JPH08304344A

JPH08304344A - 金属材の変態率測定装置

Info

Publication number: JPH08304344A
Application number: JP10948195A
Authority: JP
Inventors: Ryuta Mogi; 龍太茂木; Ichiro Maeda; 一郎前田; Sunao Yabe; 直矢部; Toshiyuki Mizuno; 俊行水野; Sueyoshi Oga; 末寿大賀
Original assignee: Kawasaki Steel Corp; Kawatetsu Techno Research Corp
Current assignee: JFE Steel Corp; JFE Techno Research Corp
Priority date: 1995-05-08
Filing date: 1995-05-08
Publication date: 1996-11-22

Abstract

(57)【要約】【目的】ロールを着磁性のものと交換したり、磁気シ
ールドを行うことなく、ノイズ除去を行い、センサの測
定精度を向上する。【構成】ノイズ成分を検出するためのサーチコイル２
２を設け、該サーチコイル２２の出力を、検出コイル１
４の出力から差し引くことによって、検出コイル１４の
出力に含まれるノイズ成分を除去する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、金属材の変態率測定装
置に係り、特に、鋼板の変態率を、熱間圧延ライン等の
オンラインで測定する際に用いるのに好適な、ロールの
着磁や、ランアウトテーブルのテーブルローラ駆動モー
タ等によるノイズのない検出信号を得ることが可能な、
金属材の変態率測定装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】測定対象である金属材、例えば熱間圧延
鋼板の近傍に配置される励磁コイルと、該励磁コイルに
よって発生され、鋼板を通過した磁束による誘起電圧を
検出する検出コイルとを含み、該検出コイルの出力に基
づいて、鋼板の変態率を測定する変態率測定装置が知ら
れている（特開昭５６−８２４４３、特開昭６０−１７
３５０、特公平２−４２４０２参照）。

【０００３】このような変態率測定装置では、図１に示
す如く、交流電圧を励磁コイル１２に印加して、センサ
周囲に交番磁場を形成し、この空間を通過する鋼板１０
の透磁率の違いを、検出コイル１４により誘起電圧の変
化として捕らえ、これを変態率に換算することで、測定
を行うようにしている。

【０００４】通常、前記検出コイル１４出力のレベルが
小さいこと、及び、プロセスラインの設備構成の制約か
ら、センサは、鋼板を搬送するためのテーブルローラ間
に設置せざるを得ない。

【０００５】しかしながら、このテーブルローラ間位置
での測定は、着磁したテーブルローラが回転することに
よるノイズや、テーブルローラを駆動するモータからの
ノイズの発生があり、誘導電圧を測定するセンサにとっ
ては、安定な測定という点で問題があった。

【０００６】このような変態率測定装置へのノイズの影
響を抑えるべく、従来は、センサ前後のテーブルローラ
を弱着磁性のものと交換すること（特開昭６３−２５３
２５３参照）や、テーブルローラ駆動モータに対して磁
気シールドを行うことが行われていた。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
方法では、ノイズ対策を実施する上で多額の費用がかか
るだけでなく、原因を特定できないノイズに対しては効
果的な対策をとれないという問題点を有していた。

【０００８】本発明は、前記従来の問題点を解消するべ
くなされたもので、少ない費用で、原因を特定できない
ノイズに対しても有効なノイズ除去技術を提供すること
を目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、測定対象であ
る金属材の近傍に配置される励磁コイルと、該励磁コイ
ルによって発生され、金属材を通過した磁束による誘起
電圧を検出する検出コイルとを含み、該検出コイルの出
力に基づいて、金属材の変態率を測定する金属材の変態
率測定装置において、ノイズ成分を検出するためのサー
チコイルと、該サーチコイルの出力を、前記検出コイル
の出力から差し引く手段とを設け、前記検出コイルの出
力に含まれるノイズ成分を除去するようにして、前記目
的を達成したものである。

【００１０】又、前記サーチコイルを、ノイズ発生源の
近くで、且つ、前記励磁コイルの信号はなるべく拾わな
いところに配設するようにしたものである。

【００１１】

【作用】本発明においては、図２に基本的な構成を示す
如く、測定対象である金属材（図示省略）の近傍に配置
される励磁コイル１２と、該励磁コイル１２によって発
生され、金属材を通過した磁束による誘起電圧を検出す
る検出コイル１４とを含み、該検出コイル１６の出力に
基づいて、金属材の変態率を測定する変態率測定装置２
０において、ノイズ成分を検出するためのサーチコイル
２２と、該サーチコイル２２の出力を、前記検出コイル
１４の出力から差し引く手段（図２では減算器３０）と
を設けて、前記検出コイル１４の出力に含まれるノイズ
成分を除去するようにしている。従って、テーブルロー
ラを特殊なものと交換したり、磁気シールドを行ったり
することなく、変態率測定装置に回路を付加するだけ
で、ノイズを効果的に除去することができ、測定精度を
向上することができる。

【００１２】図２において、１６、２４は、それぞれ前
記検出コイル１４及びサーチコイル２２の出力を増幅す
るためのアンプ、１８、２６は、それぞれ前記アンプ１
６及び２４の出力から、必要な成分を抽出するためのフ
ィルタである。

【００１３】特に、サーチコイルを、ノイズ発生源の近
くで、且つ、前記励磁コイルの信号はなるべく拾わない
ところに配設した場合には、ノイズを効果的に除去でき
る。

【００１４】

【実施例】以下図面を参照して、本発明の実施例を詳細
に説明する。

【００１５】本発明の第１実施例は、図３及び図４に示
す如く、測定対象である鋼板１０の近傍に配置される励
磁コイル１２と、該励磁コイル１２によって発生され、
鋼板１０を通過した磁束による誘起電圧を検出する検出
コイル１４とを含み、該検出コイル１４の出力に基づい
て、鋼板１０の変態率を測定する変態率測定装置におい
て、ノイズ成分を検出するためのサーチコイル２２と、
該サーチコイル２２の出力を、前記検出コイル１４の出
力から差し引く手段とを設け、前記検出コイル１４の出
力に含まれるノイズ成分を除去するようにしたものであ
る。

【００１６】図において、２１は、鋼板１０の近傍に配
置される変態率センサであり、前記励磁コイル１２、検
出コイル１４、そのプリアンプ５４、サーチコイル２
２、及び、そのプリアンプ７４を含んでいる。

【００１７】前記サーチコイル２２は、図４に実線で示
す如く、例えば搬送テーブル３８のテーブルローラ４０
を駆動する駆動モータ４２の近傍や、図４に破線で示す
如く、テーブルローラ４０の近傍等、ノイズ発生源（例
えばテーブルローラ駆動モータ４２）の近くで、且つ、
前記励磁コイル１２の信号はなるべく拾わないところに
配設することができる。図４において、１３は測定磁
束、４６は、駆動モータ４２からの洩れ磁束４４による
外乱磁束である。

【００１８】前記励磁コイル１２には、図３に示す如
く、基準クロック５０からの信号を受けて交流励磁回路
５２で生成された交流電圧が印加されている。

【００１９】一方、検出コイル１４によって検出された
誘起電圧は、前記変態率センサ２１中のプリアンプ５４
で、伝送に適したレベルまで増幅された後、アンプ５６
で、信号処理に適したレベルまで更に増幅される。該ア
ンプ５６の出力は、例えば５０〜２００Ｈｚの比較的高
い周波数を通過させる第１のバンドパスフィルタ５８、
及び、例えば３０〜１００Ｈｚの比較的低い周波数を通
過させる第２のバンドパスフィルタ６０を経て、それら
の出力の実効値（ＲＭＳ）を直流（ＤＣ）電圧に変換す
るＲＭＳ−ＤＣ変換器６２、６４で、それぞれ直流電圧
に変換され、更に、平滑回路６６、６８で平滑化された
後、例えば平均化回路７０で、高周波出力と低周波出力
が重み付け加算されて変態率出力が得られる。なお、こ
の重み付け加算の詳細は、出願人が、既に特願平５−３
３６０８１で提案している。

【００２０】一方、前記サーチコイル２２により検出さ
れたノイズ成分は、検出コイル１４の出力と同様に、プ
リアンプ７４及びアンプ７６で増幅された後、位相シフ
タ７８により、位相が調整されて、減算器３０で、前記
検出コイル１４の出力から減算される。

【００２１】従って、各バンドパスフィルタ５８、６０
に入力される信号は、図５に示す如く、ノイズ成分が除
去されたものとなっており、ノイズ成分のない、良好な
測定信号を得ることができる。

【００２２】次に、図６を参照して、本発明の第２実施
例を詳細に説明する。

【００２３】この第２実施例は、図３に示した第１実施
例と同様の変態率測定装置において、前記サーチコイル
２２の出力を、バンドパスフィルタ５８、６０の入側で
検出コイル出力から減算するのではなく、ノイズ成分用
のバンドパスフィルタ８０、８２を通過させた後、減算
器８４、８６で、検出成分用のバンドパスフィルタ５
８、６０の出力から、それぞれ減算するようにしたもの
である。

【００２４】他の点については、前記第１実施例と同様
であるので説明は省略する。

【００２５】なお、前記実施例においては、いずれも、
２つの周波数での測定値を加重平均することによって測
定精度を高めていたが、変態率出力を得る方法は、これ
に限定されず、１つの周波数での測定値を、そのまま変
態率出力としたり、３つ以上の周波数での測定値を用い
て、例えば変態率センサと鋼板間の距離変化に対する補
正を、合わせて行うことも可能である。

【００２６】又、前記実施例においては、測定対象が鋼
板とされていたが、測定対象はこれに限定されず、鋼材
や他の金属材にも同様に適用できることは明らかであ
る。

【００２７】

【発明の効果】以上説明したとおり、本発明によれば、
ロールの着磁やランアウトテーブルのテーブルローラ駆
動モータ等によるノイズ成分と同等の信号を検出でき、
これを検出コイルの出力から差し引くことによって、ノ
イズのない検出信号を得ることができる。従って、ロー
ルを弱着磁性のものと交換したり、磁気シールドを行う
ことなく、安価に高精度の測定信号を得ることができ
る。更に、原因を特定できないノイズに対しても有効で
ある。

【００２８】発明者等の実験によると、本発明により、
周辺環境のノイズを１／５〜１／８に低減させることが
でき、これにより、測定精度を約３５％向上させること
ができた。

【図面の簡単な説明】

【図１】変態率測定装置の基本的な構成を示すブロック
線図

【図２】本発明に係る変態率測定装置の基本的な構成を
示すブロック線図

【図３】本発明の第１実施例の回路構成を示すブロック
線図

【図４】前記第１実施例におけるサーチコイルの配設位
置を示す正面図

【図５】本発明の実施例における各部信号波形の例を示
す線図

【図６】本発明の第２実施例の回路構成を示すブロック
線図

【符号の説明】

１０…鋼板１２…励磁コイル１３…測定磁束１４…検出コイル２０…変態率測定装置２１…変態率センサ２２…サーチコイル３０、８４、８６…減算器３８…搬送テーブル４０…テーブルローラ４２…テーブルローラ駆動モータ４４…漏れ磁束４６…外乱磁束

フロントページの続き (72)発明者前田一郎千葉県千葉市中央区川崎町１番地川崎製鉄株式会社千葉製鉄所内 (72)発明者矢部直千葉県千葉市中央区川崎町１番地川鉄テクノリサーチ株式会社内 (72)発明者水野俊行千葉県千葉市中央区川崎町１番地川鉄テクノリサーチ株式会社内 (72)発明者大賀末寿千葉県千葉市中央区川崎町１番地川鉄テクノリサーチ株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】測定対象である金属材の近傍に配置される
励磁コイルと、該励磁コイルによって発生され、金属材
を通過した磁束による誘起電圧を検出する検出コイルと
を含み、該検出コイルの出力に基づいて、金属材の変態
率を測定する金属材の変態率測定装置において、ノイズ成分を検出するためのサーチコイルと、該サーチコイルの出力を、前記検出コイルの出力から差
し引く手段とを設け、前記検出コイルの出力に含まれるノイズ成分を除去する
ようにしたことを特徴とする金属材の変態率測定装置。
【請求項２】請求項１において、前記サーチコイルを、
ノイズ発生源の近くで、且つ、前記励磁コイルの信号は
なるべく拾わないところに配設することを特徴とする金
属材の変態率測定装置。