JPS6025521Y2 - 高温被測定物の光学的測定装置用陽炎防止装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は高温たとえば９０００〜１０００℃の赤熱状
態の丸棒鋼などの被測定物の寸法、走行速度などを被測
定物の輪画を光学的にとらえ、光学的に測定する装置に
おける陽炎防止装置に関するものである。

圧延途上の赤熱状態の高温丸棒鋼を走行中において、そ
の外径寸法、または走行速度を光学的に測定する場合に
は、その周囲の空気が加熱されることにより、被測定物
のまわりの空気層に密度差゛ができるため、陽炎を生じ
、被測定物体が不規則に動揺して銃側されミその結果そ
の測定値に誤差〜を生ずる゛こととなる。

この考案は前記した高温被測定物体の周囲に停滞する加
熱空気の密度の不均一な変化に起因する陽炎の、発生を
防止し、高温被測定物について誤差の少い光学的測定を
行なうことを可能とした高温被測定物の光学的測定装置
における陽炎防止装置を提供することを目的としでいる
。

・すなわち、この考案に係る高温被測定物の光学的測定
装置用陽炎防止装置は、断面円形の被測定物の周囲を所
定距離を隔てて取り囲み、その・被測定物の長手方向の
軸を軸心とし、二重円筒容、器からなる両端開放の中空
遮断熱円筒の、その内周面と被測定物の外周面との間の
空間に、一端から他端へ被測定物の走行速度よりはるか
に大きい速度をもって流れる空気流を送りこむリング状
空気ノズルを前記中空遮熱円筒の一端に配設するとども
に、被測定物の長手方向に対して直交する方向に設置さ
れた光学的測定装置の測定光路に沿つて前記中空遮熱円
筒に形成された窓を介し、被測定物方向への空気層を噴
射形成する空気ノズルを前記光学的測定装置の周囲に配
設したことを特徴とする。

以下、この考案にかかる一実施例すなセち熱間寸法測定
装置における陽炎防止装置について図面を参照しながら
詳細に説明する。

第１図は赤熱丸棒鋼の直径を測定する光学的測定装置に
おけるこの考案にかかる実施例装置の側断面図、第２図
は第１図の■−■断面を矢視方向にみた横断面図である
。

図において１は直径を測定しようとする圧延中の矢印方
向に走行する赤熱丸棒鋼で、２は遮断用中空円筒で、赤
熱丸棒鋼１のまわりを長手方向においてその直径の少く
とも３倍程度を囲むように取付けられている。

図示のものは、左上部から冷却水を注入し、右下部から
排出する冷却水筒によって構成されている。

３はリング状空気ノズルで、遮熱用中空円筒２の左端部
に設けられており、それに上、下２箇所の空気導入管３
′から加圧空気が送り込まれるようにされている。

４，４′は上下一対の投光部、５．５′は同じく一対の
受光部で、これら各一対の投光部、受光部によって光学
的測寸装置の主要部が構成されている。

６，６′は投光部４，４′側の、７−７′は受光部５，
５′側の光路を形成するため遮熱用中空円筒２の中央部
にあけられた左右一対の窓である。

８，８′は投光部４，４′の投光端部に一部 ９． ９
’は受光部５．５’゛の受光端部にそれぞれ固定された
小形リング状空気ノズルである。

この光学的測定装置についてさらに説明すれば、１０は
光源、１１はコリメータレンズ、１２ハ結像レンズ、１
３はスクリーン面上に１列に配列された多数のイメージ
センサエレメント、よりなるイメージセンサであり、イ
メージセンサエレメントとしては光電素子たとえば配列
方向に０．０１３ｍｍ（７）長さを有するＣＣＤ （Ｃ
ｈａｒｇｅ ＣｏｕｐｌｅｄＤｅｖｉｃｅ）素子が用い
られ、そして光源１０から投光部４，４′の光学系によ
って被測定物１に照射された平行光線にもとづいて、受
光部５，５′の光学系がそのスクリーン面に配列された
イメージセンサ１３上に被測定物１に関して２つの光学
像を結像する。

その結果、上下２群のイメージセンサ１３より得られる
。

前記光学像の大きさに応じた２組の信号より被測定物１
の寸法すなわち直径寸法が測定されるようにされている
ものである。

つぎにこの装置の動作について説明する。

矢印方向に走行する圧延途上の赤熱丸棒鋼１と遮熱用中
空円筒２の内壁面との間に形成される環状空間に、加圧
空気が上下一対の空気導入管３′およびリング状空気ノ
ズル３を介して左方向から矢印方向に吹きこまれる。

赤熱丸棒鋼１のまわりに停滞する空気は前記丸棒鋼１に
よって不均一に加熱され、空気の密度分が変化すること
から生ずる陽炎が光学的測寸装置の投光部４，４′と受
米部５゜５′の間に形成される上下一対の光路に影響と
およぼし、上下２群のイメージセンサ１３のそれぞれに
結像される光学像を不規則に動揺させる。

したがって前記した２つの光学像の大きさに応じてえら
れる信号はいずれも不安定なものとなり、それり信号よ
り゛えられる被測定物１の寸法測定値に誤差を生ずるこ
ととなるのであるが、この装置においては、光路の一部
をなす環状空間に停滞する加熱空気を前記した左方から
矢印方向に被測定物１の走行速度よりはるかに大きい速
度を有する吹きこまれた加圧空気流によって除去するよ
うにされている。

すなわち新鮮な加圧空気がリング状空気ノズル３から常
時供給されることによって、被測定物１の周囲にほぼ層
流をなす密度の均一な空気層が引続いて形成されること
から前記光路における陽炎の発生を防止し、光学的測定
における陽炎の影響による測定値の誤差を取除くことが
でき、誤差の少い測定を可能とするわけである。

水冷冷却筒よりなる遮熱用中空円筒２は光学的測定装置
におよぼす熱的影響を極力少くする。

また投光部４，４′の投光端部および受光部５，５′の
受光端部にそれぞれ設けられている小形リング状空気ノ
ズル８・、８′；９，９′を介する光路にそった噴射空
気流は赤熱丸棒鋼１のスケールなどによるコリメータレ
ンズ１１および結像レンズ１２の汚染を防止するととも
に、遮熱用中空円筒２に設けられた窓６．６’；７．７
’より吹き出す加熱空気に対しコリメータレンズ１１お
よび結像レンズ１２を保護する役をもなす。

以上説明したことによって明らかなように、この考案に
かかる装置によれば、高温被測定物を空気中においてそ
の寸法、速度などを光学的測定装置によって測定する場
合に従来障害となっていた測定光路に発生する陽炎によ
って外乱が与えられ、測定値に誤差の生ずることを完全
に防止することができ、誤差の少い測定を行なうことを
可能としたものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は赤熱丸棒網の直径を測定する光学的測定装置に
おけるこの考案にかかる実施例装置の側断面図、第２図
は第１図の■−■断面を矢視方向にみた横断面図である
。 １・・・・・・高温被測定物（赤熱丸棒網）、２・・・
・・・遮熱用中空円筒、３・・・・・・リング状空気ノ
ズル、３′・・・・・・空気導入管、４，４′・・・・
・・投光部、５，５′・・・・・・受光部、８．８’、
９．９’・・・・・・小形リング状空気ノズル。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 断面円形の被測定物の周囲を所定距離を隔てて取り取囲
   み、その被測定物の長手方向の軸を軸心とし、二重円筒
   容器からなる両端開放の中空遮熱円筒の、その内周面と
   被測定物の外周面とめ間の空間に、一端から他端へ被測
   定物の走行速度よりはるかに大きい速度をもって流れる
   空気流を送りこむリング状空気ノズルを前記中空遮熱円
   筒の一端に配設するとともに、被測定物の長手方向に対
   して直交する方向に設置された光学的測定装置の測定光
   路に沿って前記中空遮断熱円筒に形成された窓を介し、
   被測定物方向への空気流を噴射形成する空気ノズルを前
   記光学的装置の周囲に配設してなる高温被測定物の光学
   的測定装置用陽炎防止装置。