JPH0433366B2

JPH0433366B2 -

Info

Publication number: JPH0433366B2
Application number: JP13004786A
Authority: JP
Inventors: Fumihiko Ichikawa
Original assignee: Kawasaki Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 1986-06-06
Filing date: 1986-06-06
Publication date: 1992-06-02
Also published as: JPS62287112A

Description

【発明の詳細な説明】＜産業上の利用分野＞本発明は、金属材料の圧延工程等に用いられる
ロールプロフイール測定装置に関する。

〔従来の技術〕

従来、鉄鋼等の圧延工程等において、ロール形
状を測定する方法としては、ロール軸方向に平行
となるようにロール表面に沿つて架台を配置し、
該架台に１つないし複数の距離計を取付け、距離
計とロール表面との距離を測定して、ロールのプ
ロフイールを求めようとする方法が知られてい
る。距離計としては、特開昭58−92807で述べら
れているような差動トランス式、過流式、容量
式、特開昭52−94154で述べられているようなウ
オータマイクロ式等が用いられている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、ミルハウジングにロールを組み
込んだまま、オンラインでロール形状を必要測定
精度の10μで測定しようとする場合には、上記各
距離計によるロールプロフイール測定方法には、
種々の問題を生ずる。すなわち、差動トランス等
の接触式センサは、ロール高速回転および振動に
対する追従性、接触部の摩耗の問題がある。ウオ
ーターマイクロ式では高圧ロールクーラントの存
在に基づく圧力変動が測定精度に問題を与え、ま
た、ロールの高速回転に対する追従性等に問題が
ある。また、渦流式では、熱間圧延等でロール表
面に黒皮が生成する場合、測定精度に問題があ
る。

また、ロールプロフイールのオンライン測定で
は、上記のような距離計の問題以外に、測定の基
準となる架台の寸法精度、特にその真直度を強振
動かつ高温下で変形させることなく高精度に保つ
必要があり、その実現は極めて困難である。この
点に関しては、特開昭58−92807、特開昭58−
92808に見られるような方法が提案されているが、
これらの方法はレーザ光を使うため光路のための
空間を確保する必要があること、光軸が強振動、
高温下で変化しないように、光源、ミラー等に対
策を講ずる必要があり、また装置のコンパクト化
が困難でミルハウジング内の狭い場所に用いるに
は困難がある。

このような諸問題に対して、本出願人は先に特
願昭59−260087号においてセンサとして超音波水
距離計を用い、架台の真直度補正基準としてワイ
ヤを用いたロールプロフイール測定方法および装
置を提案した。しかしながら、この方法はセンサ
固定方式であるため、ロールプロフイールのため
の情報としてはロール軸方向におけるセンサ間隔
に対応した離散的な情報しか得られず、プロフイ
ールに関する情報をより詳しく得るには、センサ
の個数をかなり増やす必要があるとともに、ロー
ル軸方向連続プロフイールは原理的に得られない
という問題点がある。

他方、特開昭58−96207号公報に示されるよう
に、複数個のセンサを用いて、センサ間隔に等し
い距離ずつ移動せしめ、移動前後における案内軌
道の同一位置での距離測定値の比較により、セン
サヘツドのロール表面に対する変位量を求め、該
変位量に基づいて距離センサとロール表面との距
離測定値を補正してロールプロフイールのデータ
とする方法が提案されている。しかしながら、こ
の方法はセンサ固有の偶発測定誤差成分が累積的
に補正結果に含まれるため、精度の良い測定が困
難なこと、ロール軸方向全長装定のためのセンサ
移動に時間がかかること、センサ間隔に対応した
離散的情報しか得られない等の問題点ある。ま
た、この方式では複数のセンサの取付け台の真直
度が測定中変化しないという前提が必要であり、
センサ取付台の長さが長くなつたり、オンライン
測定のように温度変化の大きい環境では、熱反り
などにより取付け台の真直度が測定中に変化して
測定の誤差による問題点もある。

本発明は、これらの問題を解決し、ロール軸方
向に関して連続なプロフイールを、迅速かつ高精
度に、オンラインで計測可能とすることを目的と
する。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明に係わるロールプロフイール測定装置
は、ロール軸に平行な方向に延びる基準面と水充
填室とを備える基準架台と、基準架台と水充填室
内でロール軸に平行な方向に沿つて張り設けられ
る基準ワイヤと、基準架台の基準面におけるロー
ル軸に平行な方向に沿う複数位置に固定され、そ
れぞれロール表面までの距離を測定する各主距離
計と、各主距離計のそれぞれとロール軸に直交す
る方向に関して相対変位することのない状態に結
合され、前記、水充填室に配設されたそれぞれ基
準ワイヤまでの距離を測定する超音波水距離計を
用いた各副距離計と、上記各距離計の距離出力を
演算装置へ送り出す信号処理回路と、基準架台を
少なくとも隣接する距離計の配設間隔だけロール
軸方向に移動させる架台駆導装置と、基準架台の
移動量を検出する架台移動量検出装置と、各距離
計の距離出力と架台移動検出装置の移動量の出力
とを入力し、架台の真直度、変位、傾きの補正を
行い、基準面とロール表面とのロール軸方向にお
ける連続的な距離変化分布を演算する演算装置
と、演算装置の演算結果をロールプロフイールと
して表示する表示装置とを有してなるようにした
ものである。

本発明によれば、以下の〜により、ロール
軸方向に関して連続なプロフイールを、迅速かつ
高精度に、オンラインで計測することが可能とな
る。

架台をロール軸方向にセンサ間隔分にわたつ
て移動させながら主および副距離計で同時に連
続的にロールとの距離分布および架台の真直度
を測定し、主距離計で得た距離分布のデータを
副距離計で得た架台の真直度変化のデータで
各々補正することにより、架台の曲がりの変化
に影響されない離散的な点の測定値を得る。

上記離散的な点の測定値において、移動前後
におけるロール軸方向の同一位置での距離測定
値の比較により、架台の移動前後におけるロー
ル表面に対する変位、傾きの変化を求め、移動
前後における距離測定値を補正し、離散的な点
におけるロールプロフイールの情報を得る。

上記で得た離散的な点におけるロールプロ
フイールの情報から、ロール端部について例え
ばｎ次式で近似して内挿し、架台移動中の測定
値を、その両端の値が移動量に対応し内挿値と
一致するよう補正して重ね合わせることによ
り、ロール軸方向に関して連続的なプロフイー
ルを得る。

〔実施例〕

第１図は本発明の実施例に係わるロールプロフ
イール測定装置を示す測定系統図である。第１図
において、ロール１１は左右一対のロールチヨツ
ク１２に支持されている。基準架台１３は、その
両端がロール軸方向に平行的に摺動可能な構造に
なつている取付器具１４を介してロールチヨツク
１２に取付けられている。基準架台１３は、ロー
ル１１に対向する部分にロール軸に平行な基準面
１５を備え、かつ、水を充填できる中空構造の水
充填室５０を備えている。基準架台１３の両端部
には基準ワイヤ１６の両端が結合され、水充填室
５０の内部でロール軸に平行な方向に沿つて張り
設けられている。基準ワイヤ１６の一端は、ばね
１７を介して基準架台１３に結合されているの
で、基準ワイヤ１６は一定の張力で真直状に張り
設けること可能になつている。なお、基準ワイヤ
１６の張力は大きいほどその真直度の保持状態が
良いが、現実的には例えば直径１mmのピアノ線で
は30Kg〜40Kgが適当であり、この場合、実験によ
れば張力が10％変化しても、その真直度の変化は
5μｍ／ｍ以内である。基準架台１３の基準面１
５には、ロール軸方向に平行に沿つて等間隔に距
離Ｌを保つて複数個（Ｎ個）の主距離センサ１
８，１８Ａ〜１８Ｊが固定されている。この実施
例ではＬ＝20cm、Ｎ＝10の場合の図を示してい
る。各主距離センサ１８は基準面１５からロール
１１の表面までの距離を測定可能としている。１
９，１９Ａ〜１９Ｊは距離センサ１８の距離検出
回路である。基準架台１３の各主距離センサ１８
の背面側には各副距離センサ２０，２０Ａ〜２０
Ｊが水充填室５０の中で固定されている。各副距
離センサ２０は各主距離センサ１８のそれぞれと
ロール軸に直交する方向に関して相対変位するこ
とのない状態下で、基準面１５から基準ワイヤ１
６までの距離を測定可能にしている。２１，２１
Ａ〜２１Ｊは、副距離センサ２０の距離検出回路
である。ここで、基準ワイヤ１６は基準面１５基
準架台１３の変形によつて曲がり等の変位を生じ
ても一定の真直度を保つので、各副距離センサ２
０の距離出力によつて基準面１５の真直度を補正
することが可能となる。

基準架台１３は架台駆動装置２２によつて距離
センサ間隔Ｌだけ移動することが可能になつてい
る。架台駆動装置２２は例えばステツピングシリ
ンダ等によつて構成され、基準架台１３を10mm／
ｓ〜200mm／ｓの速度で移動させる。基準架台１
３の移動距離は位置検出器２３により検出され演
算制御装置２５に取り入れられる。演算制御装置
２５は、架台駆動コントローラ２７を介して基準
架台１３を等速度で移動させ、移動量を位置検出
器２３より入力するとともにサンプルホールド機
能を備えた信号処理回路２４をして主距離センサ
１８、副距離センサ２０の測定値を刻々入力し、
架台移動終了後、次に述べる所定の処理を行い、
ロールプロフイールを算出する。なお、サンプル
ホールドは演算制御装置内で行つてもよい。

今、第２図のように（座標軸を図のように取る
ものとする）基準架台１３の移動量が(l)のときの
各主距離センサ１８Ａ、１８Ｂ、…、１８Ｊ、各
副距離センサ２０Ａ、２０Ｂ、…、２０Ｊによる
測定値をそれぞれR₁(l)、R₂(l)、…、R₁₀(l)および
S₁(l)、S₂(l)、…、S₁₀(l)とする。式Zi(l)＝Ri(l)＋
Si(l)、（ｉ＝１〜10）でZi(l)を定義すれば、Zi(l)
は各距離センサ位置での基準ワイヤ１６とロール
１１の表面との距離になるので、架台な曲がりに
依存しない値となり、ロールの長手方向〔ｌ、ｌ
＋9L〕の範囲で10点のプロフイールの情報が得
られる。移動量ｌに対応して、この測定点を順次
描いて、ロール軸方向に連続的なプロフイールを
得る。このとき、基準架台１３の移動中のロール
方向に対する位置変化、傾き変化が問題になるの
で、次のような処理をする。

基準架台１３の区間Ｌの移動後の測定値｛Zi
(L)｝（ｉ＝１、…、10）において、Z′i(L)＋a₁×ｉ
＋b₁の変換を行う。ただし、係数ａ、ｂは次式の
Δを最小にするように定めるものとする。

Δ＝〓¹⁼¹⁹ ｛Z′i(L)−Zi＋１(O)｝² ここで、｛Zi(O)｝ｉ＝１、10は基準架台１３の移
動前の測定値。

次に、次式でQi、（ｉ＝１〜11）を演算する。

Qi＝Z₁(O) （Z′i−１(i)＋Zi(O)）／２ Z′₁₀(i) ：ｉ＝１：ｉ＝２，〜10 ：ｉ＝11 さらに、次式でQ′i、（ｉ＝１、〜11）を演算す
る。

Q′i＝Qi−｛(Q₁₁-Q₁)×(i-1)／10＋Q₁｝…(1) 得られたQ′i、ｉ＝２、…、11はロール軸方向の
区間（０、10L）において、ｘ＝０、ｘ＝10Lの
点を基準にした11点に関するロールのプロフイー
ルである。

次に、区間（０、Ｌ）、（9L、10L）についてｎ
次式で補完する。例えばｎ＝２とすれば、Ｚ＝Q′₃／2L²ｘ（ｘ−Ｌ）−Q′₂／L²ｘ（ｘ−2L）：区間（０、Ｌ） …(2) Ｚ＝Q′₉／2L²（ｘ−9L）（ｘ−10L） −Q′₀₀／L²（ｘ−8L）（ｘ−10L）：区間（9L、10L） …(3) となる。

次に、基準架台１３の任意の移動量ｌにおいて
測定した値｛Zi(l)｝、ｉ＝１、２、…、10につい
て、次式で変換し、｛Wi｝、ｉ＝１、２、…、10
を得る。

Wi＝Zi(l)＋a₂×ｉ＋b₂ ただし、 a₂＝１／９｛Z₁(l)−Z₁₀(l)＋Q′₉／2L²ｌ（ｌ−Ｌ） Q′₁₀／L²（ｌ＋Ｌ）（ｌ−Ｌ）−Q′₃／2L²ｌ（ｌ
−Ｌ）＋Q′₂／L²ｌ（ｌ−2L）｝ b₂＝１／９｛Z₁₀(l)−10・Z₁(l)＋5Q′₃／L²ｌ（ｌ−
Ｌ） 10Q′₂／L²ｌ（ｌ−2L）−Q′₉／2L²ｌ（ｌ−Ｌ）＋Q′₁₀／L²（ｌ＋Ｌ）（ｌ−Ｌ）｝この｛Wi｝、ｉ＝１、２…、10の値を用いて、10
個の点群Pli＝（xi、Zi）を決定する。すなわち、 xi＝ｌ＋Ｌ×（ｉ−１） Zi＝Wi この10個の点群Pliを、Ｏ≦ｌ≦Ｌなる全てのｌ
について図示すれば、ロール長手方向の連続プロ
フイールを得ることできる。

なお、ロールの端部につい、(2)、(3)式で補完し
たが、これはロールの端部については、圧延板は
ほとんど通過しないので、局部摩耗を無視できる
ので、このような近似が可能である。第３図にロ
ールの軸方向連続プロフイールを得るまでの本デ
ータ処理過程のシミユレーシヨン結果を示す。

以上、得られた結果は、表示装置２６に表示さ
れる。

なお、距離センサとしては、主距離センサは精
度的に満足するものなら、なんでも使用できる
が、副距離センサは、非接触の精度の良いものに
限られ、本出願人らが先に特願昭59−218648号に
よつて提案した超音波水距離計が好適である。適
用にあたつては第１図に示したように、基準架台
を中空にし基準ワイヤーを張り、水を充填する。
この水充填構造により、前記超音波水距離計を副
距離センサに適用することが可能となる。

本発明によつて、ロールのプロフイールをロー
ル軸方向に連続的に、オンラインで測定すること
可能になつた。したがつて、圧延中にロールの温
度上昇による熱膨張に起因するロールのクラウン
を検出することが可能となり、この大きさに応じ
て適切な制御、たとえばロールベンデイングの変
更等を行えば従来より形状、プロフイールが格段
に優れた圧延製品を得ることが可能となる。ま
た、圧延中にロールの摩耗状況を検出可能とな
り、ロールの組み換え時期の最適決定等、ロール
管理を的確に行うことが可能となる。さらに、摩
耗の起こつている場所の情報得られるので、オン
ラインにおけるロール研削と組合せてロールの形
状を整え、何時でもどのサイズでも圧延できるロ
ールチヤンスフリー圧延の実現も可能となる。

また、本プロフイール計によつて得られる情報に
より、ワークロールシフトミルのロールの移動量
を制御することにより、ワークロールシフトミル
のより有効な活用を図れる。

以下、上記主距離センサ１８、副距離センサ２
０に用い好適な上記特願昭59−218648号記載の超
音波距離計３０について詳細に説明する。超音波
距離計３０は、第４図ａおよび第５図に示すよう
に、超音波探触子ヘツド３１を有している。探触
子ヘツド３１は、水ジエツトを噴出可能とするノ
ズル３２を備えるとともに、水ジエツト内を伝搬
する超音波の送信、受信を行う振動子３３を備
え、振動子３３と被測定体３４（ロール１１の表
面もしくは基準ワイヤ１６）との間の超音波の伝
播時間を測定して、被測定体までの距離ｄ１を測
定可能としている。なお、副距離センサ２０の探
触子ヘツドは、第４図ｂのように水ジエツト構造
とする必要はない。

超音波距離計３０は、ノズル３２の内部におけ
る中間位置に、入射超音波パルスエネルギーの一
部を反射し、他の一部を通過させる基準反射体３
５を備えている。基準反射体３５は、金属性薄板
等に超音波のビーム直径よりわずかに小さな孔を
開口されてなり、振動子３３から一定の距離ｄ０
に固定されている。それにより、振動子３３から
発せられた超音波の一部はこの反射体３５で反射
されて振動子３３に戻り第６図に示す波形ａの反
射パルスＰ０として観察され、振動子３３より発
せられる超音波の他の一部は反射体３５の孔を通
過して被測定体３４に達し、そこで反射して振動
子３３に戻り波形ａの反射パルスｐ１として観測
される。なお第６図に示す波ａのパルスPaは振
動パルスである。

ここで、超音波距離計３０は、主パルス発生器
３６と、主パルス発生器３６に同期して振動子３
３を励振するパルサ３７と、励振パルスPaおよ
び反射パルスＰ０，Ｐ１を受信増幅するレシーバ
３８とを備えている。また、超音波距離計３０
は、主パルス発生器３６のパルスから一定の遅延
の後に、基準反射体３５からの反射パルスＰ０の
レシーバ３８への到達時間の近傍で第６図に波形
ｂで示すようなある幅を持つたパルスPbを発生
し、反射パルスＰ０を有効とし、反射パルスＰ１
を無効とする遅延パルス発生器３９を備えてい
る。また、超音波距離計３０は、主パルス発生器
３６のパルスから一定の遅延の後に、被測定体３
４からの反射パルスＰ１のレシーバ３８への到達
時間の近傍で第６図に波形ｃで示すようなある幅
を持つたパルスPcを発生し、反射パルスＰ１を
有効とし、反射パルスＰ０を無効とする遅延パル
ス発生器４０を備えている。また、超音波距離計
３０は、波形ａと波形ｂの積を取ることによつて
パルス列ｄを作成するミキサ４１を備えるととも
に、波形ａと波形ｃの積を取ることによつてパル
ス列ｅを作成するミキサ４２を備えている。ま
た、超音波距離計３０は、ミキサ４１の出力パル
スに基づいてクロツクパルス発生器４３の発生パ
ルス数を計数し、励振パルスPaと反射パルスＰ
０との時間間隔ｔ０を測定するパルスカウンタ４
４を備えている。また、距離測定装置１０は、ミ
キサ４２の出力パルスに基づいてクロツクパルス
発生器４３の発生パルス数を計数し、励振パルス
Paと反射パルスＰ１との時間ｔ１を測定するパ
ルスカウンタ４５を備えている。また超音波距離
計３０は演算処理器４６を備えている。演算処理
器４６は、上記時間間隔ｔ０および振動子３３と
基準反射体３５とがなす距離ｄ０から、その時の
水中の音速Ｃを下記(4)式によつて算出する。

Ｃ＝d0／（t0−Δ） …(4) また、演算処理器４６は、下記(5)式に示すような
時間間隔ｔ１に上記音速Ｃを乗じて、振動子３３
と被測定体３４とがなす距離ｄを演算し、出力可
能としている。

d1＝（t1−Δ）×Ｃ …(5) なお、上記Δは、超音波が水中以外の部分および
電気パルスがケーブル等を伝わる無駄時間であ
り、測定系によつて定まる一定値である。

なお、上記超音波距離計３０において、主ぱる
す発生器３６は立上がり過度時間20n秒程度の鋭
いパルスを発生させる。また、振動子３３の振動
周波数は1MHz程度である。また、クロツクパル
スは1GHzのものを使用可能である。また、演算
処理器４６はマイクロプロセツサを使用可能であ
る。

次に、上記超音波距離計３０による測定手順に
ついて説明する。この超音波距離計３０におい
て、レシーバ３８の出力波形は第６図の波形ａに
示すようになり、前述のようにPaは励振パルス、
Ｐ０は基準反射体３５からの反射パルス、Ｐ１は
被測定体３４からの反射パルスである。遅延パル
ス発生器３９は、波形ｂに示すように、反射パル
スＰ０を含む位置に主パルス発生器３６のパルス
に同期して遅延パルスPbを発生する。遅延パル
ス発生器４０は、同様にして、波形ｃに示すよう
に、反射パルスＰ１を含む位置に遅延パルスPc
を発生する。ミキサ４１は波形ａと波形ｂの積を
取り、パルス列ｄを作り、同様にして、ミキサ４
２は波形ａ波形ｃからパルス列ｅを作る。パルス
カウンタ４４は、パルス列ｄによりゲートが開閉
され、クロツクパルス発生器４３のパルスをカウ
ントすることにより、時間間隔ｔ０を計測する。
同様して、パルスカウンタ４４による計測時と同
時刻もしくは短い時間差の間にパルスカウンタ４
５が時間間隔ｔ１を計測する。演算処理器４６
は、上記パルスカウンタ４４，４５の計数結果に
基づき、前記(4)式および(5)式により、距離ｄ１を
演算し、出力する。

上記超音波距離計３０による測定系において
は、1GHz以上のクロツクパルスの周波数を使う
ので、水の音速1500ｍ／秒であるから、変位測定
の分解能は1μｍ以上に向上することが可能であ
る。また(4)式および(5)式の音速Ｃは、測定位置に
おける水の音速であり、リアルタイムで測定位置
における音速を計り、水温による音速変化の補正
を行うことになる。

したがつて、上記超音波距離計３０を用いた距
離測定によれば、水温の変化、温度勾配に起因す
る測定誤差に完全に排除すること可能となり、か
つ1μｍ以上の高分解能で距離の測定を行うこと
が可能となる。

なお、上記第５図は、時間間隔ｔ０、ｔ１の測
定を同時もしくは短い時間差の内に行う場合につ
いて説明した。しかしながら、水温の変化がゆる
やかな場合には、第７図に示す変例におけるよう
に、リレー５１を用いて、時間間隔ｔ０、ｔ１の
測定を交互に行うことも可能である。この場合
は、ミキサ、パルスカウンタをそれぞれ一台に削
減可能である。

＜発明の効果＞上記説明したように本発明に係わるロールプロ
フイール測定装置は、ロール軸に平行な方向に延
びる基準面と水充填室とを備える基準架台と、基
準架台の水充填室内でロール軸に平行な方向に沿
つて張り設けられる基準ワイヤと、基準架台の基
準面におけるロール軸に平行な方向に沿う複数位
置に固定され、それぞれロール表面までの距離を
測定する各主距離計と、各主距離計のそれぞれと
ロール軸に直交する方向に関して相対変位するこ
とのない状態に結合され、前記、水充填室に配設
されたそれぞれ基準ワイヤまでの距離を測定す
る、超音波距離計を用いた各副距離計と、上記各
距離計の距離出力を一時保持して順次演算装置へ
送り出す信号処理回路と、基準架台を少なくとも
隣接する距離計の配設間隔だけロール軸方向に移
動させる架台駆動装置と、基準架台の移動量を検
出する架台移動量検出装置と、各距離計の距離出
力と架台移動検出装置の移動量の出力とを入力
し、架台の真直度、変位、傾きの補正を行い、基
準面とロール表面とのロール軸方向における連続
的な距離変化分布を演算する演算装置と、演算装
置の演算結果をロールプロフイールとして表示す
る表示装置とを有してなるロールプロフイール測
定装置であり、この装置を用いて圧延機のロール
軸方向に平行に移動可能とした基準架台の基準面
におけるロール軸に平行な方向に沿う複数位置に
固定された各主距離計によつて、前記架台をロー
ル軸方向に移動させながらロール表面までの距離
分布を測定するとともに、各主距離計のそれぞれ
とロール軸に直交する方向に関して相対変位する
ことのない状態に結合された各副距離計によつ
て、基準架台のロール軸に平行な方向に沿つて張
り設けられている基準ワイヤまでの距離分布を測
定し、各副距離計の距離出力とロール軸方向位置
との対応関係から基準架台の変位に基づく基準面
の位置を補正して基準面とロール表面との距離測
定値を得るとともに、架台の移動前後におけるロ
ール軸方向の同一位置での前記距離測定値の比較
により、架台の移動前後におけるロール表面に対
する架台の変位、傾きの変化を求め、前記距離測
定値を補正することにより、基準面とロール表面
とのロール軸方向における連続的な距離変化分布
を測定するようにしたものである。

これにより、ロール軸方向に関して連続なプロ
フイールを、迅速にかつ高精度に、オンラインで
の計測を可能とした。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例に係わるロールプ
ロフイール測定装置を示す測定系統図、第２図は
本発明の演算装置によるデータ処理方法を説明す
る模式図、第３図は本発明のデータ処理方法によ
るシミユレーシヨン結果を示す線図、第４図ａ及
びｂは本発明の実施に用いられる距離計の一例を
示す断面図、第５図は第４図ａの距離計の距離検
出回路を示すブロツク図、第６図は第５図の距離
検出回路における波形図、第７図は第５図の距離
検出回路の変形例を示すブロツク図である。１０……ロールプロフイール測定装置、１１…
…ロール、１１……ロールチヨツク、１３……基
準架台、１４……取付器具、１５……基準面、１
６……基準ワイヤ、１７……ばね、１８……主距
離計、１９……距離検出回路、２０……副距離
計、２１……距離検出回路、２２……架台駆動装
置、２３……架台移動量検出器、２４……信号処
理回路、２５……演算装置、２６……表示装置、
２７……架台駆動コントローラ、３０……超音波
距離計、３１……超音波探触子ヘツド、３２……
ノズル、３３……振動子、３４……被測定体、３
５……基準反射体、３６……主パルス発生器、３
７……パルサ、３８……レシーバ、３９，４０…
…遅延パルス発生器、４１，４２……ミキサ、４
４，４５……パルスカウンタ、４６……演算処理
器、５０……水充填室、５１……基準反射体支持
具。

Claims

【特許請求の範囲】１ロール軸に平行な方向に延びる基準面と水充
填室とを備える基準架台と、基準架台の水充填室
内でロール軸に平行な方向に沿つて張り設けられ
る基準ワイヤと、基準架台の基準面におけるロー
ル軸に平行な方向に沿う複数位置に固定され、そ
れぞれロール表面までの距離を測定する各主距離
計と、各主距離計のそれぞれとロール軸に直交す
る方向に関して相対変位することのない状態に結
合され、前記、水充填室に配設されたそれぞれ基
準ワイヤまでの距離を測定する超音波水距離計を
用いた各副距離計と、上記各距離計の距離出力を
演算装置へ送り出す信号処理回路と、基準架台を
少なくとも隣接する距離計の配設間隔だけロール
軸方向に移動させる架台駆動装置と、基準架台の
移動量を検出する架台移動量検出装置と、各距離
計の距離出力と架台移動検出装置の移動量の出力
とを入力し、架台の真直度、変位、傾きの補正を
行い、基準面とロール表面とのロール軸方向にお
ける連続的な距離変化分布を演算する演算装置
と、演算装置の演算結果をロールプロフイールと
して表示する表示装置とを有してなるロールプロ
フイール測定装置。２前記主距離計が、水柱を形成する水ノズルの
途中に基準反射体を設けた水注構造の超音波探触
子ヘツドと、前記副距離計の超音波振動子と基準
ワイヤまでの間で、振動子から一定距離に設置さ
れた基準反射体と、主パルス発生器と、主パルス
発生器に同期して超音波探触子の振動子を励振す
るパルサと、励振パルスおよび反射パルスを受信
増幅するレシーバと、主パルス発生器のパルスか
ら一定時間の遅延の後にノズル途中の基準反射
体、および被測定体からの各反射パルスの到達時
間近傍で、ある幅を持つたパルスを発生し、各反
射パルスを有効、無効にする遅延パルス発生器
と、励振パルスとノズル途中の基準反射体および
被測定体からの各反射パルスの時間間隔ｔ０，ｔ
１を測定するパルスカウンタと、上記時間間隔ｔ
０および振動子と基準反射体とがなす距離ｄ０か
らその時の水中の音速Ｃを算出し、上記時間間隔
ｔ１にその音速Ｃを乗じて、振動子と被測定体と
の距離を演算する演算処理器とを有してなる特許
請求の範囲第１項に記載のロールプロフイール測
定装置。