JP2584621B2 - 鋼材の表面温度測定方法 - Google Patents
鋼材の表面温度測定方法Info
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- JP2584621B2 JP2584621B2 JP61244753A JP24475386A JP2584621B2 JP 2584621 B2 JP2584621 B2 JP 2584621B2 JP 61244753 A JP61244753 A JP 61244753A JP 24475386 A JP24475386 A JP 24475386A JP 2584621 B2 JP2584621 B2 JP 2584621B2
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- Japan
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- temperature
- steel material
- surface temperature
- steel
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- Heat Treatments In General, Especially Conveying And Cooling (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〈発明の目的〉 産業上の利用分野 本発明は鋼材の表面温度測定方法に係り、詳しくは、
ウォーキングビーム加熱炉内を移動する有限幅の鋼材を
間欠的に搬送する際の鋼材の表面温度測定方法に係る。
ウォーキングビーム加熱炉内を移動する有限幅の鋼材を
間欠的に搬送する際の鋼材の表面温度測定方法に係る。
従来の技術 ウォーキングビーム加熱炉内の有限幅鋼材を間欠的に
搬送する場合、その鋼材の表面温度を測定する際に、従
来な、レーザ反射式等の鋼材検出装置を併設し、鋼材検
出時に無造作に放射温度計出力値を鋼材表面温度として
いた。しかし、この方法には以下の欠点がある。
搬送する場合、その鋼材の表面温度を測定する際に、従
来な、レーザ反射式等の鋼材検出装置を併設し、鋼材検
出時に無造作に放射温度計出力値を鋼材表面温度として
いた。しかし、この方法には以下の欠点がある。
すなわち、 （１）鋼材検出装置の検出軸（レーザ反射式の場合には
光軸）のずれにより、放射温度計下に鋼材が存在しない
場合に鋼材検出信号が入る場合があり、この場合には間
違った温度を表面温度としてしまう危険性がある。
光軸）のずれにより、放射温度計下に鋼材が存在しない
場合に鋼材検出信号が入る場合があり、この場合には間
違った温度を表面温度としてしまう危険性がある。
（２）鋼材検出窓の曇り等による検出障害発生時や故障
時には、検出信号が入らず、温度測定ができなくなる。
時には、検出信号が入らず、温度測定ができなくなる。
（３）粉塵等により鋼材検出装置が誤検出した場合に
も、測定温度が保証されない。
も、測定温度が保証されない。
（４）鋼材が温度計下に滞留した場合、あるいは通過す
る場合においても、放射温度計の保護あるいは別の目的
で設置されたシールド・パイプにより鋼材が徐々に冷却
され、測温値を入力するタイミングが遅れれば、この冷
却効果が無視できなくなる（第４図参照）。
る場合においても、放射温度計の保護あるいは別の目的
で設置されたシールド・パイプにより鋼材が徐々に冷却
され、測温値を入力するタイミングが遅れれば、この冷
却効果が無視できなくなる（第４図参照）。
（５）鋼材がウォーキングビーム（以下、WBという。）
で搬送される場合のように、鋼材の上下運動を伴なう場
合などでは、読込むタイミングが遅れると、測温値にシ
ールド率変化に起因する誤差を生じる（第５図参照）。
で搬送される場合のように、鋼材の上下運動を伴なう場
合などでは、読込むタイミングが遅れると、測温値にシ
ールド率変化に起因する誤差を生じる（第５図参照）。
発明が解決しようとする問題点 本発明はこれらの問題点の解決を目的とし、具体的に
は、高度は設置精度や調整を必要とする鋼材検出装置を
使用せず、かつ測温操作の測温値への影響を最小限に押
えることができる表面温度測定方法を提供することを目
的とする。
は、高度は設置精度や調整を必要とする鋼材検出装置を
使用せず、かつ測温操作の測温値への影響を最小限に押
えることができる表面温度測定方法を提供することを目
的とする。
〈発明の構成〉 問題点を解決するための手段ならびにその作用 本発明は、加熱炉内を移動する有限幅の鋼材の表面温
度を測定する際に、温度サンプリング周期τを（１）式 τ＝TPY/N▲ ……（１） 但し、TPYは温度計の整定時間（感度） Ｎ▲≧２の実数 によって設定して表面温度を測定し、前記表面温度が鋼
材が存在しない場合の測温値（背景温度）より予め定め
た温度若しくは次の（２）式で得られるToより下った時
点を鋼材進入点として固定し、 To＝Tmax−ΔＴ ……（２） 但し、Tmaxは測定期間内の最大値 ΔＴは背景温度の変動幅 前記鋼材進入点より（３）式で示すＮ回のサンプリング
周期だけ遅れた時点の測温値を持って鋼材の表面温度と
することを特徴とする。
度を測定する際に、温度サンプリング周期τを（１）式 τ＝TPY/N▲ ……（１） 但し、TPYは温度計の整定時間（感度） Ｎ▲≧２の実数 によって設定して表面温度を測定し、前記表面温度が鋼
材が存在しない場合の測温値（背景温度）より予め定め
た温度若しくは次の（２）式で得られるToより下った時
点を鋼材進入点として固定し、 To＝Tmax−ΔＴ ……（２） 但し、Tmaxは測定期間内の最大値 ΔＴは背景温度の変動幅 前記鋼材進入点より（３）式で示すＮ回のサンプリング
周期だけ遅れた時点の測温値を持って鋼材の表面温度と
することを特徴とする。
Ｎ▲≦Ｎ＜Ｎ▲＋１ ……（３） 以下、本発明の手段たる構成ならびに作用を説明する
と、次の通りである。
と、次の通りである。
第１図は本発明に係る測定方法を実施する装置の構成
を示す説明図であり、第２図は本発明の実施例の鋼材温
度サンプリング周期における測温値の時間的変化を示す
グラフであり、第３図、第４図ならびに第５図は鋼材が
放射温度計下を通過若しくは滞留する際の測温値の変動
状況を示すそれぞれのグラフである。
を示す説明図であり、第２図は本発明の実施例の鋼材温
度サンプリング周期における測温値の時間的変化を示す
グラフであり、第３図、第４図ならびに第５図は鋼材が
放射温度計下を通過若しくは滞留する際の測温値の変動
状況を示すそれぞれのグラフである。
鋼材がウォーキングビーム加熱炉の天井または炉壁に
設けられた放射温度計下を通過あるいは滞留する場合に
測温値の変動には特徴がある。
設けられた放射温度計下を通過あるいは滞留する場合に
測温値の変動には特徴がある。
まず、鋼材がウォーキングビームに搬送されて温度計
下に差しかかるまでは測温値は炉床温度（第３図でA1は
この炉床温度を示す）を示しているが、鋼材が温度計下
に差しかかると、測温値は第３図に示すように急激に下
降し、鋼材が通過すれば、また急激に上昇し、炉床温度
（第３図でA1により示す。）に戻る。しかし、鋼材が温
度計下に滞留すれば、シールドパイプの冷却作用により
鋼材が冷却され、第４図に示すように測温値は下降し、
その後、徐々に下降してゆく。また、この状態でWBが下
降した場合には、シールド率が変化するため、WB下降中
には、測温値が多少かさ上げされる。この状況を第５図
に示す。これらの場合、鋼材の表面温度を一番良く表わ
しているのは、第３図、第４図ならびに第５図中に矢印
（↑）で示した部分である。この矢印部分は、常に、温
度計下に鋼材が進入した直後にあり、さらに、温度降下
開始から下限に達するまでの時間はほぼ一定で、温度計
の感度（整定時間）により定まる。また、シールドパイ
プの冷却効果やWBの上下運動による温度変化は鋼材の温
度計下進入直後には起らず、また、鋼材温度の背景温度
（鋼材が温度計下に存在しない場合の温度指示値）との
間には、通常、明らかな温度差が存在する。
下に差しかかるまでは測温値は炉床温度（第３図でA1は
この炉床温度を示す）を示しているが、鋼材が温度計下
に差しかかると、測温値は第３図に示すように急激に下
降し、鋼材が通過すれば、また急激に上昇し、炉床温度
（第３図でA1により示す。）に戻る。しかし、鋼材が温
度計下に滞留すれば、シールドパイプの冷却作用により
鋼材が冷却され、第４図に示すように測温値は下降し、
その後、徐々に下降してゆく。また、この状態でWBが下
降した場合には、シールド率が変化するため、WB下降中
には、測温値が多少かさ上げされる。この状況を第５図
に示す。これらの場合、鋼材の表面温度を一番良く表わ
しているのは、第３図、第４図ならびに第５図中に矢印
（↑）で示した部分である。この矢印部分は、常に、温
度計下に鋼材が進入した直後にあり、さらに、温度降下
開始から下限に達するまでの時間はほぼ一定で、温度計
の感度（整定時間）により定まる。また、シールドパイ
プの冷却効果やWBの上下運動による温度変化は鋼材の温
度計下進入直後には起らず、また、鋼材温度の背景温度
（鋼材が温度計下に存在しない場合の温度指示値）との
間には、通常、明らかな温度差が存在する。
そこで、 （１）背景温度を予め仮定しておくかまたは測温タイミ
ング毎に何らかの方法で背景温度を仮定し直し、 （２）測温値をサンプリングし測温値が背景温度仮定値
よりある一定値以上ずれた点を鋼材進入点として同定
し、 （３）この点よりＮ回のサンプリング周期だけ遅れた点
の測温値を鋼材温度とする。
ング毎に何らかの方法で背景温度を仮定し直し、 （２）測温値をサンプリングし測温値が背景温度仮定値
よりある一定値以上ずれた点を鋼材進入点として同定
し、 （３）この点よりＮ回のサンプリング周期だけ遅れた点
の測温値を鋼材温度とする。
この際に、サンプリング周期τはＮτが最小鋼材通過
時間を超えない範囲で温度計の整定時間TPYの1/N倍以上
にとる。
時間を超えない範囲で温度計の整定時間TPYの1/N倍以上
にとる。
すなわち、 τ＝TPY/N▲Ｎ▲≧２の実数 真温度により近いデータを得るためには、Ｎ▲＝２が好
ましいが、２以上の値であれば本ロジックは実現でき、 Ｎ▲≦Ｎ＜Ｎ▲＋１ により定まるＮを遅延サンプリング数とする。
ましいが、２以上の値であれば本ロジックは実現でき、 Ｎ▲≦Ｎ＜Ｎ▲＋１ により定まるＮを遅延サンプリング数とする。
以上のように測定すれば、真温度に近い鋼材表面温度
を知ることができる。
を知ることができる。
第１図において、放射温度計１より出力された特定波
長における入射強度は、温度変換器２に送られ、雰囲気
温度による放射率補正等を行なった後、温度データとし
て計算器３に渡される（ここまでは従来の測温装置と同
様である。）。計算器３は鋼材搬送装置からの信号ある
いは内部タイマーにより、温度データのサンプリングを
開始するとともに温度データを予め設定された背景温度
仮定値と比較し、これよりも低ければ、この点を鋼材進
入点とする（この鋼材進入点を第２図でＢ点として示
す。）。
長における入射強度は、温度変換器２に送られ、雰囲気
温度による放射率補正等を行なった後、温度データとし
て計算器３に渡される（ここまでは従来の測温装置と同
様である。）。計算器３は鋼材搬送装置からの信号ある
いは内部タイマーにより、温度データのサンプリングを
開始するとともに温度データを予め設定された背景温度
仮定値と比較し、これよりも低ければ、この点を鋼材進
入点とする（この鋼材進入点を第２図でＢ点として示
す。）。
この点以降、遅延サンプリング数Ｎだけサンプリング
を進めてゆき、終了した時点でその温度を鋼材温度とし
て表示装置４に表示する。
を進めてゆき、終了した時点でその温度を鋼材温度とし
て表示装置４に表示する。
なお、背景温度仮定値を測定タイミング毎に修正する
場合には、サンプリングした全データを計算器に一旦取
込んで、背景温度仮定値を決定した後に再度、サンプリ
ング値を走査してゆくという方法を採る。
場合には、サンプリングした全データを計算器に一旦取
込んで、背景温度仮定値を決定した後に再度、サンプリ
ング値を走査してゆくという方法を採る。
具体的な定数の選び方は以下の通りである。
（１）測定タイミング毎の測定期間は物体の搬送が間欠
的に行なわれる場合は、搬送時間以上にし、また、連続
的に行なわれる場合は任意に設定する。
的に行なわれる場合は、搬送時間以上にし、また、連続
的に行なわれる場合は任意に設定する。
（２）背景温度仮定値Toは、一定値として外から与える
か、または可変値とする。可変値とする場合には下式に
よる。
か、または可変値とする。可変値とする場合には下式に
よる。
To＝Tmax−ΔＴ 但し、Tmax:各測定期間内の最大値 ΔT:背景温度変動幅（外から与える） （３）サンプリング周期τは温度計の整定時間TPYによ
り設定する。
り設定する。
実 施 例 以下、実施例により説明する。
第２図において、点Ａ〜Ｄまでが測定タイミングにお
ける測定期間で、WBの搬送信号により計算器３で決定し
ている。
ける測定期間で、WBの搬送信号により計算器３で決定し
ている。
測定期間中の最高温度Tmaxより背景温度仮定値ToをTo
＝Tmax−ΔＴとして決定する。ここでΔＴは１回の測定
タイミングでの背景温度の最大変化量を使用している。
また測定期間はウォーキングビームの前進時間と等しく
とっており、測定はウォーキングビームの前進開始より
行なう。
＝Tmax−ΔＴとして決定する。ここでΔＴは１回の測定
タイミングでの背景温度の最大変化量を使用している。
また測定期間はウォーキングビームの前進時間と等しく
とっており、測定はウォーキングビームの前進開始より
行なう。
第２図の場合、温度計の整定時間をTPYとすると、サ
ンプリング周期τはτ＝TPY/2と選んでおり、このため
遅延サンプリング数ＮをＮ＝２としている。
ンプリング周期τはτ＝TPY/2と選んでおり、このため
遅延サンプリング数ＮをＮ＝２としている。
そこで、鋼材進入点をＢ点と判断し、鋼材温度として
Ｃ点の温度を採用した。なお、図中Ａ点およびＤ点はそ
れぞれサンプリングの開始点および終了点であって、Ａ
ならびにＤ点で示す温度は炉床温度またぱこれに近い温
度である。
Ｃ点の温度を採用した。なお、図中Ａ点およびＤ点はそ
れぞれサンプリングの開始点および終了点であって、Ａ
ならびにＤ点で示す温度は炉床温度またぱこれに近い温
度である。
以上の例では、背景温度仮定値Toは計算器で算出さ
れ、サンプリングタイミング毎に修正する方法を採って
いるが、これは固定値とすることもできる。
れ、サンプリングタイミング毎に修正する方法を採って
いるが、これは固定値とすることもできる。
〈発明の効果〉 以上説明したように、本発明は、加熱炉内で間欠的に
移動する鋼材の表面温度を測定する際に、設定温度より
一定温度幅以上下った点をとらえて、温度計の下に鋼材
が進入した時刻とし、その時刻より前記温度計の（感度
を許容差以内にする）整定時間だけ後にずらした時刻の
測定温度をもって、鋼材の表面温度とすることを特徴と
し、本方法によれば鋼材検出器を併設する事なしに有限
幅鋼材を対象とした炉内鋼材測温が可能となるばかりで
なく、最適サンプリングポイントを自動的に検索する事
ができるため、検出軸調整の難しい鋼材検出器を用いる
よりも精度のよい鋼材表面温度の測定が可能となる。更
に、鋼材温度計に付属するシールドパイプによる鋼材の
冷却効果も、測温値から除く事が可能となる。
移動する鋼材の表面温度を測定する際に、設定温度より
一定温度幅以上下った点をとらえて、温度計の下に鋼材
が進入した時刻とし、その時刻より前記温度計の（感度
を許容差以内にする）整定時間だけ後にずらした時刻の
測定温度をもって、鋼材の表面温度とすることを特徴と
し、本方法によれば鋼材検出器を併設する事なしに有限
幅鋼材を対象とした炉内鋼材測温が可能となるばかりで
なく、最適サンプリングポイントを自動的に検索する事
ができるため、検出軸調整の難しい鋼材検出器を用いる
よりも精度のよい鋼材表面温度の測定が可能となる。更
に、鋼材温度計に付属するシールドパイプによる鋼材の
冷却効果も、測温値から除く事が可能となる。
第１図は本発明に係る測定方法を実施する装置の構成を
示す説明図、第２図は本発明の実施例の鋼材温度サンプ
リング周期における測温値の時間的変化を示すグラフ、
第３図、第４図ならびに第５図は鋼材が放射温度計下を
通過若しくは滞留する際の測温値の変動状況を示すそれ
ぞれのグラフである。 符号 １……放射温度計、２……温度変換器 ３……計算器（サンプリングと鋼材温度判定用） ４……表示装置
示す説明図、第２図は本発明の実施例の鋼材温度サンプ
リング周期における測温値の時間的変化を示すグラフ、
第３図、第４図ならびに第５図は鋼材が放射温度計下を
通過若しくは滞留する際の測温値の変動状況を示すそれ
ぞれのグラフである。 符号 １……放射温度計、２……温度変換器 ３……計算器（サンプリングと鋼材温度判定用） ４……表示装置
Claims (1)
- 【請求項１】加熱炉内を移動する有限幅の鋼材の表面温
度を測定する際に、温度サンプリング周期τを（１）式 τ＝TPY/N▲ ……（１） 但し、TPYは温度計の整定時間（感度） Ｎ▲≧２の実数 によって設定して表面温度を測定し、前記表面温度が鋼
材が存在しない場合の測温値（背景温度）より予め定め
た温度若しくは（２）式で得られるToより下った時点を
鋼材進入点として固定し、 To＝Tmax−ΔＴ ……（２） 但し、Tmaxは測定期間内の最大値 ΔＴは背景温度の変動幅 前記鋼材進入点より（３）式で示すＮ回のサンプリング
周期だけ遅れた時点の測温値を持って鋼材の表面温度と
することを特徴とする鋼材の表面温度測定方法。 Ｎ▲≦Ｎ＜Ｎ▲＋１ ……（３）
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61244753A JP2584621B2 (ja) | 1986-10-14 | 1986-10-14 | 鋼材の表面温度測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61244753A JP2584621B2 (ja) | 1986-10-14 | 1986-10-14 | 鋼材の表面温度測定方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63100123A JPS63100123A (ja) | 1988-05-02 |
| JP2584621B2 true JP2584621B2 (ja) | 1997-02-26 |
Family
ID=17123383
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61244753A Expired - Lifetime JP2584621B2 (ja) | 1986-10-14 | 1986-10-14 | 鋼材の表面温度測定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2584621B2 (ja) |
-
1986
- 1986-10-14 JP JP61244753A patent/JP2584621B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63100123A (ja) | 1988-05-02 |
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