JPH01203911A - 油膜厚測定方法 - Google Patents
油膜厚測定方法Info
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- JPH01203911A JPH01203911A JP2951188A JP2951188A JPH01203911A JP H01203911 A JPH01203911 A JP H01203911A JP 2951188 A JP2951188 A JP 2951188A JP 2951188 A JP2951188 A JP 2951188A JP H01203911 A JPH01203911 A JP H01203911A
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Landscapes
- Length Measuring Devices By Optical 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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、鋼板、調帯等の鋼材の表面に形成された油膜
の厚みをオンライン測定し得る油膜厚測定方法に関する
。
の厚みをオンライン測定し得る油膜厚測定方法に関する
。
製鉄所において製造される綱材には防錆のためにその表
面に油膜が形成されるが、該油膜に十分な防錆効果を発
揮させるためにはその厚みを可及的に厚くすることが望
まれる。一方、前記鋼材を ６ユーザが使用する
際には前記油膜は通常除去されるため、その除去作業を
容易なものとなすべくその厚みは可及的に薄くすること
が望まれる。従って前記油膜の厚みには適正範囲が存在
する。そこで鋼材に防錆処理を施す工程においては前記
厚みがオンライン測定され、その測定値に基づいて前記
厚みが適正範囲に収まるような管理が行われている。
面に油膜が形成されるが、該油膜に十分な防錆効果を発
揮させるためにはその厚みを可及的に厚くすることが望
まれる。一方、前記鋼材を ６ユーザが使用する
際には前記油膜は通常除去されるため、その除去作業を
容易なものとなすべくその厚みは可及的に薄くすること
が望まれる。従って前記油膜の厚みには適正範囲が存在
する。そこで鋼材に防錆処理を施す工程においては前記
厚みがオンライン測定され、その測定値に基づいて前記
厚みが適正範囲に収まるような管理が行われている。
前記油膜の厚みをオンライン測定する従来方法としては
、例えば油膜が形成された鋼材の表面に特定波長の励起
用レーザ光を照射し、該表面からの螢光スペクトルのう
ち、油にのみ含まれる成分の螢光スペクトル強度を検出
し、該螢光スペクトル強度から油膜の厚みを求める方法
がある（例えば特開昭６１−１３８１０２号）。
、例えば油膜が形成された鋼材の表面に特定波長の励起
用レーザ光を照射し、該表面からの螢光スペクトルのう
ち、油にのみ含まれる成分の螢光スペクトル強度を検出
し、該螢光スペクトル強度から油膜の厚みを求める方法
がある（例えば特開昭６１−１３８１０２号）。
また、有機膜が形成された鋼材の表面に、前記有機膜に
よる吸収が生じる波長成分を含む赤外線を照射し、その
反射光から、前記を機成による吸収が生じる波長の反射
光と、該波長よりも長波長又は短波長で前記有機膜によ
る吸収が生じない２波長の反射光とを検出し、その３波
長の反射光の強度から前記有機膜の厚みを算出する方法
（例えば特願昭６１−６８１５７号）を、前記有機膜が
油膜であるものとして応用することも考えられる。
よる吸収が生じる波長成分を含む赤外線を照射し、その
反射光から、前記を機成による吸収が生じる波長の反射
光と、該波長よりも長波長又は短波長で前記有機膜によ
る吸収が生じない２波長の反射光とを検出し、その３波
長の反射光の強度から前記有機膜の厚みを算出する方法
（例えば特願昭６１−６８１５７号）を、前記有機膜が
油膜であるものとして応用することも考えられる。
然るに、上述の螢光スペクトルを用いる従来方法を適用
するためには、測定対象の油膜の中に螢光を発する特定
成分を含んでいる必要があり、その適用範囲が限定され
てしまうという問題がある。
するためには、測定対象の油膜の中に螢光を発する特定
成分を含んでいる必要があり、その適用範囲が限定され
てしまうという問題がある。
また、有機膜による赤外線吸収を利用する従来方法を油
膜の厚み測定に応用する場合は、鋼材表面に形成される
油膜の厚みが０．１〜０．２μｍと極めて薄い場合には
、鋼材表面にて反射する赤外線のうちの油膜による吸収
が生じる波長の赤外線が油膜を経由する間に該油膜によ
って十分に吸収されない結果、測定精度がよくないとい
う問題がある。
膜の厚み測定に応用する場合は、鋼材表面に形成される
油膜の厚みが０．１〜０．２μｍと極めて薄い場合には
、鋼材表面にて反射する赤外線のうちの油膜による吸収
が生じる波長の赤外線が油膜を経由する間に該油膜によ
って十分に吸収されない結果、測定精度がよくないとい
う問題がある。
本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであり、上述
の問題を解決し得る油膜厚測定方法、即ち極薄の油膜の
厚みを高精度にオンライン測定し得ると共にその適用範
囲も広い油膜厚測定方法を提供することを課題とする。
の問題を解決し得る油膜厚測定方法、即ち極薄の油膜の
厚みを高精度にオンライン測定し得ると共にその適用範
囲も広い油膜厚測定方法を提供することを課題とする。
本発明に係る油膜厚測定方法は、油膜が形成された鋼材
の表面に、前記油膜による吸収が生じる波長成分を含む
赤外線を照射し、その反射光をミラーを用いて反射させ
ることによって前記赤外線を前記鋼材の表面で少なくと
も２回反射させ、その反射光から、前記油膜による吸収
が生じる波長の反射光と、該波長よりも長波長又は短波
長で前記油膜による吸収が生じない２波長の反射先々を
検出し、その３波長の反射光の強度から前記油膜の厚み
を算出することを特徴とする。
の表面に、前記油膜による吸収が生じる波長成分を含む
赤外線を照射し、その反射光をミラーを用いて反射させ
ることによって前記赤外線を前記鋼材の表面で少なくと
も２回反射させ、その反射光から、前記油膜による吸収
が生じる波長の反射光と、該波長よりも長波長又は短波
長で前記油膜による吸収が生じない２波長の反射先々を
検出し、その３波長の反射光の強度から前記油膜の厚み
を算出することを特徴とする。
かかる本発明方法にあっては、油膜が形成された鋼材表
面に照射される赤外線がミラーによる反射に基づいて前
記鋼材表面で２回以上反射することとなるので、前記油
膜の中を通過する前記赤外線の光路長が従来より長くな
り、前記赤外線のうちの油膜による吸収が生じる波長成
分が前記油膜によって十分に吸収されることとなる結果
、前記油膜の厚みの測定精度が向上する。
面に照射される赤外線がミラーによる反射に基づいて前
記鋼材表面で２回以上反射することとなるので、前記油
膜の中を通過する前記赤外線の光路長が従来より長くな
り、前記赤外線のうちの油膜による吸収が生じる波長成
分が前記油膜によって十分に吸収されることとなる結果
、前記油膜の厚みの測定精度が向上する。
また本発明方法は、その適用にあたって螢光スペクトル
を用いる従来方法のように測定対象の油膜の中に螢光を
発する特定成分を含んでいる必要があるというような制
約がないので、その適用範囲が広い。換言すれば、一般
に油膜は有機分子（例えばＣ−Ｈ結合を有する分子）を
含んでおり、油膜による吸収が生じる赤外線として前記
有機分子にて吸収される波長の赤外線を選んで前記処理
を行うことにより、殆ど全ての油膜の厚みの測定が可能
となる。
を用いる従来方法のように測定対象の油膜の中に螢光を
発する特定成分を含んでいる必要があるというような制
約がないので、その適用範囲が広い。換言すれば、一般
に油膜は有機分子（例えばＣ−Ｈ結合を有する分子）を
含んでおり、油膜による吸収が生じる赤外線として前記
有機分子にて吸収される波長の赤外線を選んで前記処理
を行うことにより、殆ど全ての油膜の厚みの測定が可能
となる。
以下本発明をその実施例を示す図面に基づいて説明する
。
。
第１図は本発明方法の実施状態を示す模式的説明図であ
り、図中１は油膜２が表面に形成された鋼板を、また３
は光源を示し、該光源３から発せられた赤外線Ａは回転
フィルタ４を経て凹面鏡５へ照射され、これによって集
光反射された後、前記鋼板ｌの表面に照射されるように
なっている。
り、図中１は油膜２が表面に形成された鋼板を、また３
は光源を示し、該光源３から発せられた赤外線Ａは回転
フィルタ４を経て凹面鏡５へ照射され、これによって集
光反射された後、前記鋼板ｌの表面に照射されるように
なっている。
前記回転フィルタ４は第２図にその斜視図を示す如く、
回転軸４ａまわりを回転自在な円板状のディスク４ｇに
、中心波長例えば３．１μｍ、 ３．４μｍ。
回転軸４ａまわりを回転自在な円板状のディスク４ｇに
、中心波長例えば３．１μｍ、 ３．４μｍ。
３．７μｍの各光を夫々通過させ得る干渉フィルタ４ｂ
、 ４ｃ、 ４ｄを３等配装着したものであり、回転す
る回転フィルタ４を通過した赤外線Ａは、波長３．１μ
ｗｈ、 ３．４μｍ、 ３．７μｍの赤外線が時系列的
に断続して存在することとなる。なお波長３．４μｍの
赤外線は油膜２による吸収が生じる光であり、波長３．
１μｍ、 ３．７μｍの赤外線は前記吸収が生じない光
である。
、 ４ｃ、 ４ｄを３等配装着したものであり、回転す
る回転フィルタ４を通過した赤外線Ａは、波長３．１μ
ｗｈ、 ３．４μｍ、 ３．７μｍの赤外線が時系列的
に断続して存在することとなる。なお波長３．４μｍの
赤外線は油膜２による吸収が生じる光であり、波長３．
１μｍ、 ３．７μｍの赤外線は前記吸収が生じない光
である。
前記鋼板１に対向する適宜位置には、鋼板ｌ側が反射面
となっているミラー６が配置されており、前述の如く鋼
板１の表面に照射された赤外線Ａは、油膜２を通過する
間に該油膜２による吸収を許容しつつ前記表面にて反射
し、その反射光はミラー６にて反射して再度鋼板１の表
面に照射される。
となっているミラー６が配置されており、前述の如く鋼
板１の表面に照射された赤外線Ａは、油膜２を通過する
間に該油膜２による吸収を許容しつつ前記表面にて反射
し、その反射光はミラー６にて反射して再度鋼板１の表
面に照射される。
そして本実施例では、鋼板ｌの表面にて上述の吸収・反
射の現象が５回繰り返された後、赤外線Ａの反射光は凹
面鏡７にて集光反射され、検出素子８へと導かれる。そ
して該検出素子８は、波長３．１μｍ、 ３．４μｍ、
３．７μｍの赤外線の強度に比例した信号を時系列的
に出力するようになっており、夫々の信号はＡ／Ｄ変換
された後、マイクロＣＰＵ （図示せず）に取り込まれ
、そこで油膜２の厚みが次に述べる測定原理に基づいて
算出される。
射の現象が５回繰り返された後、赤外線Ａの反射光は凹
面鏡７にて集光反射され、検出素子８へと導かれる。そ
して該検出素子８は、波長３．１μｍ、 ３．４μｍ、
３．７μｍの赤外線の強度に比例した信号を時系列的
に出力するようになっており、夫々の信号はＡ／Ｄ変換
された後、マイクロＣＰＵ （図示せず）に取り込まれ
、そこで油膜２の厚みが次に述べる測定原理に基づいて
算出される。
即ち、赤外線吸収が生じる波長λ１及びそれがない２波
長λ２．λ３の赤外線の反射光の強度Ｉ（λ＋）、ｒ（
λ２）及び■（λ３）は、ランベルト・ベールの法則に
より下記（１）式、（２）式、（３）式にて夫々表され
る。
長λ２．λ３の赤外線の反射光の強度Ｉ（λ＋）、ｒ（
λ２）及び■（λ３）は、ランベルト・ベールの法則に
より下記（１）式、（２）式、（３）式にて夫々表され
る。
Ｉ （λ＋）＝Ｉｏ（λ＋）ｘＵ（λｔ） Ｘ ｅ−”
口・（１）■ （λｚ）＝Ｉｏ（λｔ）ＸＵ（λ２）
・・・（２）■ （λ、）−Ｉ。（λ、）ｘＵ
（λ３） ・・・（３）但し、１．（λ１）：
波長λ、の照射光の強度■。（λ２）：波長λ２の照射
光の強度■。（λ３）：波長λ３の照射光の強度Ｕ（λ
ｌ）：赤外線吸収以外による波長λ。
口・（１）■ （λｚ）＝Ｉｏ（λｔ）ＸＵ（λ２）
・・・（２）■ （λ、）−Ｉ。（λ、）ｘＵ
（λ３） ・・・（３）但し、１．（λ１）：
波長λ、の照射光の強度■。（λ２）：波長λ２の照射
光の強度■。（λ３）：波長λ３の照射光の強度Ｕ（λ
ｌ）：赤外線吸収以外による波長λ。
の光強度減衰率
Ｕ（λ２）：赤外線吸収以外による波長λ２の光強度減
衰率 Ｕ（λ３）：赤外線吸収以外による波長λ。
衰率 Ｕ（λ３）：赤外線吸収以外による波長λ。
の光強度減衰率
ｎ：赤外線の鋼板上での反射回数
に：測定対象の油膜２固有の赤外線吸収率
Ｌ：測定対象の油膜２の厚み
そしてこれら（１）式、（２）式、（３）式より下記（
４）式が成り立つ。
４）式が成り立つ。
２×！ （λ、）／ Ｉ ｏ（λｌ）
Ｉ （λり／１．（λＺ）＋Ｉ（λ３）／Ｉａ（λ３）
ここでλ２＋λ３ ′、２Ｘλ１・・・（５）となるよ
うに３波長島、λ２．λ３を選定すると、（４）式は下
記（６）式として表される。
ここでλ２＋λ３ ′、２Ｘλ１・・・（５）となるよ
うに３波長島、λ２．λ３を選定すると、（４）式は下
記（６）式として表される。
■ （λ２）／Ｉ０（λ２）＋１（λ、）／１．（λ、
）・・・（６） 従って３波長λ１．λ２．λ３を前記（５）式を満足す
るように選定してその波長の照射光及び反射光の強度を
測定することにより、前記（６）式に基づいて鋼板１の
反射率、鋼板１の表面粗さ等の影響を受けることなく油
膜２の厚みｔを算出することができる。そこで本実施例
では波長λ１が３．４ μｍ、波長λ２が３．１μ川、
波長λ３が３．７μｍとし、前記（６）式に基づいて油
膜２の厚みｔを算出する。
）・・・（６） 従って３波長λ１．λ２．λ３を前記（５）式を満足す
るように選定してその波長の照射光及び反射光の強度を
測定することにより、前記（６）式に基づいて鋼板１の
反射率、鋼板１の表面粗さ等の影響を受けることなく油
膜２の厚みｔを算出することができる。そこで本実施例
では波長λ１が３．４ μｍ、波長λ２が３．１μ川、
波長λ３が３．７μｍとし、前記（６）式に基づいて油
膜２の厚みｔを算出する。
かくして鋼板１の表面に形成された油膜２の厚みを測定
する場合は、該油膜２の厚みが０．１〜０．２μｍと極
薄であっても、前記赤外線Ａはミラー６による反射に基
づいて鋼板１の表面で５回反射することとなるので、油
膜２中を通過する赤外線Ａの光路長が従来の５倍となっ
て十分に長くなる結果、該油膜２によって赤外線Ａのう
ちの波長３．４μｍの赤外線が十分に吸収され、前記（
６）式に基づく油膜２の厚みの算出が高精度に行われる
こととなる。
する場合は、該油膜２の厚みが０．１〜０．２μｍと極
薄であっても、前記赤外線Ａはミラー６による反射に基
づいて鋼板１の表面で５回反射することとなるので、油
膜２中を通過する赤外線Ａの光路長が従来の５倍となっ
て十分に長くなる結果、該油膜２によって赤外線Ａのう
ちの波長３．４μｍの赤外線が十分に吸収され、前記（
６）式に基づく油膜２の厚みの算出が高精度に行われる
こととなる。
なお、上述の実施例は鋼板１の表面に形成された油膜２
の厚みを測定するものであったが、鋼帯等、他の鋼材の
表面に形成された油膜の厚みの測定にも本発明方法が適
用できるのはいうまでもない。また測定に用いる赤外線
Ａの波長は測定対象の油膜２の種類に応じて適宜選択す
ればよいのは勿論である。また鋼板１表面での赤外線Ａ
の反射の回数は上述の実施例の如く５回である必要は必
ずしもないのは勿論である。
の厚みを測定するものであったが、鋼帯等、他の鋼材の
表面に形成された油膜の厚みの測定にも本発明方法が適
用できるのはいうまでもない。また測定に用いる赤外線
Ａの波長は測定対象の油膜２の種類に応じて適宜選択す
ればよいのは勿論である。また鋼板１表面での赤外線Ａ
の反射の回数は上述の実施例の如く５回である必要は必
ずしもないのは勿論である。
以上詳述した如く、本発明方法によれば鋼板、銅帯等の
鋼材の表面に形成された油膜の厚みを油膜の種類によら
ず高精度に測定することができる。
鋼材の表面に形成された油膜の厚みを油膜の種類によら
ず高精度に測定することができる。
第１図は本発明方法の実施状態を示す模式的説明図、第
２図は本発明方法の実施に使用する回転ライルタを示す
斜視図である。 ｌ・・・鋼板（鋼材） ２・・・油膜 ３・・・光源４
・・・回転フィルタ ６・・・ミラー ８・・・検出素
子Ａ・・・赤外線 特 許 出願人 住友金属工業株式会社代理人 弁理
士 河 野 登 夫第 １ 閉 第 ２ ｌ
２図は本発明方法の実施に使用する回転ライルタを示す
斜視図である。 ｌ・・・鋼板（鋼材） ２・・・油膜 ３・・・光源４
・・・回転フィルタ ６・・・ミラー ８・・・検出素
子Ａ・・・赤外線 特 許 出願人 住友金属工業株式会社代理人 弁理
士 河 野 登 夫第 １ 閉 第 ２ ｌ
Claims (1)
- １、油膜が形成された鋼材の表面に、前記油膜による吸
収が生じる波長成分を含む赤外線を照射し、その反射光
をミラーを用いて反射させることによって前記赤外線を
前記鋼材の表面で少なくとも２回反射させ、その反射光
から、前記油膜による吸収が生じる波長の反射光と、該
波長よりも長波長又は短波長で前記油膜による吸収が生
じない２波長の反射光とを検出し、その３波長の反射光
の強度から前記油膜の厚みを算出することを特徴とする
油膜厚測定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2951188A JPH01203911A (ja) | 1988-02-09 | 1988-02-09 | 油膜厚測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2951188A JPH01203911A (ja) | 1988-02-09 | 1988-02-09 | 油膜厚測定方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01203911A true JPH01203911A (ja) | 1989-08-16 |
Family
ID=12278124
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2951188A Pending JPH01203911A (ja) | 1988-02-09 | 1988-02-09 | 油膜厚測定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01203911A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012083428A1 (en) * | 2010-12-20 | 2012-06-28 | Honeywell Acsa Lnc. | Single-sided infrared sensor for thickness or weight measurement of products containing a reflective layer |
-
1988
- 1988-02-09 JP JP2951188A patent/JPH01203911A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012083428A1 (en) * | 2010-12-20 | 2012-06-28 | Honeywell Acsa Lnc. | Single-sided infrared sensor for thickness or weight measurement of products containing a reflective layer |
| US8314388B2 (en) | 2010-12-20 | 2012-11-20 | Honeywell Asca Inc. | Single-sided infrared sensor for thickness or weight measurement of products containing a reflective layer |
| CN103415757A (zh) * | 2010-12-20 | 2013-11-27 | 霍尼韦尔阿斯卡公司 | 用于测量包含反射层的产品的厚度或重量的单侧红外传感器 |
| CN103415757B (zh) * | 2010-12-20 | 2016-01-20 | 霍尼韦尔阿斯卡公司 | 用于测量包含反射层的产品的厚度或重量的单侧红外传感器 |
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