JPH03210912A - 伸び率計 - Google Patents
伸び率計Info
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- JPH03210912A JPH03210912A JP2005978A JP597890A JPH03210912A JP H03210912 A JPH03210912 A JP H03210912A JP 2005978 A JP2005978 A JP 2005978A JP 597890 A JP597890 A JP 597890A JP H03210912 A JPH03210912 A JP H03210912A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- laser beam
- rolled material
- light
- difference
- moving speed
- Prior art date
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- Pending
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B37/00—Control devices or methods specially adapted for metal-rolling mills or the work produced thereby
- B21B37/56—Elongation control
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Control Of Metal Rolling (AREA)
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。
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〕
本発明は、例えば熱間あるいは冷間圧延時の圧延材の伸
び率を測定する伸び率計に関するものである。
び率を測定する伸び率計に関するものである。
圧延途中にある圧延材の伸び率は、圧延機の入口及び出
口の圧延材の夫々の移動速度を求めて測定する。
口の圧延材の夫々の移動速度を求めて測定する。
第４図は例えば特開昭６０−１４８６１２号、特開昭６
０１８０６１５号に示されている従来の圧延材の伸び率
測定方法の説明図である。
０１８０６１５号に示されている従来の圧延材の伸び率
測定方法の説明図である。
圧延材１は巻戻しロール２から圧延機３の圧延ロール３
ａ、３ａ間を通して巻取りロール４に巻取られるように
なっている。圧延機３の入側には圧延材１に接触してい
る入側デフロール５を設けており、圧延機３の出側には
圧延材１に接触している出側デフロール６を設けている
。そして各デフロール５，６の回転軸にはタコジェネレ
ータからなる回転計７．８が各別に取付けられている。
ａ、３ａ間を通して巻取りロール４に巻取られるように
なっている。圧延機３の入側には圧延材１に接触してい
る入側デフロール５を設けており、圧延機３の出側には
圧延材１に接触している出側デフロール６を設けている
。そして各デフロール５，６の回転軸にはタコジェネレ
ータからなる回転計７．８が各別に取付けられている。
回転計７．８は圧延材１の移動速度Ｖ、、Ｖ、を各別に
検出する。それにより圧延材１の伸び率ηは、■ｓ により求めている。
検出する。それにより圧延材１の伸び率ηは、■ｓ により求めている。
前述した伸び率測定方法によれば、入側及び出側デフロ
ール５及び６が圧延材１に接触しているために圧延材１
に対して滑りが生じることがある。
ール５及び６が圧延材１に接触しているために圧延材１
に対して滑りが生じることがある。
一方、それらのデフロール５．６は摩耗する。そのよう
なことから圧延材１の移動速度の測定誤差は±１％程度
になり、また安定して検出できず、圧延材１の伸び率を
常に高精度に測定できないという問題がある。
なことから圧延材１の移動速度の測定誤差は±１％程度
になり、また安定して検出できず、圧延材１の伸び率を
常に高精度に測定できないという問題がある。
そのために圧延材に接触せずに圧延材の移動速度を検出
する方法が考えられる。第５図はその伸び率測定方法の
説明図である。圧延材１は巻戻しロール２から圧延機３
の圧延ロール３ａ、３ａ間を通して巻取りロール４に巻
取られるようになっている。圧延機３の入側及び出側に
は、レーザ光を出射して物体の速度を非接触で測定する
レーザドツプラ一方式速度計９．１０を夫々設けている
。レーザドツプラ一方式速度計９．１０が各別に検出し
た圧延材ｌの移動速度Ｖ、、Ｖゎの速度信号は、減算器
１１に与えられ、その減算結果Ｖ、−Ｖ、の速度差信号
を除算器１２に与える。除算器１２には前記移動速度■
、の速度信号が与えられている。
する方法が考えられる。第５図はその伸び率測定方法の
説明図である。圧延材１は巻戻しロール２から圧延機３
の圧延ロール３ａ、３ａ間を通して巻取りロール４に巻
取られるようになっている。圧延機３の入側及び出側に
は、レーザ光を出射して物体の速度を非接触で測定する
レーザドツプラ一方式速度計９．１０を夫々設けている
。レーザドツプラ一方式速度計９．１０が各別に検出し
た圧延材ｌの移動速度Ｖ、、Ｖゎの速度信号は、減算器
１１に与えられ、その減算結果Ｖ、−Ｖ、の速度差信号
を除算器１２に与える。除算器１２には前記移動速度■
、の速度信号が与えられている。
これにより除算器１２は、それに与えられた速度差Ｖ、
−Ｖ、の速度差信号を移動速度Ｖ、の速度信号で除算し
、即ち前記（１１式の算出内容により圧延材１の伸び率
を測定する。
−Ｖ、の速度差信号を移動速度Ｖ、の速度信号で除算し
、即ち前記（１１式の算出内容により圧延材１の伸び率
を測定する。
しかし乍ら、この伸び率測定方法によれば、レーザドツ
プラ一方式速度計９．１０が個々に有する速度検出誤差
及びパスラインにおける圧延状態の変動の影響をうけて
、速度測定誤差は±０．３％程度になる。
プラ一方式速度計９．１０が個々に有する速度検出誤差
及びパスラインにおける圧延状態の変動の影響をうけて
、速度測定誤差は±０．３％程度になる。
それにより、この測定条件で伸び率を測定する場合には
、圧延機３の入側及び出側で圧延材１の移動速度を測定
した測定誤差は、レーザドツプラ一方式速度計９，１０
が個々に有している速度測定誤差により、求め得る移動
速度差Ｖ、−Ｖ、の誤となる。但しε、、ε、は移動速
度Ｖ、、Ｖ、の測定誤差（１％程度）である。
、圧延機３の入側及び出側で圧延材１の移動速度を測定
した測定誤差は、レーザドツプラ一方式速度計９，１０
が個々に有している速度測定誤差により、求め得る移動
速度差Ｖ、−Ｖ、の誤となる。但しε、、ε、は移動速
度Ｖ、、Ｖ、の測定誤差（１％程度）である。
ところで、Ｊε、＋ε７ ： Ｖ １． Ｖ ＠にな
るから、それにより伸び率を求めた場合には、その測定
誤差が大きくなり、この方法によっても伸び率が高精度
に測定できないという問題がある。
るから、それにより伸び率を求めた場合には、その測定
誤差が大きくなり、この方法によっても伸び率が高精度
に測定できないという問題がある。
本発明は斯かる問題に鑑み張力が作用している物体の伸
び率を常に高精度に測定できる伸び率計を提供すること
を目的とする。
び率を常に高精度に測定できる伸び率計を提供すること
を目的とする。
本発明に係る伸び率計は、張力が作用している物体の伸
び率を測定する伸び率計において、前記物体の異なる２
位置に光を投射する投光手段と、それらの投射位置から
得た反射光を受光する光検知手段とを備えることを特徴
とする。
び率を測定する伸び率計において、前記物体の異なる２
位置に光を投射する投光手段と、それらの投射位置から
得た反射光を受光する光検知手段とを備えることを特徴
とする。
投光手段は伸び率を測定すべき物体の異なる２位置に光
を投射する。光検知手段は投射位置からの反射光の周波
数差を求める。
を投射する。光検知手段は投射位置からの反射光の周波
数差を求める。
依って、周波数差から物体の移動速度差を直接に求め得
て、伸び率を高精度に測定する。
て、伸び率を高精度に測定する。
以下本発明をその実施例を示す図面により詳述する。
第１図は本発明に係る伸び率計の模式図、第２図及び第
３図は本発明の詳細な説明する説明図である。
３図は本発明の詳細な説明する説明図である。
先ず第２図及び第３図により発明の詳細な説明する。
第２図に示すように、矢符方向に移動している例えば鋼
板Ａの表面に、所定角度で移動方向に向けたレーザビー
ムＬＢをレーザＬから投射すると、そのレーザビームＬ
Ｂは投射位置の鋼板Ａの表面で乱反射する。そしてレー
ザＬと鋼板Ａとの間に相対的な運動があるときには、乱
反射したレーザビームＬＢの周波数が変化するドツプラ
ー効果が得られ、それによってレーザビームＬＢの周波
数の変化量たるドツプラーシフトが得られる。
板Ａの表面に、所定角度で移動方向に向けたレーザビー
ムＬＢをレーザＬから投射すると、そのレーザビームＬ
Ｂは投射位置の鋼板Ａの表面で乱反射する。そしてレー
ザＬと鋼板Ａとの間に相対的な運動があるときには、乱
反射したレーザビームＬＢの周波数が変化するドツプラ
ー効果が得られ、それによってレーザビームＬＢの周波
数の変化量たるドツプラーシフトが得られる。
ここでレーザＬが出射するレーザビームＬＢの周波数を
ｆとすると乱反射したレーザビームの周波数Ｆは、 Ｆ＝ｆ＋Δｆ ・・・（３） となり、Δｆがドツプラーシフトとして得られる。
ｆとすると乱反射したレーザビームの周波数Ｆは、 Ｆ＝ｆ＋Δｆ ・・・（３） となり、Δｆがドツプラーシフトとして得られる。
ところで、鋼板Ａの移動速度をＶとすると、その移動速
度■のベクトルは第３図に示すようにレーザビームＬＢ
に平行な移動速度ベクトル■、と、直角な移動速度ベク
トルＶ２とに分けて考えることができる。一方、ドツプ
ラーシフトΔｆは、Δｆ＝（Ｖ＋／ｃ） ・Ｆ ・
・・（４）（但し、Ｃは光速度） として求めることができ、それによりドツプラーシフト
Δｒは、レーザビームＬＢと平行な移動速度ヘクトル■
１に比例し、そして周波数Ｆの変化量として得られる。
度■のベクトルは第３図に示すようにレーザビームＬＢ
に平行な移動速度ベクトル■、と、直角な移動速度ベク
トルＶ２とに分けて考えることができる。一方、ドツプ
ラーシフトΔｆは、Δｆ＝（Ｖ＋／ｃ） ・Ｆ ・
・・（４）（但し、Ｃは光速度） として求めることができ、それによりドツプラーシフト
Δｒは、レーザビームＬＢと平行な移動速度ヘクトル■
１に比例し、そして周波数Ｆの変化量として得られる。
したがって、ドツプラーシフトΔｆを求めることにより
、鋼板Ａの移動速度を求め得ることになる。
、鋼板Ａの移動速度を求め得ることになる。
さて、第１図において、図示しない巻戻しロールから矢
符方向に引出された圧延材３１は圧延機３２の圧延ロー
ル３２ａ 、 ３２ａの間を通して図示しない巻取りロ
ールに巻取られる。レーザ３３が出射するレーザビーム
ＬＢを、ハーフミラ−３４を介して第１の光ファイバ３
４の基端部へ入射させており、／’％−フミラー３４で
反射したレーザビームＬＢを、ミラー３６で反射さセて
第２の光ファイバ３７０基端部へ入射させている。光フ
ァイバ３５ （３７）の先端部３５ａ （３７ａ）は圧
延機３２の入側（出側）に位置させており、その先端部
３５ａ （３７ａ）を圧延材３１の移動方向（移動方向
と反対方向）へ向けるとともに、光ファイバ３５（３７
）が出射するレーザビームＬＢの圧延材３１への入射角
をθ、（θ、）として、光ファイバ３５ （３７）の先
端部３５ａ （３７ａ）を固定して夫々を配設している
。
符方向に引出された圧延材３１は圧延機３２の圧延ロー
ル３２ａ 、 ３２ａの間を通して図示しない巻取りロ
ールに巻取られる。レーザ３３が出射するレーザビーム
ＬＢを、ハーフミラ−３４を介して第１の光ファイバ３
４の基端部へ入射させており、／’％−フミラー３４で
反射したレーザビームＬＢを、ミラー３６で反射さセて
第２の光ファイバ３７０基端部へ入射させている。光フ
ァイバ３５ （３７）の先端部３５ａ （３７ａ）は圧
延機３２の入側（出側）に位置させており、その先端部
３５ａ （３７ａ）を圧延材３１の移動方向（移動方向
と反対方向）へ向けるとともに、光ファイバ３５（３７
）が出射するレーザビームＬＢの圧延材３１への入射角
をθ、（θ、）として、光ファイバ３５ （３７）の先
端部３５ａ （３７ａ）を固定して夫々を配設している
。
なお、入射角θ、とθゎとは同一角度に選定しである。
光ファイバ３５ （３７）の先端部３５ａ （３７ａ）
寄りには、第１ （第２）の光ファイバ３８ａ （３９
ａ）の先端部に取付けた受光部３８ｂ （３９ｂ）を、
その受光面３８ｃ （３９ｃ）をレーザビームＬＢの投
射位置に向けて、圧延材３１から適長離隔した位置に固
定して配設している。また受光部３８ｂ （３９ｂ）は
入射角θ１ （θ、）と路間−角度に選定している。そ
れにより受光部３８ｂ （３９ｂ）は、光ファイバ３５
（３７）から出射したレーザビームＬＢが圧延材３１で
乱反射したその反射光を受光するようになっている。光
ファイバ３８ａ、３９ａの基端部はともに光検知部４０
に挿入されており、受光部３８ｂ。
寄りには、第１ （第２）の光ファイバ３８ａ （３９
ａ）の先端部に取付けた受光部３８ｂ （３９ｂ）を、
その受光面３８ｃ （３９ｃ）をレーザビームＬＢの投
射位置に向けて、圧延材３１から適長離隔した位置に固
定して配設している。また受光部３８ｂ （３９ｂ）は
入射角θ１ （θ、）と路間−角度に選定している。そ
れにより受光部３８ｂ （３９ｂ）は、光ファイバ３５
（３７）から出射したレーザビームＬＢが圧延材３１で
乱反射したその反射光を受光するようになっている。光
ファイバ３８ａ、３９ａの基端部はともに光検知部４０
に挿入されており、受光部３８ｂ。
３９ｂが受光した反射光は光検知部４０に入射するよう
になっている。光検知部４０は入射した２つの反射光が
互いに干渉して夫々の反射光の周波数の周波数差が得ら
れるようになっている。
になっている。光検知部４０は入射した２つの反射光が
互いに干渉して夫々の反射光の周波数の周波数差が得ら
れるようになっている。
次にこのように構成した伸び型針の動作を説明する。
レーザ３３がレーザビームＬＢを出射すると、そのレー
ザビームＬＢは光ファイバ３５ （３６）を介して圧延
機３２の入側（出側）の圧延材３１の表面に投射され、
その表面で乱反射する。乱反射したレーザ光は受光部３
８ｂ （３９ｂ）が受光し、光ファイバ３８ａ （３９
ａ）を介して受光した夫々のレーザ光が光検知部４０へ
入射する。それにより光検知部４０において受光した２
つの反射光が干渉して、夫々の反射光の周波数差たるビ
ート周波数が得られる。
ザビームＬＢは光ファイバ３５ （３６）を介して圧延
機３２の入側（出側）の圧延材３１の表面に投射され、
その表面で乱反射する。乱反射したレーザ光は受光部３
８ｂ （３９ｂ）が受光し、光ファイバ３８ａ （３９
ａ）を介して受光した夫々のレーザ光が光検知部４０へ
入射する。それにより光検知部４０において受光した２
つの反射光が干渉して、夫々の反射光の周波数差たるビ
ート周波数が得られる。
即ち、レーザビームＬＢの周波数をＦとし、圧延機３２
の入側（出側）における圧延材３１の移動速度を■、
（Ｖｂ）とすると、前述したドツプラー効果により受光
部３８ｂ （３９ｂ）には、その移動速度■、。
の入側（出側）における圧延材３１の移動速度を■、
（Ｖｂ）とすると、前述したドツプラー効果により受光
部３８ｂ （３９ｂ）には、その移動速度■、。
■、に関連したドツプラーシフトΔｆ、（Δｆｂ）が、
として得られる。これらのドツプラーシフトΔｆ３Δｆ
、は圧延機３２の人、出側における圧延材３１の移動速
度に関連しており、それにより移動速度差Ｖ、−Ｖ、は
、前記（５１，（６１式により、として得られる。そし
てθ１＝θ５であるから、λ （但しλは光の波長） となり、λ、 ｃｏｓ θは一定であるから、ドツプラ
ーシフト差へｆ、−へｆ、を求めることにより移動速度
差Ｖｂ−Ｖ、が求まる。
、は圧延機３２の人、出側における圧延材３１の移動速
度に関連しており、それにより移動速度差Ｖ、−Ｖ、は
、前記（５１，（６１式により、として得られる。そし
てθ１＝θ５であるから、λ （但しλは光の波長） となり、λ、 ｃｏｓ θは一定であるから、ドツプラ
ーシフト差へｆ、−へｆ、を求めることにより移動速度
差Ｖｂ−Ｖ、が求まる。
このようにして圧延機３２の人、出側における圧延材３
１の移動速度がドツプラーシフトとして得られて、圧延
材３１の移動速度差Ｖｂ−Ｖ、を直接に求め得ることに
なる。
１の移動速度がドツプラーシフトとして得られて、圧延
材３１の移動速度差Ｖｂ−Ｖ、を直接に求め得ることに
なる。
そしてこのドツプラーシフトの差Δｆｂ−Δｆ１、即ち
ビート周波数自体は路数％の誤差で測定できる。それに
より、このようにして求めた移動速度差Ｖ、−Ｖ、を用
いて伸び率ηを ■。
ビート周波数自体は路数％の誤差で測定できる。それに
より、このようにして求めた移動速度差Ｖ、−Ｖ、を用
いて伸び率ηを ■。
により算出できる。なお、圧延機３２の入側の移動速度
Ｖ、は受光部３８ｂで得たドツプラーシフトΔｆ。
Ｖ、は受光部３８ｂで得たドツプラーシフトΔｆ。
を用いてもよく、あるいは従来のように回転計７で求め
た移動速度■、を用いてもよい。
た移動速度■、を用いてもよい。
このようにして圧延機の入側と出側の圧延材の移動速度
差が直接に求められるから、圧延機の入側で求めた移動
速度に誤差が生じても、従来のように圧延機の入側及び
出側で夫々求めた移動速度を用いて伸び率を求める場合
に比べて、極めて高精度に伸び率を測定できることにな
る。
差が直接に求められるから、圧延機の入側で求めた移動
速度に誤差が生じても、従来のように圧延機の入側及び
出側で夫々求めた移動速度を用いて伸び率を求める場合
に比べて、極めて高精度に伸び率を測定できることにな
る。
本実施例では、張力が作用している圧延材の伸び率を測
定する場合について説明したが、それは単なる例示であ
り、圧延材以外の張力が作用している物体の伸び率を測
定することもできる。また投射する光はレーザビームに
限定されるものではない。
定する場合について説明したが、それは単なる例示であ
り、圧延材以外の張力が作用している物体の伸び率を測
定することもできる。また投射する光はレーザビームに
限定されるものではない。
以上詳述したように、本発明は、伸び率を測定すべき物
体の異なる２位置に光を投射して、それらの反射光のド
ツプラーシフトを求め、そのドツプラーシフトの差、つ
まり投射光の周波数の周波数差から物体の移動速度差を
直接に求めるから、移動速度を求める測定器自体の測定
誤差をともなわない。また移動速度差を非接触で測定す
るから、その測定値を常に安定に得ることができる。し
たがって、伸び率を常に高精度にしかも安定して測定で
きる伸び型針を提供できる優れた効果がある。
体の異なる２位置に光を投射して、それらの反射光のド
ツプラーシフトを求め、そのドツプラーシフトの差、つ
まり投射光の周波数の周波数差から物体の移動速度差を
直接に求めるから、移動速度を求める測定器自体の測定
誤差をともなわない。また移動速度差を非接触で測定す
るから、その測定値を常に安定に得ることができる。し
たがって、伸び率を常に高精度にしかも安定して測定で
きる伸び型針を提供できる優れた効果がある。
第１図は本発明に係る伸び重重の模式図、第２図及び第
３図は発明の詳細な説明する説明図、第４図は従来の伸
び率測定方法を説明する図、第５図は他の伸び率測定方
法を説明する図である。 ３１・・・圧延材 ３２・・・圧延機 ３３・・・レー
ザ３５．３７・・・光ファイバ ３８ｂ、 ３９ｂ・・
・受光部３８ａ 、 ３９ａ・・・光ファイバ ４０・
・・光検知部第 図 第 図 第 図 △ ａ 第 図 η 第 図
３図は発明の詳細な説明する説明図、第４図は従来の伸
び率測定方法を説明する図、第５図は他の伸び率測定方
法を説明する図である。 ３１・・・圧延材 ３２・・・圧延機 ３３・・・レー
ザ３５．３７・・・光ファイバ ３８ｂ、 ３９ｂ・・
・受光部３８ａ 、 ３９ａ・・・光ファイバ ４０・
・・光検知部第 図 第 図 第 図 △ ａ 第 図 η 第 図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、張力が作用している物体の伸び率を測定する伸び率
計において、 前記物体の異なる２位置に光を投射する投 光手段と、それらの投射位置から得た反射光を受光する
光検知手段とを備えることを特徴とする伸び率計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2005978A JPH03210912A (ja) | 1990-01-13 | 1990-01-13 | 伸び率計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2005978A JPH03210912A (ja) | 1990-01-13 | 1990-01-13 | 伸び率計 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03210912A true JPH03210912A (ja) | 1991-09-13 |
Family
ID=11625925
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2005978A Pending JPH03210912A (ja) | 1990-01-13 | 1990-01-13 | 伸び率計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03210912A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008131931A1 (de) * | 2007-04-25 | 2008-11-06 | Kocks Technik Gmbh & Co. Kg | Verfahren und vorrichtung zur messung der zugkraft, die auf ein bewegtes rohr oder einen bewegten stab wirkt |
| KR100939315B1 (ko) * | 2002-11-02 | 2010-01-28 | 주식회사 포스코 | 광섬유를 이용한 핫바의 크롭 형상 및 속도 측정장치 |
-
1990
- 1990-01-13 JP JP2005978A patent/JPH03210912A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100939315B1 (ko) * | 2002-11-02 | 2010-01-28 | 주식회사 포스코 | 광섬유를 이용한 핫바의 크롭 형상 및 속도 측정장치 |
| WO2008131931A1 (de) * | 2007-04-25 | 2008-11-06 | Kocks Technik Gmbh & Co. Kg | Verfahren und vorrichtung zur messung der zugkraft, die auf ein bewegtes rohr oder einen bewegten stab wirkt |
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