JPS5987302A - 金属体の渦流式変位測定方法 - Google Patents
金属体の渦流式変位測定方法Info
- Publication number
- JPS5987302A JPS5987302A JP19806982A JP19806982A JPS5987302A JP S5987302 A JPS5987302 A JP S5987302A JP 19806982 A JP19806982 A JP 19806982A JP 19806982 A JP19806982 A JP 19806982A JP S5987302 A JPS5987302 A JP S5987302A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- displacement
- depth
- eddy current
- roll
- metallic body
- Prior art date
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- Pending
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- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、導電性金属体、たとえば金属ロールの形状の
検知の把握に当って金属ロール表面との間の距離を測定
するだめの渦流式変位測定方法に関する。
検知の把握に当って金属ロール表面との間の距離を測定
するだめの渦流式変位測定方法に関する。
金属ロールの表面形状を検知するに際して、種々の方法
が考えられるが、たとえば連続鋳造工程におけるがイド
ロール（エプロンロール）ｌ象とし、かつオンラインで
測定することを目的とする場合には、メンテナンスが殆
んど不要である点を考えると、渦流式変位計を用い、か
つそれを複数台設置するか、捷たはロール胴長方向に走
査させながら測定するのが都合がよい。
が考えられるが、たとえば連続鋳造工程におけるがイド
ロール（エプロンロール）ｌ象とし、かつオンラインで
測定することを目的とする場合には、メンテナンスが殆
んど不要である点を考えると、渦流式変位計を用い、か
つそれを複数台設置するか、捷たはロール胴長方向に走
査させながら測定するのが都合がよい。
渦流式変位計は、周知のように、センサーの先端に巻回
された検出コイルに、高周波を印加し、導電性対象物に
渦電流を発生させ、この渦電流と高周波によって生ずる
磁場の作用により、検出コイルのインダクタンスが、セ
ンサーと対象物との距離に応じて変化することを利用し
て、その距離を測定するものである。
された検出コイルに、高周波を印加し、導電性対象物に
渦電流を発生させ、この渦電流と高周波によって生ずる
磁場の作用により、検出コイルのインダクタンスが、セ
ンサーと対象物との距離に応じて変化することを利用し
て、その距離を測定するものである。
ところで、前述の連続鋳造用ガイドロールは、経時的に
摩耗するため、その摩耗部分が解消するように研削し所
定のプロフィールとなるよろ修正し、修正後のプロフィ
ールに則ってガイドロール間のギャップ調整の要がある
。この作業をオンラインで行うためには、オンラインで
ロールのプロフィールを検出できることが重要である。
摩耗するため、その摩耗部分が解消するように研削し所
定のプロフィールとなるよろ修正し、修正後のプロフィ
ールに則ってガイドロール間のギャップ調整の要がある
。この作業をオンラインで行うためには、オンラインで
ロールのプロフィールを検出できることが重要である。
このために、前述の渦流式変位計を用いようとするので
あるが、この種のロールでは予め表面部分を強度を増す
ために処理を行っており、また特に加工に伴って表面部
分が疲労し硬化し、組織が変化しているので、電導率が
変化し、正確な変位測定の妨げとなっていた。
あるが、この種のロールでは予め表面部分を強度を増す
ために処理を行っており、また特に加工に伴って表面部
分が疲労し硬化し、組織が変化しているので、電導率が
変化し、正確な変位測定の妨げとなっていた。
すなわち、渦流式変位計の相対出力値は、比抵抗と第１
図のような関係がある。この第１図から、加工疲労によ
ってロール表面の電導率が変化すれば、変位測定の誤差
となることが判る。
図のような関係がある。この第１図から、加工疲労によ
ってロール表面の電導率が変化すれば、変位測定の誤差
となることが判る。
本発明はかかる従来の問題点を解決して、高精度の変位
測定が可能な変位測定方法を提供することにある。
測定が可能な変位測定方法を提供することにある。
この目的の達成のため、本発明導電性金属体に対向して
検出コイルを配置し、その検出コイルに高周波を印加し
て対象金属体に渦電流を発生させて前記検出コイルにあ
られれるインダクタンスに基いて金属体との間の変位を
測定するに際して、同一測定個所において励振周波数を
複数回変えて得た実際の検出コイルからの出力変化と、
既知の当該励振周波数における渦電流の浸入深さとの関
係とから、前記測定個所における金属体の表面下の組織
変化深さによる影響を消去することによって、その測定
個所での測定変位を補正しながら変位を測定する構成と
したものである。
検出コイルを配置し、その検出コイルに高周波を印加し
て対象金属体に渦電流を発生させて前記検出コイルにあ
られれるインダクタンスに基いて金属体との間の変位を
測定するに際して、同一測定個所において励振周波数を
複数回変えて得た実際の検出コイルからの出力変化と、
既知の当該励振周波数における渦電流の浸入深さとの関
係とから、前記測定個所における金属体の表面下の組織
変化深さによる影響を消去することによって、その測定
個所での測定変位を補正しながら変位を測定する構成と
したものである。
この方法の実施に当っての、測定装置の概略が第２図に
示されている。１は導電性金属体、たとえばロールで、
その表面に対向して検出コイル２を有するセンサーが設
けられ、これに発振器３からの高周波が印加される。検
出コイル２にあられれるインダクタンス出力は、検波回
路４、フィルター回路５、対数増巾器６を経て、変位出
力として演算処理装置７に取シ込まれる。壕だ演算処理
装置７の指令によって、発振器３は種々の周波数を発振
する。
示されている。１は導電性金属体、たとえばロールで、
その表面に対向して検出コイル２を有するセンサーが設
けられ、これに発振器３からの高周波が印加される。検
出コイル２にあられれるインダクタンス出力は、検波回
路４、フィルター回路５、対数増巾器６を経て、変位出
力として演算処理装置７に取シ込まれる。壕だ演算処理
装置７の指令によって、発振器３は種々の周波数を発振
する。
ところで、渦電流をロールに与えた場合、その渦電流は
ロールの表面に集中して流れ、内部で急激に減少する。
ロールの表面に集中して流れ、内部で急激に減少する。
この場合、ロールの半径方向の深さＺと、渦電流密度ρ
とは次式の関係を示す。
とは次式の関係を示す。
この（１）式を図示したのが、第３図である。ここで、
σは電導率、μは透磁率、ωは励振周波数である。した
がって、いま同一個所において同一変位を保ちなから励
振周波数を変化させて、変位を測定すると、渦電流の浸
入深さく表面効果に関係）および表面組織の変化の深さ
く電導率）によって、測定変位が変化する。測定変位の
変化の概要は、第４図の通シである。
σは電導率、μは透磁率、ωは励振周波数である。した
がって、いま同一個所において同一変位を保ちなから励
振周波数を変化させて、変位を測定すると、渦電流の浸
入深さく表面効果に関係）および表面組織の変化の深さ
く電導率）によって、測定変位が変化する。測定変位の
変化の概要は、第４図の通シである。
これによって、電導率σの深さ方向２の分布を知ること
ができるので、その分布に基いてあられれた変位出力値
を補正すれば、真の変位Ｘを知ることができる。。
ができるので、その分布に基いてあられれた変位出力値
を補正すれば、真の変位Ｘを知ることができる。。
このような考えの下に、実際は、演算処理装置７に、予
め知っておいた、第５図のように表面組織の変化深さと
、ゲイン補正項と、励振周波数ｆとの相関テーブルを用
意しておき、演算処理装置（５） ７の指令によシ発振器３の励振周波数を変化させ、その
都度変位出力を得て、これを前記相関テーブルと照らし
ながら真の変位を得る。
め知っておいた、第５図のように表面組織の変化深さと
、ゲイン補正項と、励振周波数ｆとの相関テーブルを用
意しておき、演算処理装置（５） ７の指令によシ発振器３の励振周波数を変化させ、その
都度変位出力を得て、これを前記相関テーブルと照らし
ながら真の変位を得る。
たとえば、周波数をｆｌ、 ｆ２． ｆ３と変え、ある
深さにおいて、得られた変位出力ｘｆ１１ ｘｆ２ ｒ
ｘｆ５に対して、相関テーブルからのケ゛イン補正項
Ｇｆ１（ｄ）、Ｇｆ２（ｄ）、Ｇｆ３（ｄ）によって（
２人）〜（２Ｃ）式のように補正し、補正変位Ｘ１＋Ｘ
２＋Ｘ３ｆ［ｌ’得る。
深さにおいて、得られた変位出力ｘｆ１１ ｘｆ２ ｒ
ｘｆ５に対して、相関テーブルからのケ゛イン補正項
Ｇｆ１（ｄ）、Ｇｆ２（ｄ）、Ｇｆ３（ｄ）によって（
２人）〜（２Ｃ）式のように補正し、補正変位Ｘ１＋Ｘ
２＋Ｘ３ｆ［ｌ’得る。
そして、表面組織の変化深さｄをゼロからステップ的に
変化させて、その都度当該深さにおけるゲイン補正項Ｇ
ｆ１（ｄ）、Ｇｆ２（ｄ）、Ｇｆ３（ｄ）を変化させて
、補正変位を演算する。かかる演算によって、補正変位
Ｘ１ ＋ Ｘ２ ｅ Ｘ５がほぼ一致したとき、つまシ
ＸＩ Ｌ；Ｘ２ 哄Ｘ５となった場合、そのｘｆその個
所で（６） の真の変位Ｘとする。
変化させて、その都度当該深さにおけるゲイン補正項Ｇ
ｆ１（ｄ）、Ｇｆ２（ｄ）、Ｇｆ３（ｄ）を変化させて
、補正変位を演算する。かかる演算によって、補正変位
Ｘ１ ＋ Ｘ２ ｅ Ｘ５がほぼ一致したとき、つまシ
ＸＩ Ｌ；Ｘ２ 哄Ｘ５となった場合、そのｘｆその個
所で（６） の真の変位Ｘとする。
これをさらに詳述すると、ある深さｄにおけるゲイン補
正項Ｇは、各周波数において、予め用意された第５図に
示す相関テーブルによって決っている。そして、深さｄ
をゼロからステップ的に変化させ、各深さにおいて、そ
の深さでのゲイン補正項を対応させながら演算して得た
補正変位Ｘ１＋Ｘ２＋Ｘ３が、Ｘ ＋ ＃ Ｘ２ ’；
Ｘ５のとき、つまりｌＸ１−Ｘ２１＜ε、ｌ Ｘ ２
Ｘ３区ε、ｌ Ｘｌ −ｘ３Ｋ ｔ、かつｅ ＝
Ｑのときには、このとき採用されたダイン補正項が、い
ま深さｄをステップ的に変化させて探し求めていた、相
関テーブル上のゲイン補正項に対応することとなる。つ
！シ、第５図のように、ある周波数およびある深さでの
ゲイン補正項は一義的に予め与えられているので、その
ゲイン補正項を、上述のように演算しながら探すのであ
る。かくして、探し求めたゲイン補正項を与える深さｄ
。
正項Ｇは、各周波数において、予め用意された第５図に
示す相関テーブルによって決っている。そして、深さｄ
をゼロからステップ的に変化させ、各深さにおいて、そ
の深さでのゲイン補正項を対応させながら演算して得た
補正変位Ｘ１＋Ｘ２＋Ｘ３が、Ｘ ＋ ＃ Ｘ２ ’；
Ｘ５のとき、つまりｌＸ１−Ｘ２１＜ε、ｌ Ｘ ２
Ｘ３区ε、ｌ Ｘｌ −ｘ３Ｋ ｔ、かつｅ ＝
Ｑのときには、このとき採用されたダイン補正項が、い
ま深さｄをステップ的に変化させて探し求めていた、相
関テーブル上のゲイン補正項に対応することとなる。つ
！シ、第５図のように、ある周波数およびある深さでの
ゲイン補正項は一義的に予め与えられているので、その
ゲイン補正項を、上述のように演算しながら探すのであ
る。かくして、探し求めたゲイン補正項を与える深さｄ
。
におけるゲイン補正項と、そのとき得られた変位出力と
から与えられる。
から与えられる。
としたのは、全く同一となる場合が少いからであるＯ
次に、検出コイル２をロール１の胴長方向に移動させな
がら、上述の演算処理を行い、各位置での真の変位を得
て、結局ロールの表面プロフィールを判断する。勿論、
全胴長方向の各位置での変位出力のサンプリングを全て
終了した後、各位置での変位を演算により求めて、プロ
フィールを決定してもよい。
がら、上述の演算処理を行い、各位置での真の変位を得
て、結局ロールの表面プロフィールを判断する。勿論、
全胴長方向の各位置での変位出力のサンプリングを全て
終了した後、各位置での変位を演算により求めて、プロ
フィールを決定してもよい。
以上の通シ、本発明は、同一測定個所において励振−周
波数を複数回変え、これと既知の当該励振周波数におけ
る渦電流の浸入深さとの関係から、表面下の組織変化深
さによる影響を消去するものであるから、たとえたとえ
ばロールの表面の硬度が変化していたとしても、正確な
変位を得ることができる。
波数を複数回変え、これと既知の当該励振周波数におけ
る渦電流の浸入深さとの関係から、表面下の組織変化深
さによる影響を消去するものであるから、たとえたとえ
ばロールの表面の硬度が変化していたとしても、正確な
変位を得ることができる。
第１図は対象物の電導率変化による感度変化を示す相関
図、第２図は本発明法を実施するだめの概要構成１図、
第３図は深さ〜渦電流密度相関図、第４図は周波数比〜
変位出力相関図、第５図は深さ〜ゲイン−周波数相関図
である。 １・・・導電性金属体（ロール）、２・・・検出コイル
、３・・・発振器、７・・・演算処理装置。 （９） 第１図 Ｊｔ抵ａ％。 第３図 、４ミ島イ？フン薯ミー！！： （Ｅ）第５０ 第２図 第４医 周波数比（％。）
図、第２図は本発明法を実施するだめの概要構成１図、
第３図は深さ〜渦電流密度相関図、第４図は周波数比〜
変位出力相関図、第５図は深さ〜ゲイン−周波数相関図
である。 １・・・導電性金属体（ロール）、２・・・検出コイル
、３・・・発振器、７・・・演算処理装置。 （９） 第１図 Ｊｔ抵ａ％。 第３図 、４ミ島イ？フン薯ミー！！： （Ｅ）第５０ 第２図 第４医 周波数比（％。）
Claims (1)
- （１）導電性金属体に対向して検出コイルを配置し、そ
の検出コイルに高周波を印加して対象金属体に渦電流を
発生させて前記検出コイルにあられれるインダクタンス
に基いて金属体との間の変位を測定するに際して、同一
測定個所において励振周波数を複数回変えて得だ実際の
検出コイルからの出力変化と、既知の当該励振周波数に
おける渦電流の浸入深さとの関係とから、前記測定個所
における金属体の表面下の組織変化深さによる影響を消
去することによって、その測定個所での測定変位を補正
しながら変位を測定することを特徴とする金属体の渦流
式変位測定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19806982A JPS5987302A (ja) | 1982-11-11 | 1982-11-11 | 金属体の渦流式変位測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19806982A JPS5987302A (ja) | 1982-11-11 | 1982-11-11 | 金属体の渦流式変位測定方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5987302A true JPS5987302A (ja) | 1984-05-19 |
Family
ID=16385001
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19806982A Pending JPS5987302A (ja) | 1982-11-11 | 1982-11-11 | 金属体の渦流式変位測定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5987302A (ja) |
-
1982
- 1982-11-11 JP JP19806982A patent/JPS5987302A/ja active Pending
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