JPH0455712A - 板厚測定装置 - 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〕 この発明は、鋼板等の板厚を測定する装置であって、放
射線装置と接触式板厚計とを併用するものに関する。

〔従来の技術］ 鋼板の圧延工程においては、板厚の測定を行い、鋼板が
所定の板厚になるよう制御するが、従来、この板厚の測
定には非接触式の放射線式の板厚測定装置が用いられて
いた。すなわち、この板厚測定装置は、放射線装置と板
厚演算手段とから構成される。放射線装置は、Ｘ線やγ
線等の透過性の放射線を所定の入力放射線量■。を維持
して被測定体たる鋼板の一方の面へ放射するとともに、
銅板を通過して他方の面から出力された出力放射線量■
を電離箱により検出する。ここで、鋼板の板厚りと、鋼
板の放射線の吸収係数μと、これら入力放射線量■。及
び出力放射線量Ｉには、１−　ｔｏ　ｅｘｐ（ｕ　ｈ） の関係が成り立つため、これを変形して、を得るが、板
厚演算手段は放射線装置から入力放射線量■。及び出力
放射線量■を読み込んだうえ上式を演算して、鋼板の板
厚りを算出する構造となっていた。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、このような板厚測定装置により板厚を検
出する場合は、鋼板の吸収係数μが既知であることが必
要である。従って、新鋼種を測定する際は、圧延後の母
板材からサンプル板を切り出し、このサンプル板を用い
て吸収係数μを検出するが、この方法によっては、母板
材の圧延時には吸収係数μが不明であり板厚が検出でき
ないために、母板材である第一コイルは板厚制御を行え
ないまま圧延しなければならないという問題点があった
。

また、同一のラインに多鋼種の鋼板を流す場合は、各鋼
種毎に吸収係数μを再設定しなければならないが、その
ためには板厚計の演算手段に吸収係数μを別途に入力す
る作業を行わなければならず、この作業のために鋼板を
連続して流しにくいという問題点もあった。

そこで、この発明はこのような点を考慮してなされたも
のであり、本発明の目的は、被測定体が放射線の吸収係
数が未知の板材であっても、第一コイルから板厚を検出
することができ、また、多種類の板材が連続して同一ラ
インを移動しても、各板材に応じて速やかにその板厚を
検出することができる板厚検出装置を構成することにあ
る。

〔課題を解決するための手段］ この発明は、板材が一方向に移動する区間の中途部に配
置され、板材の一方の面に所定の入力放射線量を放射し
、且つこの板材の他方の面へ通過する出力放射線量を検
出する放射線装置と、これら入力放射線量及び出力放射
線量と、前記板材の放射線の吸収係数から前記板材の板
厚を算出する板厚演算手段とを有する板厚測定装置にお
いて、基準板厚を計測する接触式板厚計を有するととも
に、前記基準板厚と前記入力放射線量と前記出力放射線
量とから前記吸収係数を演算する吸収係数演算手段を有
する板厚測定装置を構成して、前記の課題を解決してい
る。

〔作用〕

接触式板厚計により板材の任意の部分の基準板厚を測定
したのち、放射線装置が板材の同部分の一方の面に所定
の入力放射線量を放射するとともに、他方の面に通過す
る出力放射線量を検出する。

そして、吸収係数演算手段が基準板厚と、入力及び出力
放射線量とから吸収係数を算出し、さらに板厚演算手段
が吸収係数と入力及び出力放射線量とから板厚を検出す
る。

この時、接触式板厚計及び放射線装置は連動して速やか
に作動する。従って、吸収係数が未知の板材であっても
第一ロールから吸収係数を検出することができ、板厚を
測定することを可能とする。

また、多種類の板材を連続的に流しても、それぞれの板
材の吸収係数を逐次検出することができ、かかる状態に
おいても板厚の測定を可能とする。

〔実施例〕

次に、本発明の一実施例について、以下に説明する。第
１図は同実施例の板厚測定装置の説明図、第２図は板厚
測定のフローチャート、第３図は吸収係数の検出のフロ
ーチャートである。

本実施例の板厚測定装置は、鋼板Ｓの圧延工程の中途部
に配置され、その圧延を制御するものである。第１図に
示すように、この装置は鋼板Ｓが移動する区間の中途部
に配置された放射線装置１と、この放射線装置Ｉの、綱
板Ｓの移動上手側に配置された接触式板厚計２とから構
成される。そして、これら放射線装置ｌと接触式板厚計
２は、それぞれ上辺部ＩＡ、２Ａと下辺部ＩＢ、２Ｂと
両辺を連結する側辺部ＩＣ，２Ｃとからなり、鋼板Ｓを
これら上辺部ＩＡ、２Ａと下辺部ＩＢ、２Ｂとの間を通
過させている。

放射線装置１は、その下辺部ＩＢの先端部にＸ線やγ線
等の放射線の発生装置を、また上辺部ＩＡの先端部に放
射線の検出装置を配置しており、放射線は下辺部ＩＢに
開口される放射窓５から放射され、鋼板Ｓを通過して上
辺部ＩＡに開口される検出窓６に到達する構造となって
いる。

また、接触式板厚計２は、その上辺部２Ａと下辺部２Ｂ
のそれぞれの先端に、互いに対向して鋼板Ｓをその上下
面から挟持する接触センサ７．７を有しており、この接
触センサ７．７は鋼板Ｓに接離可能に上下に進退する。

そして、この接触センサ７，７を鋼板Ｓに当接させるこ
とによって、ｎ点においてセンサ先端７ａ、７ａ間の距
離を検出し、綱板Ｓの実測板厚り、を測定する。なお、
下辺部２Ｂには、接触式板厚計２を所定の周期で鋼板Ｓ
の幅方向に進退させる進退機構８を配置しており、もっ
て鋼板Ｓが移動することにより接触センサ７の先端７ａ
が描く軌跡は同図に示すようにジグザクに蛇行する構造
となっている。これは、接触式板厚計２の接触センサ７
は、直径１「程度の部分しか測定できないために、鋼板
の部分的な厚さ変動による測定誤差を防止する理由によ
る。

なお、この蛇行の振幅の中心線は、前記放射線袋Ｗ１に
おける、鋼板Ｓの側端部から放射線の発生装置の窓５の
中心までの距離Ｃを維持するように制御される。この距
ＮＣは、放射線装置１の下辺部ＩＢに配置される位置決
め機構９と、前記進退機構８とにより任意に設定できる
。

綱板Ｓの下面には鋼板Ｓの進行に伴って回転するローラ
１０を配置しており、このローラ１０にはその回転数を
パルスに変換して発信するパルス発信器１１を接続して
いる。

また、この板厚測定装置は、接触式板厚計２の制御と吸
収係数μの算出及び記憶を受は持つ吸収係数演算袋Ｗ３
と、板厚りの算出を受は持つ板厚演算装置４とを有して
おり、この吸収係数演算装置３には放射線装置１、接触
式板厚計２、及びパルス発信器１１を接続し、板厚演算
装置４には放射線装置１、吸収係数演算装置３及びパル
ス発信器１１を接続している。

ここで、板厚演算装置４における処理のフローチャート
を第２図に、吸収係数演算装置３における処理のフロー
チャートを第３図に説明する。ここで、板厚演算装置４
及び吸収係数演算装置３は圧延作業全体を制御する主制
御装置に所定の時間毎に割り込んで、以下の処理を繰り
返し行うものである。

まず、板厚演算装置４の処理を説明すると、第２図のス
テップ■で第一ロールか否かを、またステップ■におい
て鋼種の変更が有るか否かを、例えば外部に設置される
設定回路からの設定信号を読み込んで判断する。

ここで、ステップ■、■のうちいずれもがＮ。

の場合は、ステップ■において放射線袋Ｗ１から入力放
射線量Ｉ０及び出力放射線量Ｉを読み込み、さらに、ス
テップ■において吸収係数演算装置３に記憶されている
吸収係数μを読み込む。そして、ステップ■において、
これら入出力放射線量Ｉ０■と、吸収係数μを、 μ に代入することにより、板厚りを算出する。

一方、ステップ■、■のうちの少なくとも一方がＹＥＳ
の場合は、吸収係数演算装置３が処理を行うステップ■
のサブルーチンに移行して吸収係数μを演算し、これを
所定記憶領域に更新記憶する。

すなわち、第３図にサブルーチンの内容を示すごとく、
先ずステップ■Ａにおいて、接触式板厚計２を作動させ
ることにより、接触センサ７．７をジグザグに蛇行させ
ながらｎ点で実測板厚ｈ８を測定して記憶させる。そし
て、ステップ■Ｂでこれら実測板厚ｈ１からｈ７を加算
し、この値をｎで除して平均することにより、基準板厚
ｈｇを求める。そして、前記パルス発信器１１により、
鋼板Ｓの、接触式板厚計２が測定した部分が放射線装置
１に到達するタイミングを取り、ステップ■Ｃにおいて
、実測板厚ｈｘの測定部分の入力放射線量Ｉ０及び出力
放射線量Ｉを読み込む。次に、ステップ■Ｄに移行し、
これら入出力放射線量■。、■と基準板厚ｈｓを、 Ｉｎｌ。−Ｉｎ　　１ に代入して、吸収係数μを算出し、ステップ■Ｅにおい
て、この吸収係数μを吸収係数演算装置３の一部をなす
記憶装置に設定する。このとき、以前に設定された吸収
係数μがあった場合は、この吸収係数μは消去されて、
ステップ■Ｄで算出された新たな吸収係数μに更新記憶
される。そして、最後に、ステップ■Ｆに移行し、接触
式板厚計２の板厚測定を終了させる。この後は、第３図
のステップ■直前に戻り、前記したステップ■〜■の処
理を行う。

次に、この板厚測定装置の動作を第１図乃至第３図に基
づいて説明する。

先ず、鋼板Ｓを第１図の矢印方向に１ｍ／ｍｉｎ程度の
ゆっくりした速度で移動させる。ここで、第一ロールの
鋼板Ｓが流れてくると、板厚演算装置４が、第２図のス
テップのでＹＥＳと判断し、ステップ■に移行する。

第３図に示すサブルーチンに移行すると、ステップ■Ａ
で接触式板厚計２を作動させ、接触センサ７．７を綱板
Ｓに当接させて、綱板Ｓの実測板厚ｈ１を逐次検出して
いく。このとき、接触式板厚計２の接触センサ７．７は
ジグザグに蛇行し、長さａ、輻すに渡り複数点において
実測板厚ｈ８を測定し、ステップ■Ｂにおいて、これら
を平均し、基準板厚ｈＨを算出する。

次に、ステップ■Ｃに移行し、放射線装置１が鋼板Ｓの
裏面に向けて放射する入力放射線量りと、綱板Ｓを通過
して検出される出力放射線ｌｉｔとを読み込む。但し、
板厚演算装置４は、パルス発信器１１の信号に基づき鋼
板Ｓの両板厚計１゜２間の距離ｄの移動を検出してタイ
ミングを取り、接触式板厚計２が基準板厚り、を検出し
た鋼板Ｓの同一部分の入出力放射線量り、Ｉを読み込む
。

そして、ステップ■Ｄにおいて、これら入出力放射線量
１．、Ｉと、基準板厚ｈイを、Ｉｎ１ｏ　−Ｉｎ　　１ μ　０ に代入して、吸収係数μを算出し、ステップ■Ｅにおい
て吸収係数演算装置３の所定記憶領域に吸収係数μを記
憶させる。最後にステップ■Ｆに移行し、接触センサ７
．７を互いに後退させて、鋼板Ｓと接触センサ７．７の
接触を解除し、接触式板厚計２による実測板厚り、の測
定を終了させる。

この後は、鋼種の変更があるまで、この吸収係数μを用
い、以下に説明するように放射線袋Ｗ１と板厚演算装置
４が逐次板厚りを測定していく。

この吸収係数μが算出されると、第２図のフローチャー
トに戻り、ステップ■に移行する。このステップ■にお
いては、放射線装置１がら逐次入出力放射線量ｔｏ、Ｉ
を読み込むとともに、ステップ■では、サブルーチン■
において算出した吸収係数μを吸収係数演算装置３から
読み込む。そして、ステップ■に移行して、これら入出
力放射線量ｔｏ、Ｉと、既に設定されている吸収係数μ
を、 μ に代入して、板厚りを算出し、板厚演算装置４の処理を
一旦終了する。

その後、同一鋼種の鋼板Ｓが流れる場合は、第３図のス
テップの、■はＮｏとなるために、上記したステップ■
、■、■の処理を順次繰り返していき、鋼板Ｓの板厚り
を算出していく。

また、鋼板Ｓの鋼種変更があった場合は、第２図のステ
ップ■がＹＥＳとなり、上記したステップ■のサブルー
チンに移行して、新たに吸収係数μを算出する。このと
き、第３図のステップ■Ｅにおいて、この新たな吸収係
数μは前に設定されていた吸収係数μに置き換えられ、
吸収係数演算装置３に再設定される。そして、第２図の
ステップ■の直前に戻り、ステップ■、■、■により、
新たに設定された吸収係数μに基づいて、板厚りが算出
されることになる。

以上のように、この板厚測定装置によっては、第一ロー
ルからでも、または鋼種の変更があった場合でも、速や
かに各鋼板Ｓの吸収係数μを検出することができ、もっ
て、異なる吸収係数μを持つ鋼板Ｓの圧延工程の制御を
特徴とする特に、この実施例の板厚測定装置によっては
、接触式板厚計２が所定の範囲に渡って板厚を測定し、
これを平均して基準板厚ｈＭを算出するために、より精
度の高い制御を行うことができる。

また、この板厚測定装置は、−旦接触式板厚計２と吸収
係数演算装置３により吸収係数μを算出したのちは、接
触式板厚計２の接触センサ７．７は鋼板Ｓから離れるた
めに、接触式板厚計２の接触センサ７．７と綱板Ｓとの
接触時間は短いものとなり、接触センサ７．７の耐用性
能を向上させることかできる。

なお、本実施例の場合は、鋼板Ｓの吸収係数μが既知の
ものでも吸収係数演算装置３によりこれを算出していた
が、第４図に示すように、鋼板Ｓが新鋼種であるが否か
を判断するステップ■と吸収係数μを人力するステップ
■とをステップ■■に代えて設けてもよい。すなわち、
このフローチャートにおいては、鋼板Ｓが吸収係数μが
未知の新綱種である場合はステップ■に移行して吸収係
数μを算出するが、それ以外の場合はステップ■に移行
してデータベースに記憶された既知の吸収係数μを、図
示しない外部の記憶装置から読み込む。そして、これら
の吸収係数μに基づいて、ステップ■、［相］で板厚り
を算出するものである。

また、これらの実施例は、接触式板厚計２を放射線装置
１に対して、鋼板Ｓの移動方向上手に配置したが、本発
明はこれに限られることなく、反対に移動方向下手に配
置してもよいことは勿論である。

以上説明した実施例の有効な使用方法としては、リバー
ス圧延機への適用が考えられる。すなわち、同一コイル
を往復させて複数バス圧延を行う場合、前半の数回の圧
延においてはおおよその吸収係数を用いて圧延を行い、
その後の圧延においては、上記の板厚測定装置を用いて
正確な板厚を測定し、より正確な圧延制御をおこなうこ
とができる。

〔発明の効果］ 以上説明したように、この発明の板厚測定装置によって
は、被測定体たる板材の吸収係数が未知であっても、放
射線装置に併設した接触式板厚計と吸収係数演算手段が
速やかに板材の吸収係数を測定するために、第一コイル
から板厚を検出することができ、また、多種類の板材が
連続して流れる状態にあっても各板材の板厚を逐次検出
していくことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は同実施例の板厚測定装置の説明図、第２図は板
厚測定のフローチャート、第３図は吸収係数の検出のフ
ローチャート、第４図は板厚測定の他の処理例を示すフ
ローチャートである。 図中、１は放射線装置、２は接触式板厚計、３は吸収係
数演算装置（吸収係数演算手段）、４は板厚演算装置（
板厚演算手段）、である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）板材が一方向に移動する区間の中途部に配置され
   、板材の一方の面に所定の入力放射線量を放射し、且つ
   この板材の他方の面へ通過する出力放射線量を検出する
   放射線装置と、これら入力放射線量及び出力放射線量と
   、前記板材の放射線の吸収係数から前記板材の板厚を算
   出する板厚演算手段とを有する板厚測定装置において、
   基準板厚を計測する接触式板厚計を有するとともに、前
   記基準板厚と前記入力放射線量と前記出力放射線量とか
   ら前記吸収係数を演算する吸収係数演算手段を有するこ
   とを特徴とする板厚測定装置。