JP2943215B2 - 防錆油の付着量測定方法及び装置 - Google Patents
防錆油の付着量測定方法及び装置Info
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、鋼板に塗布した防錆油の付着量を赤外分光
法によりオンラインで測定する方法及び装置に関する。
法によりオンラインで測定する方法及び装置に関する。
［従来の技術］ 防錆油は鋼板の発錆防止のため精整工程において塗布
されるが、過不足なく塗布するような厳格な付着量の管
理が必要である。付着量不足は当然に発錆の原因とな
り、多すぎても需要家側の防錆油洗浄等作業性の悪化、
コイルの汚れ等をまねき、トラブル発生の原因となるか
らである。
されるが、過不足なく塗布するような厳格な付着量の管
理が必要である。付着量不足は当然に発錆の原因とな
り、多すぎても需要家側の防錆油洗浄等作業性の悪化、
コイルの汚れ等をまねき、トラブル発生の原因となるか
らである。
従来、防錆油付着量の管理はオンラインの鋼板よりサ
ンプルを取り出し、オフラインにおいて重量法または赤
外分光法により分析・測定していた。
ンプルを取り出し、オフラインにおいて重量法または赤
外分光法により分析・測定していた。
［発明が解決しようとする課題］ しかし、このようなオフライン分析による測定方法で
は、多くの時間、手数がかかるため頻繁に行うことがで
きず、また測定結果をリアルタイムにフィードバックす
ることができないため、防錆油付着量の管理を厳格に行
うことができなかった。
は、多くの時間、手数がかかるため頻繁に行うことがで
きず、また測定結果をリアルタイムにフィードバックす
ることができないため、防錆油付着量の管理を厳格に行
うことができなかった。
本発明は、従来オフライン分析に用いられていた赤外
分光法をオンラインでの測定用に改良することにより、
厳格な防錆油付着量の管理ができるようにした防錆油の
付着量測定方法及び装置を提供することを目的とする。
分光法をオンラインでの測定用に改良することにより、
厳格な防錆油付着量の管理ができるようにした防錆油の
付着量測定方法及び装置を提供することを目的とする。
［課題を解決するための手段］ 上記の目的を達成するために、本発明に係る防錆油の
付着量測定方法は、防錆油を塗布した鋼板に対し、防錆
油が赤外光を吸収する波長帯及びその近傍の波長帯にそ
れぞれ合わせた、回転する複数のフィルタを持つ測定ヘ
ッドを鋼板の板幅方向に往復移動させながら、または固
定して、上記複数のフィルタを通して選択的に選ばれた
１つの吸収波長と２つの参照波長の赤外光を順次照射
し、上記３つの波長の反射光量の比を演算することによ
り上記防錆油の付着量を測定することとしたものであ
る。この場合において、測定精度のある程度の低下が許
容されるなら参照波長を１つとすることもできる。
付着量測定方法は、防錆油を塗布した鋼板に対し、防錆
油が赤外光を吸収する波長帯及びその近傍の波長帯にそ
れぞれ合わせた、回転する複数のフィルタを持つ測定ヘ
ッドを鋼板の板幅方向に往復移動させながら、または固
定して、上記複数のフィルタを通して選択的に選ばれた
１つの吸収波長と２つの参照波長の赤外光を順次照射
し、上記３つの波長の反射光量の比を演算することによ
り上記防錆油の付着量を測定することとしたものであ
る。この場合において、測定精度のある程度の低下が許
容されるなら参照波長を１つとすることもできる。
また、本測定方法を実施するための測定装置は、防錆
油が赤外光を吸収する波長帯に合わせた測定波長フィル
タ及びその吸収波長帯の近傍の波長帯に合わせた少なく
とも１つの参照波長フィルタを備えた回転するフィルタ
ホイールと、該フィルタホイールを介いて上記防錆油を
塗布した鋼板に照射された各波長の反射光の光量を検出
する光量検出器を備えた測定ヘッドと； 該測定ヘッドを鋼板の板幅方向に移動させる移動装置
と； 上記光量検出器により検出された各波長の反射光量か
ら上記防錆油の付着量を演算しその出力を表示する制御
装置と； を備えたものである。
油が赤外光を吸収する波長帯に合わせた測定波長フィル
タ及びその吸収波長帯の近傍の波長帯に合わせた少なく
とも１つの参照波長フィルタを備えた回転するフィルタ
ホイールと、該フィルタホイールを介いて上記防錆油を
塗布した鋼板に照射された各波長の反射光の光量を検出
する光量検出器を備えた測定ヘッドと； 該測定ヘッドを鋼板の板幅方向に移動させる移動装置
と； 上記光量検出器により検出された各波長の反射光量か
ら上記防錆油の付着量を演算しその出力を表示する制御
装置と； を備えたものである。
［作 用］ 一般に防錆油はその成分の多くが鉱物油であり、CH基
が重合した分子構造となっている。しかもCH基は1.7μ
m,2.3μm,3.4μｍ付近に赤外光の吸収波長帯をもち、こ
の順に吸収度が高くなる性質を有する。
が重合した分子構造となっている。しかもCH基は1.7μ
m,2.3μm,3.4μｍ付近に赤外光の吸収波長帯をもち、こ
の順に吸収度が高くなる性質を有する。
いま、防錆油の赤外光吸収波長をλabsとし、その赤
外光の入射光量をIo,油膜厚ｔを透過した後の反射光量
をItとすると、次式が成立する。
外光の入射光量をIo,油膜厚ｔを透過した後の反射光量
をItとすると、次式が成立する。
It＝Ioexp（−kt） …… 但し、k:定数 この対数をとると log（Io/It）＝kt …… となって入射光量Ioと反射光量Itの光量比の対数が油膜
厚ｔに比例する。
厚ｔに比例する。
しかし、オンラインでは入射光量を測定できないの
で、入射光量Ioの代りに２つの参照波長（比較波長とも
いう）λref1,λref2の反射光量Iref1,Iref2を用いる。
で、入射光量Ioの代りに２つの参照波長（比較波長とも
いう）λref1,λref2の反射光量Iref1,Iref2を用いる。
参照波長Iref1,Iref2は第１図に示すように吸収波長
λabsの両側の近くに選定する。
λabsの両側の近くに選定する。
参照波長を２波とすることで測定対象基材の下地表面
あらさ状態の影響等を低減でき測定精度が向上する。
あらさ状態の影響等を低減でき測定精度が向上する。
この３波長方式により、油膜厚ｔは次式のようにあら
わすことができる。
わすことができる。
但し、λabs＝3.3〜3.5μｍ Iref1＝3.0〜3.2μｍ Iref2＝3.6〜3.8μｍ の範囲に設定している。
本発明は、このような３波長方式の赤外分光法をオン
ラインにおける鋼板の防錆油付着量の計測に適用したも
のであり、１つの吸収波長と２つの参照波長の赤外光を
防錆油を塗布した鋼板に次々に照射し、その反射光量を
検出し、それを上記式に従って演算することにより、
防錆油の付着量がリアルタイムに測定でき、かつその管
理が厳格にできるのである。
ラインにおける鋼板の防錆油付着量の計測に適用したも
のであり、１つの吸収波長と２つの参照波長の赤外光を
防錆油を塗布した鋼板に次々に照射し、その反射光量を
検出し、それを上記式に従って演算することにより、
防錆油の付着量がリアルタイムに測定でき、かつその管
理が厳格にできるのである。
［実施例］ 第２図は本発明で使用する測定装置の概略構成図であ
り、第３図はその外観図である。
り、第３図はその外観図である。
本装置は、測定ヘッド１と、防錆油を塗布した鋼板
（以下、塗油鋼板という）10の板幅方向に測定ヘッド１
を往復移動させるように支持した移動装置２と、測定ヘ
ッド１に接続された制御装置３により大略構成されてい
る。
（以下、塗油鋼板という）10の板幅方向に測定ヘッド１
を往復移動させるように支持した移動装置２と、測定ヘ
ッド１に接続された制御装置３により大略構成されてい
る。
測定ヘッド１は、光源（例えばハロゲン球）11,フィ
ルタホイール12,フィルタホイール12の駆動モータ13,塗
油鋼板10からの反射光の集光レンズ14,反射光量の検出
器（例えばフォトダイオード）15,及びゲイン調整部16
から構成されており、フィルタホイール12には防錆油の
赤外光吸収帯（3.4μｍ）に合わせた測定波長フィルタS
1,S2と、その吸収波長の両側付近の波長帯（3.2μm,3.6
μｍ）にそれぞれ合わせた参照波長フィルタR1,R2の合
計４枚のフィルタが同一円周上に等間隔に配置されてい
る。測定波長フィルタの通過帯域を適確に吸収帯に一致
させ、参照波長フィルタを可能な限り吸収帯近傍にとる
ことが、測定感度の向上と、表面粗度・角度・距離等の
変化に対する精度維持のために重要になるが、このため
融電体干渉フィルタを選択使用している。なお、この部
分はショートパスフィルタとロングパスフィルタの重ね
合せでも実現できる。インフラレッド製本機では、ロン
グパスフィルタ（LPF）とショートパスフィルタ（SPF）
を重ね合せて使用している。このようなフィルタホイー
ル12をモータ13により1500rpm位の回転数で高速回転さ
せるようにしている。なお、測定ヘッド１は正反射光が
集光レンズ14の中心に入るように水平に対し所定の角度
θで傾斜させてある。また、測定ヘッド１と塗油鋼板10
間の距離ｌは一定に保っている。
ルタホイール12,フィルタホイール12の駆動モータ13,塗
油鋼板10からの反射光の集光レンズ14,反射光量の検出
器（例えばフォトダイオード）15,及びゲイン調整部16
から構成されており、フィルタホイール12には防錆油の
赤外光吸収帯（3.4μｍ）に合わせた測定波長フィルタS
1,S2と、その吸収波長の両側付近の波長帯（3.2μm,3.6
μｍ）にそれぞれ合わせた参照波長フィルタR1,R2の合
計４枚のフィルタが同一円周上に等間隔に配置されてい
る。測定波長フィルタの通過帯域を適確に吸収帯に一致
させ、参照波長フィルタを可能な限り吸収帯近傍にとる
ことが、測定感度の向上と、表面粗度・角度・距離等の
変化に対する精度維持のために重要になるが、このため
融電体干渉フィルタを選択使用している。なお、この部
分はショートパスフィルタとロングパスフィルタの重ね
合せでも実現できる。インフラレッド製本機では、ロン
グパスフィルタ（LPF）とショートパスフィルタ（SPF）
を重ね合せて使用している。このようなフィルタホイー
ル12をモータ13により1500rpm位の回転数で高速回転さ
せるようにしている。なお、測定ヘッド１は正反射光が
集光レンズ14の中心に入るように水平に対し所定の角度
θで傾斜させてある。また、測定ヘッド１と塗油鋼板10
間の距離ｌは一定に保っている。
移動装置２は、測定ヘッド１を支持した本体21が塗油
鋼板10の上方板幅方向に架設したガイドレール22に沿っ
て往復移動するように構成されている。また、図示は省
略するが、同様の移動装置を塗油鋼板10の下側にも設け
て表裏両面の測定を可能にしてもよいし、測定ヘッド１
を高さ調整機構及び角度調整機構を介して移動装置２に
取り付けてもよい。
鋼板10の上方板幅方向に架設したガイドレール22に沿っ
て往復移動するように構成されている。また、図示は省
略するが、同様の移動装置を塗油鋼板10の下側にも設け
て表裏両面の測定を可能にしてもよいし、測定ヘッド１
を高さ調整機構及び角度調整機構を介して移動装置２に
取り付けてもよい。
制御装置３は、主として付着量演算部31,補正部32,出
力調整部33,及び表示部34から構成されている。
力調整部33,及び表示部34から構成されている。
上記の構成において、光源11より赤外光４を通板中の
塗油鋼板10の表面に照射する。それとともに、測定ヘッ
ド１内のフィルタホイール12を回転させ、測定ヘッド１
を板幅方向に移動させる。
塗油鋼板10の表面に照射する。それとともに、測定ヘッ
ド１内のフィルタホイール12を回転させ、測定ヘッド１
を板幅方向に移動させる。
赤外光４を回転中のフィルタホイール12の各フィルタ
S1,R1,S2,R2をこの順に次々に透過させることにより、
測定波長フィルタS1,S2はその防錆油の赤外光吸収波長
帯をもつ１つの赤外光のみを、また、参照波長フィルタ
R1,R2はその吸収波長帯の両側付近に波長帯をもつ２つ
の赤外光のみを選択的に選んで塗油鋼板10に次々に照射
することになる。そして各波長の反射光５は集光レンズ
14により光量検出器15に集光され光量検出器15で反射光
量が検出される。この検出された各反射光量のゲインを
ゲイン調整部16で調整したのち、制御装置３の付着量演
算部31に送り、ここで上記式の左辺にlogアンプゲイ
ンとしてαを乗じた の計算を行い、付着量Ｘを算出する。
S1,R1,S2,R2をこの順に次々に透過させることにより、
測定波長フィルタS1,S2はその防錆油の赤外光吸収波長
帯をもつ１つの赤外光のみを、また、参照波長フィルタ
R1,R2はその吸収波長帯の両側付近に波長帯をもつ２つ
の赤外光のみを選択的に選んで塗油鋼板10に次々に照射
することになる。そして各波長の反射光５は集光レンズ
14により光量検出器15に集光され光量検出器15で反射光
量が検出される。この検出された各反射光量のゲインを
ゲイン調整部16で調整したのち、制御装置３の付着量演
算部31に送り、ここで上記式の左辺にlogアンプゲイ
ンとしてαを乗じた の計算を行い、付着量Ｘを算出する。
求められた付着量Ｘは、鋼板の下地処理、油種、測定
距離・角度等の違いにより補正する必要があるので、補
正部32で付着量Ｘを検量線に基づき補正する。検量線Ｙ
は付着量Ｘの一次関数であらわされる。すなわち、 Ｙ＝ａ（Ｘ−ｂ） …… 但し、a:スパン調整のための定数 b:ゼロ調整のための定数 式より補正された出力電圧Ｖは出力調整部33で調整
されたのち、表示部34にディジタル表示される。その表
示は出力電圧V,1平方メートル当たりのグラム数（g/
m2）,log値等の１または２以上の組合わせである。出力
調整部33は式中のa,bの値が固定された定数である場
合に、さらに鋼板の下地処理のパラメータに基づきゲイ
ンを調整可能としたものである。
距離・角度等の違いにより補正する必要があるので、補
正部32で付着量Ｘを検量線に基づき補正する。検量線Ｙ
は付着量Ｘの一次関数であらわされる。すなわち、 Ｙ＝ａ（Ｘ−ｂ） …… 但し、a:スパン調整のための定数 b:ゼロ調整のための定数 式より補正された出力電圧Ｖは出力調整部33で調整
されたのち、表示部34にディジタル表示される。その表
示は出力電圧V,1平方メートル当たりのグラム数（g/
m2）,log値等の１または２以上の組合わせである。出力
調整部33は式中のa,bの値が固定された定数である場
合に、さらに鋼板の下地処理のパラメータに基づきゲイ
ンを調整可能としたものである。
以上のようにして、塗油鋼板10の前面について防錆油
の付着量を連続的、あるいはスポット的に測定できるか
ら、オンライン上の鋼板油膜厚さ、板幅方向の油膜分布
等を正確かつリアルタイムに把握でき、付着量の管理を
厳格に行うことができる。また、測定結果はラインの防
錆油塗布装置（図示せず）にフィードバックされ塗布量
の制御が可能になる。
の付着量を連続的、あるいはスポット的に測定できるか
ら、オンライン上の鋼板油膜厚さ、板幅方向の油膜分布
等を正確かつリアルタイムに把握でき、付着量の管理を
厳格に行うことができる。また、測定結果はラインの防
錆油塗布装置（図示せず）にフィードバックされ塗布量
の制御が可能になる。
なお、第４図は仕上コードの相違による塗油量（付着
量）と出力電圧の関係を示した検量線図であり、油種は
共通の出光製ダフニーオイルコートSKを使用した。この
図から、鋼板の下地処理によって影響を受けることがわ
かる。
量）と出力電圧の関係を示した検量線図であり、油種は
共通の出光製ダフニーオイルコートSKを使用した。この
図から、鋼板の下地処理によって影響を受けることがわ
かる。
また、第５図は仕上コードを共通にし油種を変えた場
合の検量線図であり、油種の違いはほとんど影響がな
い。
合の検量線図であり、油種の違いはほとんど影響がな
い。
第６図はサンプル板と測定ヘッド間の距離の影響を調
べた線図であり、上記距離ｌ（第３図参照）は95mmを中
心に変化させ、照射角度θ＝14゜に固定した場合の塗油
量の誤差（％）であらわしてある。この図から、測定距
離の偏差により測定精度の影響度を知ることができ、距
離ｌ＝95mmの場合は±5mmの範囲が適当である。
べた線図であり、上記距離ｌ（第３図参照）は95mmを中
心に変化させ、照射角度θ＝14゜に固定した場合の塗油
量の誤差（％）であらわしてある。この図から、測定距
離の偏差により測定精度の影響度を知ることができ、距
離ｌ＝95mmの場合は±5mmの範囲が適当である。
最後に、第７図はサンプル板と測定ヘッド間の傾きの
影響を調べた線図であり、上記傾きθ＝14゜を中心に変
化させ、上記距離ｌ＝95mmに固定した場合の塗油量の誤
差（％）であらわしてある。この図から、赤外光の照射
角度の偏差により測定精度の影響度を知ることができ、
θ＝14゜±４゜の範囲が適当である。
影響を調べた線図であり、上記傾きθ＝14゜を中心に変
化させ、上記距離ｌ＝95mmに固定した場合の塗油量の誤
差（％）であらわしてある。この図から、赤外光の照射
角度の偏差により測定精度の影響度を知ることができ、
θ＝14゜±４゜の範囲が適当である。
［発明の効果］ 以上のように本発明によれば、３波長方式の赤外分光
法をオンライン上の塗油鋼板に適用できるよう構成した
ので、その防錆油の付着量を鋼板の前面にわたり連続
的、あるいはスポット的に測定でき、高精度かつリアル
タイムの測定が可能となり、付着量の管理を厳格に行う
ことができる。
法をオンライン上の塗油鋼板に適用できるよう構成した
ので、その防錆油の付着量を鋼板の前面にわたり連続
的、あるいはスポット的に測定でき、高精度かつリアル
タイムの測定が可能となり、付着量の管理を厳格に行う
ことができる。
【図面の簡単な説明】 第１図は３波長方式の赤外分光法の原理図、第２図は本
発明による測定方法を実施するための装置の概略構成
図、第３図は本測定装置の外観図、第４図は鋼板の下地
処理の影響をみるために塗油量と出力電圧の関係を示し
た検量線図、第５図は油種の違いによる影響をみるため
に塗油量と出力電圧の関係を示した検量線図、第６図は
測定距離の偏差による測定精度の誤差をあらわした線
図、第７図は照射角度の偏差による測定精度の誤差をあ
らわした線図である。 １……測定ヘッド ２……移動装置 ３……制御装置 10……塗油鋼板 11……光源 12……フィルタホイール 13……駆動モータ 14……集光レンズ 15……光量検出器 16……ゲイン調整部 21……本体 22……ガイドレール 31……付着量演算部 32……補正部 33……出力調整部 34……表示部 S1,S2……測定波長フィルタ R1,R2……参照波長フィルタ
発明による測定方法を実施するための装置の概略構成
図、第３図は本測定装置の外観図、第４図は鋼板の下地
処理の影響をみるために塗油量と出力電圧の関係を示し
た検量線図、第５図は油種の違いによる影響をみるため
に塗油量と出力電圧の関係を示した検量線図、第６図は
測定距離の偏差による測定精度の誤差をあらわした線
図、第７図は照射角度の偏差による測定精度の誤差をあ
らわした線図である。 １……測定ヘッド ２……移動装置 ３……制御装置 10……塗油鋼板 11……光源 12……フィルタホイール 13……駆動モータ 14……集光レンズ 15……光量検出器 16……ゲイン調整部 21……本体 22……ガイドレール 31……付着量演算部 32……補正部 33……出力調整部 34……表示部 S1,S2……測定波長フィルタ R1,R2……参照波長フィルタ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小谷 修一 東京都千代田区丸の内１丁目１番２号 日本鋼管株式会社内 (56)参考文献 特開 昭59−77343（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−7547（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−110347（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G01N 21/00 - 21/01 G01N 21/17 - 21/61 G01N 21/84 - 21/90
Claims (3)
- 【請求項１】防錆油を塗布した鋼板に対し、防錆油が赤
外光を吸収する波長帯及びその近傍の波長帯にそれぞれ
合わせた、回転する複数のフィルタを持つ測定ヘッドを
鋼板の板幅方向に往復移動させながら、または固定し
て、上記複数のフィルタを通して選択的に選ばれた１つ
の吸収波長と２つの参照波長の赤外光を順次照射し、上
記３つの波長の反射光量の比を演算することにより上記
防錆油の付着量を測定する防錆油の付着量測定方法。 - 【請求項２】上記参照波長を１つとした請求項１記載の
防錆油の付着量測定方法。 - 【請求項３】防錆油が赤外光を吸収する波長帯に合わせ
た測定波長フィルタ及びその吸収波長帯の近傍の波長帯
に合わせた少なくとも１つの参照波長フィルタを備えた
回転するフィルタホイールと、外フィルタホイールを介
して上記防錆油を塗布した鋼板に照射された各波長の反
射光の光量を検出する光量検出器を備えた測定ヘッド
と； 該測定ヘッドを鋼板の板幅方向に移動させる移動装置
と； 上記光量検出器により検出された各波長の反射光量から
上記防錆油の付着量を演算しその出力を表示する制御装
置と； を備えた防錆油の付着量測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5380390A JP2943215B2 (ja) | 1990-03-07 | 1990-03-07 | 防錆油の付着量測定方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5380390A JP2943215B2 (ja) | 1990-03-07 | 1990-03-07 | 防錆油の付着量測定方法及び装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03255937A JPH03255937A (ja) | 1991-11-14 |
| JP2943215B2 true JP2943215B2 (ja) | 1999-08-30 |
Family
ID=12952970
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5380390A Expired - Fee Related JP2943215B2 (ja) | 1990-03-07 | 1990-03-07 | 防錆油の付着量測定方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2943215B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10026282A1 (de) * | 2000-05-26 | 2001-12-06 | Infralytic Gmbh | Verfahren zur Bestimmung der Dicke von organischen Schichten |
| JP2008215879A (ja) * | 2007-02-28 | 2008-09-18 | Toyota Motor Corp | 清浄度判定装置および方法 |
| JP6775799B2 (ja) * | 2016-10-12 | 2020-10-28 | リョーエイ株式会社 | 油膜検査方法及び油膜検査装置 |
| US9988242B1 (en) * | 2017-01-11 | 2018-06-05 | Otis Elevator Company | Elevator rail healthy monitoring method |
-
1990
- 1990-03-07 JP JP5380390A patent/JP2943215B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03255937A (ja) | 1991-11-14 |
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