JPH10282020A - 鋼板の酸化スケールの組成・厚さの測定方法とその装置 - Google Patents
鋼板の酸化スケールの組成・厚さの測定方法とその装置Info
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- JPH10282020A JPH10282020A JP9083587A JP8358797A JPH10282020A JP H10282020 A JPH10282020 A JP H10282020A JP 9083587 A JP9083587 A JP 9083587A JP 8358797 A JP8358797 A JP 8358797A JP H10282020 A JPH10282020 A JP H10282020A
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- ray
- diffraction
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 製造工程中の走行する鋼板に適用して、フィ
ードフォワードできる最適酸化スケール除去条件を決定
するため指標となり得る、鋼板表面の酸化スケールの組
成・厚さを迅速かつ正確に測定する。 【解決手段】 Ｘ線を鋼板表面に照射し、鋼板表面から
放射されるFeおよび種々Fe酸化物の多数の回折Ｘ線ピー
クを同時にかつ迅速に検出し、それらの検出情報とあら
かじめ登録されている回折Ｘ線ピークならびに回折Ｘ線
ピーク強度と酸化スケール厚さとの関係をもとにして鋼
板の酸化スケールの組成・厚さを定量する。
ードフォワードできる最適酸化スケール除去条件を決定
するため指標となり得る、鋼板表面の酸化スケールの組
成・厚さを迅速かつ正確に測定する。 【解決手段】 Ｘ線を鋼板表面に照射し、鋼板表面から
放射されるFeおよび種々Fe酸化物の多数の回折Ｘ線ピー
クを同時にかつ迅速に検出し、それらの検出情報とあら
かじめ登録されている回折Ｘ線ピークならびに回折Ｘ線
ピーク強度と酸化スケール厚さとの関係をもとにして鋼
板の酸化スケールの組成・厚さを定量する。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、鋼板の製造工程
において鋼板表面に生成する酸化スケールの除去条件の
最適化に関し、特にその指標となる酸化スケールの特性
をオンラインで迅速かつ精度よく測定する鋼板の酸化ス
ケールの組成・厚さの測定方法とその装置を提案するも
のである。
において鋼板表面に生成する酸化スケールの除去条件の
最適化に関し、特にその指標となる酸化スケールの特性
をオンラインで迅速かつ精度よく測定する鋼板の酸化ス
ケールの組成・厚さの測定方法とその装置を提案するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】鋼板の製造工程で鋼板表面に生成される
酸化スケールは、鋼板の成型性、塗装性、めっき性およ
び溶接性を著しく阻害するため、鋼板表面に高圧水の噴
射あるいは鋼板を酸性液等に通板し洗浄することにより
除去して製品としている。
酸化スケールは、鋼板の成型性、塗装性、めっき性およ
び溶接性を著しく阻害するため、鋼板表面に高圧水の噴
射あるいは鋼板を酸性液等に通板し洗浄することにより
除去して製品としている。
【０００３】しかしながら、これらの高圧水の圧力およ
び水量、酸洗液等の濃度および浸漬時間（通板速度）と
いった製造条件に直接かかわるパラメータは作業者の経
験則に頼っていたため、鋼板表面に酸化スケール残りが
生じたり、あるいは必要以上のアクションをとるなど、
製品歩留りの低下や製造コストの上昇といった問題が生
じることから、酸化スケール除去条件の指標となりうる
酸化スケール特性の迅速な測定手段の出現が望まれてい
た。
び水量、酸洗液等の濃度および浸漬時間（通板速度）と
いった製造条件に直接かかわるパラメータは作業者の経
験則に頼っていたため、鋼板表面に酸化スケール残りが
生じたり、あるいは必要以上のアクションをとるなど、
製品歩留りの低下や製造コストの上昇といった問題が生
じることから、酸化スケール除去条件の指標となりうる
酸化スケール特性の迅速な測定手段の出現が望まれてい
た。
【０００４】一般に、Ｘ線を励起源として用いる成分分
析等を行う手法は、信頼性が高く工業的に広く用いられ
ている。実験室的には、酸化スケールの種類を分別する
にはＸ線回折法が最も優れているが、鋼板の製造工程に
おいて、通板速度は高速であるため、従来のゴニオメー
タを用いたＸ線回折手法では、各組成を一括してかつ同
時にそれぞれのピークを測定できないので、迅速性に欠
け、オンラインでの酸化スケールの除去条件を決定する
ため指標としては用いることができないという問題があ
った。
析等を行う手法は、信頼性が高く工業的に広く用いられ
ている。実験室的には、酸化スケールの種類を分別する
にはＸ線回折法が最も優れているが、鋼板の製造工程に
おいて、通板速度は高速であるため、従来のゴニオメー
タを用いたＸ線回折手法では、各組成を一括してかつ同
時にそれぞれのピークを測定できないので、迅速性に欠
け、オンラインでの酸化スケールの除去条件を決定する
ため指標としては用いることができないという問題があ
った。
【０００５】また、例えば、特開昭６０−３７１８７号
公報（薄層の定量分析法）に提案開示されているよう
に、蛍光Ｘ線を用いためっき層の組成および厚さを測定
する方法があるが、これも迅速性に欠けるという問題が
あった。
公報（薄層の定量分析法）に提案開示されているよう
に、蛍光Ｘ線を用いためっき層の組成および厚さを測定
する方法があるが、これも迅速性に欠けるという問題が
あった。
【０００６】さらに、鋼板には数10cmから100cm を超え
る板幅のものがあり、板幅方向に酸化スケールの厚さお
よび組成などのばらつきがあるため、板幅方向のデータ
収集を行う必要があった。
る板幅のものがあり、板幅方向に酸化スケールの厚さお
よび組成などのばらつきがあるため、板幅方向のデータ
収集を行う必要があった。
【０００７】いずれにしても、製造工程中の走行する鋼
板について、その最適酸化スケール条件を決定するため
の指標となりうる酸化スケールの特性を迅速にかつ精度
よく測定する手法はこれまでになかった。
板について、その最適酸化スケール条件を決定するため
の指標となりうる酸化スケールの特性を迅速にかつ精度
よく測定する手法はこれまでになかった。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】この発明は、前記した
問題点を有利に解決しようとするものであり、鋼板の製
造工程において生成される酸化スケールの最適除去条件
の指標となり得る酸化スケールの特性をオンラインで可
能とする鋼板の酸化スケールの組成・厚さの測定方法と
その装置を提案することを目的とする。
問題点を有利に解決しようとするものであり、鋼板の製
造工程において生成される酸化スケールの最適除去条件
の指標となり得る酸化スケールの特性をオンラインで可
能とする鋼板の酸化スケールの組成・厚さの測定方法と
その装置を提案することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】発明者らは、製造工程中
の鋼板の最適な酸化スケールの除去条件をオンラインで
決定し酸化スケールの除去工程へフィードフォワードす
るためには、鋼板表面の酸化スケールの組成・厚さを迅
速かつ精度よく測定すること、そして、そのためには回
折Ｘ線を用いることが有効であることに着目し、この発
明を達成したものである。すなわち、この発明の要旨と
するところは以下の通りである。
の鋼板の最適な酸化スケールの除去条件をオンラインで
決定し酸化スケールの除去工程へフィードフォワードす
るためには、鋼板表面の酸化スケールの組成・厚さを迅
速かつ精度よく測定すること、そして、そのためには回
折Ｘ線を用いることが有効であることに着目し、この発
明を達成したものである。すなわち、この発明の要旨と
するところは以下の通りである。
【００１０】Ｘ線発生装置からＸ線を鋼板表面に照射
し、鋼板表面から放射されるFeおよび種々のFe酸化物の
多数の回折Ｘ線ピーク強度をＸ線検出器により検出し、
それの回折Ｘ線ピーク強度とあらかじめ登録されている
Feおよび種々のFe酸化物の多くの回折Ｘ線ピーク強度と
をもとにして、酸化スケールの組成・厚さを定量するこ
とを特徴とする鋼板の酸化スケールの組成・厚さの測定
方法（第１発明）。
し、鋼板表面から放射されるFeおよび種々のFe酸化物の
多数の回折Ｘ線ピーク強度をＸ線検出器により検出し、
それの回折Ｘ線ピーク強度とあらかじめ登録されている
Feおよび種々のFe酸化物の多くの回折Ｘ線ピーク強度と
をもとにして、酸化スケールの組成・厚さを定量するこ
とを特徴とする鋼板の酸化スケールの組成・厚さの測定
方法（第１発明）。
【００１１】Ｘ線発生装置およびＸ線検出器を同時に
鋼板の板幅方向に高速で反復運動させ、板幅方向の酸化
スケールの組成および厚さのばらつきを測定することを
特徴とする第１発明に記載の鋼板の酸化スケールの組成
・厚さの測定方法（第２発明）。
鋼板の板幅方向に高速で反復運動させ、板幅方向の酸化
スケールの組成および厚さのばらつきを測定することを
特徴とする第１発明に記載の鋼板の酸化スケールの組成
・厚さの測定方法（第２発明）。
【００１２】鋼板の上下動による、鋼板とＸ線発生装
置およびＸ線検出器との距離の変動を常時モニタして一
定に保持することを特徴とする第１発明または第２発明
に記載の鋼板の酸化スケールの組成・厚さの測定方法
（第３発明）。
置およびＸ線検出器との距離の変動を常時モニタして一
定に保持することを特徴とする第１発明または第２発明
に記載の鋼板の酸化スケールの組成・厚さの測定方法
（第３発明）。
【００１３】Ｘ線発生装置およびＸ線検出器を熱膨張
係数の小さい合金製の構造物で支持し、温度変化による
鋼板、Ｘ線発生装置およびＸ線検出器間の位置関係の変
動を抑制することを特徴とする第１１、２発明または第
３発明に記載の鋼板の酸化スケールの組成・厚さの測定
方法（第４発明）。
係数の小さい合金製の構造物で支持し、温度変化による
鋼板、Ｘ線発生装置およびＸ線検出器間の位置関係の変
動を抑制することを特徴とする第１１、２発明または第
３発明に記載の鋼板の酸化スケールの組成・厚さの測定
方法（第４発明）。
【００１４】回折Ｘ線検出器に取り付けた多数のチャ
ンネルを有する微小検出素子により回折角度の変動を検
出した際に、その変動を圧電素子により補正し、回折Ｘ
線ピークを所定の回折角度で検出することを特徴とする
第１，２，３発明または第４発明に記載の鋼板の酸化ス
ケールの組成・厚さの測定方法（第５発明）。
ンネルを有する微小検出素子により回折角度の変動を検
出した際に、その変動を圧電素子により補正し、回折Ｘ
線ピークを所定の回折角度で検出することを特徴とする
第１，２，３発明または第４発明に記載の鋼板の酸化ス
ケールの組成・厚さの測定方法（第５発明）。
【００１５】Feの特定回折Ｘ線ピークの位置のずれを
分光器にそなえつけられた多数のチャンネルを有する微
小Ｘ線検出素子により検出することにより、鋼板の温度
変化および振動による回折Ｘ線ピーク位置の変動を補正
する第１，２，３，４発明または第５発明に記載の鋼板
の酸化スケールの組成・厚さの測定方法（第６発明）。
分光器にそなえつけられた多数のチャンネルを有する微
小Ｘ線検出素子により検出することにより、鋼板の温度
変化および振動による回折Ｘ線ピーク位置の変動を補正
する第１，２，３，４発明または第５発明に記載の鋼板
の酸化スケールの組成・厚さの測定方法（第６発明）。
【００１６】鋼板表面にＸ線を照射するＸ線発生装置
および鋼板表面から放射される多数の回折Ｘ線ピーク強
度を同時に検出する多数のＸ線検出器を備える分光器を
支持する、熱膨張係数の小さい合金製の支持台と、分光
器からの多数の回折Ｘ線ピーク強度の情報とあらかじめ
登録されているFeおよびFe酸化物の多数の回折Ｘ線ヒー
ク強度との関係から、酸化スケールの組成・厚さを定量
するワークステーションとからなり、Ｘ線検出器が、そ
の近傍に多数のチャンネルを有する微小Ｘ線検出素子を
備えるとともに、分光器がこれらの微小Ｘ線検出素子か
らの信号により回折Ｘ線ピーク角度の変動を補正する圧
電素子を備え、かつ、支持台が、鋼板の板幅方向に反復
運動する機能と、距離計を備えて常時鋼板との距離をモ
ニタしてその変動を補正する機能とを具備してなる鋼板
の酸化スケールの組成・厚さの測定方法（第７発明）。
および鋼板表面から放射される多数の回折Ｘ線ピーク強
度を同時に検出する多数のＸ線検出器を備える分光器を
支持する、熱膨張係数の小さい合金製の支持台と、分光
器からの多数の回折Ｘ線ピーク強度の情報とあらかじめ
登録されているFeおよびFe酸化物の多数の回折Ｘ線ヒー
ク強度との関係から、酸化スケールの組成・厚さを定量
するワークステーションとからなり、Ｘ線検出器が、そ
の近傍に多数のチャンネルを有する微小Ｘ線検出素子を
備えるとともに、分光器がこれらの微小Ｘ線検出素子か
らの信号により回折Ｘ線ピーク角度の変動を補正する圧
電素子を備え、かつ、支持台が、鋼板の板幅方向に反復
運動する機能と、距離計を備えて常時鋼板との距離をモ
ニタしてその変動を補正する機能とを具備してなる鋼板
の酸化スケールの組成・厚さの測定方法（第７発明）。
【００１７】ここで、Feの特定回折Ｘ線ピークとは、強
度の強い(110) ，(200) あるいは(211) 面を測定するの
が好適である。
度の強い(110) ，(200) あるいは(211) 面を測定するの
が好適である。
【００１８】
【発明の実施の形態】以下、この発明をより詳細に説明
する。この発明は、前記したように、主として製造工程
中にある走行する鋼板の表面に大強度のＸ線を照射し、
Feおよび種々のFe酸化物の回折Ｘ線ピーク強度を同時に
測定して酸化スケールの組成・厚さを制度よく迅速に定
量するものであり、定量したこれらの値を指標として、
酸化スケール除去条件の最適化を実現させるものであ
る。
する。この発明は、前記したように、主として製造工程
中にある走行する鋼板の表面に大強度のＸ線を照射し、
Feおよび種々のFe酸化物の回折Ｘ線ピーク強度を同時に
測定して酸化スケールの組成・厚さを制度よく迅速に定
量するものであり、定量したこれらの値を指標として、
酸化スケール除去条件の最適化を実現させるものであ
る。
【００１９】すなわち、鋼板から放射される回折Ｘ線ピ
ークを多数のＸ線検出器で検出するので、Feおよび種々
のFe酸化物の多数の回折Ｘ線ピークを同時に測定するこ
とができ、これらの測定した情報を、αFeおよび種々の
Fe酸化物の多数の回折Ｘ線ピークと、それらの回折Ｘ線
ピーク強度と酸化スケール厚さとの関係があらかじめ登
録されているワークステーションに投入することで、瞬
時に酸化スケールの組成・厚さが定量できることにな
る。
ークを多数のＸ線検出器で検出するので、Feおよび種々
のFe酸化物の多数の回折Ｘ線ピークを同時に測定するこ
とができ、これらの測定した情報を、αFeおよび種々の
Fe酸化物の多数の回折Ｘ線ピークと、それらの回折Ｘ線
ピーク強度と酸化スケール厚さとの関係があらかじめ登
録されているワークステーションに投入することで、瞬
時に酸化スケールの組成・厚さが定量できることにな
る。
【００２０】ここで、酸化スケールの組成・厚さの測定
に回折Ｘ線を用いることの利点は、蛍光Ｘ線法と異な
り、酸化物の種類を分別できることと、Ｘ線強度が安定
していることである。
に回折Ｘ線を用いることの利点は、蛍光Ｘ線法と異な
り、酸化物の種類を分別できることと、Ｘ線強度が安定
していることである。
【００２１】また、ワークステーションに登録するデー
タは、あらかじめ標準試料を用いて作成された、スケー
ル厚さとＸ線強度との関係（検量線）でよい。
タは、あらかじめ標準試料を用いて作成された、スケー
ル厚さとＸ線強度との関係（検量線）でよい。
【００２２】つづいて、ワークステーションで定量した
酸化スケールの組成・厚さをプロセスコンピュータに投
入し、種々の酸化スケールの除去方法（高圧水噴射法、
硫酸や塩酸に代表される酸洗法、機械的方法）に合わせ
て最適な酸化スケールの除去条件を決定することがで
き、さらにプロスコンピュータに酸化スケール除去工程
へ最適除去条件を指示する機能を持たせれば、酸化スケ
ール除去条件の自動制御が可能になる。
酸化スケールの組成・厚さをプロセスコンピュータに投
入し、種々の酸化スケールの除去方法（高圧水噴射法、
硫酸や塩酸に代表される酸洗法、機械的方法）に合わせ
て最適な酸化スケールの除去条件を決定することがで
き、さらにプロスコンピュータに酸化スケール除去工程
へ最適除去条件を指示する機能を持たせれば、酸化スケ
ール除去条件の自動制御が可能になる。
【００２３】つぎに、最適な酸化スケールの除去条件を
決定するためには、酸化スケールの組成・厚さの測定制
度を向上させることが重要である。この発明では、以下
に列記する手法により測定制度を向上させることができ
る。
決定するためには、酸化スケールの組成・厚さの測定制
度を向上させることが重要である。この発明では、以下
に列記する手法により測定制度を向上させることができ
る。
【００２４】・鋼板の酸化スケールの組成と厚さは、そ
の板幅方向にもばらつきがある。そこで、Ｘ線発生装置
とＸ線検出器とを支持する支持台を高速で板幅方向に反
復運動させて板幅方向の各回折Ｘ線ピーク強度を測定
し、これらのデータの代表値をとることで、より的確な
酸化スケールの除去条件を決定することができる。
の板幅方向にもばらつきがある。そこで、Ｘ線発生装置
とＸ線検出器とを支持する支持台を高速で板幅方向に反
復運動させて板幅方向の各回折Ｘ線ピーク強度を測定
し、これらのデータの代表値をとることで、より的確な
酸化スケールの除去条件を決定することができる。
【００２５】・Ｘ線発生装置とＸ線検出器とを支持する
支持台を熱膨張係数の小さい合金製とすることで周辺温
度変化による鋼板、Ｘ線発生装置およびＸ線検出器間の
変動を減少でき、周辺温度変化による測定制度の低下を
抑制できる。
支持台を熱膨張係数の小さい合金製とすることで周辺温
度変化による鋼板、Ｘ線発生装置およびＸ線検出器間の
変動を減少でき、周辺温度変化による測定制度の低下を
抑制できる。
【００２６】・製造工程中の走行する鋼板は上下動す
る。そこで、支持台に距離センサを付けて常時モニタ
し、鋼板との距離が許容範囲を超えたとき瞬時に支持台
を変化させることで、上下動によるＸ線発生装置および
Ｘ線検出器と鋼板との距離の変化による測定精度の低下
を防止できる。
る。そこで、支持台に距離センサを付けて常時モニタ
し、鋼板との距離が許容範囲を超えたとき瞬時に支持台
を変化させることで、上下動によるＸ線発生装置および
Ｘ線検出器と鋼板との距離の変化による測定精度の低下
を防止できる。
【００２７】・Ｘ線検出器が主とするＸ線検出器の近傍
に多数のチャンネルを有する微小Ｘ線検出素子を配し
て、回折Ｘ線角度の変動を検知し、その変動を圧電素子
により補正することで、より正確な測定精度を得ること
ができる。
に多数のチャンネルを有する微小Ｘ線検出素子を配し
て、回折Ｘ線角度の変動を検知し、その変動を圧電素子
により補正することで、より正確な測定精度を得ること
ができる。
【００２８】検出されたFeの特定回折Ｘ線ピークにより
鋼板の温度変化および振動による回折Ｘ線ピーク位置の
変動を補正することで、より正確な測定精度が得られ
る。
鋼板の温度変化および振動による回折Ｘ線ピーク位置の
変動を補正することで、より正確な測定精度が得られ
る。
【００２９】かくして、この発明では、製造工程中の走
行する鋼板であっても、その酸化スケールの組成と厚さ
を正確かつ迅速に測定できるので、それらの測定結果を
指標として即座に最適な酸化スケールの除去条件が決定
できる。したがって、インラインの酸化スケール除去工
程に適用でき、オーバアクションになることなく酸化ス
ケール残りのない酸化スケール除去条件のフィードフォ
ワードが可能になる。
行する鋼板であっても、その酸化スケールの組成と厚さ
を正確かつ迅速に測定できるので、それらの測定結果を
指標として即座に最適な酸化スケールの除去条件が決定
できる。したがって、インラインの酸化スケール除去工
程に適用でき、オーバアクションになることなく酸化ス
ケール残りのない酸化スケール除去条件のフィードフォ
ワードが可能になる。
【００３０】
【実施例】この発明の実施態様を図面にもとづいて以下
に述べる。
に述べる。
【００３１】図１は、この発明に適合する酸化スケール
の組成・厚さの測定装置の一例を示す説明図である。図
１において、１はＸ線発生装置、２は多数のＸ線検出器
等を備える分光器、３はＸ線発生装置１および分光器２
の支持台、４は鋼板の板幅方向に延びる支持台３用のレ
ール、５はデータ解析用のワークステーションである。
また、６はプロセスコンピュータ、７は鋼板および８は
鋼板案内用のロールである。
の組成・厚さの測定装置の一例を示す説明図である。図
１において、１はＸ線発生装置、２は多数のＸ線検出器
等を備える分光器、３はＸ線発生装置１および分光器２
の支持台、４は鋼板の板幅方向に延びる支持台３用のレ
ール、５はデータ解析用のワークステーションである。
また、６はプロセスコンピュータ、７は鋼板および８は
鋼板案内用のロールである。
【００３２】Ｘ線発生装置１から鋼板７の表面にＸ線が
照射され、鋼板７の表面から放射される多数の回折Ｘ線
ピークをＸ線検出器を備える分光器２で検出し、これら
の検出したデータを、データ解析用のワークステーショ
ン５で多数の解析Ｘ線ピークとそれらの強度とから酸化
スケールの組成と厚さとを定量する。
照射され、鋼板７の表面から放射される多数の回折Ｘ線
ピークをＸ線検出器を備える分光器２で検出し、これら
の検出したデータを、データ解析用のワークステーショ
ン５で多数の解析Ｘ線ピークとそれらの強度とから酸化
スケールの組成と厚さとを定量する。
【００３３】その際、鋼板７は比較的幅が広いので、板
幅方向で酸化スケールの組成や厚さが異なる可能性があ
るため、Ｘ線発生装置１および分光器２の支持台３は、
レール４の上を往復運動させる。また、支持台３は熱膨
張係数の非常に小さい合金製とすることで、温度変化に
よる鋼板７、Ｘ線発生装置１および分光器２の光学的配
置の変動を極力小さくできる。さらに、支持台３に距離
センサ（図示省略）を設置し、通板する鋼板７の上下動
をモニタし、その変動が許容範囲を超えた場合、支持台
３に備えた高さ調整装置（図示省略）により、上下動に
よる変動を瞬時に補正する。
幅方向で酸化スケールの組成や厚さが異なる可能性があ
るため、Ｘ線発生装置１および分光器２の支持台３は、
レール４の上を往復運動させる。また、支持台３は熱膨
張係数の非常に小さい合金製とすることで、温度変化に
よる鋼板７、Ｘ線発生装置１および分光器２の光学的配
置の変動を極力小さくできる。さらに、支持台３に距離
センサ（図示省略）を設置し、通板する鋼板７の上下動
をモニタし、その変動が許容範囲を超えた場合、支持台
３に備えた高さ調整装置（図示省略）により、上下動に
よる変動を瞬時に補正する。
【００３４】加えて、分光器２には、Feの特定回折線ピ
ークにより、鋼板７の温度変化および振動による回折Ｘ
線ピーク位置の変動を補正する機能をもたせる。すなわ
ち、分光器２を圧電素子等で最適な位置（初期位置）に
微動させる。
ークにより、鋼板７の温度変化および振動による回折Ｘ
線ピーク位置の変動を補正する機能をもたせる。すなわ
ち、分光器２を圧電素子等で最適な位置（初期位置）に
微動させる。
【００３５】これらは、走行する鋼板のオンラインでの
測定において、その測定精度を向上するために極めて重
要である。
測定において、その測定精度を向上するために極めて重
要である。
【００３６】ついで、図２は、この発明に適合する分光
器の説明図で、(a) は側面図、(b)は(a) 図のＡ−Ａ′
矢視図である。
器の説明図で、(a) は側面図、(b)は(a) 図のＡ−Ａ′
矢視図である。
【００３７】これらの図において、２は分光器、９，10
および11はＸ線検出器、12はＸ線検出位置を補正するた
めの多数のチャンネルを有する微小X 線検出素子であ
る。
および11はＸ線検出器、12はＸ線検出位置を補正するた
めの多数のチャンネルを有する微小X 線検出素子であ
る。
【００３８】この分光器２では、分光器２に備え付けら
れているＸ線検出器９，10および11で鋼板７から放射さ
れる回折Ｘ線のうちから目的とするそれぞれの回折Ｘ線
ピークを検出する。微小Ｘ線検出素子12は、例えば微小
なフォトダイオードを回折角度方向に並べたもので、所
定のチャンネルでＸ線強度が最大になるようにモニタす
る。この微小Ｘ線検出素子12により、回折Ｘ線ピークの
ずれがモニタされた場合、分光器２に備え付けられてい
る高速で動く圧電素子（図示省略）により、分光器２の
位置を補正する。
れているＸ線検出器９，10および11で鋼板７から放射さ
れる回折Ｘ線のうちから目的とするそれぞれの回折Ｘ線
ピークを検出する。微小Ｘ線検出素子12は、例えば微小
なフォトダイオードを回折角度方向に並べたもので、所
定のチャンネルでＸ線強度が最大になるようにモニタす
る。この微小Ｘ線検出素子12により、回折Ｘ線ピークの
ずれがモニタされた場合、分光器２に備え付けられてい
る高速で動く圧電素子（図示省略）により、分光器２の
位置を補正する。
【００３９】かくして、ワークステーション５で得られ
たデータは、鋼板の酸化スケール除去条件をフィードフ
ォワードするための指標として、プロセスコンピュータ
６に転送され、ここで最適酸化スケール除去条件が決定
される。
たデータは、鋼板の酸化スケール除去条件をフィードフ
ォワードするための指標として、プロセスコンピュータ
６に転送され、ここで最適酸化スケール除去条件が決定
される。
【００４０】つぎに、Ｃ：0.002 atom％、Si：1.0 atom
％、Mn：1.0 atom％を含有する鋼スラブを素材として、
熱間圧延したのち、鋼板表面に高圧水を噴射して一次ス
ケールを除去しコイルに巻取る工程の、圧延終了後から
コイルに巻取るまでの間において、走行中の酸化スケー
ルを有する鋼板、酸化スケールを除去した各鋼板につい
て、上記した装置によりαFeおよびFe酸化物の回折Ｘ線
スペクトルの測定をそれぞれ行った。
％、Mn：1.0 atom％を含有する鋼スラブを素材として、
熱間圧延したのち、鋼板表面に高圧水を噴射して一次ス
ケールを除去しコイルに巻取る工程の、圧延終了後から
コイルに巻取るまでの間において、走行中の酸化スケー
ルを有する鋼板、酸化スケールを除去した各鋼板につい
て、上記した装置によりαFeおよびFe酸化物の回折Ｘ線
スペクトルの測定をそれぞれ行った。
【００４１】酸化スケールを除去した鋼板のαFeの回折
Ｘ線スペクトルのグラフを図３に示し、酸化スケールを
有する鋼板のαFeおよびFe酸化物の回折Ｘ線スペクトル
のグラフを図４に示す。これらの図から明らかなよう
に、図３に比し図４のαFe回折Ｘ線ピーク強度は減少し
ており、酸化スケールがαFe回折Ｘ線ピーク強度の減少
に影響していることが分る。
Ｘ線スペクトルのグラフを図３に示し、酸化スケールを
有する鋼板のαFeおよびFe酸化物の回折Ｘ線スペクトル
のグラフを図４に示す。これらの図から明らかなよう
に、図３に比し図４のαFe回折Ｘ線ピーク強度は減少し
ており、酸化スケールがαFe回折Ｘ線ピーク強度の減少
に影響していることが分る。
【００４２】ついで、上記と同様の素材を用いて熱間圧
延した酸化スケール厚さの異なる鋼板について測定し
た、酸化スケール厚さと回折Ｘ線ピーク強度との関係の
グラフを図５に示す。図５から明らかなように、酸化ス
ケール厚さが増加すると、αFeの回折Ｘ線ピーク強度は
減少するが、Fe酸化物ＡおよびＢの回折Ｘ線ピーク強度
は増加している。
延した酸化スケール厚さの異なる鋼板について測定し
た、酸化スケール厚さと回折Ｘ線ピーク強度との関係の
グラフを図５に示す。図５から明らかなように、酸化ス
ケール厚さが増加すると、αFeの回折Ｘ線ピーク強度は
減少するが、Fe酸化物ＡおよびＢの回折Ｘ線ピーク強度
は増加している。
【００４３】このとき、Fe酸化物Ａについて、その厚
さ：ｔとその回折Ｘ線ピーク強度：Ｉとの関係は下記式
（１）のようになる。 Ｉ＝ａ（１−ｅ-bt ) ---（１） ここで、ａ：定数 ｂ：定数
さ：ｔとその回折Ｘ線ピーク強度：Ｉとの関係は下記式
（１）のようになる。 Ｉ＝ａ（１−ｅ-bt ) ---（１） ここで、ａ：定数 ｂ：定数
【００４４】しがって、Fe酸化物Ｂについても同様の式
が成立し、これらの式をワークステーション５に登録し
ておけば、Fe酸化物ＡおよびＢの回折Ｘ線ピーク強度を
検出することで酸化スケール厚さを知ることができる。
が成立し、これらの式をワークステーション５に登録し
ておけば、Fe酸化物ＡおよびＢの回折Ｘ線ピーク強度を
検出することで酸化スケール厚さを知ることができる。
【００４５】
【発明の効果】この発明は、Ｘ線を鋼板表面に照射し、
鋼板表面からのFeおよび種々のFe酸化物の回折Ｘ線ピー
クを同時に検出して酸化スケールの組成と厚さとを定量
するものであり、この発明によれば、製造工程中の走行
する鋼板に適用しても、板幅方向の酸化スケールの組成
および厚さのばらつき、走行する鋼板の上下動および温
度変化などにも対応して補正することが可能であり、迅
速かつ正確に酸化スケールの組成・厚さを定量できるの
で、最適酸化スケール除去条件を決定する指標として好
適であり、その除去条件をフィードフォワードすれば、
鋼板の生産性および作業能率の向上に大きく寄与でき
る。
鋼板表面からのFeおよび種々のFe酸化物の回折Ｘ線ピー
クを同時に検出して酸化スケールの組成と厚さとを定量
するものであり、この発明によれば、製造工程中の走行
する鋼板に適用しても、板幅方向の酸化スケールの組成
および厚さのばらつき、走行する鋼板の上下動および温
度変化などにも対応して補正することが可能であり、迅
速かつ正確に酸化スケールの組成・厚さを定量できるの
で、最適酸化スケール除去条件を決定する指標として好
適であり、その除去条件をフィードフォワードすれば、
鋼板の生産性および作業能率の向上に大きく寄与でき
る。
【図１】この発明に適合する酸化スケールの組成・厚さ
の測定装置の一例を示す説明図である。
の測定装置の一例を示す説明図である。
【図２】この発明に適合する分光器の説明図である。
(a) は側面図である。(b) は(a) 図のＡ−Ａ′矢視図で
ある。
(a) は側面図である。(b) は(a) 図のＡ−Ａ′矢視図で
ある。
【図３】酸化スケールを除去した鋼板のαFeの回折Ｘ線
スペクトルのグラフである。
スペクトルのグラフである。
【図４】酸化スケールを有する鋼板のαFeおよび種々の
Fe酸化物の回折Ｘ線スペクトルのグラフである。
Fe酸化物の回折Ｘ線スペクトルのグラフである。
【図５】酸化スケール厚さと回折Ｘ線ピーク強度との関
係のグラフである。
係のグラフである。
１ Ｘ線発生装置 ２ 分光器 ３ 支持台 ４ レール ５ ワークステーション ６ プロセスコンピュータ ７ 鋼板 ８ ロール ９，10，11 Ｘ線検出器 12 微小Ｘ線検出素子
Claims (7)
- 【請求項１】 Ｘ線発生装置からＸ線を鋼板表面に照射
し、鋼板表面から放射されるFeおよび種々のFe酸化物の
多数の回折Ｘ線ピーク強度をＸ線検出器により検出し、
それの回折Ｘ線ピーク強度とあらかじめ登録されている
Feおよび種々のFe酸化物の多くの回折Ｘ線ピーク強度と
をもとにして、酸化スケールの組成・厚さを定量するこ
とを特徴とする鋼板の酸化スケールの組成・厚さの測定
方法。 - 【請求項２】 Ｘ線発生装置およびＸ線検出器を同時に
鋼板の板幅方向に高速で反復運動させ、板幅方向の酸化
スケールの組成および厚さのばらつきを測定することを
特徴とする請求項１に記載の鋼板の酸化スケールの組成
・厚さの測定方法。 - 【請求項３】 鋼板の上下動による、鋼板とＸ線発生装
置およびＸ線検出器との距離の変動を常時モニタして一
定に保持することを特徴とする請求項１または２に記載
の鋼板の酸化スケールの組成・厚さの測定方法。 - 【請求項４】 Ｘ線発生装置およびＸ線検出器を熱膨張
係数の小さい合金製の構造物で支持し、温度変化による
鋼板、Ｘ線発生装置およびＸ線検出器間の位置関係の変
動を抑制することを特徴とする請求項１、２または３に
記載の鋼板の酸化スケールの組成・厚さの測定方法。 - 【請求項５】 回折Ｘ線検出器に取り付けた多数のチャ
ンネルを有する微小検出素子により回折角度の変動を検
出した際に、その変動を圧電素子により補正し、回折Ｘ
線ピークを所定の回折角度で検出することを特徴とする
請求項１，２，３または４に記載の鋼板の酸化スケール
の組成・厚さの測定方法。 - 【請求項６】 Feの特定回折Ｘ線ピークにより、鋼板の
温度変化および振動による回折Ｘ線ピーク位置の変動を
補正する請求項１，２，３，４または５に記載の鋼板の
酸化スケールの組成・厚さの測定方法。 - 【請求項７】 鋼板表面にＸ線を照射するＸ線発生装置
および鋼板表面から放射される多数の回折Ｘ線ピーク強
度を同時に検出する多数のＸ線検出器を備える分光器を
支持する、熱膨張係数の小さい合金製の支持台と、分光
器からの多数の回折Ｘ線ピーク強度の情報とあらかじめ
登録されているFeおよびFe酸化物の多数の回折Ｘ線ピー
ク強度との関係から、酸化スケールの組成・厚さを定量
するワークステーションとからなり、 Ｘ線検出器が、その近傍に多数のチャンネルを有する微
小Ｘ線検出素子を備えるとともに、分光器がこれらの微
小Ｘ線検出素子からの信号により回折Ｘ線ピーク角度の
変動を補正する圧電素子を備え、 かつ、支持台が、鋼板の板幅方向に反復運動する機能
と、距離計を備えて常時鋼板との距離をモニタしてその
変動を補正する機能とを具備してなる鋼板の酸化スケー
ルの組成・厚さの測定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9083587A JPH10282020A (ja) | 1997-04-02 | 1997-04-02 | 鋼板の酸化スケールの組成・厚さの測定方法とその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9083587A JPH10282020A (ja) | 1997-04-02 | 1997-04-02 | 鋼板の酸化スケールの組成・厚さの測定方法とその装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10282020A true JPH10282020A (ja) | 1998-10-23 |
Family
ID=13806635
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9083587A Withdrawn JPH10282020A (ja) | 1997-04-02 | 1997-04-02 | 鋼板の酸化スケールの組成・厚さの測定方法とその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10282020A (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1906174A1 (de) * | 2006-09-29 | 2008-04-02 | Heinz Ehgartner Gesellschaft m.b.h. | Verfahren zur Ermittlung eines Härteprofils in einsatzgehärtetem Stahl |
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| US11906880B2 (en) | 2018-03-23 | 2024-02-20 | Fujifilm Corporation | Cam follower and lens barrel |
-
1997
- 1997-04-02 JP JP9083587A patent/JPH10282020A/ja not_active Withdrawn
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20040706 |