JPS5965201A

JPS5965201A - 形状検出装置

Info

Publication number: JPS5965201A
Application number: JP17461482A
Authority: JP
Inventors: Masaaki Nakajima; 正明中島
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1982-10-06
Filing date: 1982-10-06
Publication date: 1984-04-13

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】１〔発明の利用分野〕本発明は、板状の金属材（被検材）の形状全検出する形
状検出器に関する。

（従来技勘〕磁気応用の形状検出装置として、被検月の板幅方向と被
検材の移動方向の磁気異方性を利用したものが知られて
いる。これは、一般に磁歪式の形状検出装置と呼ばれて
いる。との原理は、被検材の内部応力により４ｊ１１気
特性が変化（透磁率が変化）することを利用し、被検拐
の横断方向（板幅方向）と移動方向との磁束の変化の違
いを応力の変化として把えるものである。この場合、被
検拐の移動に能なって発生する被検刊の振動や検出部の
据伺梢度等によって、被検拐と検出部との間のギャップ
の変動が生じ、この変動が大きな外乱となって検出信号
ｔよ大きなノイズを含む。

〔発明の目的〕

本発明は、被検拐の振動等によるギャップ変動の影響を
除去しうる形状検出装置を提供すること′Ｃある。

〔発明の概要〕

本発明では、形状俵用センサの検出コイルヶ励振する発
掘器の発振周波数を被倹拐に渦電流を発生されるために
必茨な商い周波数とし、検出コイルが渦電流の変動を把
えるようにし、この検出コイルで４突出されたセンサ４
莢出信号に含′まれる検出センサと被検材とのギヤツブ
変＠全除去するために、信号処理部には、センサ検出信
号の同期検波を行なう手段と、この同期検波位相を調整
するだめの位相分離手段とを設けている。

〔発明の夾）刊）列〕

金属板拐の形状の良否は、品質を決める重要なポイント
になっている。金属板材は、圧延後にて圧延製造される
のが普通である。圧延後の板材形状は、第１図のａ−、
−Ｃに示される形状となる。ａの如き平坦な形状、ｂの
如き中央部が伸びて凹凸が生じる腹伸び形状、およびＣ
の如き板のｙ帽ｒＡが伸びて凹凸が生じる耳伸び形状に
大別できる。第１図のす、ｃに示される如き形状は、ａ
にボされるμ［１き平坦な形状Ｋ　ｍｌＪ　＋卸される
が、この制帥には吊装置の配置Ｙ・ｌｌを示す。１ｅよ
圧延後、２は圧延イ３（被検劇）、３はデフレクタロー
ル、４は巻取機であり、５が形状検出装置の形状俵用部
である。

この伝田部５はａ数個のセンサで構成され、圧延′４４
の下にギャップ５〜１０１廁隔又で設置される。

第３図に示すように、この検を１郎５は、圧延（４の板
幅方向（横断方間）に配された複数個の形状測用センサ
で構成される。

第４図〜第７図に、木兄り」で用いられる形状測用セン
サの一例を示す。第４図において、６は５字形状のコア
であり、渦屯流損失會少なくするためフェライトが用い
られる。７Ｇ、励磁コイルであ９１発振器から励磁峨流
の供給を受けて被検拐を１７ｉ＋Ｊ磁する。８と９は検
出コイルであシ、９は板幅方向のコア端部に巻かれ、９
は移動方向のコア端部に巻かれる。このようなセンサは
、第５図に示すように、圧延材２の下部に設置される。

第６１凶は、圧ｖｔ月２の下方向からみた配置図である
。励磁コイル７による磁束は、移動方向と板幅方向に分
かれて分布し、夫々の検出コイル８と９が夫々の方間で
の信号ｆ：恢測用る。第７図にこの形状検出センサの電
気結線図を示す。励磁コイル７は、発振器１１によシ励
イ直される。検出コイル８と９は差動に接続され、両者
の差分を出力するようになっている。これは、両方向の
応力差分のみを出力することを慧味する。１２は増＠器
である。発振器１１は、渦電流を発生させるに十分な周
波数の１助イ滋亀匝を出力する。周波数・帯としては、
１０ＫＨ２〜５００１（）ＩＺが選択されることが、小
ノ杉、高効率という閣で好ましい。

さて、本発明の一実施例全第７図を用いて説明する。第
８商において、１１は発掘器であり、１０は形状検出セ
ンサを示す。ここでは、説明をｎｒｊ単にするため、形
状検出センサは１１固として説明するが、実際にはこの
ようなセンサ１０力；被検刊の横断方向に複数個配置さ
ｉしており、夫々のセンサの出力は時分割的に信号処理
部に八ツｊされて処理される。１２は増幅器でおり、セ
ンサの出力信号と後述する自動ノ（ランス１回路１４の
出）〕との差分を増幅する。１４は自動ノ（ランス回路
でめり、発振器１１の父流信号をリファレンスとして同
期、検波を行ない、その出力により増幅器１２に供給し
て、検出信号を打消すようにしている。１５は同期検波
回路を示し、増幅器１２の出力を入力として、この人力
信号の同期検波を行なって、検波された直流信号を出力
する。１６は位相＠路を示し、基準となる発振器１１の
出力を人力し、（の基早位相をもとに、この位相をａ４
整して１司期倹波のタイミングを同期検波回路に与える
位オ目分肉体の磯Ｉけ有する。１７はゲイン−姫１朗路
でおる。第７図において、被検材が形状検出センサ１０
の設置位置を通過し始めると、横用コイル間の検出１言
号差（応力差に対応する。）を増１１１Ｈｆ１２に出フ
ｊする。この検出信号は微弱であυ、また検出コイのへ間の電気的アンノ（ランスや、ｒａ１区状態によるオ
フセットエラーなどのノイズを含む。増Ｉ＠器１２には
、自動バランス回路１４の信号カニ入力され、被検材の
応力差が零の状態で」胃幅暑謹出ブｊ力五零となるよう
になっている。自動）（ランス１回路１４は、発振器１
１の出力である交流１ａ号金人力し、この（Ｍ弼の移イ
１」とゲイン調整をＪ管幅器出力を用いて行ない、移相
とゲイン調三証された信号（交流４６号）を増幅器１２
に力え、検出コ・イルからの信号に含まれるノイズ奮打
消す。バランス後の信号は、かなりノイズ分のＩ？Ａ去
が行なわれているりれども、ギヤツブｆ動等のノイズが
まだ含１れている。バランス後の１１号は、同期増幅１
１Ｇ１３に与えられ、ここでムシ不敵にかかる１６６構
成のみが取出さ才する。

この屑奉波に３構成分は同期検波回路１５に入力され、
ここで同期検波される。この同期検波は、移相量ｉｔ′
６１６の出力に依存する。移相回路１６は、応力差に基
づく信号のみを取出し、被検材と形状検出センサとの間
のギャップ変動によるノイズ分を分離する位相分離手段
である。同期倹彼回１ｉ１５の出力は、ゲイン調整回路
１７に与えられ、ここでゲイン、、Ｊ１４量がなされて
形状検出信号として出力さＩする。ゲイン調整回ドロ１
７では、微少変動分をｕｏ（分平滑踵この平滑信号金形
状を表わす）くラメータである急ｌ唆度への変換を行な
う。

さて、次に、第８図の構成において、ギヤツブ変！１！
Ｉｌ信号と応力差信号との分臘企どのように行なうのか
について第９，１０図を用いて説明する。

２つの凶において、Ｘ方向が応力信号方向、Ｙ方向がギ
ャップ変動方向を示す。、１ｌｌｉ店、同期検波回路１
５の出力は、第９図のように、ギヤツブ変動成分と応力
差成分とがＸ−Ｙに対して異なった方向に茨われる。ぞ
こで、移相量ｉｌ！Ｍ１６の移相量を調整すｔしば、極
座標が回転し、４１０図のようにすることができる。つ
まり、ギヤツブ変動成分をＹ軸に合せ、応力差信号成分
をＸ輔に合せるように移相量を調節する。したかつ−〔
、応力差信号は、Ｘ軸方面分のみとなｐｌこの方向の成
分のみを取出すことでキャップ変動１ｄ号を取斥くこと
ができる。４１１図は、応力差に対するＸ軸方向の信号
を示すものである。応力の変動に対して、Ｘ軸方同１６
号がほぼ比的していることは明らかでりる。

なお、上述の実施例では、形状検出センサはＬ字形のコ
ア金柑いたもので説明したが、本発明はこれに限定され
ない。板嘱方同の応力と移動方向の１６カとの差１６号
を渦ｆＡｆ、によりピックアップする形状検出センサは
、本発明に採用可能である。例えば、十字形のコア全市
する第１２図の如き構成の形状検出センサも利用できる
。この図において、６ｔま十字形のフェライトコア、７
は励磁コイル、８ａと８Ｍよ′：ｆＢＬ検Ｉの偵すｉ方
向の検出コイル、９ａと９ｂは彼、び拐の移動方向の検
出コイルである。接１光としては、検出コイル８ａと８
ｂｉシリーズに接続し、検出コイル９ａと９ｂｉシリー
ズに接υしし、史に８ａと８ｂが接続されたものと９３
と９ｂが接続されたものとは差動的に接続される。この
十字形のセンサを用いた場合、被検材の振動及び１貝き
に対するノイズ除去効果が太きいが、寸法的にはＬ字形
のものに比し大きくなる。

〔元明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、被憾材の（辰動や
１頃さによるギャップの変動によるノイズを除去できる
ので、Ｍｇ度の形状検出装置を実現できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は形状を説明するための図、第２図と第３図は形
状検出装置の配置を説明するだめの図、第４図〜第７図
は形状検出センサの構造金量す図、第８図は本発明の一
大施例を示す図、第９図〜第１１図は本発明の動作説明
図、第１２図は形状検出センサの構造を示す図である。２・・・仮検材（圧延材）、５・・・形状検出部、６・
・・コア、７・・・励磁コイル、８と９・・・検出コイ
ル、１０・・・形状検出センサ、１１・・・発振器、１
２・・・ｊ曽１陥器、１３・・・同調増幅器、１４・・
・自動ノ（ランス回路、１５・・・同期検波回路、−１
６・・・位相回路、１７・・・し詰　ｌｆＪ第　２　囲Ｖ−Ｊ　３　図第４ｆＪｉ５　ロ第　７図Ｚ９肥　　　　　Ｙｌａｍ４− 第　／／　　ｆＢ ′！Ｊ／２　／ｌＺ７

Claims

【特許請求の範囲】

１、被検材の板幅方向に複数個配置される形状検出セン
サと、該センサの検出信号を処理して形状検出信号を出
力する信号処理部とで構成される形状検出装置において
、前記形状検出センサは、被検材に渦′鑞流を発生させ
るための発振器からの信号で励磁される励磁コイルと、
前記被検材の板幅方向および移動方向についての前記渦
電流の変動の差１６号をセンサ検出信号として出力する
ように配置４される検出コイルとで構成されており、前
記堵号処理部は、前記センサ検出信号を同期検波して出
力する同期検波手段と、前記発振器の発振出力を入力し
て該発振出力を基準位相とし、該基準位相をもとに該位
相ｉｆ化させ前記同期検波手段に与える位相分離手段と
で構成され、前記同期検波後の信号を形状検出信号とし
て利用することを待機とする形状検出装置。