JPH028721A - 金属走行体の温度測定方法およびその装置 - Google Patents

Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野１ 本発明は、冷延工場の連続焼鈍ライン、連続鐘含ライン
等で連続的に走行する鋼板の温度を測定する金属走行体
の一度測定方法およびその装置に関する。

〔従来の技術ｌ 従来、連続的に鋼板が高速で走行する冷延工場の連続焼
鈍ライン、連続ｍ金うイン等における走行鋼板の温度測
定方法は、まず、第一に、放射温度計、二色温度計を用
いた間接的な測定方法がある。

さらに、第二に、熱電対を金属走行体に接触して測定を
行なう方法がある。

第三に、上述の従来例の問題点を解決するものとして、
特開昭５８−１７４８２３号公報に開示されるような測
温ロールを用いた温度測定装置が提案されている。

〔発明が解決しようとする課題］ しかし、上述の第一の従来例は鋼板表面の故Ｑ−を率が
影響し、測定精度が悪く、３００℃以下では放射エネル
ギーが低下するため鋼板温度の測定が不可能であるとい
う問題点があった。

また、上述の第二の従来例は接触式であり、摩擦熱の影
響を受けたり、熱電対の摩耗のため長期使用に耐えず、
また、鋼板をｍ偏するという問題点があった。

また、上述の第三の従来例である特開昭５８−１７４８
２３号公報の測温ロール方式は。

確かに放射エネルギーや摩擦熱の影響を受けずに安定し
て測定することが可能であるが、雰囲気温度が大気温度
の場合にはロール表面温度が低いために熱電対はその影
響を受け、例えば、３００℃以下の測温では精度が悪い
という問題点があった。

そこで１本発明は上述の問題点を解決するために提案さ
れたもので、高速で走行する鋼板の温度を正確に、かつ
、安価に測定できる金属走行体の温度測定方法およびそ
の装置を提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、第１の熱雷対を表面に埋設した中空状のロー
ルを金属走行体に接触させて前記ロールの温度を測定す
ると共に、前記ロールの近傍の雰囲気の温度を第２の熱
電対により測定し、前記測定結果を用いて接触長に応じ
て前記金属走行体の温度を求めることを特徴とする金属
走行体の温度測定方法である。

さらに１本発明は、中空状ロールと、該ロールの表面に
埋設された第１の熱電対と、該第１の熱雷対からの第１
の信号をスリップリング回転子およびスリップリング固
定子を介して出力させる信号伝達手段と、該ロール近傍
の雰囲気の温度を測定し、第２の信号を出力する第２の
熱電対と、該第１および第２の信号が人力されて金属走
行体の温度を演算する演算装置とから成ることを特徴と
する金属走行体の温度測定装置である。

１作用１ 本発明者等は、訓４０−ル方式を用いて３００℃以下の
鋼板温度の測定について種々実験した結果、ロール周長
と鋼板との接触がロール周長の１／４以上で雰囲気も鋼
板温度と同じであれば、直接、ロールの温度が鋼板の温
度と等しくなるが、例えば、振れ止め用のタッチロール
を用い、鋼板との接触長が十分に確保できない場合で、
また、雰囲気も大気温度である場合は、雰囲気温度を用
いて以下の補正を加太ることにより、正確な鋼ｊｆＦＲ
度を得ることができることを見出した。

すなわち、第１図に示される鋼板１とロール２と雰囲気
である大気の温度の関係から以下の式％式％ 鋼板ｌの？品度：ｔ、（℃） ロール２の温度；ｔ、（”Ｃ） 雰囲気の温度：ｔ、（’Ｃ） ロール２の直径：Ｒ（ｍ） 鋼板ｌの幅：ｗ（ｍ） 鋼機１とロール２との接触長；Ｉ２（ｍ）鋼板１とロー
ル２との接触熱伝達係数 ａｔｒ（ｋｃａｌ／ｍ”−ｂ・℃） ロール２と雰囲気との熱伝達係数： ａｒｏ（ｋｃａｌ／ｍ”−ｈ・”ｃ） ｎ４扱１とロール２との接触面積 Ｗ　β（第２） ロール２と雰囲気との接触面積： Ｗ（πＩ（−ε）　　　（ｍ”１ とする。

ここで、鋼板１とロール２の伝熱１Ｑ、、は（１）式、
ロール２と雰囲気の伝熱１ｔｔＱｒ、は（２）式で示さ
れる。

Ｑｍｒ＝αｇｒＸＷＸｇＸ　（ｔ　＊　　ｔ　ｒ　）　
・＝　（１）Ｑｒｏ”ＱｒｏＸＷ（πＲ−，ｇ）（し、
−ｔ、）・・・（２） 鋼板ｌとロール２が平衡状態になると、Ｑ　＊　ｒ　＝
０１゜どなるので、（３）式のようにロール２の１品度
ｔ、（”ｃ）と雰囲気の温度ｔ、（℃）から鋼板ｌの温
度し、（℃）が求められる。

ｊｍ＝ｊｒ＋　　（（ＺｙｏＸ　　（ｘＲ−ｆｆ）ｌ　
　ｘｆｔ、−ｔｏ）／（ａｉｒｘｇ）・・・（３）ここ
で、 （ａ、、Ｘ　　（ｕＲ−ｆｆｌ　　）　　／　　（ａ、
、ｘｇ）＝ａ・・−（４）とおくと、 ｔ、＝ｔ、＋ａ　　（ｔ、−ｔ、）・　（５）となる。

通常、ａ、は約２０００ｋｃａｌ／ｍ２ｈ・℃、ａｒａ
は約４５ｋｃａｌ／ｍ”　・ｈ・”Ｃである。

従って、使用する測温用ロール２の直径Ｒ（ｍ）と、ロ
ール２と接触するｊｌｌｌｌとの接触長Ｒ（ｍ）を予め
設定すると、補正係数ａは（４）式より ａ＝０．０２２５　（（ｘＲ／９）　　　ｌ）　−（４
ａ）として求めることができる。

このため、ロール２の温度ｔｒ（”Ｃ）と雰囲気ｌ温度
し、ｉ℃）を測定することにより鋼板ｌの温度し、（℃
）を測定することができる。

このようにして、本発明によれば、高速で走行するｗ４
坂の温度を式を用いＣ補正するため正確にポ１１定され
、かつ、測定装置も簡易な構成であるため安価に測温で
きる。

なお、−数的には、鋼板１と測温用ロール２の接触長（
２）が、十分確保でき、（少なくとも。

ロール２の周長の１／４以上の接触）、かつ、周辺の雰
囲気温度が鋼板ｌのｚ温度と同じ場合は、この雰囲気温
度の測定およびとロール２の）温度の補正演算は不必要
である。

［実施例１ 以上１本発明を図面を参（眉してその実施例に基づいて
説明する。

連続亜鉛メツキラインに適用した実施例について説明す
る。

第１図、第２図、第３図は本実施例に用いられる装置の
説明図である。

連続亜鉛メツキライン等で連続的に走行移動するｎ４扱
ｌの温度を測定する場合１表面に第１の熱電対４を埋設
した測温用ロール２を設置してｎ４扱ｌに接触させ、ロ
ール２はｎ４扱１の移動速度に対応した回転を行なう。

ロール２には中空部２ａの内壁側から測温用の第１の熱
電対４が表面に向けて埋設され、溶接され表面仕上が行
なわれる。

さらに、熱電対４の導線４ａはロール２の中空部２ａお
よびロール軸受は部３の中空部３ｂを通過して、開口部
３ａから外部に導かれる。

ロール軸受け３には信号取り出し用のスリップリング６
回転子６ａが取り付けられ、外部に取り出された熱電対
４の導線４ａはスリップリング回転子６ａの熱雷対接続
部９で接続される。

第２図、第３図に示されるようにスリップリング固定子
６ｂに対しスリップリング回転子６ａが回転するように
設けられ、熱電対４の導線４ａに接続される環状の導線
６ｄが摺動子６ｃに対して摺動し、スリップリング回転
子６ａから第１の信号がスリップリング固定子６ｂを介
して外部に取り出される。

さらに、スリップリング固定子６ｂの補償導線接続部ｌ
Ｏに接続しだ補Ｉｆｆ導１１７により、演算装置８に入
力され、ロール２のｌ温度り、（”ｃ）が測定される。

また、ロール２の近１力には周辺の雰囲気１度ｔｏ　　
（’ｃ）を測定し、第２の信号を出力する第２の熱電対
５を設け、補（ｎ力線ＩＩにより演算装置８に人力され
上述の（３）（４）式によって補ｉＥ　１ｉｉｌ算がな
され、指示計等に表示する。

なお、鋼板ｌの板幅方向の温度分布を知るために使１ｔ
−ｆする場合、ロール２の熱電対４の取り付は位置はロ
ール長手方向にシフトして熱電χ−７４を取り付けるこ
とができ、中心部に限定されるものではない。

板幅、１２００ｍｍのメツキ鋼板ｌを１１８ｍ／ｍｉｎ
のライン速度で走行させながら、熱電対４を一対埋め込
んだ直径１２０ｍｍの測温用ロール２をメツキｊ１１坂
１に２０ｍｍ接触させて鋼板１の温度を？ｔり定した。

一方、ロール２の近傍で雰囲気温度を測定した。

このときの、補正係数２１は（４）式で計算すると、０
．４０１４であったので、補正係数ａを０．４０として
この値を予め演算装置８に設定した。

測温結果はロール２の温度し、（”Ｃ）が８３℃、雰囲
気温度ｔ＋　　（’ｃ）は３５℃で、（５）式による鋼
板１の温度ｔ、、（’Ｃ）の補正演算結果は１０２．２
℃であった。

一方、ラインを一時停止してメツキ鋼板ｌの表面１度を
接触式表面温度計で測定したところ１０２℃であった。

［発明の効果１ 本発明は以上説明したように、高速で走行する金ｇ５仮
の温度を正確に、かつ、安価に測定でき、この測定結果
で、例えば、金属板の温度が一定になるように冷却設備
の冷却風］を制御すると大幅な省電力が達成されるとい
う効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の装置の説明図、第２図は断
面図、第３図は部分説明図である。 ｌ・・・鋼板 ２・・・ロール ４・−・第１の熱電対 ５・・・第２の熱雷対 ６ａ・・・スリップリング回転子 ６ｂ・・・スリップリング固定子 ８・・・演算装置 出　願　人　川鉄テクノリサーチ株式会社川！ｉ　ｍ　
ｌＦｉ株式会社

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　第１の熱電対を表面に埋設した中空状のロールを金
   属走行体に接触させて前記ロールの温度を測定すると共
   に、前記ロールの近傍の雰囲気の温度を第２の熱電対に
   より測定し、前記測定結果を用いて接触長に応じて前記
   金属走行体の温度を求めることを特徴とする金属走行体
   の温度測定方法。 ２　中空状ロールと、該ロールの表面に埋設された第１
   の熱電対と、該第１の熱電対からの第１の信号をスリッ
   プリング回転子およびスリップリング固定子を介して出
   力させる信号伝達手段と、該ロール近傍の雰囲気の温度
   を測定し、第２の信号を出力する第２の熱電対と、該第
   １および第２の信号が入力されて金属走行体の温度を演
   算する演算装置とから成ることを特徴とする金属走行体
   の温度測定装置。