JPH08304452A - レーザードップラー式速度計の校正方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 圧延機１７の出側に平行移動機構１６を備え
た架台１０を配設し、架台１０にレ−ザ−ドップラ−式
速度計１１を設置し、パスライン１２上のロ−ル１３か
らロ−ル１４にかけて正確な長さの分かっている測定対
象材１５を載置し、平行移動機構１６によりレ−ザ−ド
ップラ−式速度計１１を任意の速度で測定対象材１５上
を平行移動させることにより測定対象材１５の長さを測
定し、該測定結果と測定対象材１５の正確な長さとを比
較することでレ−ザ−ドップラ−式速度計１１の測定精
度を検証するレ−ザ−ドップラ−式速度計の校正方法。 【効果】 架台１０に平行移動機構１６を備えるだけの
簡単な構造で良く、また、正確な長さの分かっている測
定対象材１５を用いることで高い検証精度を確保するこ
とができ、また、測定対象材１５は鏡面でなくとも測定
可能であるので、レ−ザ−反射に対する安全対策を容易
に実現することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は圧延ラインに設置された
レーザードップラー式速度計の校正方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】圧延ラインに設置されたレーザードップ
ラー式速度計に対してその性能を維持するために、以下
の（１）及び（２）の２項目について定期的に点検が行
われる。 （１）レーザー照射ガラス面の汚れ（粉塵などによる汚
れの付着） （２）測定精度（振動による光軸系のずれなどの影響） 項目（１）：レ−ザ照射ガラス面に汚れがあるかどうか
は、レーザー反射後の受光量により判断することができ
るので、項目（１）の内容に関しては操業中に点検する
ことができる。 項目（２）：測定精度の点検は校正と称される方法によ
り行われる。すなわち、真の速度がわかる校正器などに
より測定した測定対象物の速度と、レ−ザ−ドップラ−
式速度計で測定した場合の速度とを比較することにより
行われる。

【０００３】ところで、レーザードップラー式速度計に
は、本体を冷却したりレーザー光路を確保したりするた
めの冷却水用の配管や、パージ用エアのための配管がつ
なぎ込まれている。加えて、現在では熱間圧延用の製品
の長さが約１ｍはあるので、操業中にレ−ザ−ドップラ
−式速度計を取り外すのに長い時間を要し事実上困難で
ある。従って、操業に影響を与えない短い時間にレーザ
ードップラー式速度計の測定精度を点検する手法が必要
である。

【０００４】以下、図２、図３に基づいてレーザードッ
プラー式速度計を圧延ラインに設置したまま校正する下
記Ａ）およびＢ）の方法を簡単に説明する。まず、図２
に基づいてＡ）の校正方法を説明し、次いで、図３に基
づいてＢ）の校正方法を説明する。

【０００５】Ａ）この校正方法の場合、レ−ザ−ドップ
ラ−式速度計３１の測定範囲内（図４における符号Ｅ参
照）にロール３２が入り、且つレーザーがロール面に垂
直に当たるように、レーザードップラー式速度計３１の
角度及び高さを調整する。そして、ロール３２を回転さ
せてその回転速度を回転速度検出器３３により検出し、
レ−ザ−ドップラ−式速度計３１で測定した回転速度と
比較することにより、レーザードップラー式速度計３１
の測定精度を検証する。

【０００６】Ｂ）この校正方法は、特開平６−１１３１
１号公報に開示された校正方法であり、図３に示したよ
うに、レーザードップラー式速度計４１の下流側に圧延
材４２の先端を検出する検出器４３、４４を設け、検出
器４３と検出器４４との間の距離Ｄと、圧延材４２の先
端が検出器４３で検出されてから再度検出器４４で検出
されるまでにレーザードップラー式速度計４１で測定さ
れた圧延材４２の移動距離とを比較することにより、レ
ーザードップラー式速度計４１の測定精度を検証する方
法である。

【０００７】具体的には、検出器４３により圧延材４２
の先端が検出されると同時にレーザードップラー式速度
計４１により圧延材４２の速度の測定が開始され、該速
度の測定結果がサンプリング周期で積分されて圧延材４
２の移動距離が計算される。レ−ザ−ドップラ−式速度
計４１における速度の測定は、検出器４４により圧延材
４２の先端が検出されると同時に停止される。このよう
にしてレ−ザ−ドップラ−式速度計４１により圧延材４
２の先端が検出器４３から検出器４４まで進んだ距離
（すなわち、検出器４３と検出器４４間の距離）が測定
される。そして、レ−ザ−ドップラ−式速度計４１によ
り測定された圧延材４２の移動距離と予め測定しておい
た検出器４３、４４間の距離Ｄとを比較し、測定精度を
検証する。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記Ａ）、
Ｂ）の校正方法のいずれにも解決すべき課題がある。Ａ）の校正方法における課題 架台３４にレ−ザ−ドップラ−式速度計３１を平行移
動、高さ移動及び角度移動させるための３つの移動機構
が必要となり、構成が複雑である。さらに、レ−ザ−ド
ップラ−式速度計３１の場合、通常、クラス３Ｂ以上の
レ−ザが使用されるので、ロ−ル３２のロ−ル面での反
射が鏡面反射になり、非常に危険となる。該危険を防止
するために、レ−ザ−の反射光路を覆うカバ−３５を取
り付けなければならないという課題がある。

【０００９】Ｂ）の校正方法における課題 圧延材４２の先端形状は矩形ではないので、レ−ザ−ド
ップラ−式速度計４１で測定された圧延材４２の移動距
離が検出器４３と検出器４４との距離Ｄと一致しない可
能性がある。また、圧延材４２の先端には通常、蛇行、
鼻上り、耳波等と称呼される形状不良があり、圧延材４
２の真の移動距離を測定することが困難であるという課
題がある。

【００１０】本発明は上記課題に鑑みなされたものであ
り、複雑な移動機構を備えた装置を必要とせず、またレ
ーザー反射に対する安全対策を容易に実現することがで
き、測定精度の検証を簡単かつ精度よく行うことができ
るレーザードップラー式速度計の校正方法を提供するこ
とを目的としている。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明に係るレーザードップラー式速度計の校正方法
は、圧延機の出側に平行移動機構を備えた架台を配設
し、該架台にレ−ザ−ドップラ−式速度計を設置し、パ
スライン上に正確な長さが分っている測定対象材を載置
し、前記平行移動機構により前記レ−ザ−ドップラ−式
速度計を前記パスラインに沿って前記測定対象材上を平
行移動させ、該移動速度に基づいて前記測定対象材の長
さを求め、正確な長さが分っている前記測定対象材の長
さと前記移動速度に基づいて求めた測定対象材の長さと
を比較することでレ−ザ−ドップラ−式速度計の測定精
度を検証することを特徴としている。

【００１２】

【作用】上記方法に係るレ−ザ−ドップラ−式速度計の
校正方法によれば、圧延ラインからレ−ザ−ドップラ−
式速度計を撤去せずにレーザードップラー式速度計の測
定精度を検証することが可能である。また、レーザード
ップラー式速度計を支える架台に高さ移動機構及び角度
移動機構等の複雑な機構を必要とせず、単に平行移動で
きる機構だけを架台に持たせることで簡単にレーザード
ップラー式速度計の速度精度を検証することが可能であ
る。また、予め正確な長さの分っている測定対象材と、
レ−ザ−ドップラ−式速度計により前記測定対象材を測
定した結果とを比較するので、レ−ザ−ドップラ−式速
度計の測定精度を精度良く検証することが可能である。
また、前記測定対象材は鏡面でなくとも測定可能である
ので、レ−ザ−の反射光路を覆うカバ−を取り付ける必
要がなく、ロ−ル面にレ−ザ−光を照射してレ−ザ−ド
ップラ−式速度計の測定精度を検証する場合に比べ、レ
ーザーの反射光に対する安全対策の実施が容易である。

【００１３】

【実施例】以下、本発明に係るレーザードップラー式速
度計の校正方法の実施例を図面に基づいて説明する。図
１は実施例に係るレ−ザ−ドップラ−式速度計の校正方
法を実施する圧延ラインを示した模式的側面図である。

【００１４】図１において１７は圧延機を示しており、
圧延機１７の出側には架台１０が配設され、架台１０に
は例えばレール状の線路をパスライン１２に平行に設置
し、このレールを噛んで滑らかに平行移動できる平行移
動機構１６が装備されている（移動手段は手動でよ
い）。また、架台１０にはレ−ザ−ドップラ−式速度計
１１が設置されており、レ−ザ−ドップラ−式速度計１
１は平行移動機構１６によりパスライン１２に沿ってロ
−ル１３の上流側からロ−ル１４の下流側まで平行移動
できるようになっている。ロ−ル１３からロ−ル１４に
かけてのパスライン１２上には測定対象材１５が載置さ
れている。また、レ−ザ−ドップラ−式速度計１１は距
離測定装置１８に接続されており、レ−ザ−ドップラ−
式速度計１１で測定された速度に基づいて距離値が演算
されるようになっている。

【００１５】次に、実施例に係るレ−ザ−ドップラ−式
速度計の校正方法を説明する。ロール１３からロ−ル１
４にかけてのパスライン１２上に、レーザードップラー
式速度計１１の測定範囲内（図４における符号Ｅ参照）
に入る薄い測定対象材１５を載置する。次に、レ−ザ−
ドップラ−式速度計１１をロ−ル１３とロール１９の間
に移動させ、レ−ザ−光をパスライン１２に向けて照射
し、測定を開始する。次に、平行移動機構１６によりレ
ーザードップラー式速度計１１を下流側に移動させつつ
測定を行い、レ−ザ−ドップラ−式速度計１１がロール
１４とロール２０の間まで移動した時点で測定を停止す
る。測定を開始してから停止するまでの間、レ−ザ−ド
ップラ−式速度計１１で測定した速度は距離測定装置１
８に伝達される。そして、距離測定装置１８においてサ
ンプリング周期で積分され、測定対象材１５の長さを求
める。そして、前記累積距離値として求めた測定対象材
１５の長さと測定対象材１５の本来の正確な長さとを比
較することでレ−ザ−ドップラ−式速度計１１の測定精
度を検証する。

【００１６】以上説明したことから分かるように実施例
に係るレ−ザ−ドップラ−式速度計の校正方法は、以下
の効果を有している。 １）レ−ザ−ドップラ−式速度計１１を圧延ラインから
撤去せずに測定精度を検証することができるので、保守
工数及び保守費用を大幅に削減することができる。ま
た、操業の停止時間が短くて済むので、必要な時に随時
校正を実施することができる。 ２）レ−ザ−ドップラ−式速度計１１を支える架台とし
て平行移動機構、高さ移動機構及び角度移動機構等を備
えた複雑な構造をしたものを用いなくてもよく、架台１
０の構成を単に平行移動機構１６のみを備えた簡単なも
のとすることができる。 ３）あらかじめ正確な長さが分かっている測定対象材１
５の長さをレ−ザ−ドップラ−式速度計１１で測定して
測定精度を検証するので、ロ−ル３２の回転距離を測定
したり（図２参照）、圧延材４２の長さを測定して（図
３参照）測定精度を検証する場合に比べて、レ−ザ−ド
ップラ−式速度計１１の測定精度を高精度に検証するこ
とができる。 ４）測定対象材１５は鏡面でなくとも測定できるので、
ロール１３及びロ−ル１４上に測定対象材１５を載置し
てロ−ル１３及びロ−ル１４にレーザーが当たらないよ
うにすれば、クラス３Ｂまでのレーザーならば反射光に
対して安全である。したがって、レ−ザの反射光路を覆
うカバ−（図２における符号３５参照）を取りつける必
要がない。

【００１７】なお、上記実施例において、平行移動機構
１６によりレ−ザ−ドップラ−式速度計１１を移動させ
る速度は一定である必要はない。移動速度は任意で良
い。

【００１８】

【発明の効果】以上詳述したように本発明に係るレ−ザ
−ドップラ−式速度計の校正方法は、以下の効果を有し
ている。 レ−ザ−ドップラ−式速度計を支える架台として平
行移動機構、高さ移動機構及び角度移動機構等の移動機
構を備えた複雑な構造のものを用いる必要がなく、平行
移動機構のみを備えた簡単な構造のものを用いることが
できる。 正確な長さが分かっている測定対象材をレ−ザ−ド
ップラ−式速度計で測定することにより測定精度を検証
するので、ロ−ルの回転距離を測定したり、圧延材の移
動距離を測定して測定精度を検証する場合に比べて高い
検証精度を確保することができる。 測定対象材は鏡面でなくとも測定できるので、クラ
ス３Ｂまでのレ−ザであれば反射光に対して安全であ
る。したがって、本発明に係るレ−ザ−ドップラ−式速
度計の校正方法の場合、レ−ザの反射光路を覆うカバ−
を取り付ける必要がない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係るレ−ザ−ドップラ−式速
度計の校正方法を実施する圧延ラインに示した模式的側
面図である。

【図２】従来のレ−ザ−ドップラ−式速度計の校正方法
を実施する圧延ラインを示した模式的側面図である。

【図３】従来のレ−ザ−ドップラ−式速度計の校正方法
を実施する圧延ラインを示した模式的側面図である。

【図４】レ−ザの測定可能な範囲を示した概略側面図で
ある。

【符号の説明】

１０ 架台 １１ レ−ザ−ドップラ−式速度計 １２ パスライン １５ 測定対象材 １６ 平行移動機構 １７ 圧延機

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧延機の出側に平行移動機構を備えた架
   台を配設し、該架台にレ−ザ−ドップラ−式速度計を設
   置し、パスライン上に正確な長さが分っている測定対象
   材を載置し、前記平行移動機構により前記レ−ザ−ドッ
   プラ−式速度計を前記パスラインに沿って前記測定対象
   材上を平行移動させ、該移動速度に基づいて前記測定対
   象材の長さを求め、正確な長さが分っている前記測定対
   象材の長さと前記移動速度に基づいて求めた測定対象材
   の長さとを比較することで前記レ−ザ−ドップラ−式速
   度計の測定精度を検証することを特徴とするレ−ザ−ド
   ップラ−式速度計の校正方法。