JP2841578B2 - 鉄損値測定データの校正方法及び校正装置 - Google Patents

鉄損値測定データの校正方法及び校正装置

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Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 この発明は、磁性材料(電磁鋼板等)の鉄損値をオン
ライン測定する装置の測定データを適正に校正する方法
並びに校正装置に関するものである。
〈従来技術とその課題〉 一般に、磁性材料(電磁鋼板等)の鉄損値の測定に
は、被測定物に励磁コイルと検出コイルとを巻回して検
出コイルに誘起される電圧(平均値電圧)が所望値とな
るように励磁コイルで励磁し、この時の励磁電流と誘起
電圧とを確認する手法が採用されている。即ち、前記励
磁電流と誘起電圧とを電力計に入力すると被測定物によ
る電力損失が得られるので、これを被測定物の重量で除
すと鉄損値(測定鉄損値)が算出されるからである。
そして、実際の鉄損値測定手段としては、従来からJI
S(C−2550)に規定されたエプスタイン試験が知られ
ていた。このエプスタイン試験法は、鋼板等の磁性材料
から切り出した短冊状の試験片(280mm×30mm)を断面
が正方形となるようにその厚さに応じた規定枚数だけ積
層して額縁状の閉磁回路を作成し、これを試料として鉄
損値を測定する方法である。ただ、この方法での測定鉄
損値は一般には波形歪による補正が必要であり、前記JI
S−C2550によれば波形歪無し(正弦波で測定)の時の鉄
損値Wは で表わされるものとされている。ここで、鉄損中のヒス
テリシス損と渦流損の成分比率を表わすh及びeについ
ては、例えば厚さ0.5mmの無方向性電磁鋼板を圧延方向
に測定した場合にはh=0.65,e=0.35と定められてい
る。
ともあれ、鉄損値の測定には、従来から前述したエプ
スタイン試験法が採用されてきたが、一方で、このエプ
スタイン試験では試験片を多数枚必要とするので試験片
の採取及び閉磁回路の作成に多大の手間を必要とし、そ
のため測定に長時間を要することとなって、圧延や熱処
理等の如き連続処理ラインで処理中の材料を測定対象と
する場合には、エプスタイン試験で得られた測定結果を
前記処理ラインに迅速に反映させることが出来ないと言
う問題があった。
そこで、近年、鉄損値をオンラインで測定するのを可
能とすべく第1図に示す如き装置が提案された。
この鉄損値連続装置は、被測定材1の移動経路上の相
異なる2ケ所に配置したところの、被測定材を貫通走行
させることができる2個の励磁コイル2,3と、これら各
励磁コイルの間に配設されて被測定材1の磁束密度変化
を検出する検出コイル4と、該検出コイルの検出信号の
うちの低周波成分を取り出す低周波成分検出回路,及び
この低周波成分検出回路の出力信号に基づいて巨視的磁
気特性を測定する回路と、前記検出信号のうちの高周波
成分を取り出す高周波成分検出回路,及びこの高周波成
分検出回路の出力信号に基づき微視的磁気特性を測定す
る回路とから構成されている。
ところが、この装置を構成する各部のうち、励磁コイ
ル2,3及び検出コイル4は単なる巻線コイルであるため
に、通常は変動要素でないが、それ以外の交流電源5か
ら演算器17に至る測定回路を構成する各機器はドリフト
(調整値からのズレ)による誤差を生じることがあり、
これが測定値に影響を及ぼして正確な鉄損値の測定を妨
げることがあった。そのため、鉄損値連続測定装置の校
正を行うことが必要となる。
この鉄損測定値の校正は、鉄損値が既知の標準サンプ
ルを装置のコイルに挿入してキャリブレーションする方
法によるのが最適であるが、この方法を上述のオンライ
ン鉄損値連続測定装置に適用しようとすると以下に列記
するような問題点があり、測定値として異常値が表示さ
れた場合にこれを直ちに校正チェックすることは事実上
不可能であった。即ち、 a)オンライン鉄損値連続測定装置に前記方法を適用す
る場合にはコイルを貫通している被測定材を切断して除
去する必要があり、保全日や定修日以外は不可能であ
る, b)標準サンプルとして実際の材に被測定材に相当する
如き大型(1000mm×3000mm)のものが必要であり、しか
も各グレード毎に幅2種を必要とする(例えば7グレー
ド×幅2種=14サンプル)ため、その保管や運搬が過大
な負担となる, c)鉄損値は材料の歪や残留応力に敏感なため、大型の
サンプルで再現性を確保することは非常に困難である, d)上述した各作業や調整が必要なため、校正チェック
にほゞ1日と言う長い時間が費やされてしまう。
このようなことから、本発明の目的は、走行する磁性
材料の鉄損値をオンライン測定するために鉄損値連続測
定装置を使用するに当り、前述した各問題を払拭して該
鉄損値連続測定装置による測定データをオンラインにて
正確かつ速やかに校正し得る手段を確立し、測定結果を
迅速に処理ラインに反映できるようにすることに置かれ
た。
〈課題を解決するための手段〉 本発明は、上記目的を達成すべく様々な観点に立って
重ねられた研究の結果等を基に完成されたものであり、 「走行磁性材料の鉄損値を連続的に測定する鉄損値測定
装置の測定データを校正する当って、被測定材が貫通走
行する測定用コイルを相似的に縮小して小サイズ化した
校正用ミニコイルを準備し、鉄損値が既知の基準サンプ
ルを該校正用ミニコイルに挿入した際の出力信号により
前記測定データの校正を行うようにした点」 に特徴を有し、更には 「鉄損値連続測定装置の測定データ校正装置を、走行
磁性材料の鉄損値を連続的に測定する鉄損値連続測定装
置の鉄損値計測回路に、切換回路を介し、前記鉄損値連
続測定装置の被測定材が貫通走行する測定用コイルを相
似的に縮小して小サイズ化したところの、標準サンプル
を挿入するための校正用ミニコイルを接続可能とした構
成とするか、或いは、切換回路を介して接続可能とした
校正用ミニコイルを“鉄損値が異なる標準サンプルを挿
入した複数のもの”にすると共に、これらと前記鉄損値
計測回路との接続が順次自動的に行われるようにし、更
に得られた校正値の良否を判定し否の場合に警報を発す
る出力判定回路を付設して鉄損値連続測定装置の測定デ
ータ校正装置を構成した点」 をも特徴とするものである。
即ち、本発明では、オンライン鉄損値連続測定装置か
らのデータ校正に適用する“鉄損値が既知の校正用標準
サンプル”として小型のものを使用できるようにし、大
型標準サンプルを取扱う場合の不利解消を図ったが、そ
のため、材料処理ラインに設置した励磁及び検出用コイ
ルと電磁的に相似関係を保ったところの第2図に示した
ような校正用ミニコイルを準備し、これを第3図で示す
如く切替回路によりオンライン鉄損値連続測定装置の計
測回路と接続可能に配置して鉄損値連続測定装置を構成
している。
なお、校正用ミニコイルは、第2図で示す如く、オン
ライン鉄損値連続測定装置の測定用コイルと同様に、1
対の励磁コイル102,103の間に検出用コイル104を設置し
たものであり、測定用コイルと電磁的に相似関係を保っ
たまま縮小化(例えば1/10等)したもので、内部に鉄損
値が既知である標準サンプル101を挿入可能なサイズに
形成している。
そして、オンラインで測定した鉄損値の校正は、随
時、上記校正用ミニコイルにエプスタイン値が予め既知
の標準サンプルを挿入してオンライン測定値と比較する
ことで行う。
つまり、JIS−C2550で規定される鉄損値測定精度を維
持すべく、オンライン鉄損値連続測定装置の精度確認に
際しては、切替回路により鉄損値連続測定装置の計測回
路と校正用ミニコイルとを接続してエプスタイン値が既
知のサンプル材を各グレード毎に測定し(第5図
(a))、その出力と鉄損値連続測定装置の測定値とを
比較する(第5図(a))ことにより鉄損値連続測定装
置の測定精度確認を行う。
このため、測定回路の校正チェックがライン操業中に
おいても十分に可能となる。
更に、第4図に示したように、エプスタイン値が既知
で互いにグレード(鉄損値)の異なる標準サンプルを挿
入した校正用ミニコイルを複数台配備し、これらの各々
と計測回路との接続を順次遠隔操作で切替え得るように
すれば、校正用ミニコイルへ異種標準サンプルを出し入
れする手間を要することなく、鉄損値連続測定装置の測
定精度確認を迅速に行うことができる。
なお、この場合、校正チェックの結果から測定値の良
否を判定し、否のときには警報を発する出力判定回路を
設けておけば、より的確な操業を行うことができる。
〈実施例〉 まず、電磁鋼板の製造ラインに第1図で示されるよう
な鉄損連続測定装置を設置すると共に、第3図で示した
如く、その計測回路に切替回路を介して“鉄損連続測定
装置の測定用コイルを電磁的に約1/10に縮小して作成し
た第1表に示す校正用ミニコイル”を接続自在に配設し
た。
上記鉄損連続測定装置は、電磁鋼板を貫通させた励磁
コイルの電流と検出コイルの誘起電圧とを計測回路の電
力計に入力し、一定磁化時の電力計指示値を電磁鋼板重
量で除して鉄損値を測定するものであるが、その際、適
宜切替回路により鉄損値連続測定装置の計測回路と“エ
プスタイン値が既知のサンプル材”を挿入した校正用ミ
ニコイルとを接続し、その時の出力と鉄損値連続測定装
置の測定値とを比較しながら鉄損値連続測定装置の 測定精度確認を行った。
この結果、製造ライン内を走行する電磁鋼板のオンラ
インでの鉄損値測定をJISで規定される範囲内で正確
に、かつ迅速に行うことができ、その測定に基づいて的
確な電磁鋼板製造作業を続けることができた。
〈効果の総括〉 以上に説明した如く、この発明によれば、オンライン
鉄損連続測定装置の校正を、随時、迅速かつ的確に実施
することができ、正確な鉄損値を迅速に把握して磁性材
料の処理条件に反映させることが可能となるなど、産業
上極めて有用な効果がもたらされる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、従来のオンライン鉄損連続測定装置の概念図
である。 第2図は、本発明で使用する校正用ミニコイルの概略断
面図を示す。 第3図は、本発明に係る校正装置を付設したオンライン
鉄損連続測定装置の概略説明図である。 第4図は、本発明に係る校正装置を付設したオンライン
鉄損連続測定装置の別例の概略説明図である。 第5図は、オンライン鉄損連続測定装置の精度確認手法
を説明したものであり、第5図(a)は校正用ミニコイ
ルに複数の標準サンプルを挿入した時の出力状況を、そ
して第5図(b)は標準サンプルの実質鉄損値(エプス
タイン試験値)とオンライン鉄損連続測定装置での測定
値との対比図である。 図面において、 1……被測定材, 2,3……励磁コイル(測定用コイル), 4……検出コイル(測定用コイル), 101……標準サンプル, 102,103……励磁コイル(校正用ミニコイル), 104……検出コイル(校正用ミニコイル)。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G01R 35/00 G01R 33/12

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】走行磁性材料の鉄損値を連続的に測定する
    鉄損値測定装置の測定データを校正する当って、被測定
    材が貫通走行する測定用コイルを相似的に縮小して小サ
    イズ化した校正用ミニコイルを準備し、鉄損値が既知の
    標準サンプルを該校正用ミニコイルに挿入した際の出力
    信号により前記測定データの校正を行うことを特徴とす
    る、鉄損値連続測定装置の測定データ校正方法。
  2. 【請求項2】走行磁性材料の鉄損値を連続的に測定する
    鉄損値連続測定装置の鉄損値計測回路に、切換回路を介
    し、前記鉄損値連続測定装置の被測定材が貫通走行する
    測定用コイルを相似的に縮小して小サイズ化したところ
    の、標準サンプルを挿入するための校正用ミニコイルを
    接続可能としたことを特徴とする、鉄損値連続測定装置
    の測定データ校正装置。
  3. 【請求項3】鉄損値連続測定装置の鉄損値計測回路に、
    切換回路を介し、鉄損値が異なる標準サンプルを挿入し
    た複数の校正用ミニコイルを順次接続可能に設置すると
    共に、更に得られた校正値の良否を判定して否の場合に
    警報を発する出力判定回路を付設したことを特徴とす
    る、請求項1記載の鉄損値連続測定装置の測定データ校
    正装置。
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FR2702843B1 (fr) * 1993-03-19 1995-06-02 Bourgogne Universite Capteur de mesure de pertes fer pour toles magnétiques en champ tournant.
JP6201959B2 (ja) * 2014-11-04 2017-09-27 Jfeスチール株式会社 加工後の無方向性電磁鋼板の鉄損予測方法

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