。すなわち、集光したレーザ光を照射するとともにイメージングプレート１５を回転させながら半径方向に送り、反射光強度を回転角度及び半径位置とともに検出することで回折Ｘ線の強度分布を取得する方式である。なお、本実施形態ではコンピュータ装置９０は回折環撮像装置１のものがそのまま使用されるようになっているが、別のコンピュータ装置９０であっても問題はない。   The diffractive ring reading device 2 is a device having a diffractive ring reading function in the X-ray diffraction measuring device shown in Patent Document 1 which is a prior art document. The diffraction ring reading method is the X-ray diffraction shown in Patent Document 1. Same as the measuring device. That is, this is a method of acquiring the intensity distribution of the diffracted X-ray by irradiating the condensed laser light and sending it in the radial direction while rotating the imaging plate 15 and detecting the reflected light intensity together with the rotation angle and the radial position. In the present embodiment, the computer apparatus 90 is the same as that of the diffraction ring imaging apparatus 1, but there is no problem even if it is another computer apparatus 90.

基台２６上には支持機構４５が固定されており、支持機構４５の側面には固定用ブロック４６が固定されている。そして、固定用ブロック４６の側面には２つの固定棒４７が固定されており、この２つの固定棒４７を、上述したモータ固定プレート１３の２つの貫通孔１３ｂにモータ固定プレート１３の角が固定用ブロック４６の側面に当たるまで挿入することで、回折環撮像装置本体５を回折環読取装置２に決められた位置でセットすることができる。２つの固定棒４７の位置は、回折環撮像装置本体５をセットしたとき、後述するレーザ検出装置３０から出射するレーザ光の集光位置が、イメージングプレート１５の表面に略合致する位置である。   A support mechanism 45 is fixed on the base 26, and a fixing block 46 is fixed to a side surface of the support mechanism 45. Two fixing rods 47 are fixed to the side surface of the fixing block 46, and the corners of the motor fixing plate 13 are fixed to the two through holes 13b of the motor fixing plate 13 described above. The diffraction ring imaging device main body 5 can be set at the position determined in the diffraction ring reading device 2 by inserting until the side face of the block 46 comes into contact. The positions of the two fixing rods 47 are positions where a condensing position of laser light emitted from a laser detection device 30 described later substantially matches the surface of the imaging plate 15 when the diffraction ring imaging device main body 5 is set.

ステージ移動機構２０は、基台２６の上で移動する移動ステージ２１を備えている。移動ステージ２１は、移動ステージ２１の移動方向に向かって基台２６の両側で対向する板状のガイド（図４では省略）により挟まれており、固定ブロック２５に固定されたフィードモータ２２が回転し、スクリューロッド２３及び軸受部２４が回転すると、図４の横方向に移動する。この方向は回折環撮像装置本体５が固定棒４７にセットされた場合、イメージングプレート１５の半径方向である。フィードモータ２２内には、エンコーダ２２ａが組み込まれており、エンコーダ２２ａはフィードモータ２２が所定の微小回転角度だけ回転するたびに、ハイレベルとローレベルとに交互に切り替わるパルス列信号を位置検出回路７２及びフィードモータ制御回路７３へ出力する。   The stage moving mechanism 20 includes a moving stage 21 that moves on a base 26. The moving stage 21 is sandwiched between plate-shaped guides (not shown in FIG. 4) facing each other on both sides of the base 26 in the moving direction of the moving stage 21, and the feed motor 22 fixed to the fixed block 25 rotates. And if the screw rod 23 and the bearing part 24 rotate, it will move to the horizontal direction of FIG. This direction is the radial direction of the imaging plate 15 when the diffractive ring imaging device body 5 is set on the fixed rod 47. An encoder 22a is incorporated in the feed motor 22, and the encoder 22a outputs a pulse train signal that alternately switches between a high level and a low level each time the feed motor 22 rotates by a predetermined minute rotation angle. And output to the feed motor control circuit 73.

位置検出回路７２及びフィードモータ制御回路７３は、コントローラ９１からの指令により作動する。回折環読取装置２への電源投入直後において、フィードモータ制御回路７３は、移動ステージ２１をフィードモータ２２側へ移動させるようフィードモータ２２に駆動信号を出力し、位置検出回路７２は、移動ステージ２１が移動限界位置に達して、エンコーダ２２ａからパルス列信号が入力されなくなると、駆動信号停止を意味する信号をフィードモータ制御回路７３に出力し、カウント値を「０」に設定する。フィードモータ制御回路７３は、これにより駆動信号の出力を停止する。この移動限界位置が移動ステージ２１の原点位置となり、位置検出回路７２は、以後、移動ステージ２１が移動するごとにエンコーダ２２ａからのパルス列信号をカウントし、移動方向によりカウント値を加算または減算して移動限界位置からの移動距離ｘを位置信号として出力する。フィードモータ制御回路７３は、コントローラ９１から移動ステージ２１の移動位置を入力すると、位置検出回路７２から入力する位置信号が入力した移動位置に等しくなるまで、フィードモータ２２を正転又は逆転駆動する。また、フィードモータ制御回路７３は、コントローラ９１から移動ステージ２１の移動方向と移動速度を入力すると、エンコーダ２２ａから入力したパルス列信号の単位時間当たりのパルス数が、入力した移動速度に相当する単位時間当たりのパルス数になるようにフィードモータ２２に駆動信号を出力する。   The position detection circuit 72 and the feed motor control circuit 73 operate according to commands from the controller 91. Immediately after turning on the power to the diffraction ring reader 2, the feed motor control circuit 73 outputs a drive signal to the feed motor 22 to move the moving stage 21 toward the feed motor 22, and the position detection circuit 72 is moved to the moving stage 21. When the pulse reaches the movement limit position and the pulse train signal is no longer input from the encoder 22a, a signal indicating stop of the drive signal is output to the feed motor control circuit 73, and the count value is set to “0”. Thus, the feed motor control circuit 73 stops outputting the drive signal. This movement limit position becomes the origin position of the moving stage 21, and the position detection circuit 72 thereafter counts the pulse train signal from the encoder 22a every time the moving stage 21 moves, and adds or subtracts the count value depending on the moving direction. The movement distance x from the movement limit position is output as a position signal. When the movement position of the moving stage 21 is input from the controller 91, the feed motor control circuit 73 drives the feed motor 22 in the forward or reverse direction until the position signal input from the position detection circuit 72 becomes equal to the input movement position. Further, when the feed motor control circuit 73 inputs the moving direction and moving speed of the moving stage 21 from the controller 91, the number of pulses per unit time of the pulse train signal input from the encoder 22a corresponds to the input moving speed. A drive signal is output to the feed motor 22 so that the number of pulses per hit is obtained.

コントローラ９１には、移動ステージ２１が移動限界位置に達したときの、すなわち移動距離ｘが０のときにおける、後述するレーザ検出装置３０から照射されるレーザ光の照射位置のモータ２７の中心軸（テーブル１６及びイメージングプレート１５の中心軸）からの距離ｒ０が記憶されている。そして、コントローラ９１は、ｒ０にから入力した移動距離ｘを減算することで、レーザ光の照射半径位置ｒを取得することができる。   When the moving stage 21 reaches the movement limit position, that is, when the movement distance x is 0, the controller 91 has a central axis of the motor 27 at the irradiation position of the laser beam emitted from the laser detection device 30 described later ( The distance r0 from the table 16 and the central axis of the imaging plate 15) is stored. And the controller 91 can acquire the irradiation radius position r of a laser beam by subtracting the movement distance x input from r0.

レーザ検出装置３０は移動ステージ２１上に固定され、回折環を撮像したイメージングプレート１５に集光したレーザ光を照射し、イメージングプレート１５が発光した光の強度を検出するものである。レーザ検出装置３０は、レーザ光源３１、コリメートレンズ３２、反射鏡３３、ダイクロイックミラー３４、及び対物レンズ３６等を備えた光ヘッドであり、光ディスクの記録再生に用いられるものと同様の構成である。   The laser detection device 30 is fixed on the moving stage 21 and irradiates the focused laser beam onto the imaging plate 15 that images the diffraction ring, and detects the intensity of the light emitted from the imaging plate 15. The laser detection device 30 is an optical head including a laser light source 31, a collimating lens 32, a reflecting mirror 33, a dichroic mirror 34, an objective lens 36, and the like, and has the same configuration as that used for recording and reproduction of an optical disc.

レーザ駆動回路７７は、コントローラ９１から指令が入力すると、フォトディテクタ４２から入力する信号の強度が所定の強度になるようレーザ光源３１に駆動信号を出力し。レーザ光源３１からは一定強度のレーザ光が出射される。フォトディテクタ４２は後述するダイクロイックミラー３４で微量が反射し、集光レンズ４１を介して受光したレーザ光の強度に相当する強度の信号を出力するが、ダイクロイックミラー３４での反射の割合は一定であるので、出射したレーザ光の強度に相当する強度の信号を出力すると見なせる。コリメートレンズ３２はレーザ光を平行光にし、反射鏡３３はレーザ光を、ダイクロイックミラー３４に向けて反射し、ダイクロイックミラー３４は、入射したレーザ光の大半（例えば、９５％）をそのまま透過させる。対物レンズ３６は、レーザ光をイメージングプレート１５の表面に集光させる。対物レンズ３６には、フォーカスアクチュエータ３７が組み付けられており。後述するフォーカスサーボにより、イメージングプレート１５の厚さが設定値より変化していても、また、表面が完全な平坦でなくても、レーザ光の焦点は常にイメージングプレート１５の表面に合致する。   When a command is input from the controller 91, the laser drive circuit 77 outputs a drive signal to the laser light source 31 so that the intensity of the signal input from the photodetector 42 becomes a predetermined intensity. Laser light with a constant intensity is emitted from the laser light source 31. The photodetector 42 reflects a small amount by a dichroic mirror 34 to be described later, and outputs a signal having an intensity corresponding to the intensity of the laser beam received through the condenser lens 41, but the ratio of reflection at the dichroic mirror 34 is constant. Therefore, it can be considered that a signal having an intensity corresponding to the intensity of the emitted laser light is output. The collimating lens 32 collimates the laser light, the reflecting mirror 33 reflects the laser light toward the dichroic mirror 34, and the dichroic mirror 34 transmits most of the incident laser light (for example, 95%) as it is. The objective lens 36 focuses the laser light on the surface of the imaging plate 15. A focus actuator 37 is assembled to the objective lens 36. The focus of the laser beam always matches the surface of the imaging plate 15 even if the thickness of the imaging plate 15 changes from a set value or the surface is not completely flat by focus servo described later.

集光されたレーザ光が、イメージングプレート１５の回折環が撮像されている部分に照射すると、輝尽発光（Ｐｈｏｔｏ−Ｓｔｉｍｕｌａｔｅｄ Ｌｕｍｉｎｅｓｅｎｃｅ）現象が生じ、回折環撮像時における回折Ｘ線の強度に応じた光が発生する。この輝尽発光により発生した光はレーザ光の波長よりも波長が短く、レーザ光の反射光と共に対物レンズ３６を通過するが、ダイクロイックミラー３４にて大部分が反射し、レーザ光の反射光は大部分が透過する。ダイクロイックミラー３４で反射した光は、集光レンズ３８、シリンドリカルレンズ３９を介してフォトディテクタ４０に入射する。フォトディテクタ４０は、４つの同一正方形状の受光素子からなる４分割受光素子からなり、４つの受光信号（ａ，ｂ，ｃ，ｄ）を増幅回路７８に出力する。なお、シリンドリカルレンズ３９は非点収差を生じさせるためにある。   When the focused laser beam is applied to the portion of the imaging plate 15 where the diffractive ring is imaged, a photo-stimulated luminescence phenomenon occurs, corresponding to the intensity of the diffracted X-ray at the time of diffractive ring imaging. Light is generated. The light generated by the stimulated light emission has a wavelength shorter than that of the laser light and passes through the objective lens 36 together with the reflected light of the laser light, but most of the light is reflected by the dichroic mirror 34, and the reflected light of the laser light is Most are transparent. The light reflected by the dichroic mirror 34 enters the photodetector 40 via the condenser lens 38 and the cylindrical lens 39. The photodetector 40 includes a four-part light receiving element including four light receiving elements having the same square shape, and outputs four light receiving signals (a, b, c, d) to the amplifier circuit 78. The cylindrical lens 39 is used to cause astigmatism.

増幅回路７８は、入力した４つの受光信号（ａ，ｂ，ｃ，ｄ）を増幅してフォーカスエラー信号生成回路７９及びＳＵＭ信号生成回路８０へ出力する。フォーカスエラー信号生成回路７９は、非点収差法におけるフォーカスエラー信号を生成してフォーカスサーボ回路８１へ出力する。フォーカスサーボ回路８１は、コントローラ９１により指令が入力すると作動開始し、入力したフォーカスエラー信号に基づいて、フォーカスサーボ信号を生成してドライブ回路８２に出力する。ドライブ回路８２は、入力したフォーカスサーボ信号に応じてフォーカスアクチュエータ３７を駆動して、対物レンズ３６をレーザ光の光軸方向に変位させ、これにより、レーザ光の焦点は常にイメージングプレート１５の表面に合致する。   The amplification circuit 78 amplifies the four received light signals (a, b, c, d) and outputs them to the focus error signal generation circuit 79 and the SUM signal generation circuit 80. The focus error signal generation circuit 79 generates a focus error signal in the astigmatism method and outputs the focus error signal to the focus servo circuit 81. The focus servo circuit 81 starts to operate when a command is input from the controller 91, generates a focus servo signal based on the input focus error signal, and outputs the focus servo signal to the drive circuit 82. The drive circuit 82 drives the focus actuator 37 in accordance with the input focus servo signal to displace the objective lens 36 in the direction of the optical axis of the laser beam, so that the focal point of the laser beam is always on the surface of the imaging plate 15. Match.

ＳＵＭ信号生成回路８０は、入力した４つの受光信号を合算してＳＵＭ信号を生成し、Ａ／Ｄ変換器８３に出力する。ＳＵＭ信号の強度は、イメージングプレート１５にて反射し、ダイクロイックミラー３４で反射した微量のレーザ光の強度と輝尽発光により発生した光の強度を合わせた強度に相当するが、イメージングプレート１５にて反射するレーザ光の強度はほぼ一定であるので、ＳＵＭ信号の強度は、輝尽発光により発生した光の強度に相当する。すなわち、ＳＵＭ信号の強度は、撮像された回折環における回折Ｘ線の強度に相当する。Ａ／Ｄ変換器８３は、コントローラ９１から指令が入力すると、入力するＳＵＭ信号の瞬時値を設定された時間間隔でデジタルデータに変換してコントローラ９１に出力する。   The SUM signal generation circuit 80 adds the four received light signals to generate a SUM signal and outputs it to the A / D converter 83. The intensity of the SUM signal is equivalent to the intensity of a small amount of laser light reflected by the imaging plate 15 and reflected by the dichroic mirror 34 and the intensity of light generated by the stimulated emission. Since the intensity of the reflected laser beam is substantially constant, the intensity of the SUM signal corresponds to the intensity of the light generated by the stimulated emission. That is, the intensity of the SUM signal corresponds to the intensity of diffracted X-rays in the imaged diffraction ring. When a command is input from the controller 91, the A / D converter 83 converts the instantaneous value of the input SUM signal into digital data at a set time interval and outputs the digital data to the controller 91.

また、対物レンズ３６に隣接して、ＬＥＤ光源４３が設けられている。ＬＥＤ光源４３は、ＬＥＤ駆動回路８４から駆動信号が入力すると、可視光を発して、イメージングプレート１５に撮像された回折環を消去する。ＬＥＤ駆動回路８４は、コントローラ９１から指令を入力すると、ＬＥＤ光源４３に所定の強度の可視光を発生させるための駆動信号を出力する。   Further, an LED light source 43 is provided adjacent to the objective lens 36. When a drive signal is input from the LED drive circuit 84, the LED light source 43 emits visible light and erases the diffraction ring imaged on the imaging plate 15. When the LED drive circuit 84 receives a command from the controller 91, the LED drive circuit 84 outputs a drive signal for causing the LED light source 43 to generate visible light having a predetermined intensity.

モータ制御回路７４からは、回折環撮像装置本体５のモータ２７に駆動電源を供給するためのケーブルが出ており、このケーブルの先端は、モータ２７から出ている駆動電源供給のためのケーブルの先端にあるコネクタに迎合するコネクタになっている。また、モータ制御回路７４と回転角度検出回路７５からは、モータ２７内のエンコーダ２７ｃが供給するパルス列信号を入力するためのケーブルが出ており、このケーブルの先端は、モータ２７から出ているパルス列信号供給のためのケーブルの先端にあるコネクタに迎合するコネクタになっている。よって、回折環撮像装置本体５を固定棒４７にセットした後、モータ２７から出ているケーブルと、モータ制御回路７４及び回転角度検出回路７５から出ているケーブルとをコネクタにより接続すれば、モータ制御回路７４からモータ２７に駆動電源を供給することができるとともに、モータ２７内のエンコーダ２７ｃが出力するパルス列信号を、モータ制御回路７４と回転角度検出回路７５に入力させることができる。   From the motor control circuit 74, a cable for supplying drive power to the motor 27 of the diffractive ring imaging device main body 5 comes out, and the tip of this cable is connected to the cable for supplying drive power from the motor 27. It is a connector that accepts the connector at the tip. Further, a cable for inputting a pulse train signal supplied from the encoder 27 c in the motor 27 is output from the motor control circuit 74 and the rotation angle detection circuit 75, and the tip of this cable is a pulse train output from the motor 27. It is a connector that mates with a connector at the end of a cable for supplying signals. Therefore, after setting the diffraction ring imaging device main body 5 to the fixed rod 47, the cable coming out of the motor 27 and the cables coming out of the motor control circuit 74 and the rotation angle detection circuit 75 are connected by a connector. The drive power can be supplied from the control circuit 74 to the motor 27, and the pulse train signal output from the encoder 27c in the motor 27 can be input to the motor control circuit 74 and the rotation angle detection circuit 75.

モータ２７から出ているケーブルをモータ制御回路７４及び回転角度検出回路７５から出ているケーブルに接続すれば、モータ２７内のエンコーダ２７ｃは、モータ２７が所定の微小回転角度だけ回転する度に、ハイレベルとローレベルとに交互に切り替わるパルス列信号を、モータ制御回路７４と回転角度検出回路７５へ出力する。さらに、エンコーダ２７ｃは、モータ２７が１回転するごとに、所定の短い期間だけローレベルからハイレベルに切り替わるインデックス信号を、回転角度検出回路７５に出力する。なお、回転角度検出回路７５にはモータ２７内のエンコーダ２７ｃのインデックス信号を直接コントローラ９１に出力する信号線があり、インデックス信号はコントローラ９１にも出力される。   If the cable coming out from the motor 27 is connected to the cable coming out from the motor control circuit 74 and the rotation angle detection circuit 75, the encoder 27c in the motor 27 will rotate each time the motor 27 rotates by a predetermined minute rotation angle. A pulse train signal that is alternately switched between a high level and a low level is output to the motor control circuit 74 and the rotation angle detection circuit 75. Furthermore, the encoder 27c outputs an index signal that switches from a low level to a high level for a predetermined short period of time for each rotation of the motor 27 to the rotation angle detection circuit 75. The rotation angle detection circuit 75 has a signal line for directly outputting the index signal of the encoder 27 c in the motor 27 to the controller 91, and the index signal is also output to the controller 91.

モータ制御回路７４は、コントローラ９１から回転速度を入力すると、エンコーダ２７ｃから入力するパルス列信号の単位時間当たりのパルス数が、入力した回転速度に相当する単位時間当たりのパルス数になるように、駆動信号をモータ２７に出力する。回転角度検出回路７５は、エンコーダ２７ｃから入力するパルス列信号のパルス数をカウントし、そのカウント値から回転角度θｐを計算してコントローラ９１に出力する。また、回転角度検出回路７５は、エンコーダ２７ｃからインデックス信号を入力すると、カウント値をリセットして「０」にする。これが回転角度０°の位置である。なお、イメージングプレート１５の回転角度０°の位置とは、インデックス信号を入力した時点で後述するレーザ検出装置３０からレーザ光が照射されている位置である。この位置はイメージングプレート１５の各半径位置ごとにあるためラインである。   When the rotational speed is input from the controller 91, the motor control circuit 74 is driven so that the number of pulses per unit time of the pulse train signal input from the encoder 27c becomes the number of pulses per unit time corresponding to the input rotational speed. A signal is output to the motor 27. The rotation angle detection circuit 75 counts the number of pulses of the pulse train signal input from the encoder 27c, calculates the rotation angle θp from the count value, and outputs it to the controller 91. In addition, when the index signal is input from the encoder 27c, the rotation angle detection circuit 75 resets the count value to “0”. This is the position at a rotation angle of 0 °. The position of the imaging plate 15 at a rotation angle of 0 ° is a position where a laser beam is irradiated from a laser detection device 30 described later at the time when the index signal is input. This position is a line because it exists at each radial position of the imaging plate 15.

コンピュータ装置９０は、コントローラ９１、入力装置９２及び表示装置９３からなる。コントローラ９１は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、大容量記憶装置などを備えたマイクロコンピュータを主要部とした電子制御装置であり、大容量記憶装置に記憶された各種プログラムを実行して各回路に指令を出力し、回折環を読み取るための作動を行う。作業者は、回折環撮像装置本体５を固定棒４７にセットし、モータ２７から出ているケーブルを回折環読取装置２から出ているケーブルとコネクタにより接続した後、入力装置９２から回折環読取りの指令を入力すると、コントローラ９１は各回路に指令を出力し、モータ２７とフィードモータ２２を回転させ、レーザ検出装置３０からレーザ光を出射し、所定の回路から反射光強度、移動距離ｘ（半径位置ｒ）及び回転角度θｐを入力することで回折環の形状（回折Ｘ線の強度分布）を読み取る。この作動内容は後述する回折環撮像装置１及び回折環読取装置２を用いたＸ線回折測定方法にて詳細に説明する。   The computer device 90 includes a controller 91, an input device 92, and a display device 93. The controller 91 is an electronic control unit mainly composed of a microcomputer having a CPU, ROM, RAM, a large capacity storage device, etc., and executes various programs stored in the large capacity storage device to give instructions to each circuit. Outputs and operates to read the diffraction ring. The operator sets the diffraction ring imaging device main body 5 on the fixing rod 47, connects the cable coming out of the motor 27 with the cable coming out of the diffraction ring reading device 2 through the connector, and then reads the diffraction ring from the input device 92. The controller 91 outputs a command to each circuit, rotates the motor 27 and the feed motor 22, emits laser light from the laser detection device 30, and reflects reflected light intensity and moving distance x ( The shape of the diffraction ring (the intensity distribution of the diffracted X-rays) is read by inputting the radial position r) and the rotation angle θp. The details of this operation will be described in detail in an X-ray diffraction measurement method using the diffraction ring imaging device 1 and the diffraction ring reading device 2 described later.

また、コントローラ９１は、読み取った回折環の形状を用いて、残留応力等の回折環の形状に基づく特性値を算出する演算処理を行う。この演算処理のためコントローラ９１の記憶装置には、該特性値の計算に必要な諸定数等、必要な数値が予め記憶されている。この演算処理も後述するＸ線回折測定方法にて詳細に説明する。入力装置９２は、コントローラ９１に接続されて、作業者により、各種パラメータ、作動指令などの入力のために利用される。表示装置９３は、作業者に対して各種の設定状況、作動状況、測定結果などを視覚的に知らせる。   In addition, the controller 91 performs arithmetic processing for calculating a characteristic value based on the shape of the diffraction ring such as residual stress using the read shape of the diffraction ring. For this arithmetic processing, necessary numerical values such as various constants necessary for calculating the characteristic value are stored in advance in the storage device of the controller 91. This calculation process will also be described in detail in the X-ray diffraction measurement method described later. The input device 92 is connected to the controller 91 and is used by an operator for inputting various parameters, operation commands, and the like. The display device 93 visually notifies the operator of various setting situations, operating situations, measurement results, and the like.

次に、回折環撮像装置本体５を測定対象物ＯＢである鉄管内部の中心軸部分に位置させるための治具３について説明する。回折環撮像装置本体５から出ているものは、高電圧電源６に接続されるケーブル９のみであり、ケーブル９を持って測定対象物ＯＢの内部に回折環撮像装置本体５を入れると、回折環撮像装置本体５の位置が安定せず、また、安全上好ましくない。よって、回折環撮像装置本体５を図５に示される治具３に取り付け、測定対象物ＯＢの内部に入れるようにする。   Next, the jig 3 for positioning the diffraction ring imaging device main body 5 at the central axis portion inside the iron pipe, which is the measurement object OB, will be described. Only the cable 9 connected to the high-voltage power source 6 comes out from the diffraction ring imaging device main body 5. When the diffraction ring imaging device main body 5 is inserted into the measurement object OB with the cable 9, diffraction is performed. The position of the ring imaging device main body 5 is not stable and is not preferable for safety. Therefore, the diffraction ring imaging device main body 5 is attached to the jig 3 shown in FIG. 5 so as to be placed inside the measurement object OB.

図５に示されるように、治具３には回折環撮像装置本体５を取り付けるための取付リング６８，６９がある。取付リング６８，６９は薄いステンレス等の金属でできた輪状のものであり、力をかけると容易に輪を押し広げることができ、復元力があるため力がかからなくなると、元に戻るものである。よって、回折環撮像装置本体５のホルダ７を取付リング６８，６９に押し付けると、輪が広がって輪内にホルダ７が入り、その後、輪が元に戻ろうとしてホルダ７を締めつける。これにより、回折環撮像装置本体５は治具３に固定される。そして、取付リング６８，６９は後述する伸縮パイプ５１の中心軸方向と方向は同一で該中心軸方向の垂直方向に位置を異ならせた長尺棒６７に固定されており、回折環撮像装置本体５のホルダ７を固定したとき、ホルダ７の中心軸は後述する伸縮パイプ５１の中心軸と略一致するようになっている。よって、後述する伸縮パイプ５１の中心軸を治具３の中心軸とみなすことができる。   As shown in FIG. 5, the jig 3 has attachment rings 68 and 69 for attaching the diffraction ring imaging device main body 5. The attachment rings 68 and 69 are ring-shaped ones made of metal such as thin stainless steel, and can easily expand the ring when a force is applied. It is. Therefore, when the holder 7 of the diffractive ring imaging device body 5 is pressed against the mounting rings 68 and 69, the ring expands and the holder 7 enters the ring, and then the holder 7 is tightened so that the ring returns. Thereby, the diffraction ring imaging device main body 5 is fixed to the jig 3. The attachment rings 68 and 69 are fixed to a long rod 67 that has the same direction as the central axis direction of the expansion and contraction pipe 51 to be described later and has a different position in the direction perpendicular to the central axis direction. When the 5 holder 7 is fixed, the center axis of the holder 7 substantially coincides with the center axis of the telescopic pipe 51 described later. Therefore, the central axis of the telescopic pipe 51 described later can be regarded as the central axis of the jig 3.

治具３には取っ手７０が備えられており、作業者はこの取っ手７０を持って治具３に取り付けた回折環撮像装置本体５を測定対象物ＯＢの内部に入れることができる。取っ手７０の中心部分には取っ手７０の長尺方向の略垂直方向に伸縮パイプ５１が取り付けられている。伸縮パイプ５１は伸縮するポインターペンのように、径の大きなパイプに径の小さなパイプを入出させることで全体の長さを変化させることができる。よって、測定対象物ＯＢの内部の測定箇所にＸ線が照射される適切な長さに伸縮パイプ５１の長さを調整し、回折環撮像装置本体５を取り付けた治具３を測定対象物ＯＢの中に挿入することができる。また、測定対象物ＯＢの内部の中心軸が鉛直方向にある場合は、治具３を挿入する測定対象物ＯＢの入口に取っ手７０がかかって止まったとき、測定箇所にＸ線が照射される適切な長さに伸縮パイプ５１の長さを調整すればよい。   The jig 3 is provided with a handle 70, and an operator can put the diffraction ring imaging apparatus main body 5 attached to the jig 3 with the handle 70 into the measurement object OB. A telescopic pipe 51 is attached to the center portion of the handle 70 in a substantially vertical direction of the handle 70 in the longitudinal direction. The entire length of the telescopic pipe 51 can be changed by inserting / removing the small diameter pipe into / from the large diameter pipe like a pointer pen that expands / contracts. Therefore, the length of the telescopic pipe 51 is adjusted to an appropriate length for irradiating the measurement location inside the measurement object OB with X-rays, and the jig 3 attached with the diffraction ring imaging device body 5 is attached to the measurement object OB. Can be inserted inside. Further, when the center axis inside the measurement object OB is in the vertical direction, when the handle 70 is stopped at the entrance of the measurement object OB into which the jig 3 is inserted, the measurement point is irradiated with X-rays. What is necessary is just to adjust the length of the expansion-contraction pipe 51 to an appropriate length.

また、治具３には伸縮パイプ５１の先端部分に、治具３の中心軸（伸縮パイプ５１の中心軸）の垂直方向に９０度の間隔で４つの押し当て部５０が設けられている。４つの押し当て部５０はそれぞれの伸縮棒５３が伸びて先端のローラー５８が測定対象物ＯＢの内部の壁を、治具３の中心軸の垂直方向に９０度の間隔で押すことで、治具３を測定対象物ＯＢの内部で固定させることができる。このとき、後述するように押す力は４方向とも同じ力になろうとして伸縮棒５３の伸長する長さは等しくなるので、測定対象物ＯＢが管状物体である場合、測定対象物ＯＢ内部の中心軸と治具３の中心軸、すなわち、回折環撮像装置本体５のホルダ７の中心軸とを略一致させて、治具３を測定対象物ＯＢの内部で固定させることができる。   In addition, the jig 3 is provided with four pressing portions 50 at intervals of 90 degrees in the direction perpendicular to the center axis of the jig 3 (center axis of the expandable pipe 51) at the distal end portion of the expandable pipe 51. Each of the four pressing portions 50 is cured by extending each of the telescopic rods 53 and the roller 58 at the tip pushing the inner wall of the measurement object OB at intervals of 90 degrees in the direction perpendicular to the central axis of the jig 3. The tool 3 can be fixed inside the measurement object OB. At this time, as will be described later, the pushing force tends to be the same in all four directions, and the length of expansion of the telescopic rod 53 becomes equal. Therefore, when the measurement object OB is a tubular object, the center inside the measurement object OB The jig 3 can be fixed inside the measurement object OB by substantially matching the axis and the center axis of the jig 3, that is, the center axis of the holder 7 of the diffraction ring imaging device body 5.

押し当て部５０の構造を示したものが、図６の部分断面図である。伸縮パイプ５１の先端は立方体状の固定用ブロック６６に固定されており、この固定用ブロック６６の４つの側面に長尺の直方体状の収納部５２が取り付けられている。収納部５２は内部が長尺の直方体状の空洞になっており、伸縮棒５３が中に収まっている。収納部５２の先端には伸縮棒５３の径よりやや大きい径の孔５２ａがあり、伸縮棒５３はこの孔５２ａから治具３の中心軸の垂直方向に出ている。伸縮棒５３の先端には、前方に開口があり内部が空洞になっている直方体状のカバー５７が取り付けられており、カバー５７の空洞にはローラー５８が入っていて前方の開口から外に出ている。ローラー５８はカバー５７の側面に取り付けられている回転軸５９周りに回転可能になっている。   FIG. 6 is a partial sectional view showing the structure of the pressing portion 50. The distal end of the telescopic pipe 51 is fixed to a cube-shaped fixing block 66, and a long rectangular parallelepiped storage portion 52 is attached to four side surfaces of the fixing block 66. The storage portion 52 is a long rectangular parallelepiped cavity, and the telescopic rod 53 is accommodated therein. A hole 52 a having a diameter slightly larger than the diameter of the expansion / contraction bar 53 is provided at the tip of the storage part 52, and the expansion / contraction bar 53 protrudes from the hole 52 a in the direction perpendicular to the central axis of the jig 3. At the tip of the telescopic rod 53, a rectangular parallelepiped cover 57 having an opening in the front and a hollow inside is attached, and a roller 58 is placed in the cavity of the cover 57 so as to come out from the opening in the front. ing. The roller 58 is rotatable around a rotation shaft 59 attached to the side surface of the cover 57.

伸縮棒５３は円筒状の形状であり、先端部を除いて内部にも円筒状の空洞５３ａがあり、この空洞５３ａの中に先端が固定用ブロック６６に固定されたガイド棒５４が入っている。伸縮棒５３は内部にガイド棒５４を入れた状態で移動可能であり、ガイド棒５４の中心軸は収納部５２の中心軸であるので、伸縮棒５３は収納部５２の中心軸方向に移動可能になっている。伸縮棒５３の固定用ブロック６６側の先端は空洞５３ａと同じ径の孔が開けられた正方形状板５５が固定されており、正方形状板５５と固定用ブロック６６との間にはバネ５６がある。バネ５６は完全に伸びた状態では、収納部５２の中心軸方向の長さよりも長くなるものであり、バネ５６が伸びたときローラー５８が物体に当たらなければ、伸縮棒５３は正方形状板５５が孔５２ａがある箇所の収納部５２の内壁に当たるまで伸びる。しかし、ローラー５８の先に物体があれば、バネ５６の力により伸縮棒５３は該物体を押すことになる。   The telescopic rod 53 has a cylindrical shape, and there is a cylindrical cavity 53a inside except for the tip, and a guide rod 54 whose tip is fixed to a fixing block 66 is contained in the cavity 53a. . The telescopic bar 53 is movable with the guide bar 54 inserted therein, and since the central axis of the guide bar 54 is the central axis of the storage part 52, the telescopic bar 53 is movable in the direction of the central axis of the storage part 52. It has become. A square plate 55 having a hole having the same diameter as the cavity 53 a is fixed to the distal end of the telescopic rod 53 on the fixing block 66 side, and a spring 56 is interposed between the square plate 55 and the fixing block 66. is there. When the spring 56 is fully extended, it is longer than the length in the central axis direction of the storage portion 52. If the roller 58 does not hit the object when the spring 56 is extended, the telescopic bar 53 is a square plate 55. Extends until it hits the inner wall of the storage portion 52 where the hole 52a is. However, if there is an object at the tip of the roller 58, the telescopic bar 53 pushes the object by the force of the spring 56.

治具３を測定対象物ＯＢの内部に挿入する前までは、図６に示すようにストッパ６４が正方形状板５５を押さえているため、バネ５６は縮まった状態にあり、伸縮棒５３はいずれも収納部５２から外側にあまり出ていない。ストッパ６４の正方形状板５５と接触している箇所は、上方向に移動させるには作業者が力を加える必要があるため、バネ５６が伸びようとするのを止めている。作業者が力を加えてストッパ６４の正方形状板５５と接触している箇所を図６の上方向に移動させたとき、バネ５６が伸びて伸縮棒５３が伸びる。図６に示すように、ストッパ６４の正方形状板５５と接触している箇所の反対側の先端は伸縮パイプ５１に通され固定用ブロック６６近傍にある移動リング６２の上面に固定されており、移動リング６２の下面と固定用ブロック６６及び固定用ブロック６６の近傍の収納部５２の上面との間には、バネ６５がある。バネ６５は縮まった状態であるため伸びようとする力を移動リング６２に及ぼしているが、移動リング６２の上にある円柱状ボタン６０が、伸縮パイプ５１に固定された固定リング６１によりそれより上に移動しなくされているため、バネ６５は常に移動リング６２を上側に押している。円柱状ボタン６０は円柱状で伸縮パイプ５１を通すための貫通孔が中心軸周りに開けられたものである。ストッパ６４の中間部分は収納部５２の上面に固定された円柱状の突起６３に嵌め込まれており、ストッパ６４は図６の紙面垂直方向周りに微小角度だけ回転可能になっている。しかし、バネ６５は常に移動リング６２を上側に押しているため、移動リング６２の上面に取り付けられたストッパ６４の端もバネ６５により常に上側に押されている。よって、ストッパ６４を図６の紙面垂直方向右回りに回転させる、すなわちストッパ６４の正方形状板５５と接触している箇所を上方向に移動させるには力を加える必要がある。   Before the jig 3 is inserted into the measurement object OB, since the stopper 64 holds the square plate 55 as shown in FIG. 6, the spring 56 is in a contracted state. There is not much outside from the storage portion 52. The portion of the stopper 64 that is in contact with the square-shaped plate 55 stops the spring 56 from being extended because the operator needs to apply force to move it upward. When the operator applies a force to move the portion of the stopper 64 in contact with the square plate 55 in the upward direction in FIG. 6, the spring 56 extends and the telescopic rod 53 extends. As shown in FIG. 6, the distal end of the stopper 64 opposite to the portion in contact with the square plate 55 is passed through the telescopic pipe 51 and fixed to the upper surface of the moving ring 62 near the fixing block 66. There is a spring 65 between the lower surface of the moving ring 62 and the upper surface of the fixing block 66 and the storage portion 52 in the vicinity of the fixing block 66. Since the spring 65 is in a contracted state, a force to extend is exerted on the moving ring 62, but the columnar button 60 on the moving ring 62 is moved by the fixing ring 61 fixed to the telescopic pipe 51. Since the spring 65 is not moved upward, the spring 65 always pushes the moving ring 62 upward. The cylindrical button 60 has a cylindrical shape and has a through-hole for allowing the telescopic pipe 51 to pass around the central axis. An intermediate portion of the stopper 64 is fitted into a columnar protrusion 63 fixed to the upper surface of the storage portion 52, and the stopper 64 can be rotated by a minute angle around the direction perpendicular to the paper surface of FIG. However, since the spring 65 always pushes the moving ring 62 upward, the end of the stopper 64 attached to the upper surface of the moving ring 62 is also always pushed upward by the spring 65. Therefore, it is necessary to apply a force to rotate the stopper 64 clockwise in the direction perpendicular to the paper surface of FIG. 6, that is, to move the portion of the stopper 64 in contact with the square plate 55 upward.

円柱状ボタン６０をバネ６５が押す力より大きな力で下方向に移動させると、移動リング６２も下方向に移動し、ストッパ６４は突起６３を回転軸にして図６の紙面垂直方向右回りに回転し、ストッパ６４の正方形状板５５と接触している箇所が上方向に移動して、バネ５６が伸びて伸縮棒５３が伸びる。すなわち、作業者が円柱状ボタン６０を一瞬だけ下方向に移動させれば伸縮棒５３が伸びる。そして、円柱状ボタン６０が元の位置に戻り、ストッパ６４が元の状態に戻っても、伸縮棒５３は伸びたままである。４つの収納部５２にあるバネ５６はいずれも同じ仕様であり、長さと押す力の関係はすべて同じである。そして、治具３を測定対象物ＯＢの内部に挿入した後、円柱状ボタン６０を下方向に移動させ４つの伸縮棒５３を伸ばすと、４つのローラー５８が測定対象物ＯＢの内壁に当たり、測定対象物ＯＢの内壁を４方向に押す。このとき、対称となる伸縮棒５３の押す力が異なると、力の弱い方の伸縮棒５３は押されて縮むため、対称となる伸縮棒５３の押す力は等しくなる。すなわち、治具３の中心軸に対して対称位置にあるバネ５６は長さが等しくなり、対称となる伸縮棒５３の長さは等しくなる。また、治具３の中心軸が測定対象物ＯＢ内部の中心軸に対して傾いた状態で伸縮棒５３を伸長させると、治具３の中心軸に対して対称位置にあるローラー５８が、測定対象物ＯＢの壁に当たる箇所は伸縮棒５３の中心軸からずれ、ずれる方向は逆になる。よって、測定対象物ＯＢから伸縮棒５３にかかる力は１つのライン上にないため、治具３の中心軸に対して対称位置にある押し当て部５０は、回転して測定対象物ＯＢから伸縮棒５３にかかる力が伸縮棒５３の中心軸上になるとする。このため、治具３を測定対象物ＯＢの中心軸方向に移動させると、治具３の中心軸と測定対象物ＯＢの中心軸は一致するようになる。このため、上述したように、測定対象物ＯＢが管状物体である場合、測定対象物ＯＢの内部の中心軸と治具３の中心軸とを略一致させて、治具３を測定対象物ＯＢの内部で固定させることができる。   When the cylindrical button 60 is moved downward with a force larger than the force that the spring 65 pushes, the moving ring 62 also moves downward, and the stopper 64 turns clockwise in the direction perpendicular to the paper surface of FIG. The portion that rotates and contacts the square plate 55 of the stopper 64 moves upward, the spring 56 extends, and the telescopic rod 53 extends. That is, if the worker moves the columnar button 60 downward for a moment, the telescopic bar 53 extends. And even if the cylindrical button 60 returns to the original position and the stopper 64 returns to the original state, the telescopic rod 53 remains extended. The springs 56 in the four storage portions 52 have the same specifications, and the relationship between the length and the pressing force is the same. Then, after the jig 3 is inserted into the measurement object OB, when the cylindrical button 60 is moved downward to extend the four telescopic bars 53, the four rollers 58 hit the inner wall of the measurement object OB, and the measurement is performed. Push the inner wall of the object OB in four directions. At this time, if the pressing force of the symmetrical expansion / contraction bar 53 is different, the weaker expansion / contraction bar 53 is pressed and contracts, so that the symmetrical pressing force of the expansion / contraction bar 53 becomes equal. That is, the lengths of the springs 56 at the symmetrical positions with respect to the center axis of the jig 3 are equal, and the lengths of the symmetric telescopic bars 53 are equal. Further, when the telescopic rod 53 is extended in a state in which the central axis of the jig 3 is inclined with respect to the central axis inside the measurement object OB, the roller 58 in a symmetrical position with respect to the central axis of the jig 3 is measured. The part that hits the wall of the object OB is displaced from the central axis of the telescopic rod 53, and the direction of deviation is reversed. Therefore, since the force applied from the measurement object OB to the expansion / contraction bar 53 is not on one line, the pressing portion 50 that is symmetric with respect to the central axis of the jig 3 rotates to expand / contract from the measurement object OB. It is assumed that the force applied to the bar 53 is on the central axis of the telescopic bar 53. For this reason, when the jig 3 is moved in the direction of the central axis of the measurement object OB, the central axis of the jig 3 and the central axis of the measurement object OB come to coincide. For this reason, as described above, when the measurement object OB is a tubular object, the center axis inside the measurement object OB and the center axis of the jig 3 are substantially matched, and the jig 3 is moved to the measurement object OB. Can be fixed inside.

円柱状ボタン６０を一瞬だけ下方向に移動させて４つの伸縮棒５３を伸ばし、４つのローラー５８が測定対象物ＯＢの内壁を押しても、伸縮パイプ５１の中心軸方向に力を加えれば４つのローラー５８は回転し、治具３の中心軸を測定対象物ＯＢの内部の中心軸と合わせたまま、治具３を該中心軸方向に移動させることができる。よって、作業者は、Ｘ線を測定箇所に照射できるよう伸縮パイプ５１を適切な長さにし、押し当て部５０が測定対象物ＯＢの内部に入るまで治具３を測定対象物ＯＢの内部に挿入し、円柱状ボタン６０を下方向に移動させて４つのローラー５８を測定対象物ＯＢの内壁に押し当て、取っ手７０を持って治具３を適切な位置まで移動させればよい。   Even if the cylindrical button 60 is moved downward for a moment to extend the four telescopic rods 53 and the four rollers 58 press the inner wall of the measuring object OB, The roller 58 rotates, and the jig 3 can be moved in the direction of the central axis while keeping the central axis of the jig 3 aligned with the central axis inside the measurement object OB. Therefore, the operator sets the extension pipe 51 to an appropriate length so that X-rays can be irradiated to the measurement location, and moves the jig 3 into the measurement object OB until the pressing portion 50 enters the measurement object OB. The cylindrical button 60 is moved downward, the four rollers 58 are pressed against the inner wall of the measurement object OB, and the jig 3 is moved to an appropriate position with the handle 70.

治具３を測定対象物ＯＢの内部から外に出すと、伸縮棒５３は押すものがなくなるため最大限まで伸びる。この伸縮棒５３を縮んだ状態に戻すときは、カバー５７を持ってバネ５６の伸びようとする力より大きな力で伸縮棒５３を収納部５２の中に押し込めばよい。押していくと正方形状板５５はストッパ６４に当たるが、図６に示すようにストッパ６４の正方形状板５５と接触している箇所は、図６の左側が円柱の側面の形状になっているため、力を入れるとバネ６５が移動リング６２を押す力に勝り、ストッパ６４は図６の紙面垂直方向右周りに微小回転し、ストッパ６４の正方形状板５５と接触している箇所は上方向に移動する。これにより、正方形状板５５はストッパ６４を通り抜け、その後直ぐにストッパ６４はバネ６５の力により図６の紙面垂直方向左周りに微小回転するため、図６に示すようにストッパ６４が正方形状板５５にかかり、伸縮棒５３は縮んだ状態のままになる。他の伸縮棒５３を同様に収納部５２に押し込むと、その収納部５２にあるストッパ６４が図６の紙面垂直方向右周りに微小回転するが、バネ６５が縮むのは全体ではないので、既に縮んだ状態にある別の伸縮棒５３はストッパ６４が正方形状板５５にかかったままであり、伸びることはない。４つの伸縮棒５３をすべて収納部５２の中に押し込むと治具３は元の状態に戻るため、次の測定対象物ＯＢの内部への挿入が可能になる。   When the jig 3 is taken out from the inside of the measurement object OB, the telescopic bar 53 is extended to the maximum because there is no push. When the telescopic bar 53 is returned to the contracted state, the telescopic bar 53 may be pushed into the storage portion 52 with a force larger than the force of the spring 56 to hold the cover 57. When pushed, the square plate 55 hits the stopper 64, but as shown in FIG. 6, the portion in contact with the square plate 55 of the stopper 64 has the shape of the side surface of the cylinder on the left side of FIG. 6. When the force is applied, the spring 65 is superior to the force pushing the moving ring 62, the stopper 64 slightly rotates clockwise in the direction perpendicular to the paper surface of FIG. 6, and the portion in contact with the square plate 55 of the stopper 64 moves upward. To do. As a result, the square plate 55 passes through the stopper 64, and immediately thereafter, the stopper 64 is slightly rotated counterclockwise in the direction perpendicular to the paper surface of FIG. 6 by the force of the spring 65. Therefore, as shown in FIG. As a result, the telescopic rod 53 remains in a contracted state. When the other telescopic rod 53 is pushed into the storage portion 52 in the same manner, the stopper 64 in the storage portion 52 rotates slightly in the clockwise direction in FIG. 6, but the spring 65 is not contracted as a whole. Another telescopic rod 53 in a contracted state is such that the stopper 64 remains on the square plate 55 and does not extend. When all the four telescopic rods 53 are pushed into the storage portion 52, the jig 3 returns to its original state, so that the next measurement object OB can be inserted.

なお、治具３は、収納部５２の治具３の中心軸の垂直方向における長さを異ならせ、伸縮棒５３の長さを異ならせたものが複数用意されている。よって、複数の治具３の中から、測定対象物ＯＢの内部に挿入でき、伸縮棒５３を伸長させたとき、先端のローラー５８を測定対象物ＯＢの内部の壁に押し当てることができる治具３を選択して使用する。   A plurality of jigs 3 are prepared in which the length of the central axis of the jig 3 of the storage portion 52 in the vertical direction is made different and the length of the telescopic rod 53 is made different. Accordingly, the jig 3 can be inserted into the measurement object OB, and when the telescopic rod 53 is extended, the front end roller 58 can be pressed against the wall inside the measurement object OB. Tool 3 is selected and used.

次に、上記のように構成した回折環撮像装置１、回折環読取装置２及び治具３を用いて、測定対象物ＯＢである鉄管の内部のＸ線回折測定を行う具体的方法について説明する。このＸ線回折測定は、配置工程、回折環撮像工程、回折環読取り工程及び計算工程からなる。まず、配置工程において、作業者は治具３の取付リング６８，６９に回折環撮像装置本体５を取りつけ、測定対象物ＯＢの内部の測定箇所により回折環撮像装置本体５のモータ２７のホルダ７の中心軸に対する角度を適切な角度にする。これは、測定対象物ＯＢが管状物体である場合、図７（ａ）に示すように測定箇所が測定対象物ＯＢの内部の側面であるときは、モータ２７を大きめの適切な角度にし、図７（ｂ）に示すように測定箇所が測定対象物ＯＢの内部の底面であるときは、モータ２７を小さめの適切な角度にするものである。上述したようにホルダ７の内部に固定されたＸ線出射器１０は、ホルダ７の中心軸を中心に放射状に広がるＸ線を出射するので、モータ２７のホルダ７の中心軸に対する角度を変化させても、モータ２７の中心軸にある貫通孔２８ａ，２７ｂ，２７ａ１を介して固定具１８の貫通孔１８ａからＸ線を出射させることができる。   Next, a specific method for performing the X-ray diffraction measurement inside the iron pipe, which is the measurement object OB, using the diffraction ring imaging device 1, the diffraction ring reading device 2, and the jig 3 configured as described above will be described. . This X-ray diffraction measurement includes an arrangement step, a diffraction ring imaging step, a diffraction ring reading step, and a calculation step. First, in the arrangement step, the operator attaches the diffraction ring imaging device main body 5 to the mounting rings 68 and 69 of the jig 3, and the holder 7 of the motor 27 of the diffraction ring imaging device main body 5 depending on the measurement location inside the measurement object OB. The angle with respect to the central axis of is set to an appropriate angle. When the measurement object OB is a tubular object, as shown in FIG. 7A, when the measurement point is a side surface inside the measurement object OB, the motor 27 is set to a larger appropriate angle. When the measurement location is the bottom surface inside the measurement object OB as shown in FIG. 7 (b), the motor 27 is set to a small appropriate angle. As described above, the X-ray emitter 10 fixed inside the holder 7 emits X-rays that spread radially around the central axis of the holder 7, so that the angle of the motor 27 with respect to the central axis of the holder 7 is changed. However, X-rays can be emitted from the through hole 18a of the fixture 18 through the through holes 28a, 27b, 27a1 in the central axis of the motor 27.

なお、上述したようにモータ２７は、テーブル１６及びイメージングプレート１５の径を異ならせたものが複数用意されている。よって、測定対象物ＯＢの内部の径に比べ、現在取り付けられているモータ２７のテーブル１６の大きさが適切でない場合は、モータ２７をモータ固定プレート１３から取り外し、図８（ａ）及び（ｂ）に示すように適切な大きさのモータ２７を選択してモータ固定プレート１３に取り付ければよい。また、治具３は押し当て部５０の長さを異ならせたものが複数用意されているので、測定対象物ＯＢの内部に入り、内部の側面に押し当てることが可能な治具３に回折環撮像装置本体５を取り付ければよい。   As described above, a plurality of motors 27 having different diameters of the table 16 and the imaging plate 15 are prepared. Therefore, when the size of the table 16 of the motor 27 currently attached is not appropriate as compared with the inner diameter of the measurement object OB, the motor 27 is removed from the motor fixing plate 13 and FIGS. The motor 27 having an appropriate size may be selected and attached to the motor fixing plate 13 as shown in FIG. In addition, since a plurality of jigs 3 with different lengths of the pressing portion 50 are prepared, the jig 3 is diffracted into the jig 3 that can enter the measurement object OB and press against the inner side surface. The ring imaging device main body 5 may be attached.

次に、押し当て部５０が測定対象物ＯＢの内部へ入ったとき、円柱状ボタン６０を下方向に移動させて、伸縮棒５３を測定対象物ＯＢの内部の側面に押し当てる。このとき、測定対象物ＯＢの内部の中心軸とホルダ７の中心軸（治具３の中心軸）は略一致する。次に、治具３の取っ手７０を持って治具３を測定対象物ＯＢの内部の中心軸方向に押し、治具３を測定対象物ＯＢの内部へ入れていき、回折環撮像装置本体５の位置がＸ線出射時にＸ線が測定箇所に照射される位置になったとき、治具３の挿入をやめる。このとき、治具３の取っ手７０は測定対象物ＯＢへの挿入部分の入口近傍にあるので、挿入方向が鉛直方向であれば取っ手７０を該入口の周囲の面にかけるようにする。又は該入口の周囲の面に適切な厚さのスペーサを入れ、取っ手７０を該スペーサにかけるようにする。また、挿入方向が水平方向であれば、取っ手７０の近傍の伸縮パイプ５１と該入口近傍における測定対象物ＯＢの内部の側面との間に適切な厚さのガイド用物体を入れ、伸縮パイプ５１を該ガイド用物体にかけるようにする。   Next, when the pressing portion 50 enters the measurement object OB, the columnar button 60 is moved downward to press the expansion / contraction bar 53 against the side surface inside the measurement object OB. At this time, the center axis inside the measurement object OB and the center axis of the holder 7 (center axis of the jig 3) substantially coincide. Next, holding the handle 70 of the jig 3, the jig 3 is pushed in the direction of the central axis inside the measurement object OB, and the jig 3 is inserted into the measurement object OB. When the position becomes the position where X-rays are irradiated to the measurement site when X-rays are emitted, the insertion of the jig 3 is stopped. At this time, since the handle 70 of the jig 3 is in the vicinity of the entrance of the insertion portion to the measurement object OB, if the insertion direction is the vertical direction, the handle 70 is put on the surface around the entrance. Alternatively, a spacer having an appropriate thickness is put on the peripheral surface of the inlet so that the handle 70 is put on the spacer. If the insertion direction is the horizontal direction, a guide object having an appropriate thickness is inserted between the expansion pipe 51 in the vicinity of the handle 70 and the side surface inside the measurement object OB in the vicinity of the entrance, and the expansion pipe 51 is inserted. Is put on the guide object.

次に回折環撮像工程において、回折環撮像装置１の入力装置９２からＸ線出射の指令を入力する。これにより、コントローラ９１は、高電圧電源６に指令を出力し、高電圧電源６はＸ線出射器１０にＸ線を出射するための電力を供給し、Ｘ線出射器１０から放射状のＸ線が出射される。出射されたＸ線はモータ２７、テーブル１６及び固定具１８にある貫通孔２８ａ，２７ｂ，２７ａ１，１６ａ，１７ａ，１８ａを通過することで略平行なＸ線となり、測定箇所に照射される。そして、測定箇所で発生した回折Ｘ線によりイメージングプレート１５には、回折環が撮像されていく。コントローラ９１は、高電圧電源６に指令を出力したタイミングで時間計測を開始し、予め設定された時間が経過すると、高電圧電源６に停止指令を出力する。これにより、高電圧電源６からＸ線出射器１０への電力供給は停止し、イメージングプレート１５には、設定された時間だけＸ線を照射したときの回折環が撮像される。   Next, in the diffraction ring imaging step, an X-ray emission command is input from the input device 92 of the diffraction ring imaging device 1. Thereby, the controller 91 outputs a command to the high voltage power supply 6, and the high voltage power supply 6 supplies power for emitting X-rays to the X-ray emitter 10, and the X-ray emitter 10 emits radial X-rays. Is emitted. The emitted X-rays pass through the through holes 28a, 27b, 27a1, 16a, 17a, and 18a in the motor 27, the table 16, and the fixture 18 to become substantially parallel X-rays and are irradiated to the measurement location. The diffraction ring is imaged on the imaging plate 15 by the diffracted X-rays generated at the measurement location. The controller 91 starts time measurement at the timing when the command is output to the high voltage power supply 6, and outputs a stop command to the high voltage power supply 6 when a preset time has elapsed. As a result, the power supply from the high voltage power supply 6 to the X-ray emitter 10 is stopped, and the diffraction ring when the X-ray is irradiated for the set time is imaged on the imaging plate 15.

次に回折環読取り工程において、作業者は治具３を測定対象物ＯＢの内部から取り出し、回折環撮像装置本体５を治具３から取り外す。そして、回折環撮像装置本体５のモータ固定プレート１３の貫通孔１３ｂに回折環読取装置２の固定棒４７を挿入させて、回折環撮像装置本体５を回折環読取装置２にセットする。このとき、回折環読取装置２の移動ステージ２１は、図４に示す位置まで移動されており、レーザ検出装置３０が邪魔にならずに回折環撮像装置本体５をセットすることができる。次に、作業者はモータ２７から出ているケーブルを回折環読取装置２から出ているケーブルとコネクタにより接続し、入力装置９２からテーブル１６（イメージングプレート１５）の半径値及び測定対象物ＯＢの材質を入力したうえで、読取り開始の指令を入力する。これ以降はコントローラ９１にインストールされた制御プログラムにより、操作が行われる。まず、コントローラ９１は、フィードモータ制御回路７３に指令を出力して、移動ステージ２１を図４の右側の駆動限界位置付近まで移動させ、イメージングプレート１５の中心よりやや外側の位置付近にレーザ検出装置３０からのレーザ光が照射されるようにする。   Next, in the diffraction ring reading step, the operator takes out the jig 3 from the inside of the measurement object OB, and removes the diffraction ring imaging apparatus main body 5 from the jig 3. The fixing ring 47 of the diffraction ring reading device 2 is inserted into the through hole 13 b of the motor fixing plate 13 of the diffraction ring imaging device main body 5, and the diffraction ring imaging device main body 5 is set in the diffraction ring reading device 2. At this time, the moving stage 21 of the diffraction ring reading device 2 has been moved to the position shown in FIG. 4, and the diffraction ring imaging device body 5 can be set without the laser detection device 30 getting in the way. Next, the operator connects the cable coming out from the motor 27 with the cable coming out from the diffraction ring reading device 2 through the connector, and from the input device 92 to the radius value of the table 16 (imaging plate 15) and the measurement object OB. After inputting the material, input the reading start command. Thereafter, the operation is performed by the control program installed in the controller 91. First, the controller 91 outputs a command to the feed motor control circuit 73 to move the moving stage 21 to near the drive limit position on the right side in FIG. 4, and to a laser detection device near a position slightly outside the center of the imaging plate 15. The laser beam from 30 is irradiated.

次に、コントローラ９１は、モータ制御回路７４に指令を出力してモータ２７を所定の回転速度で回転させ、レーザ駆動回路７７に指令を出力してレーザ検出装置３０からレーザ光をイメージングプレート１５に照射させ、フォーカスサーボ回路８１に指令を出力してフォーカスサーボを開始させる。さらに、回転角度検出回路７５に指令を出力して、モータ２７（イメージングプレート１５）の回転角度θｐの出力を開始させ、Ａ／Ｄ変換器８３に指令を出力して、ＳＵＭ信号の瞬時値Ｉのデータ出力を開始させ、フィードモータ制御回路７３に指令を出力してフィードモータ２２を回転させ、イメージングプレート１５を図４の右側の駆動限界位置付近から左方向へ一定速度で移動させることを開始する。これにより、レーザ光の照射位置は、相対的にイメージングプレート１５上を螺旋状に回転し始める。その後、コントローラ９１は、イメージングプレート１５が所定の小さな角度だけ回転するごとに、Ａ／Ｄ変換器８３が出力するＳＵＭ信号の瞬時値Ｉのデータと、回転角度検出回路７５が出力する回転角度θｐのデータと、位置検出回路７２が出力する移動距離ｘのデータとを入力し、それぞれのデータを対応させて記憶する。なお、移動距離ｘは上述したようにレーザ光照射位置の半径値ｒに変換されたうえで記憶される。これにより、螺旋状に回転するレーザ光の照射位置に関して、ＳＵＭ信号の瞬時値Ｉ、回転角度θｐ及び半径値ｒを表すデータが所定回転角度ごとに順次記憶されていく。   Next, the controller 91 outputs a command to the motor control circuit 74 to rotate the motor 27 at a predetermined rotational speed, and outputs a command to the laser drive circuit 77 to send the laser light from the laser detection device 30 to the imaging plate 15. Irradiate and output a command to the focus servo circuit 81 to start focus servo. Further, a command is output to the rotation angle detection circuit 75 to start output of the rotation angle θp of the motor 27 (imaging plate 15), a command is output to the A / D converter 83, and the instantaneous value I of the SUM signal is output. 4 is started, a command is output to the feed motor control circuit 73, the feed motor 22 is rotated, and the imaging plate 15 starts to move from the vicinity of the right drive limit position in FIG. 4 to the left at a constant speed. To do. Thereby, the irradiation position of the laser beam starts to rotate relatively spirally on the imaging plate 15. Thereafter, every time the imaging plate 15 rotates by a predetermined small angle, the controller 91 outputs the data of the instantaneous value I of the SUM signal output from the A / D converter 83 and the rotation angle θp output from the rotation angle detection circuit 75. And the data of the movement distance x output from the position detection circuit 72 are stored in correspondence with each other. The moving distance x is stored after being converted into the radius value r of the laser beam irradiation position as described above. As a result, the data representing the instantaneous value I, the rotation angle θp, and the radius value r of the SUM signal are sequentially stored for each predetermined rotation angle with respect to the irradiation position of the laser beam rotating in a spiral.

ＳＵＭ信号の瞬時値Ｉ、回転角度θｐ及び半径値ｒを表すデータの所定回転角度ごとの記憶動作と並行して、コントローラ９１は、回転角度θｐごとに半径値ｒに対するＳＵＭ信号の瞬時値Ｉの曲線を作成し、曲線のピークに対応した半径値ｒαとＳＵＭ信号強度値Ｉαを記憶する。これは回折環の回転角度αごとに半径方向における回折Ｘ線の強度分布を求め、回折Ｘ線の強度がピークとなる箇所の半径値ｒαと回折Ｘ線の強度に相当する強度Ｉαを求める処理である。そして、すべての回転角度θｐ（回転角度α）において半径値ｒαと強度Ｉαを取得し、検出するＳＵＭ信号の瞬時値Ｉが強度Ｉαに対して充分小さくなった時点で、データの記憶を終了する。これにより、回折環における回折Ｘ線の強度に相当する強度の分布が瞬時値Ｉ、回転角度θｐ及び半径値ｒのデータ群で、及び回折環の形状が回転角度αごとの半径値ｒαで検出されたことになる。その後、コントローラ９１は、各回路に指令を出力し、フォーカスサーボを停止させ、レーザ光の照射を停止させ、Ａ／Ｄ変換器８３と回転角度検出回路７５の作動を停止させ、フィードモータ２２の作動を停止させる。なおイメージングプレート１５の回転は、継続されている。   In parallel with the storing operation for each predetermined rotation angle of the data representing the instantaneous value I, the rotation angle θp, and the radius value r of the SUM signal, the controller 91 sets the instantaneous value I of the SUM signal with respect to the radius value r for each rotation angle θp. A curve is created, and a radius value rα and a SUM signal intensity value Iα corresponding to the peak of the curve are stored. This is a process of obtaining the intensity distribution of the diffracted X-rays in the radial direction for each rotation angle α of the diffraction ring, and obtaining the radius value rα at the location where the intensity of the diffracted X-rays peaks and the intensity Iα corresponding to the intensity of the diffracted X-rays. It is. Then, the radius value rα and the intensity Iα are acquired at all the rotation angles θp (rotation angle α), and when the instantaneous value I of the SUM signal to be detected becomes sufficiently smaller than the intensity Iα, the data storage is finished. . As a result, the intensity distribution corresponding to the intensity of the diffracted X-rays in the diffraction ring is detected by the data group of the instantaneous value I, the rotation angle θp and the radius value r, and the shape of the diffraction ring is detected by the radius value rα for each rotation angle α. It will be done. Thereafter, the controller 91 outputs a command to each circuit, stops the focus servo, stops the irradiation of the laser beam, stops the operation of the A / D converter 83 and the rotation angle detection circuit 75, and controls the feed motor 22. Stop operation. The rotation of the imaging plate 15 is continued.

次にコントローラ９１は、フィードモータ制御回路７３に指令を出力して、移動ステージ２１を図４の右側の駆動限界位置付近まで移動させ、イメージングプレート１５の中心よりやや外側の位置付近にＬＥＤ光源４３からのＬＥＤ光が照射されるようにする。次に、コントローラ９１は、ＬＥＤ駆動回路８４に指令を出力してＬＥＤ光源４３からのＬＥＤ光をイメージングプレート１５に照射させ、フィードモータ制御回路７３に指令を出力して、イメージングプレート１５を図４の右側の駆動限界位置付近から左方向へ一定速度で移動させることを開始する。これにより、ＬＥＤ光がイメージングプレート１５上に螺旋状に照射され、撮像された回折環が消去されていく。   Next, the controller 91 outputs a command to the feed motor control circuit 73 to move the moving stage 21 to near the drive limit position on the right side in FIG. 4, and to the LED light source 43 near the position slightly outside the center of the imaging plate 15. LED light from is irradiated. Next, the controller 91 outputs a command to the LED drive circuit 84 to irradiate the imaging plate 15 with the LED light from the LED light source 43, and outputs a command to the feed motor control circuit 73 so that the imaging plate 15 is shown in FIG. Starts moving at a constant speed from the vicinity of the right drive limit position to the left. Thereby, LED light is irradiated spirally on the imaging plate 15, and the imaged diffraction ring is erased.

コントローラ９１にはイメージングプレート１５の半径が入力されて記憶されているので、コントローラ９１は、位置検出回路７２から入力した移動距離ｘを所定の値ｒ０から減算することで得られるＬＥＤ光の照射半径値が、イメージングプレート１５の半径になったとき、ＬＥＤ駆動回路８４に指令を出力してＬＥＤ光の照射を停止させる。さらに、コントローラ９１は、フィードモータ制御回路７３に指令を出力してイメージングプレート１５の移動を停止させ、位置検出回路７２に指令を出力して作動を停止させ、モータ制御回路７４に指令を出力してモータ２７（イメージングプレート１５）の回転を停止させる。   Since the radius of the imaging plate 15 is input and stored in the controller 91, the controller 91 subtracts the moving distance x input from the position detection circuit 72 from the predetermined value r 0 and the irradiation radius of the LED light. When the value becomes the radius of the imaging plate 15, a command is output to the LED drive circuit 84 to stop the irradiation of the LED light. Further, the controller 91 outputs a command to the feed motor control circuit 73 to stop the movement of the imaging plate 15, outputs a command to the position detection circuit 72 to stop the operation, and outputs a command to the motor control circuit 74. Then, the rotation of the motor 27 (imaging plate 15) is stopped.

ここまでの処理により、先行技術文献である特許文献１と同様、コントローラ９１には、回折環における回折Ｘ線の強度分布及び回折環の形状のデータが記憶されている。しかし、残留応力の計算にはこれらのデータ以外に、Ｘ線照射点からイメージングプレート１５までの距離Ｌ、測定対象物ＯＢに対するＸ線の入射角ψ、及びＸ線の光軸とＸ線の照射点における法線とを含む平面がイメージングプレート１５と交差するラインの回折環における回転角度（以下、基準回転角度という）が必要である。特許文献１では、Ｘ線と光軸が同一の可視の平行光を測定対象物ＯＢに照射し、測定対象物ＯＢの照射点付近をカメラ撮影して照射点及び受光点の撮影画像上の位置を設定位置にすることで、距離Ｌ、入射角ψを設定値にし、基準回転角度を０度にすることができた。または、照射点及び受光点の撮影画像上の位置から、距離Ｌ、入射角ψを検出し、基準回転角度を０度にすることができた。しかし、本実施形態では回折環撮像装置本体５はＸ線と光軸が同一の可視の平行光を照射する機能及びカメラ機能は有していない。よって、Ｘ線照射点からイメージングプレート１５までの距離Ｌ、測定対象物ＯＢに対するＸ線の入射角ψ、及び基準回転角度は別の方法で取得する。   Through the processing up to this point, the controller 91 stores the intensity distribution of the diffracted X-rays in the diffracting ring and the data of the shape of the diffracting ring, as in the prior art document 1 described above. However, in calculating the residual stress, in addition to these data, the distance L from the X-ray irradiation point to the imaging plate 15, the X-ray incident angle ψ to the measurement object OB, and the X-ray optical axis and X-ray irradiation A rotation angle (hereinafter referred to as a reference rotation angle) in the diffraction ring of a line where a plane including the normal line at the point intersects the imaging plate 15 is necessary. In Patent Document 1, visible parallel light having the same optical axis as the X-ray is irradiated onto the measurement object OB, and the vicinity of the irradiation point of the measurement object OB is photographed with a camera, and the positions of the irradiation point and the light receiving point on the photographed image. Is set to the set position, the distance L, the incident angle ψ can be set to the set values, and the reference rotation angle can be set to 0 degree. Alternatively, the distance L and the incident angle ψ were detected from the positions on the captured image of the irradiation point and the light receiving point, and the reference rotation angle could be set to 0 degree. However, in this embodiment, the diffractive ring imaging device body 5 does not have a function of irradiating visible parallel light having the same optical axis as that of the X-ray and a camera function. Therefore, the distance L from the X-ray irradiation point to the imaging plate 15, the incident angle ψ of the X-ray with respect to the measurement object OB, and the reference rotation angle are acquired by another method.

まず、Ｘ線照射点からイメージングプレート１５までの距離Ｌは、回折環を撮像したときと同じ状態で材質既知の金属の粉末を糊塗した箇所にＸ線を照射して回折環を撮像し、該回折環を読取って該回折環の半径値を計算することで得る。すなわち、Ｘ線照射箇所に材質既知の金属の粉末を糊塗し、回折環撮像装置本体５を先の回折環撮像時と同じ状態にする配置工程、続いて上述した回折環撮像工程及び回折環読取り工程と同じ工程を行い、得られた回転角度αごとの半径値ｒαを平均する。これは、材質が既知で無応力のときの回折環の半径値を得ることであり、Ｘ線照射点からイメージングプレート１５までの距離Ｌは、該半径値と既知である無応力のときの回折角から計算することができる。なお、残留応力の計算に必要な値は測定対象物ＯＢが無応力のときの回折環の半径値であるので、粉末が測定対象物ＯＢと同じ材質であれば（本実施形態では鉄の粉末であれば）、距離Ｌを計算する必要はなく、得られた半径値をそのまま残留応力の計算に用いることができる。   First, the distance L from the X-ray irradiation point to the imaging plate 15 is the same state as when the diffraction ring is imaged, and X-rays are applied to a place coated with a metal powder of a known material to image the diffraction ring. It is obtained by reading the diffraction ring and calculating the radius value of the diffraction ring. That is, a metal powder of a known material is glued to the X-ray irradiation location, and the diffractive ring imaging device main body 5 is placed in the same state as the previous diffractive ring imaging, followed by the diffractive ring imaging step and diffraction ring reading described above The same process as the process is performed, and the obtained radius value rα for each rotation angle α is averaged. This is to obtain the radius value of the diffraction ring when the material is known and there is no stress, and the distance L from the X-ray irradiation point to the imaging plate 15 is the rotation time when the stress value is known and the radius value. It can be calculated from the corner. Note that the value necessary for calculating the residual stress is the radius value of the diffraction ring when the measurement object OB is unstressed, so if the powder is the same material as the measurement object OB (in this embodiment, iron powder). If so, the distance L need not be calculated, and the obtained radius value can be used as it is for the residual stress calculation.

回折環を撮像したときと同じ状態で、材質既知の金属の粉末を糊塗した箇所にＸ線を照射して回折環を撮像するには、測定対象物ＯＢの内部の測定箇所に金属の粉末を糊塗し、上述した方法と同じ方法で治具３に回折環撮像装置本体５を取り付け、測定対象物ＯＢの内部に挿入して回折環を撮像すればよい。また、測定対象物ＯＢの内部形状と同じ内部形状の物体で同様のことを行ってもよい。なお、測定対象物ＯＢの内部の測定箇所が図７（ｂ）に示すように鉄管内部の側面である場合は、治具３の中心軸は測定対象物ＯＢの内部の中心軸と一致しているので、回折環を撮像する測定対象物ＯＢの挿入箇所からの深さ方向の位置は任意でよい。測定箇所に金属の粉末を糊塗することのみが異なり、回折環撮像と回折環読取り及び回折環消去の方法及び装置の作動は、上述した説明とすべて同じである。これにより、回折環の形状が回転角度αごとの半径値ｒαでコントローラ９１に記憶されるが、測定箇所は無応力であるので半径値ｒαはすべて略同一の値である。よって、すべての半径値ｒαを平均し、この平均値と粉末の材質における回折角からＸ線照射点からイメージングプレート１５までの距離Ｌを計算する。なお、粉末の材質が測定対象物ＯＢと同じ鉄である場合は、すべての半径値ｒαの平均値を計算するのみでよい。   In order to image the diffraction ring by irradiating X-rays on the part coated with metal powder of known material in the same state as when imaging the diffraction ring, the metal powder is applied to the measurement part inside the measurement object OB. The diffraction ring imaging device main body 5 may be attached to the jig 3 by the same method as described above, and inserted into the measurement object OB to image the diffraction ring. The same thing may be performed with an object having the same internal shape as the internal shape of the measurement object OB. When the measurement location inside the measurement object OB is the side surface inside the iron pipe as shown in FIG. 7B, the central axis of the jig 3 coincides with the central axis inside the measurement object OB. Therefore, the position in the depth direction from the insertion location of the measurement object OB that images the diffraction ring may be arbitrary. The only difference is that the metal powder is glued to the measurement location, and the method and apparatus for diffraction ring imaging, diffraction ring reading and diffraction ring cancellation are all the same as described above. As a result, the shape of the diffraction ring is stored in the controller 91 as a radius value rα for each rotation angle α. However, since the measurement location is unstressed, all the radius values rα are substantially the same value. Therefore, all the radius values rα are averaged, and the distance L from the X-ray irradiation point to the imaging plate 15 is calculated from the average value and the diffraction angle in the powder material. When the material of the powder is the same iron as the measurement object OB, it is only necessary to calculate the average value of all the radius values rα.

上述したように、Ｘ線照射点からイメージングプレート１５までの距離Ｌを得るには、金属粉末の糊塗と再度の回折環撮像と回折環読取りが必要であり、測定に時間を要する。よって、測定精度を多少落としても測定効率を重要視するときは、測定対象物ＯＢへのＸ線照射で撮像した回折環の読取りにより得られた回転角度αごとの半径値ｒαを平均してもよい。   As described above, in order to obtain the distance L from the X-ray irradiation point to the imaging plate 15, it is necessary to apply metal powder paste, re-image the diffracting ring, and read the diffracting ring, which takes time. Therefore, when the measurement efficiency is regarded as important even if the measurement accuracy is somewhat reduced, the radius value rα for each rotation angle α obtained by reading the diffraction ring imaged by the X-ray irradiation to the measurement object OB is averaged. Also good.

次に、測定対象物ＯＢに対するＸ線の入射角ψは、回折環読取りにより得られたデータである瞬時値Ｉ、回転角度θｐ及び半径値ｒを用い、特許第５９６７４９１号に示された方法を用いて計算する。すなわち、コントローラ９１にインストールされている演算プログラムが、回折環読取りにより記憶されているデータを用いて自動でＸ線の入射角ψの計算を行う。この計算は、回転角度θｐに対するピークの瞬時値Ｉαの変化量とＸ線の入射角ψとには１：１の関係があるため、予めこの関係を記憶しておき、回折環読取りにより得られたデータから回転角度θｐに対するピークの瞬時値Ｉαの変化量を計算し、得られた変化量を記憶された関係に当てはめてＸ線の入射角ψを求めるものである。また、回転角度θｐに対するピークの瞬時値Ｉαの変化量の代わりに、回転角度θｐに対する半径方向の瞬時値Ｉの分布に基づく幅（例えば半価幅）の変化量を用いて同様の計算を行ってもよい。これらの変化量とＸ線の入射角ψとに１：１の関係があることの理論的説明及びＸ線の入射角ψの具体的計算方法は、特許第５９６７４９１号に詳細に説明されているのでそちらを参照する。なお、計算に使用する回折環読取りデータは、測定対象物ＯＢにＸ線を照射して撮像した回折環の読取りデータを用いればよいが、Ｘ線照射点からイメージングプレート１５までの距離Ｌを得るために、金属の粉末を糊塗した箇所にＸ線を照射して撮像した回折環の読取りデータを用いてもよい。   Next, the incident angle ψ of the X-ray with respect to the measurement object OB is obtained by the method shown in Japanese Patent No. 5967491 using the instantaneous value I, the rotation angle θp, and the radius value r which are data obtained by reading the diffraction ring. Use to calculate. That is, the calculation program installed in the controller 91 automatically calculates the X-ray incident angle ψ using data stored by reading the diffraction ring. In this calculation, since there is a 1: 1 relationship between the amount of change in the peak instantaneous value Iα with respect to the rotation angle θp and the incident angle ψ of the X-ray, this relationship is stored in advance and obtained by reading the diffraction ring. The amount of change of the peak instantaneous value Iα with respect to the rotation angle θp is calculated from the obtained data, and the obtained amount of change is applied to the stored relationship to obtain the X-ray incident angle ψ. Further, instead of the amount of change in the peak instantaneous value Iα with respect to the rotation angle θp, the same calculation is performed using the amount of change in the width (for example, half width) based on the distribution of the instantaneous value I in the radial direction with respect to the rotation angle θp. May be. The theoretical explanation that there is a 1: 1 relationship between the amount of change and the incident angle ψ of X-rays and a specific calculation method of the incident angle ψ of X-rays are described in detail in Japanese Patent No. 5967491. So refer to that. Note that the diffraction ring reading data used for the calculation may be read data of the diffraction ring imaged by irradiating the measurement object OB with X-rays, but the distance L from the X-ray irradiation point to the imaging plate 15 is obtained. For this purpose, read data of a diffraction ring obtained by irradiating X-rays on a portion where a metal powder is glued may be used.

次に、基準回転角度は、Ｘ線の入射角ψと同様、回折環読取りにより得られたデータである瞬時値Ｉ、回転角度θｐ及び半径値ｒを用い、特許第５９６７４９１号に示された方法を用いて計算する。すなわち、基準回転角度もコントローラ９１にインストールされている演算プログラムが、回折環読取りにより記憶されたデータを用いて自動で計算を行う。この計算は、回転角度θｐに対するピークの瞬時値Ｉαの変化曲線において、ピーク点が基準回転角度の位置、ボトム点が基準回転角度から１８０°の位置に生じるため、該変化曲線を作成し、ピーク点及びボトム点の回転角度を検出して、基準回転角度を計算するものである。この場合も、回転角度θｐに対するピークの瞬時値Ｉαの変化曲線の代わりに、回転角度θｐに対する半径方向の瞬時値Ｉの分布に基づく幅（例えば半価幅）の変化曲線を用いて同様の計算を行ってもよい。ピーク点及びボトム点が上述した回転角度に生じることの理論的説明及び基準回転角度の具体的計算方法は、特許第５９６７４９１号に詳細に説明されているのでそちらを参照する。なお、この場合も、計算に使用する回折環読取りデータは、測定対象物ＯＢにＸ線を照射して撮像した回折環の読取りデータを用いればよいが、Ｘ線照射点からイメージングプレート１５までの距離Ｌを得るために、金属の粉末を糊塗した箇所にＸ線を照射して撮像した回折環の読取りデータを用いてもよい。   Next, the reference rotation angle is the method shown in Japanese Patent No. 5967491 using the instantaneous value I, the rotation angle θp, and the radius value r, which are data obtained by reading the diffraction ring, similarly to the X-ray incident angle ψ. Calculate using. That is, the calculation program for the reference rotation angle installed in the controller 91 is automatically calculated using the data stored by reading the diffraction ring. This calculation is based on the change curve of the instantaneous peak value Iα with respect to the rotation angle θp, because the peak point occurs at the position of the reference rotation angle and the bottom point is at the position 180 ° from the reference rotation angle. The reference rotation angle is calculated by detecting the rotation angle of the point and the bottom point. In this case as well, a similar calculation is performed using a change curve of a width (for example, half-value width) based on the distribution of the instantaneous value I in the radial direction with respect to the rotation angle θp, instead of the change curve of the peak instantaneous value Iα with respect to the rotation angle θp. May be performed. The theoretical explanation of the occurrence of the peak point and the bottom point at the above-described rotation angle and the specific calculation method of the reference rotation angle are described in detail in Japanese Patent No. 5967491, so refer to them. In this case, the diffraction ring read data used for the calculation may be read from the diffraction ring imaged by irradiating the measurement object OB with X-rays, but from the X-ray irradiation point to the imaging plate 15. In order to obtain the distance L, reading data of a diffraction ring obtained by irradiating X-rays on a portion where a metal powder is glued may be used.

以上により、Ｘ線照射点からイメージングプレート１５までの距離Ｌ、測定対象物ＯＢに対するＸ線の入射角ψ、及び基準回転角度を得ることができる。なお、測定対象物ＯＢの内部の形状が同一のものが複数あり、測定箇所が同一または管状物体内部の側面である場合は、一度、距離Ｌ、Ｘ線の入射角ψ及び基準回転角度を求めれば、測定対象物ＯＢの内部の形状が同一のものすべてに対して同じ値が使用できるので、Ｘ線回折測定の度に距離Ｌ、Ｘ線の入射角ψ及び基準回転角度を求める必要はない。   As described above, the distance L from the X-ray irradiation point to the imaging plate 15, the X-ray incident angle ψ with respect to the measurement object OB, and the reference rotation angle can be obtained. When there are a plurality of objects having the same shape inside the measurement object OB and the measurement location is the same or a side surface inside the tubular object, the distance L, the X-ray incident angle ψ, and the reference rotation angle can be obtained once. For example, since the same value can be used for all objects having the same shape inside the measurement object OB, it is not necessary to obtain the distance L, the X-ray incident angle ψ, and the reference rotation angle every time X-ray diffraction measurement is performed. .

次の計算工程において、コントローラ９１はインストールされている演算プログラムにより残留応力の計算を行う。なお、上述したように測定対象物ＯＢに対するＸ線の入射角ψ、及び基準回転角度は、コントローラ９１内での演算処理により求めるので、Ｘ線照射点からイメージングプレート１５までの距離Ｌを求めるための回折環読取りが終了した後からが計算工程である。残留応力の計算は、ｃｏｓα法を用いた演算により残留応力を計算するものである。この演算方法は公知技術であり、例えば特開２００５−２４１３０８号公報の〔００２６〕〜〔００４４〕に詳細に説明されている。ただし、基準回転角度を０度として計算がされるので、残留応力の計算の前に得られた基準回転角度を、それぞれの回転角度θｐ（ｃｏｓα法ではα）から減算し、基準回転角度を０度とする回転角度にした後、公知技術で示された演算方法で計算を行う。   In the next calculation step, the controller 91 calculates the residual stress using the installed calculation program. As described above, the X-ray incident angle ψ and the reference rotation angle with respect to the measurement object OB are obtained by calculation processing in the controller 91, so that the distance L from the X-ray irradiation point to the imaging plate 15 is obtained. After the reading of the diffraction ring is completed, the calculation process is performed. The calculation of the residual stress is to calculate the residual stress by calculation using the cos α method. This calculation method is a known technique, and is described in detail, for example, in [0026] to [0044] of JP-A-2005-241308. However, since the calculation is performed with the reference rotation angle set to 0 degree, the reference rotation angle obtained before calculating the residual stress is subtracted from each rotation angle θp (α in the cos α method), and the reference rotation angle is set to 0. After the rotation angle is set to degrees, the calculation is performed by the calculation method shown in the known art.

コントローラ９１は計算が終了すると、表示装置９３に残留応力の計算結果を表示する。なお、残留応力以外に、Ｘ線照射点からイメージングプレート１５までの距離Ｌ、及びＸ線の入射角ψ等の測定条件を表示するようにしてもよい。また、回折環の形状曲線（回転角度αごとの半径値ｒαから得られる曲線）、回折環の強度分布画像（瞬時値Ｉを明度に換算し、瞬時値Ｉに対応する明度、回転角度θｐ及び半径値ｒのデータ群から作成される画像）等を表示するようにしてもよい。作業者は結果を見ることで、測定対象物ＯＢの疲労度の評価等を行うことができる。   When the calculation is completed, the controller 91 displays the calculation result of the residual stress on the display device 93. In addition to the residual stress, the measurement conditions such as the distance L from the X-ray irradiation point to the imaging plate 15 and the X-ray incident angle ψ may be displayed. Further, the shape curve of the diffraction ring (curve obtained from the radius value rα for each rotation angle α), the intensity distribution image of the diffraction ring (the instantaneous value I is converted to lightness, the lightness corresponding to the instantaneous value I, the rotation angle θp, and An image created from the data group of the radius value r) may be displayed. The operator can evaluate the degree of fatigue of the measurement object OB by looking at the result.

上記説明からも理解できるように、上記実施形態においては、自らの中心軸を中心にして放射状にＸ線を出射するＸ線出射器１０と、Ｘ線出射器１０から放射状に出射されるＸ線の出射方向に配置され、Ｘ線を通過させる貫通孔２８ａ，２７ｂ，２７ａ１が設けられたモータ２７と、モータ２７と一体となったテーブル１６、イメージングプレート１５及び固定具１８からなる回折環撮像機器であって、貫通孔２８ａ，２７ｂ，２７ａ１と中心軸が一致する貫通孔１６ａ，１７ａ，１８ａを有し、貫通孔１６ａ，１７ａ，１８ａを通過させてＸ線が出射され、出射された方向に物体があるとき、物体で発生した回折Ｘ線により貫通孔１６ａ，１７ａ，１８ａと垂直に交差するイメージングプレート１５の表面に回折環を撮像する回折環撮像機器と、Ｘ線出射器１０を固定しモータ２７を連結するホルダであって、Ｘ線出射器１０の中心軸に対する貫通孔２８ａ，２７ｂ，２７ａ１の角度を任意の角度に設定可能な連結部１２、雄ねじ１１等からなる角度変化機構を設けたホルダ７とを備える回折環撮像装置本体５を用いて回折環撮像を行っている。   As can be understood from the above description, in the embodiment described above, the X-ray emitter 10 that emits X-rays radially about its own central axis, and the X-rays emitted radially from the X-ray emitter 10 A diffraction ring imaging device comprising a motor 27 provided with through-holes 28a, 27b, 27a1 for passing X-rays, a table 16 integrated with the motor 27, an imaging plate 15, and a fixture 18. The through holes 16a, 17a, and 18a have the same center axis as the through holes 28a, 27b, and 27a1, and X-rays are emitted through the through holes 16a, 17a, and 18a. When there is an object, a diffractive ring imager that images a diffractive ring on the surface of the imaging plate 15 that intersects the through holes 16a, 17a, and 18a perpendicularly by diffracted X-rays generated by the object A holder for fixing the X-ray emitter 10 and connecting the motor 27, the connecting portion 12 being capable of setting the angles of the through holes 28a, 27b, 27a1 with respect to the central axis of the X-ray emitter 10 to an arbitrary angle, Diffraction ring imaging is performed using a diffractive ring imaging device main body 5 including a holder 7 provided with an angle changing mechanism including a male screw 11 or the like.

これによれば、測定対象物ＯＢの内部の中心軸にＸ線出射器１０の中心軸が合うようにして回折環撮像装置本体５を測定対象物ＯＢの内部に挿入し、Ｘ線が希望する測定箇所に照射されるよう、ホルダ７内の角度変化機構によりＸ線出射器１０の中心軸に対する貫通孔２８ａ，２７ｂ，２７ａ１の角度を設定すれば、テーブル１６、イメージングプレート１５及び固定具１８からなる回折環撮像機器により回折環を撮像することができる。すなわち、測定対象物ＯＢの内部がホルダ７又はテーブル１６の径より狭くない限り、回折環撮像装置本体５を測定対象物ＯＢの内部に入れて測定箇所にＸ線を照射し、回折環を撮像することができる。ホルダ７内の角度変化機構により、Ｘ線出射器１０の中心軸に対する貫通孔２８ａ，２７ｂ，２７ａ１の角度を任意の角度に設定しても、測定箇所にＸ線を照射することができるのは、Ｘ線出射器１０から放射状にＸ線が出射するため、角度を変化させても貫通孔２８ａ，２７ｂ，２７ａ１にＸ線が入射するからである。   According to this, the diffraction ring imaging device main body 5 is inserted into the measurement object OB so that the central axis of the X-ray emitter 10 is aligned with the central axis of the measurement object OB, and X-rays are desired. If the angle of the through holes 28a, 27b, 27a1 with respect to the central axis of the X-ray emitter 10 is set by the angle changing mechanism in the holder 7 so that the measurement location is irradiated, the table 16, the imaging plate 15 and the fixture 18 can be used. The diffraction ring can be imaged by the diffraction ring imaging device. That is, unless the inside of the measuring object OB is narrower than the diameter of the holder 7 or the table 16, the diffraction ring imaging device main body 5 is put inside the measuring object OB, and the measurement point is irradiated with X-rays to image the diffraction ring. can do. Even if the angle of the through holes 28a, 27b, 27a1 with respect to the central axis of the X-ray emitter 10 is set to an arbitrary angle by the angle changing mechanism in the holder 7, the measurement site can be irradiated with X-rays. This is because, since X-rays are emitted radially from the X-ray emitter 10, the X-rays enter the through holes 28a, 27b, 27a1 even if the angle is changed.

また、上記実施形態においては、回折環撮像機器は、テーブル１６に固定されたイメージングプレート１５であり、Ｘ線を通過させる貫通孔が形成されたブロックは、貫通孔２８ａ，２７ｂ，２７ａ１が出力軸に形成され、テーブル１６を貫通孔２８ａ，２７ｂ，２７ａ１の中心軸周りに回転させるモータ２７であるようにしている。   In the above embodiment, the diffractive ring imaging device is the imaging plate 15 fixed to the table 16, and the through holes 28a, 27b, 27a1 are output shafts of the blocks in which the through holes that allow X-rays to pass are formed. The motor 27 rotates the table 16 around the central axis of the through holes 28a, 27b, 27a1.

これによれば、先行技術文献に示されたＸ線回折測定装置にある回折環読取機能を回折環読取装置２で設け、回折環読取装置２でモータを回転させながらテーブルを移動させれば、回折環を読み取ることができる。また、モータ２７に駆動信号を供給するケーブルをモータ近傍でコネクタにより接続するようにすれば、回折環撮像時において回折環撮像装置本体５が有するケーブルはＸ線出射器へ高電圧を供給するケーブル１つのみにすることができるので、回折環撮像装置本体５の測定対象物ＯＢ内部への挿入を行いやすくなる。   According to this, if the diffraction ring reading function provided in the X-ray diffraction measurement device shown in the prior art document is provided in the diffraction ring reading device 2 and the table is moved while rotating the motor with the diffraction ring reading device 2, The diffraction ring can be read. If a cable for supplying a drive signal to the motor 27 is connected by a connector in the vicinity of the motor, the cable of the diffraction ring imaging device main body 5 is a cable for supplying a high voltage to the X-ray emitter at the time of diffraction ring imaging. Since only one can be provided, the diffraction ring imaging device main body 5 can be easily inserted into the measurement object OB.

また、上記実施形態においては、回折環撮像の際に、回折環撮像装置本体５が着脱可能な治具３であって、Ｘ線出射器１０の中心軸が治具３の中心軸に略合致するようホルダ７を固定する取付リング６８，６９と、治具３の中心軸の垂直方向であって互いに正反対となる方向に伸縮する複数の押し当て部５０とを有し、複数の押し当て部５０は、先端に治具３を移動可能にするローラー５８を有している治具３を用いている。   In the above embodiment, the diffraction ring imaging apparatus main body 5 is a detachable jig 3 for diffractive ring imaging, and the central axis of the X-ray emitter 10 substantially matches the central axis of the jig 3. And mounting rings 68 and 69 for fixing the holder 7 and a plurality of pressing portions 50 extending and contracting in the direction perpendicular to the center axis of the jig 3 and opposite to each other. 50 uses the jig 3 which has the roller 58 which makes the jig | tool 3 movable at the front-end | tip.

これによれば、測定対象物ＯＢの内部が管状物体の内部等、円柱状の空洞である場合、回折環撮像装置本体５を取り付けた治具３を円柱状の空洞内に挿入し、治具３内の複数の押し当て部５０を伸長させて円柱状の空洞の壁に押し当てれば、円柱状の空洞の中心軸位置にＸ線出射器１０の中心軸がくるよう、回折環撮像装置本体５を円柱状の空洞内に位置させることができる。また、複数の押し当て部５０の先端はローラー５８であるので、円柱状の空洞内の測定箇所近傍まで回折環撮像装置本体５を移動させることができる。   According to this, when the inside of the measurement object OB is a cylindrical cavity such as the inside of a tubular object, the jig 3 to which the diffraction ring imaging device main body 5 is attached is inserted into the cylindrical cavity, and the jig The main body of the diffraction ring imaging device main body is arranged such that the central axis of the X-ray emitter 10 is positioned at the central axis position of the cylindrical cavity when the plurality of pressing portions 50 in 3 are extended and pressed against the wall of the cylindrical cavity. 5 can be located in a cylindrical cavity. Moreover, since the front-end | tip of the some pressing part 50 is the roller 58, the diffraction ring imaging device main body 5 can be moved to the measurement location vicinity in a cylindrical cavity.

また、上記実施形態においては、回折環撮像装置本体５がセットされる回折環読取装置２であって、イメージングプレート１５にレーザ光を照射してイメージングプレート１５の表面にレーザスポットを形成するレーザ検出装置３０と、モータ２７に駆動信号を供給してモータ２７を回転させるモータ制御回路７４と、レーザスポットをイメージングプレート１５と相対的にイメージングプレート１５の半径方向に移動させるステージ移動機構２０と、レーザ検出装置３０によりレーザ光が照射され、モータ制御回路７４によりモータ２７が回転され、及びステージ移動機構２０によりレーザスポットが移動されている状態で、レーザスポットからの反射光の強度を、モータ２７の回転角度及びステージ移動機構２０による移動位置に関連付けて検出する各種回路及びコントローラ９１と、各種回路及びコントローラ９１により検出された複数のデータを用いてイメージングプレート１５に撮像された回折環の形状を算出するコントローラ９１にインストールされた演算プログラムとを備えた回折環読取装置２を用いて回折環読取りを行っている。   Further, in the above-described embodiment, the diffractive ring reader 2 in which the diffractive ring imaging device main body 5 is set, and laser detection is performed by irradiating the imaging plate 15 with laser light to form a laser spot on the surface of the imaging plate 15. An apparatus 30; a motor control circuit 74 that supplies a drive signal to the motor 27 to rotate the motor 27; a stage moving mechanism 20 that moves the laser spot in the radial direction of the imaging plate 15 relative to the imaging plate 15; In a state where the laser beam is irradiated by the detection device 30, the motor 27 is rotated by the motor control circuit 74, and the laser spot is moved by the stage moving mechanism 20, the intensity of the reflected light from the laser spot is determined by the motor 27. Associated with rotation angle and movement position by stage movement mechanism 20 Various circuits and controllers 91 to be detected in this manner, and a calculation program installed in the controller 91 for calculating the shape of the diffraction ring imaged on the imaging plate 15 using a plurality of data detected by the various circuits and controllers 91. The diffraction ring reader 2 is used to read the diffraction ring.

これによれば、回折環撮像装置１により回折環を撮像した後、回折環撮像装置本体５を回折環読取装置２にセットすれば、先行技術文献に示された方法と同じ方法で回折環の形状を検出でき、残留応力等、回折環の形状に基づく特性値を計算することができる。すなわち、従来と同程度の測定精度でＸ線回折測定を行うことができる。   According to this, if the diffraction ring imaging device main body 5 is set in the diffraction ring reading device 2 after imaging the diffraction ring by the diffraction ring imaging device 1, the diffraction ring can be formed in the same manner as the method disclosed in the prior art document. The shape can be detected, and a characteristic value based on the shape of the diffraction ring, such as residual stress, can be calculated. That is, the X-ray diffraction measurement can be performed with the same measurement accuracy as the conventional one.

また、上記実施形態においては、回折環撮像装置１と回折環読取装置２を用いたＸ線回折測定方法において、回折環撮像装置本体５のモータ２７は、ホルダ７から着脱可能であるとともにテーブル１６の径が異なるものが複数用意されており、用意された複数のモータ２７の中から、測定対象物ＯＢに合った径のテーブル１６を有するモータ２７を選択してホルダ７に取り付ける取付工程と、貫通孔２８ａ，２７ｂ，２７ａ１，１６ａ，１７ａ，１８ａを通過したＸ線が測定箇所に照射されるようホルダ７の角度変化機構によりモータ２７の角度を設定し、回折環撮像装置本体５を対象とする測定対象物ＯＢの測定箇所近傍に配置する配置工程と、Ｘ線出射器１０からＸ線を出射してイメージングプレート１５に回折環を撮像する回折環撮像工程と、回折環撮像装置本体５を回折環読取装置２にセットし、イメージングプレート１５に撮像された回折環の形状を読み取る回折環読取り工程と、回折環読取り工程にて読み取った回折環の形状から、回折環の形状に基づく特性値を計算する計算工程とを行っている。   In the above embodiment, in the X-ray diffraction measurement method using the diffraction ring imaging device 1 and the diffraction ring reading device 2, the motor 27 of the diffraction ring imaging device body 5 can be detached from the holder 7 and the table 16. A plurality of motors having different diameters are prepared, and a mounting step of selecting the motor 27 having the table 16 having a diameter suitable for the measurement object OB from the prepared motors 27 and attaching the motor 27 to the holder 7; The angle of the motor 27 is set by the angle change mechanism of the holder 7 so that the X-rays that have passed through the through holes 28a, 27b, 27a1, 16a, 17a, and 18a are irradiated to the measurement location. A disposing step of disposing the measuring object OB to be measured in the vicinity of the measurement location, and diffraction ring imaging in which an X-ray is emitted from the X-ray emitter 10 to image the diffraction ring on the imaging plate 15 The diffraction ring imaging device main body 5 is set in the diffraction ring reading device 2, and the diffraction ring reading step for reading the shape of the diffraction ring imaged on the imaging plate 15, and the shape of the diffraction ring read in the diffraction ring reading step. Then, a calculation step of calculating a characteristic value based on the shape of the diffraction ring is performed.

これによれば、回折環撮像装置本体５を測定対象物ＯＢの内部に挿入して回折環を撮像する際、測定箇所にＸ線を照射することが可能な径のテーブル１６を選択することができるので、測定対象物ＯＢの内部の大きさが様々ある場合でもＸ線回折測定が可能になる。   According to this, when the diffraction ring imaging apparatus main body 5 is inserted into the measurement object OB and the diffraction ring is imaged, the table 16 having a diameter capable of irradiating the measurement location with X-rays can be selected. Therefore, X-ray diffraction measurement can be performed even when there are various sizes inside the measurement object OB.

本発明の実施にあたっては、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。   In carrying out the present invention, the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made without departing from the object of the present invention.

上記実施形態においては、回折環撮像装置本体５において、モータ２７をホルダ７に対して着脱可能にした。しかし、測定対象物ＯＢの内部の大きさが限られており、複数の径のテーブル１６を用意する必要がなければ、テーブル１６を適切な大きさにし、モータ２７をホルダ７と一体にしてもよい。   In the above embodiment, the motor 27 is detachable from the holder 7 in the diffraction ring imaging device body 5. However, if the size of the inside of the measurement object OB is limited and it is not necessary to prepare a table 16 having a plurality of diameters, the table 16 is appropriately sized and the motor 27 is integrated with the holder 7. Good.

また、上記実施形態においては、回折環撮像装置本体５を回折環読取装置２にセットして回折環の読み取りを行ったが、モータ２７を含む回折環撮像装置本体５の一部を着脱可能にして、回折環撮像装置本体５から取り外した一部を回折環読取装置２にセットして回折環の読み取りを行うようにしても良い。これによれば、回折環撮像装置１の近くに回折環読取装置２がないとき、高電圧電源６やケーブル９を回折環読取装置２の場所まで運搬せずに済むというメリットがある。なお、請求項３にある、回折環撮像装置がセットされる回折環読取装置とは、回折環撮像装置の一部を取外して回折環読取装置にセットする場合も含むものとする。   In the above embodiment, the diffraction ring imaging device main body 5 is set on the diffraction ring reading device 2 and the diffraction ring is read. However, a part of the diffraction ring imaging device main body 5 including the motor 27 is made detachable. Then, a part removed from the diffraction ring imaging device body 5 may be set in the diffraction ring reader 2 to read the diffraction ring. According to this, when there is no diffraction ring reader 2 near the diffraction ring imaging device 1, there is an advantage that the high voltage power source 6 and the cable 9 do not have to be transported to the place of the diffraction ring reader 2. The diffractive ring reading device in which the diffractive ring imaging device is set in claim 3 includes a case where a part of the diffractive ring imaging device is removed and set in the diffractive ring reading device.

また、上記実施形態においては、回折環を撮像する手段は、テーブル１６に固定具１８で取り付けられたイメージングプレート１５とした。しかし、回折環を撮像することができるならばこれ以外の手段を用いてもよい。例えば、イメージングプレート１５と同じ広さの平面を有するＸ線ＣＣＤを備え、Ｘ線出射器１０からのＸ線照射の際、Ｘ線ＣＣＤの各画素が出力する電気信号により回折Ｘ線の強度分布を検出する機器でもよい。この場合は、回折環を撮像する手段を回転させる必要はないので、モータ２７及びモータ固定プレート１３の替わりに連結部１２及び貫通孔２８ａ，２７ｂ，２７ａ１を備えたブロックを設ければよい。なお、この場合は、回折環撮像装置本体５から出るケーブルの数が増え、テーブル１６からもケーブルが出るため、測定対象物ＯＢの内部への挿入がやりにくくなるというデメリットがあるが、回折環読取装置２を用意する必要がないというメリット及び測定結果を得るまでの時間を短縮できるというメリットがある。   In the above embodiment, the means for imaging the diffraction ring is the imaging plate 15 attached to the table 16 with the fixture 18. However, other means may be used as long as the diffraction ring can be imaged. For example, an X-ray CCD having a plane as wide as the imaging plate 15 is provided, and when X-ray irradiation from the X-ray emitter 10 is performed, the intensity distribution of diffracted X-rays is generated by an electrical signal output from each pixel of the X-ray CCD. It may be a device that detects. In this case, since it is not necessary to rotate the means for imaging the diffraction ring, a block including the connecting portion 12 and the through holes 28a, 27b, 27a1 may be provided instead of the motor 27 and the motor fixing plate 13. In this case, since the number of cables coming out from the diffraction ring imaging device main body 5 increases and the cables come out from the table 16 as well, there is a demerit that insertion into the measurement object OB is difficult. There is an advantage that it is not necessary to prepare the reading device 2 and an advantage that the time required to obtain the measurement result can be shortened.

また、上記実施形態においては、治具３は様々な径の管状物体の内部で回折環撮像装置本体５の位置を一定にできる構造のものにした。しかし、管状物体の内部の径が限られている場合は、治具としてそれぞれの管状物体の内部の径に合う円筒形状の外枠に、回折環撮像装置本体５を固定できる構造のものを複数用意し、管状物体の内部の径に合う治具を選択して使用するようにしてもよい。   Further, in the above embodiment, the jig 3 has a structure in which the position of the diffractive ring imaging device main body 5 can be made constant inside tubular objects having various diameters. However, when the inner diameter of the tubular object is limited, a plurality of structures that can fix the diffraction ring imaging device main body 5 to a cylindrical outer frame that matches the inner diameter of each tubular object as a jig. It is also possible to prepare and use a jig that matches the internal diameter of the tubular object.

また、上記実施形態においては、治具３は管状物体の内部に挿入し、回折環撮像装置本体５の位置を一定にできる構造のものにした。しかし、測定対象物ＯＢ内部の形状が管状物体の内部形状以外の形状である場合は、その形状に合った治具を使用すればよい。また、治具３にスペーサ等の適切な物体を取り付けることで、回折環撮像装置本体５の測定対象物ＯＢの内部での位置を一定にできるならば、そのようにしてもよい。   Moreover, in the said embodiment, the jig | tool 3 was made into the structure which can insert in the inside of a tubular object, and can make the position of the diffraction ring imaging device main body 5 constant. However, when the shape inside the measurement object OB is a shape other than the internal shape of the tubular object, a jig suitable for the shape may be used. Further, if an appropriate object such as a spacer is attached to the jig 3 so that the position of the diffractive ring imaging device main body 5 inside the measurement object OB can be made constant, this may be done.

また、上記実施形態においては、回折環読取装置２はイメージングプレート１５を回転させるとともにレーザ検出装置３０を半径方向に送ることで、レーザ検出装置３０からの集光したレーザ光を螺旋状にイメージングプレート１５上を移動させ、反射光強度を回転角度と半径位置とともに検出する装置とした。しかし、集光したレーザ光が螺旋状にイメージングプレート１５上を移動できれば、回折環読取装置２はどのような構造にしてもよい。例えば、回折環撮像装置本体５を取り付ける支持機構４５を移動させる構造でもよいし、固定用ブロック４６が固定棒４７の長尺方向に伸縮する構造でもよい。   In the above-described embodiment, the diffraction ring reader 2 rotates the imaging plate 15 and sends the laser detection device 30 in the radial direction, so that the focused laser beam from the laser detection device 30 is spirally formed in the imaging plate. 15 was used to detect the reflected light intensity together with the rotation angle and the radial position. However, the diffraction ring reading device 2 may have any structure as long as the condensed laser light can move spirally on the imaging plate 15. For example, a structure in which the support mechanism 45 to which the diffraction ring imaging device main body 5 is attached may be moved, or a structure in which the fixing block 46 extends and contracts in the longitudinal direction of the fixing rod 47 may be employed.

また、上記実施形態においては、コントローラ９１に残留応力を計算する演算プログラムを備えた。しかし、Ｘ線回折測定に時間がかかってもよい場合は、コントローラ９１は回折環の形状を検出するまでにし、別のコンピュータ装置に回折環の形状データと、距離Ｌ、Ｘ線入射角ψ及びその他計算に必要なパラメータとを入力して、残留応力を計算するようにしてもよい。この場合、別のコンピュータ装置にデータを入力する方法としては、記録媒体を介する方法、ネット回線等を使用して転送する方法等、様々な方法が考えられる。また、計算の一部または全部を人為的に行ってもよい。   In the above embodiment, the controller 91 is provided with a calculation program for calculating the residual stress. However, when it may take time for the X-ray diffraction measurement, the controller 91 does not detect the shape of the diffraction ring, and another computer device transmits the diffraction ring shape data, the distance L, the X-ray incident angle ψ, Other parameters necessary for calculation may be input to calculate the residual stress. In this case, as a method of inputting data to another computer apparatus, various methods such as a method via a recording medium and a method of transferring using a network or the like can be considered. Also, some or all of the calculations may be performed artificially.

また、上記実施形態においては、回折環読取装置２で読み取った回折環の形状から、残留応力を計算するとしたが、回折環の形状に基づく特性値であれば、計算するものはどのようなものでもよい。例えば、回折環の半価幅と測定対象物ＯＢの表面硬さとの関係を予め記憶しておき、読み取った回折環の形状から半価幅の平均値を求め、求めた平均値を該記憶している関係に当てはめて測定対象物ＯＢの表面硬さを求めるようにしてもよい。   In the above embodiment, the residual stress is calculated from the shape of the diffraction ring read by the diffraction ring reader 2. However, what is calculated is a characteristic value based on the shape of the diffraction ring? But you can. For example, the relationship between the half-value width of the diffraction ring and the surface hardness of the measurement object OB is stored in advance, the average value of the half-value width is obtained from the read shape of the diffraction ring, and the obtained average value is stored. The surface hardness of the measurement object OB may be obtained by applying the above relationship.

１…回折環撮像装置、２…回折環読取装置、３…治具、５…回折環撮像装置本体、６…高電圧電源、７…ホルダ、８…上蓋、１０…Ｘ線出射器、１２…連結部、１３…モータ固定プレート、１５…イメージングプレート、１６…テーブル、１７…突出部、１８…固定具、２８ａ，２７ｂ，２７ａ１，１６ａ，１７ａ，１８ａ…貫通孔、２０…ステージ移動機構、２１…移動ステージ、２２…フィードモータ、２３…スクリューロッド、２７…モータ、２８…通路部材、２９…固定板、３０…レーザ検出装置、３１…レーザ光源、３６…対物レンズ、４３…ＬＥＤ光源、４５…支持機構、４６…固定用ブロック、４７…固定棒、５０…押し当て部、５１…伸縮パイプ、５２…収納部、５３…伸縮棒、５８…ローラー、６０…円柱状ボタン、６１…固定リング、６２…移動リング、６４…ストッパ、６５…バネ、６６…固定用ブロック、６７…長尺棒、６８，６９…取付リング、７０…取っ手、９０…コンピュータ装置、９１…コントローラ、９２…入力装置、９３…表示装置、ＯＢ…測定対象物 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Diffraction ring imaging device, 2 ... Diffraction ring reading device, 3 ... Jig, 5 ... Diffraction ring imaging device main body, 6 ... High voltage power supply, 7 ... Holder, 8 ... Top cover, 10 ... X-ray emitter, 12 ... Connecting part, 13 ... Motor fixing plate, 15 ... Imaging plate, 16 ... Table, 17 ... Protruding part, 18 ... Fixing tool, 28a, 27b, 27a1, 16a, 17a, 18a ... Through hole, 20 ... Stage moving mechanism, 21 DESCRIPTION OF SYMBOLS ... Moving stage, 22 ... Feed motor, 23 ... Screw rod, 27 ... Motor, 28 ... Passage member, 29 ... Fixed plate, 30 ... Laser detector, 31 ... Laser light source, 36 ... Objective lens, 43 ... LED light source, 45 DESCRIPTION OF SYMBOLS ... Support mechanism, 46 ... Fixing block, 47 ... Fixing bar, 50 ... Pushing part, 51 ... Telescopic pipe, 52 ... Storage part, 53 ... Telescopic bar, 58 ... Roller, 60 ... Cylindrical button, 61 Fixing ring, 62 ... moving ring, 64 ... stopper, 65 ... spring, 66 ... fixing block, 67 ... long bar, 68,69 ... mounting ring, 70 ... handle, 90 ... computer device, 91 ... controller, 92 ... Input device, 93 ... display device, OB ... measurement object

Claims (5)

自らの中心軸を中心にして放射状にＸ線を出射するＸ線出射器と、
前記Ｘ線出射器から放射状に出射されるＸ線の出射方向に配置され、前記Ｘ線を通過させる第１の貫通孔が設けられたブロックと、
前記ブロックと一体となった回折環撮像手段であって、前記第１の貫通孔と中心軸が一致する第２の貫通孔を有し、前記第２の貫通孔を通過させてＸ線が出射され、出射された方向に物体があるとき、前記物体で発生した回折Ｘ線により前記第２の貫通孔と垂直に交差する撮像面に回折環を撮像する回折環撮像手段と、
前記Ｘ線出射器を固定し前記ブロックを連結するホルダであって、前記Ｘ線出射器の中心軸に対する前記第１の貫通孔の角度を任意の角度に設定可能な角度変化機構を設けたホルダとを備えることを特徴とする回折環撮像装置。 An X-ray emitter that emits X-rays radially about its central axis;
A block provided in the emission direction of X-rays emitted radially from the X-ray emitter, and provided with a first through-hole through which the X-rays pass;
The diffraction ring imaging means integrated with the block has a second through hole whose central axis coincides with the first through hole, and emits X-rays through the second through hole. And when there is an object in the emitted direction, diffractive ring imaging means for imaging a diffractive ring on an imaging surface perpendicularly intersecting the second through hole by diffracted X-rays generated by the object;
A holder for fixing the X-ray emitter and connecting the blocks, wherein the holder is provided with an angle changing mechanism capable of setting an angle of the first through hole with respect to a central axis of the X-ray emitter. A diffraction ring imaging apparatus comprising: 請求項１に記載の回折環撮像装置において、
前記回折環撮像手段は、テーブルに固定されたイメージングプレートであり、
前記ブロックは、前記第１の貫通孔が出力軸に形成され、前記テーブルを前記第１の貫通孔の中心軸周りに回転させるモータであることを特徴とする回折環撮像装置。 The diffractive ring imaging device according to claim 1,
The diffraction ring imaging means is an imaging plate fixed to a table,
The diffractive ring imaging apparatus according to claim 1, wherein the block is a motor in which the first through hole is formed in an output shaft and the table is rotated around a central axis of the first through hole. 請求項１又は請求項２に記載の回折環撮像装置が着脱可能な治具であって、
Ｘ線出射器の中心軸が前記治具の中心軸に略合致するよう前記ホルダを固定する固定部と、
前記治具の中心軸の垂直方向であって互いに正反対となる方向に伸縮する複数の押し当て部とを有し、
前記複数の押し当て部は、先端に前記治具を移動可能にする回転体を有していることを特徴とする治具。 A diffraction ring imaging device according to claim 1 or 2, wherein the diffraction ring imaging device is detachable,
A fixing portion for fixing the holder so that the central axis of the X-ray emitter substantially matches the central axis of the jig;
A plurality of pressing portions extending and contracting in a direction perpendicular to the center axis of the jig and opposite to each other;
The plurality of pressing portions include a rotating body that enables the jig to move at the tip. 請求項２に記載の回折環撮像装置がセットされる回折環読取装置であって、
前記イメージングプレートにレーザ光を照射して前記イメージングプレートの表面にレーザスポットを形成するレーザ照射手段と、
前記モータに駆動信号を供給して前記モータを回転させる回転駆動手段と、
前記レーザスポットを前記イメージングプレートと相対的に前記イメージングプレートの半径方向に移動させる移動手段と、
前記レーザ照射手段によりレーザ光が照射され、前記回転駆動手段により前記モータが回転され、及び前記移動手段により前記レーザスポットが移動されている状態で、前記レーザスポットからの反射光の強度を、前記モータの回転角度及び前記移動手段による移動位置に関連付けて検出する検出手段と、
前記検出手段により検出された複数のデータを用いて前記イメージングプレートに撮像された回折環の形状を算出する回折環形状計算手段とを備えたことを特徴とする回折環読取装置。 A diffraction ring reader on which the diffraction ring imaging device according to claim 2 is set,
Laser irradiation means for irradiating the imaging plate with laser light to form a laser spot on the surface of the imaging plate;
Rotational drive means for supplying a drive signal to the motor to rotate the motor;
Moving means for moving the laser spot in the radial direction of the imaging plate relative to the imaging plate;
In the state where the laser beam is irradiated by the laser irradiation unit, the motor is rotated by the rotation driving unit, and the laser spot is moved by the moving unit, the intensity of reflected light from the laser spot is Detecting means for detecting the rotation angle of the motor and the movement position by the moving means;
A diffraction ring reading device comprising: a diffraction ring shape calculation means for calculating a shape of a diffraction ring imaged on the imaging plate using a plurality of data detected by the detection means. 請求項２に記載の回折環撮像装置と請求項４に記載の回折環読取装置とを用いたＸ線回折測定方法において、
前記回折環撮像装置のモータは、前記ホルダから着脱可能であるとともに前記テーブルの径が異なるものが複数用意されており、
前記用意された複数のモータの中から、前記測定対象物に合った径のテーブルを有するモータを選択して前記ホルダに取り付ける取付ステップと、
前記第２の貫通孔を通過したＸ線が測定箇所に照射されるよう前記ホルダの角度変化機構により前記モータの角度を設定し、前記回折環撮像装置を対象とする測定対象物の測定箇所近傍に配置する配置ステップと、
前記Ｘ線出射器からＸ線を出射して前記イメージングプレートに回折環を撮像する回折環撮像ステップと、
前記回折環撮像装置を前記回折環読取装置にセットし、前記イメージングプレートに撮像された回折環の形状を読み取る回折環読取りステップと、
前記回折環読取りステップにて読み取った回折環の形状から、回折環の形状に基づく特性値を計算する計算ステップとを行うことを特徴とするＸ線回折測定方法。 In the X-ray-diffraction measuring method using the diffraction ring imaging device of Claim 2, and the diffraction ring reader of Claim 4,
A plurality of motors of the diffraction ring imaging device, which are detachable from the holder and have different diameters of the table, are prepared.
An attachment step of selecting a motor having a table having a diameter suitable for the measurement object from the plurality of prepared motors and attaching the motor to the holder;
The angle of the motor is set by the angle changing mechanism of the holder so that X-rays that have passed through the second through-hole are irradiated to the measurement location, and in the vicinity of the measurement location of the measurement target for the diffraction ring imaging device A placement step to be placed on,
A diffraction ring imaging step of emitting X-rays from the X-ray emitter and imaging the diffraction ring on the imaging plate;
A diffraction ring reading step for setting the diffraction ring imaging device to the diffraction ring reading device and reading the shape of the diffraction ring imaged on the imaging plate;
An X-ray diffraction measurement method comprising: calculating a characteristic value based on the shape of the diffraction ring from the shape of the diffraction ring read in the diffraction ring reading step.
JP2016208341A 2016-10-25 2016-10-25 Diffraction ring imaging device, diffraction ring reader, and X-ray diffraction measurement method Active JP6198088B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016208341A JP6198088B1 (en) 2016-10-25 2016-10-25 Diffraction ring imaging device, diffraction ring reader, and X-ray diffraction measurement method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016208341A JP6198088B1 (en) 2016-10-25 2016-10-25 Diffraction ring imaging device, diffraction ring reader, and X-ray diffraction measurement method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP6198088B1 JP6198088B1 (en) 2017-09-20
JP2018072003A true JP2018072003A (en) 2018-05-10

Family

ID=59895663

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2016208341A Active JP6198088B1 (en) 2016-10-25 2016-10-25 Diffraction ring imaging device, diffraction ring reader, and X-ray diffraction measurement method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6198088B1 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6614294B1 (en) * 2018-08-24 2019-12-04 パルステック工業株式会社 Diffraction ring imaging device

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110007869A1 (en) * 2006-02-14 2011-01-13 University Of Maryland, Baltimore County Instrument and method for x-ray diffraction, fluorescence, and crystal texture analysis without sample preparation
JP2013104673A (en) * 2011-11-10 2013-05-30 Pulstec Industrial Co Ltd Apparatus and method for measuring x-ray diffraction
JP2013113737A (en) * 2011-11-29 2013-06-10 Pulstec Industrial Co Ltd X-ray diffraction measuring instrument
WO2014010260A1 (en) * 2012-07-09 2014-01-16 パルステック工業株式会社 X-ray diffraction measurement device and x-ray diffraction measurement system
JP2014098677A (en) * 2012-11-16 2014-05-29 Pulstec Industrial Co Ltd Diffraction ring formation device, and diffraction ring formation system
JP2015145862A (en) * 2014-02-04 2015-08-13 パルステック工業株式会社 X-ray diffraction measurement device and method for detecting x-ray incidence angle in x-ray diffraction measurement device
JP2015145846A (en) * 2014-02-04 2015-08-13 パルステック工業株式会社 X-ray diffraction measurement device and measurement method by x-ray diffraction measurement device
JP2016042050A (en) * 2014-08-18 2016-03-31 石川県 Surface hardness evaluation method using x-ray diffractometer, and x-ray diffraction measuring apparatus

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110007869A1 (en) * 2006-02-14 2011-01-13 University Of Maryland, Baltimore County Instrument and method for x-ray diffraction, fluorescence, and crystal texture analysis without sample preparation
JP2013104673A (en) * 2011-11-10 2013-05-30 Pulstec Industrial Co Ltd Apparatus and method for measuring x-ray diffraction
JP2013113737A (en) * 2011-11-29 2013-06-10 Pulstec Industrial Co Ltd X-ray diffraction measuring instrument
WO2014010260A1 (en) * 2012-07-09 2014-01-16 パルステック工業株式会社 X-ray diffraction measurement device and x-ray diffraction measurement system
JP2014016220A (en) * 2012-07-09 2014-01-30 Pulstec Industrial Co Ltd X-ray diffraction measurement instrument and x-ray diffraction measurement system
JP2014098677A (en) * 2012-11-16 2014-05-29 Pulstec Industrial Co Ltd Diffraction ring formation device, and diffraction ring formation system
JP2015145862A (en) * 2014-02-04 2015-08-13 パルステック工業株式会社 X-ray diffraction measurement device and method for detecting x-ray incidence angle in x-ray diffraction measurement device
JP2015145846A (en) * 2014-02-04 2015-08-13 パルステック工業株式会社 X-ray diffraction measurement device and measurement method by x-ray diffraction measurement device
JP2016042050A (en) * 2014-08-18 2016-03-31 石川県 Surface hardness evaluation method using x-ray diffractometer, and x-ray diffraction measuring apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
JP6198088B1 (en) 2017-09-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5835191B2 (en) Diffraction ring forming apparatus and diffraction ring forming system
JP5505361B2 (en) X-ray diffractometer
JP6264591B1 (en) Thermal expansion coefficient measuring method and X-ray diffraction measuring apparatus
JP5967394B2 (en) Diffraction ring forming device and X-ray diffraction measuring device
JP6055970B2 (en) Surface hardness evaluation method using X-ray diffractometer and X-ray diffractometer
JP5708582B2 (en) X-ray diffraction measurement device and X-ray diffraction measurement system
JP6198088B1 (en) Diffraction ring imaging device, diffraction ring reader, and X-ray diffraction measurement method
JP6037237B2 (en) X-ray diffractometer and measurement method using X-ray diffractometer
JP5949704B2 (en) Diffraction ring formation method
JP2015215343A (en) Axial force evaluation method using diffraction ring formation device
JP2014206506A (en) X-ray diffraction measurement system
JP6372731B1 (en) X-ray diffraction measurement device
JP6246965B1 (en) Axial force evaluation method using X-ray diffractometer
JP6308374B1 (en) X-ray diffraction measurement method and diffraction ring reader
JP5962737B2 (en) X-ray diffraction measurement apparatus and X-ray diffraction measurement method
JP5967491B2 (en) X-ray diffractometer and X-ray incident angle detection method in X-ray diffractometer
JP6614294B1 (en) Diffraction ring imaging device
JP6048547B1 (en) X-ray diffractometer
JP6212835B1 (en) X-ray diffraction measuring apparatus and diffraction image width measuring method of X-ray diffraction image
JP5569510B2 (en) X-ray diffractometer
JP6044877B1 (en) X-ray diffractometer
JP6614311B1 (en) Diffraction ring imaging device and diffraction ring reader
JP6115597B2 (en) X-ray diffractometer
JP5958584B1 (en) X-ray diffraction measurement apparatus and X-ray diffraction measurement method
JP2018194096A (en) Spring washer, axial force evaluation method and fastening state evaluation method

Legal Events

Date Code Title Description
TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20170727

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20170809

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6198088

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250