JPH09304187A - 電縫鋼管の溶接部温度測定方法および測定装置 - Google Patents
電縫鋼管の溶接部温度測定方法および測定装置Info
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- JPH09304187A JPH09304187A JP8114752A JP11475296A JPH09304187A JP H09304187 A JPH09304187 A JP H09304187A JP 8114752 A JP8114752 A JP 8114752A JP 11475296 A JP11475296 A JP 11475296A JP H09304187 A JPH09304187 A JP H09304187A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 温度測定部位に水がかかった場合でも、正確
な温度測定を行う。 【解決手段】 電縫鋼管の製造時における溶接点２ｃ前
後の温度を測定する装置である。溶接点２ｃ前後におけ
る周方向の所望の温度測定範囲１２の画像を捕らえ該画
像を画像演算することにより前記温度測定範囲１２の温
度を測定する温度測定手段であるＣＣＤセンサー１１及
び変換器１３と、前記温度測定範囲１２内の所望の箇所
における前記電縫鋼管上に存在する水の厚さを測定する
超音波変位センサー１４と、前記温度測定手段から送ら
れてくる測定結果に超音波変位センサー１４から送られ
てくる水の厚さに基づく温度補正を行うパソコン１５を
備えた構成である。
な温度測定を行う。 【解決手段】 電縫鋼管の製造時における溶接点２ｃ前
後の温度を測定する装置である。溶接点２ｃ前後におけ
る周方向の所望の温度測定範囲１２の画像を捕らえ該画
像を画像演算することにより前記温度測定範囲１２の温
度を測定する温度測定手段であるＣＣＤセンサー１１及
び変換器１３と、前記温度測定範囲１２内の所望の箇所
における前記電縫鋼管上に存在する水の厚さを測定する
超音波変位センサー１４と、前記温度測定手段から送ら
れてくる測定結果に超音波変位センサー１４から送られ
てくる水の厚さに基づく温度補正を行うパソコン１５を
備えた構成である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電縫鋼管製造時に
溶接点前後のシーム部温度を正確に測定できる温度測定
装置に関するものである。
溶接点前後のシーム部温度を正確に測定できる温度測定
装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】電縫鋼管の製造に際しては、特に溶接部
の温度管理が重要視される。この溶接部の温度管理は、
以前はオペレータの目視に頼っていたが、現在では自動
入熱制御が導入され、溶接部の品質管理がなされてい
る。但し、この自動入熱制御においても溶接部の温度を
安定して測定することが不可欠であることはいうまでも
ない。
の温度管理が重要視される。この溶接部の温度管理は、
以前はオペレータの目視に頼っていたが、現在では自動
入熱制御が導入され、溶接部の品質管理がなされてい
る。但し、この自動入熱制御においても溶接部の温度を
安定して測定することが不可欠であることはいうまでも
ない。
【０００３】ところで、この溶接部の温度を測定するも
のとして、特公昭６０−２８５９０号に記載された二色
温度計や、特開昭６２−３９７３４号に記載された温度
計等が提案されている。このうち特公昭６０−２８５９
０号に記載された二色温度計は、光学フィルタを用いて
二色温度演算を行うもので、また、特開昭６２−３９７
３４号に記載された温度計は、グラスファイバを用い熱
放射温度センサアレイで電縫鋼管の溶接ビード部の温度
を測定するものである。これら特公昭６０−２８５９０
号に記載された二色温度計や、特開昭６２−３９７３４
号に記載された温度計は、温度計としてはいずれも優れ
たものである。
のとして、特公昭６０−２８５９０号に記載された二色
温度計や、特開昭６２−３９７３４号に記載された温度
計等が提案されている。このうち特公昭６０−２８５９
０号に記載された二色温度計は、光学フィルタを用いて
二色温度演算を行うもので、また、特開昭６２−３９７
３４号に記載された温度計は、グラスファイバを用い熱
放射温度センサアレイで電縫鋼管の溶接ビード部の温度
を測定するものである。これら特公昭６０−２８５９０
号に記載された二色温度計や、特開昭６２−３９７３４
号に記載された温度計は、温度計としてはいずれも優れ
たものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、外径が
２０〜３０ｍｍ程度の小径厚肉品を製造する場合には、
溶接熱がエッジ部に集中せずに鋼管全体に回り、鋼管の
内面ビードを取り除く為に供給された鋼管内部の水が熱
せられるので、図５（ａ）に示すように、鋼管内面の高
圧水が吹き返し、この吹き返した水１が温度測定部位で
あるオープンパイプ２の両エッジ部２ａや溶接部２ｂに
覆いかぶさることになる。また、図５（ｂ）に示すよう
に、スクイズロール３の冷却水４も前記したのと同様
に、溶接部２ｂにかかる。このように、水が温度測定部
位にかかると、分光放射輝度が減衰し、図６（ｂ）に示
す水がない場合と比べて、図６（ａ）に示すように測定
温度が低下するので、正確な温度測定が行えないという
問題が生じる。なお、図６は、溶接点近傍をＣＣＤセン
サーを用いて、他の条件を一定に保ち、水を供給せずに
温度を測定した後、人為的に鋼管表面に水を供給して温
度を測定し、溶接部表面に水が存在する場合と存在しな
い場合との温度変化を測定した測定結果（チャート出
力）であり、この場合約３０℃の温度低下が生じてい
る。
２０〜３０ｍｍ程度の小径厚肉品を製造する場合には、
溶接熱がエッジ部に集中せずに鋼管全体に回り、鋼管の
内面ビードを取り除く為に供給された鋼管内部の水が熱
せられるので、図５（ａ）に示すように、鋼管内面の高
圧水が吹き返し、この吹き返した水１が温度測定部位で
あるオープンパイプ２の両エッジ部２ａや溶接部２ｂに
覆いかぶさることになる。また、図５（ｂ）に示すよう
に、スクイズロール３の冷却水４も前記したのと同様
に、溶接部２ｂにかかる。このように、水が温度測定部
位にかかると、分光放射輝度が減衰し、図６（ｂ）に示
す水がない場合と比べて、図６（ａ）に示すように測定
温度が低下するので、正確な温度測定が行えないという
問題が生じる。なお、図６は、溶接点近傍をＣＣＤセン
サーを用いて、他の条件を一定に保ち、水を供給せずに
温度を測定した後、人為的に鋼管表面に水を供給して温
度を測定し、溶接部表面に水が存在する場合と存在しな
い場合との温度変化を測定した測定結果（チャート出
力）であり、この場合約３０℃の温度低下が生じてい
る。
【０００５】本発明は、上記した従来の問題点に鑑みて
なされたものであり、温度測定部位に水がかかった場合
でも、正確な温度測定が行える電縫鋼管の溶接部温度測
定装置を提供することを目的としている。
なされたものであり、温度測定部位に水がかかった場合
でも、正確な温度測定が行える電縫鋼管の溶接部温度測
定装置を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ために、本発明の電縫鋼管の溶接部温度測定装置は、温
度測定範囲における水の厚さを測定するセンサーを設け
ることとしている。そして、このセンサーによって温度
測定範囲における水の厚さを測定し、水の厚さに基づく
分光放射輝度の減衰量を温度低下量に換算して補正する
ことにより、正確な温度測定を行うことができる。
ために、本発明の電縫鋼管の溶接部温度測定装置は、温
度測定範囲における水の厚さを測定するセンサーを設け
ることとしている。そして、このセンサーによって温度
測定範囲における水の厚さを測定し、水の厚さに基づく
分光放射輝度の減衰量を温度低下量に換算して補正する
ことにより、正確な温度測定を行うことができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】本発明の電縫鋼管の溶接部温度測
定装置は、電縫鋼管の溶接点前後における周方向の所望
の温度測定範囲の画像を捕らえ該画像を画像演算するこ
とにより前記温度測定範囲の温度を測定する温度測定手
段と、前記温度測定範囲内の所望の箇所における前記電
縫鋼管上に存在する水の厚さを測定するセンサーと、前
記温度測定手段から送られてくる測定結果に前記センサ
ーから送られてくる水の厚さに基づく温度補正を行う演
算手段とを備えた構成である。
定装置は、電縫鋼管の溶接点前後における周方向の所望
の温度測定範囲の画像を捕らえ該画像を画像演算するこ
とにより前記温度測定範囲の温度を測定する温度測定手
段と、前記温度測定範囲内の所望の箇所における前記電
縫鋼管上に存在する水の厚さを測定するセンサーと、前
記温度測定手段から送られてくる測定結果に前記センサ
ーから送られてくる水の厚さに基づく温度補正を行う演
算手段とを備えた構成である。
【０００８】本発明の電縫鋼管の溶接部温度測定方法
は、電縫鋼管の溶接点前後における周方向の所望の温度
測定範囲の画像を捕らえ、該画像を画像演算することに
より前記温度測定範囲の温度を測定するとともに、前記
温度測定範囲内の所望の箇所における前記電縫鋼管上に
存在する水の厚さを測定する。そして、前記測定した温
度結果に前記水の厚さに基づく温度補正を行うものであ
る。
は、電縫鋼管の溶接点前後における周方向の所望の温度
測定範囲の画像を捕らえ、該画像を画像演算することに
より前記温度測定範囲の温度を測定するとともに、前記
温度測定範囲内の所望の箇所における前記電縫鋼管上に
存在する水の厚さを測定する。そして、前記測定した温
度結果に前記水の厚さに基づく温度補正を行うものであ
る。
【０００９】
【実施例】以下、本発明の電縫鋼管の溶接部温度測定装
置を図１〜図４に示す一実施例に基づいて説明する。図
１は本発明に係る電縫鋼管の溶接部温度測定装置の概略
構成図、図２は水の厚さと温度変化量の関係を示す図、
図３は水厚に関する補正を行った後の測定結果図、図４
は本発明装置を用いて電縫鋼管の温度プロファイルを求
めた結果を示す図である。
置を図１〜図４に示す一実施例に基づいて説明する。図
１は本発明に係る電縫鋼管の溶接部温度測定装置の概略
構成図、図２は水の厚さと温度変化量の関係を示す図、
図３は水厚に関する補正を行った後の測定結果図、図４
は本発明装置を用いて電縫鋼管の温度プロファイルを求
めた結果を示す図である。
【００１０】図１において、１１はＣＣＤセンサーであ
り、溶接点２ｃの前後における周方向の温度測定範囲１
２の画像を捕らえ、その画像を変換器１３に出力するも
のである。変換器１３は、ＣＣＤセンサー１１から送ら
れてくる画像から画像演算して温度に変換する。本実施
例では、ＣＣＤセンサー１１と変換器１３とで温度測定
手段を構成している。１４は例えば超音波変位センサー
であり、温度測定範囲１２内の所望の箇所の水の厚さを
測定し、その測定値を演算手段であるパソコン１５に出
力するものである。
り、溶接点２ｃの前後における周方向の温度測定範囲１
２の画像を捕らえ、その画像を変換器１３に出力するも
のである。変換器１３は、ＣＣＤセンサー１１から送ら
れてくる画像から画像演算して温度に変換する。本実施
例では、ＣＣＤセンサー１１と変換器１３とで温度測定
手段を構成している。１４は例えば超音波変位センサー
であり、温度測定範囲１２内の所望の箇所の水の厚さを
測定し、その測定値を演算手段であるパソコン１５に出
力するものである。
【００１１】パソコン１５は変換器１３からの温度出力
信号と前記超音波変位センサー１４から送られてくる水
の厚さの信号を入力し、その水の厚さに基づく分光放射
輝度の減衰量を、後述するように温度低下量に換算して
補正する。そして、その補正後の結果は記録計１８に出
力されて記録されるとともに、ＣＣＤセンサー１１の現
状の温度測定場所はモニター１７に映し出される。
信号と前記超音波変位センサー１４から送られてくる水
の厚さの信号を入力し、その水の厚さに基づく分光放射
輝度の減衰量を、後述するように温度低下量に換算して
補正する。そして、その補正後の結果は記録計１８に出
力されて記録されるとともに、ＣＣＤセンサー１１の現
状の温度測定場所はモニター１７に映し出される。
【００１２】すなわち、本発明者らが水厚が０〜９ｍｍ
存在した場合における温度への影響を調査したところ、
図２に示すように、水がわずかに存在する場合でも急激
な温度指示低下を招き、その後は水厚に応じて温度指示
が低下することを知見した。従って、この図２に示す結
果より、例えば下記表１に示す温度補正表を作成し、演
算器１３では、この温度補正表に基づいて補正を行う。
なお、図２に示す温度は単色温度計によって測定した結
果である。
存在した場合における温度への影響を調査したところ、
図２に示すように、水がわずかに存在する場合でも急激
な温度指示低下を招き、その後は水厚に応じて温度指示
が低下することを知見した。従って、この図２に示す結
果より、例えば下記表１に示す温度補正表を作成し、演
算器１３では、この温度補正表に基づいて補正を行う。
なお、図２に示す温度は単色温度計によって測定した結
果である。
【００１３】
【表１】
【００１４】また、必要に応じてパソコン１５で補正後
の結果に基づいて温度プロファイルや最大値，平均値等
の各種の演算を行うことも可能であり、その結果はプリ
ンター１６にプリントアウトされる。なお、図１におい
て、１９はＣＣＤセンサー１１における温度測定場所を
変更させるスライド機構、２０はオープンパイプ２のエ
ッジ部２ａを加熱するワークコイルである。
の結果に基づいて温度プロファイルや最大値，平均値等
の各種の演算を行うことも可能であり、その結果はプリ
ンター１６にプリントアウトされる。なお、図１におい
て、１９はＣＣＤセンサー１１における温度測定場所を
変更させるスライド機構、２０はオープンパイプ２のエ
ッジ部２ａを加熱するワークコイルである。
【００１５】本発明に係る電縫鋼管の溶接部温度測定装
置は上記したような構成であり、次にこの溶接部温度測
定装置を用いて電縫鋼管における溶接部の温度を測定す
る方法について説明する。
置は上記したような構成であり、次にこの溶接部温度測
定装置を用いて電縫鋼管における溶接部の温度を測定す
る方法について説明する。
【００１６】先ず、超音波変位センサー１４を例えば測
定部位より３００ｍｍ上方の高さ位置に取り付け、最初
に水が掛かっていない状態で温度測定範囲１２、すなわ
ちオープンパイプ２の表面をゼロ点とするように設定す
る。そして、測定状態にし、ＣＣＤセンサー１１で温度
測定範囲１２の温度を測定するとともに、超音波変位セ
ンサー１４で例えば分解能が０．１ｍｍの性能で水厚を
測定する。
定部位より３００ｍｍ上方の高さ位置に取り付け、最初
に水が掛かっていない状態で温度測定範囲１２、すなわ
ちオープンパイプ２の表面をゼロ点とするように設定す
る。そして、測定状態にし、ＣＣＤセンサー１１で温度
測定範囲１２の温度を測定するとともに、超音波変位セ
ンサー１４で例えば分解能が０．１ｍｍの性能で水厚を
測定する。
【００１７】パソコン１５では変換器１３から送られて
くる温度測定範囲１２における温度を入力し、この入力
された温度に超音波変位センサー１４から送られてくる
水の厚さに基づく補正を、図２の温度補正表によって行
う。この時、図３に示したような補正後の測定結果は記
録計１８に出力されて記録されるとともに、ＣＣＤセン
サー１１の現在における温度測定範囲はモニター１７で
映し出される。
くる温度測定範囲１２における温度を入力し、この入力
された温度に超音波変位センサー１４から送られてくる
水の厚さに基づく補正を、図２の温度補正表によって行
う。この時、図３に示したような補正後の測定結果は記
録計１８に出力されて記録されるとともに、ＣＣＤセン
サー１１の現在における温度測定範囲はモニター１７で
映し出される。
【００１８】また、パソコン１５は補正後の測定結果に
基づいて、例えば図４に示すような温度プロファイルの
演算を行い、その結果をプリンター１６にプリントアウ
トさせることも可能である。本実施例では、ＣＣＤセン
サー１１を用いたが、本発明はこれに限定されるもので
はなく、例えば撮像管やファイバスコープ等を用いても
よい。
基づいて、例えば図４に示すような温度プロファイルの
演算を行い、その結果をプリンター１６にプリントアウ
トさせることも可能である。本実施例では、ＣＣＤセン
サー１１を用いたが、本発明はこれに限定されるもので
はなく、例えば撮像管やファイバスコープ等を用いても
よい。
【００１９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る電縫
鋼管の溶接部温度測定装置によれば、実際上、水が掛か
ることを防止できない温度測定範囲を、水の影響を排除
して高精度に測定することができ、電縫鋼管製造時にお
ける品質を大幅に向上することができる。
鋼管の溶接部温度測定装置によれば、実際上、水が掛か
ることを防止できない温度測定範囲を、水の影響を排除
して高精度に測定することができ、電縫鋼管製造時にお
ける品質を大幅に向上することができる。
【図１】本発明に係る電縫鋼管の溶接部温度測定装置の
概略構成図である。
概略構成図である。
【図２】水の厚さと温度変化量の関係を示す図である。
【図３】水厚に関する補正を行った後の測定結果図であ
る。
る。
【図４】本発明装置を用いて電縫鋼管の温度プロファイ
ルを求めた結果を示す図である。
ルを求めた結果を示す図である。
【図５】電縫鋼管の溶接部の水厚の発生状況の説明図
で、（ａ）は高圧水の吹き返しを、（ｂ）はスクイズロ
ールの冷却水によるものを示す。
で、（ａ）は高圧水の吹き返しを、（ｂ）はスクイズロ
ールの冷却水によるものを示す。
【図６】温度測定による水の影響を示した図で、（ａ）
は水が存在する場合、（ｂ）は水が存在しない場合を示
す。
は水が存在する場合、（ｂ）は水が存在しない場合を示
す。
２ｃ 溶接点 １１ ＣＣＤセンサー １２ 温度測定範囲 １３ 変換器 １４ 超音波変位センサー １５ パソコン
Claims (2)
- 【請求項１】 電縫鋼管の製造時における溶接点前後の
温度を測定する方法において、前記溶接点前後における
周方向の所望の温度測定範囲の画像を捕らえ、該画像を
画像演算することにより前記温度測定範囲の温度を測定
するとともに、前記温度測定範囲内の所望の箇所におけ
る前記電縫鋼管上に存在する水の厚さを測定し、前記測
定した温度結果に前記水の厚さに基づく温度補正を行う
ことを特徴とする電縫鋼管の溶接部温度測定方法。 - 【請求項２】 電縫鋼管の製造時における溶接点前後の
温度を測定する装置において、前記溶接点前後における
周方向の所望の温度測定範囲の画像を捕らえ該画像を画
像演算することにより前記温度測定範囲の温度を測定す
る温度測定手段と、前記温度測定範囲内の所望の箇所に
おける前記電縫鋼管上に存在する水の厚さを測定するセ
ンサーと、前記温度測定手段から送られてくる測定結果
に前記センサーから送られてくる水の厚さに基づく温度
補正を行う演算手段とを備えることを特徴とする電縫鋼
管の溶接部温度測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8114752A JPH09304187A (ja) | 1996-05-09 | 1996-05-09 | 電縫鋼管の溶接部温度測定方法および測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8114752A JPH09304187A (ja) | 1996-05-09 | 1996-05-09 | 電縫鋼管の溶接部温度測定方法および測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09304187A true JPH09304187A (ja) | 1997-11-28 |
Family
ID=14645800
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8114752A Pending JPH09304187A (ja) | 1996-05-09 | 1996-05-09 | 電縫鋼管の溶接部温度測定方法および測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09304187A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2478708A (en) * | 2010-03-15 | 2011-09-21 | Bios Technologies Llp | Measuring the temperature of an object with an image sensor |
| JP2014182122A (ja) * | 2013-03-19 | 2014-09-29 | Ap Systems Inc | 温度検出装置及び温度検出方法並びに基板処理装置 |
| JP2015166103A (ja) * | 2014-03-04 | 2015-09-24 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 電縫溶接鋼管の製造方法 |
-
1996
- 1996-05-09 JP JP8114752A patent/JPH09304187A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2478708A (en) * | 2010-03-15 | 2011-09-21 | Bios Technologies Llp | Measuring the temperature of an object with an image sensor |
| JP2014182122A (ja) * | 2013-03-19 | 2014-09-29 | Ap Systems Inc | 温度検出装置及び温度検出方法並びに基板処理装置 |
| JP2015166103A (ja) * | 2014-03-04 | 2015-09-24 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 電縫溶接鋼管の製造方法 |
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