JPH02129508A - Shape detecting device - Google Patents

Shape detecting device

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JPH02129508A
JPH02129508A JP28340288A JP28340288A JPH02129508A JP H02129508 A JPH02129508 A JP H02129508A JP 28340288 A JP28340288 A JP 28340288A JP 28340288 A JP28340288 A JP 28340288A JP H02129508 A JPH02129508 A JP H02129508A
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JP
Japan
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signal
period
circuit
memory
external force
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Pending
Application number
JP28340288A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Katsuya Ueki
勝也 植木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To obtain an output from noises due to the irregular vibration of a body to be measured are removed irrelevantly to the period of a driving signal by operating the difference in the mean processing value of the quantity of displacement in each period wherein the body to be measured is applied with an external force and each period wherein the external force is not applied. CONSTITUTION:A gap detection signal obtained from a gap converter 6 is sampled and held by a sample and hold circuit 20 and A/D-converted 21; and the signal in the period wherein the body 1 to be measured is applied with the external force is stored in a memory 22 and the signal in the period wherein the external force is not applied is stored in a memory 23. The signal read out of the memory 22 is processed by a signal smoothing circuit 24 and the signal read out of the memory 23 as a noise component is processed by a noise smoothing circuit 25 for movement averaging processing respectively. Movement mean signals obtained from the circuits 24 and 25 are sent to a difference arithmetic circuit 26 to operate the difference. A displacement mean value computing element 31 inputs M displacement quantities found by the circuit 26 and operates their mean value and an elongation percentage computing element 32 inputs the mean value from the computing element 31 and operates the elongation percentage from a preset arithmetic expression.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、薄鋼板のような帯状体の幅方向における張
力分布を知ることによシ、その形状(平坦度)を検出す
る場合等に用いられる形状検出装置に関するものである
[Detailed Description of the Invention] [Field of Industrial Application] This invention is applicable to detecting the shape (flatness) of a strip-shaped object such as a thin steel plate by knowing the tension distribution in the width direction of the strip. The present invention relates to a shape detection device used.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

一般的に、薄鋼板等の帯状体の冷間圧延に際し、その板
厚精度とともに重要なことは形状(平坦度ともいう)で
ある。しかしながら、冷間圧延では圧延中高い張力をか
けて圧延するので、被圧延材、すなわち帯状体の弾性伸
びのために、帯状体に例えば中伸びまたは耳波等の平坦
度不良が発生しても、その変位(凹凸)が減少または消
失して検出できないのが普通である。したがって、上記
のように高い張力を付加した状態では、帯状体の平坦度
不良部を直接検出することはできないが、帯状体の幅方
向の張力分布を知ることにより、間接的に形状を検出で
きることは特公昭53−17071号に示されるようK
よく知られている。すなわち、平坦度のよくない部分は
張力が弱くなるので、張力分布から形状を知ることがで
きるのである。
In general, when cold rolling a strip-shaped object such as a thin steel plate, the shape (also referred to as flatness) is important as well as the accuracy of the plate thickness. However, in cold rolling, high tension is applied during rolling, so the elastic elongation of the rolled material, that is, the strip, may cause flatness defects such as mid-elongation or ear waves in the strip. , the displacement (unevenness) usually decreases or disappears and cannot be detected. Therefore, when high tension is applied as described above, it is not possible to directly detect the flatness defects in the strip, but by knowing the tension distribution in the width direction of the strip, the shape can be detected indirectly. is K as shown in Special Publication No. 53-17071.
well known. In other words, the tension is weak in areas with poor flatness, so the shape can be determined from the tension distribution.

第7図は例えば特願昭61−119029号に記載され
た従来の形状検出装置を示すブロック図であシ、図にお
いて、1は被測定体としての帯状体、2は帯状体1に張
力を印加するための、例えばデフレクタ−ロールのよう
な支持ロールを示す。3は駆動信号発生器としての矩形
波発信器、4は駆動信号が加えられる増幅器を示す。
FIG. 7 is a block diagram showing a conventional shape detection device described in, for example, Japanese Patent Application No. 119029/1982. A support roll, such as a deflector roll, is shown for the application. Reference numeral 3 indicates a square wave oscillator as a drive signal generator, and 4 indicates an amplifier to which the drive signal is applied.

5は検出ヘッドを示し、帯状体10幅方向に沿い、かつ
、適宜の係止手段によりて帯状体10表面に適宜間隔を
もって離隔して設けられ、外力印加装置5Aと間隙検出
器5Bとで構成される。そして、外力印加装置5Aは帯
状体10幅方向に沿い、断面コ字状の磁極AK励磁コイ
ルBを設けた電磁石からなシ、間隙検出器5Bは帯状体
10幅方向に沿った基体部Cに複数個の間隙検出用電極
りを帯状体10表面に臨ませて設け、かつ、外力印加装
置5Aと一体的に設けられている。なお、間隙検出器5
Bは外力印加装置5Aと別体に設けてもよく、また外力
印加装置5Aは上述した電磁石に限るものではなく、例
えば圧縮空気の如き非接触で力の印加が可能なものであ
ればよい。
Reference numeral 5 denotes a detection head, which is provided along the width direction of the strip 10 and separated from the surface of the strip 10 by appropriate locking means at appropriate intervals, and is composed of an external force applying device 5A and a gap detector 5B. be done. The external force applying device 5A is an electromagnet provided with a magnetic pole AK excitation coil B having a U-shaped cross section along the width direction of the strip 10, and the gap detector 5B is attached to the base portion C along the width direction of the strip 10. A plurality of gap detection electrodes are provided facing the surface of the strip 10, and are provided integrally with the external force applying device 5A. Note that the gap detector 5
B may be provided separately from the external force applying device 5A, and the external force applying device 5A is not limited to the electromagnet described above, but may be any device capable of applying force without contact, such as compressed air.

6は、間隙検出器5Bに接続された例えば静電容量−電
圧変換器のような間隙変換器、Tは信号処理回路を示し
、バンドパスフィルタ8.極性切替器9.積分回路10
.サンプルホールド回路11および前記極性切替器9〜
サンプルホ一ルド回路11に接続されたタイミング発生
回路12で構成されている。タイミング発生回路12は
前記矩形波発信器3にも接続されている。13は信号処
理回路1に接続された表示装置用制御回路、14は表示
装置用制御回路13に接続された例えばCRTモニター
のような表示装置を示す。なお信号処理回路7はロール
クラウン制御回路15を介しロールクラウン調整装置1
6へ接続することもできる。
6 is a gap converter such as a capacitance-to-voltage converter connected to the gap detector 5B, T is a signal processing circuit, and bandpass filter 8. Polarity switch9. Integrating circuit 10
.. Sample hold circuit 11 and the polarity switch 9~
It consists of a timing generation circuit 12 connected to a sample hold circuit 11. The timing generation circuit 12 is also connected to the square wave oscillator 3. Reference numeral 13 indicates a display device control circuit connected to the signal processing circuit 1, and 14 indicates a display device, such as a CRT monitor, connected to the display device control circuit 13. Note that the signal processing circuit 7 is connected to the roll crown adjustment device 1 via the roll crown control circuit 15.
It can also be connected to 6.

また、図の2重枠の部分6.8〜11はM個の間隙検出
用電極りに対して夫々設けられている。
Further, the double-framed portions 6.8 to 11 in the figure are provided for M gap detection electrodes, respectively.

次に、動作について説明する。Next, the operation will be explained.

まず、矩形波発信器3で周期Tcの矩形波を駆動信号と
して発生せしめ、この駆動信号を増幅器4で増幅し、こ
の増幅信号を外力印加装置5Aによシ外力に変換して帯
状体10表面に印加する。
First, a rectangular wave with a period Tc is generated as a drive signal by the rectangular wave oscillator 3, this drive signal is amplified by the amplifier 4, and this amplified signal is converted into an external force by the external force applying device 5A to apply it to the surface of the strip 10. to be applied.

これによって帯状体1に変位P(x−t)を発生させる
。この帯状体10表面に発生した変位P(xllt)は
、間隙検出器5Bに設けた間隙検出用電極りで静電容量
として検出され、間隙変換器6で電圧信号に変換される
This causes a displacement P(xt) to be generated in the strip 1. The displacement P(xllt) generated on the surface of the strip 10 is detected as capacitance by a gap detection electrode provided in the gap detector 5B, and converted into a voltage signal by the gap converter 6.

帯状体10幅方向に沿って設けられた複数個(M個)の
間隙検出用電極りは、対応する帯状体1との各部の間隙
、即ち帯状体10幅方向の変位をそれぞれ同様に検出し
、これらの間隙検出値は電圧信号に変換されたのち信号
処理回路7に入力される。ここで上記間隙検出信号はバ
ンドパスフィルタ8を通過して変位信号に変換され、次
いで極性切替器9で極性切替えされたのち、積分回路1
0に入力されて矩形波周期毎に積分される。この操作に
よシ、張力に関する信号以外の雑音成分が除去されて帯
状体10各部の張力にかかわる部分のみが算出され、そ
の積分値はサンプルホールド回路11に入力されてサン
プルホールドされる。
A plurality of (M) gap detection electrodes provided along the width direction of the strip 10 detect the gap at each part with the corresponding strip 1, that is, the displacement of the strip 10 in the width direction. , these gap detection values are input into the signal processing circuit 7 after being converted into voltage signals. Here, the gap detection signal passes through a bandpass filter 8 and is converted into a displacement signal, and then the polarity is switched by a polarity switch 9, and then the integration circuit 1
It is input to 0 and integrated every rectangular wave period. Through this operation, noise components other than signals related to tension are removed, and only the portions related to the tension of each part of the strip 10 are calculated, and the integral value thereof is input to the sample and hold circuit 11 and sampled and held.

また、タイミング発生回路12は矩形波発信器3からの
参照信号に基いて、極性切替器9の極性切替タイミング
、積分回路10のリセットタイミングおよびサンプルホ
ールド回路110サンプルホールドタイミング等の各タ
イミングを制御している。サンプルホールド回路110
出力は、表示装置用制御回路13を介して、例えばCR
Tモニターのような表示装置14に表示され、オペレー
ターの監視に供せられるとともに、形状調整のためのデ
ータとして用いられる。
Furthermore, the timing generation circuit 12 controls various timings such as the polarity switching timing of the polarity switch 9, the reset timing of the integrating circuit 10, and the sample hold timing of the sample hold circuit 110, based on the reference signal from the square wave oscillator 3. ing. Sample hold circuit 110
The output is transmitted via the display device control circuit 13 to, for example, CR.
It is displayed on a display device 14 such as a T-monitor, and is used for monitoring by an operator and as data for shape adjustment.

また、帯状体10自動形状制御を行う場合は、サンプル
ホールド回路110出力を、表示系とは別に自動制御系
、すなわちロールクラウン制御回路15を介してロール
クラウン調整装置16に入力せしめることによって目的
を達することができる。
In addition, when performing automatic shape control of the strip 10, the output of the sample hold circuit 110 is input to the roll crown adjustment device 16 through an automatic control system, that is, a roll crown control circuit 15, separately from the display system. can be reached.

なお、上記の説明において、駆動信号として矩形波信号
を用いた場合について述べたが、特に、矩形波信号に限
るものでなく、例えばM系列信号。
In the above description, a case has been described in which a rectangular wave signal is used as the drive signal, but the drive signal is not limited to a rectangular wave signal, and may be an M-sequence signal, for example.

ランダム信号あるいは正弦波信号等の信号波形を用いる
こともでき、かつ、これらの信号波形を採用する場合は
、信号処理回路7における極性切替器9に代えて乗算回
路を設ければよい。
A signal waveform such as a random signal or a sine wave signal can also be used, and if these signal waveforms are employed, a multiplication circuit may be provided in place of the polarity switch 9 in the signal processing circuit 7.

上記の一連の動作をさらに数式を用いて説明する。第7
図において、 X  :幅方向座標 f(t)  :単位幅当夛の駆動外力 P(X働t)* xにおける変位 d(t)  :帯状体の不規則振動 T(x)  :xにおける単位幅当シの張力L  :ロ
ール間スパーン KI:力の釣合いにおける係数 とする。帯状体幅(以下単に板幅という)ΔXの部分に
ついて力の釣合いを考慮すると、近似的に変位P(x−
t)は、 で表わされる。
The above series of operations will be further explained using mathematical formulas. 7th
In the diagram, Tension L: Roll span KI: Coefficient in force balance. Considering the force balance for the band width (hereinafter simply referred to as plate width) ΔX, the displacement P(x-
t) is expressed as follows.

この第(1)弐による変位検出信号を矩形波の周期毎に
積分し死後のサンプルホールド回路110出力C(x−
nTc)は、 で表わされる。ただし、 Tc:矩形波の周期 n :矩形波のサイクル数 また単位幅当シの駆動外力f (t)は振幅aの矩形波
でちゃ、 と表わすことができる。
The displacement detection signal from (1) 2 is integrated for each period of the rectangular wave, and the postmortem sample and hold circuit 110 output C (x-
nTc) is expressed as follows. However, Tc: period of the rectangular wave n: number of cycles of the rectangular wave, or the driving external force f(t) per unit width is a rectangular wave with an amplitude a.

したがって、aを電気量と仮定すると、サンプルホール
ド回路11からの出力値C(xllnTc)は上記第(
1)式、第(2)式および第(3)式からとなる。ここ
で、第(4)式の第2項は外乱の影響であるが、これは
矩形波周期Tcが大きくなれば、帯状体10不規則振動
d (t)の定常性よシ十分小さくなると考えてよいか
ら、上記第(4)式は、と表わされる。この第(5)式
から幅方向座標Xにおける単位幅当シの張力T(X)は
、 として表わすことができ、張力が測定される。
Therefore, assuming that a is an electrical quantity, the output value C (xllnTc) from the sample and hold circuit 11 is the above-mentioned (
It consists of equation 1), equation (2), and equation (3). Here, the second term in Equation (4) is the effect of disturbance, but this is considered to be sufficiently smaller than the stationarity of the irregular vibration d(t) of the strip body 10 as the rectangular wave period Tc becomes larger. Therefore, the above equation (4) can be expressed as follows. From this equation (5), the tension T(X) per unit width at the width direction coordinate X can be expressed as follows, and the tension is measured.

次に、上記第(4)式の内容を実現している第7図の回
路における各信号処理部の信号波形について第8図によ
シ説明する。
Next, the signal waveforms of each signal processing section in the circuit of FIG. 7 which realizes the content of the above equation (4) will be explained with reference to FIG.

第8図伝)は矩形波発信器3から発生される矩形波の励
磁信号を示し、上記nを正の整数とし、・・・。
Figure 8) shows a rectangular wave excitation signal generated from the rectangular wave oscillator 3, where n is a positive integer, and so on.

m−2,・・・9m+1はnがとる6値である。m-2,...9m+1 are the six values that n takes.

第8図缶)は外力印加装置5Aによる周期TcのON、
OFFなる印加外力によプ帯状体1が変位する時の変位
信号を示す。
Fig. 8) shows the period Tc turned ON by the external force applying device 5A,
It shows a displacement signal when the strip 1 is displaced by an applied external force that is OFF.

第8図(e)は帯状体10もつ不規則振動による0点の
外乱信号成分であシ、この不規則振動による雑音信号が
前述の第8図(b)の変位信号に重畳したものが第8図
(d)の間隙検出信号であシ、これが信号処理回路7に
入力される。この第8図(d)の波形の信号はバンドパ
スフィルタ8を通過することによって第8図(e)の変
位信号の交流波形に変換されから(n+1)Tcまでの
期間に極性を切替えると、この極性切替器9よシ第8図
(f)の波形信号(0点の信号)が得られる。これを積
分回路10によシ、nTcから(n+1)Tc tでの
期間に積分すると、その積分出力として第8図(g)の
波形信号(0点の信号)が得られる。この波形信号を(
n+1)Tc0時点でサンプルホールド回路11により
てサンプルホールドすると、第8図缶)の信号(0点の
信号)が得られる。
FIG. 8(e) shows the disturbance signal component at the zero point due to the irregular vibration of the strip body 10, and the noise signal due to this irregular vibration is superimposed on the displacement signal of FIG. 8(b) described above. The gap detection signal shown in FIG. 8(d) is input to the signal processing circuit 7. This signal with the waveform of FIG. 8(d) is converted into the alternating current waveform of the displacement signal of FIG. 8(e) by passing through the bandpass filter 8, and when the polarity is switched during the period from then to (n+1)Tc, Through this polarity switch 9, a waveform signal (zero point signal) as shown in FIG. 8(f) is obtained. When this is integrated by the integrating circuit 10 over the period from nTc to (n+1)Tct, the waveform signal (0 point signal) shown in FIG. 8(g) is obtained as the integrated output. This waveform signal (
n+1) When the sample and hold circuit 11 samples and holds the signal at Tc0, the signal shown in FIG. 8 (can) (0 point signal) is obtained.

上記第(4)式および第8図の信号処理波形から明らか
なように、形状検出装置の出力信号色)は矩形波周期T
c毎に得られる。
As is clear from the above equation (4) and the signal processing waveform in FIG.
Obtained every c.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

従来の形状検出装置は以上のように構成されているので
、出力応答が帯状体に外力を周期的に印加するための矩
形波周期Tcによシ決定され、矩形波周期Tcを短かく
することによって応答性を速くしなければならないが、
矩形波周期Tcを長くとることによる帯状体10不規則
振動による雑音を除去できる効果および帯状体10変位
応答性等を考慮すると、この矩形波周期Tcの下限が限
定されるので、よシ応答性を速くすることができなくな
る。
Since the conventional shape detection device is configured as described above, the output response is determined by the rectangular wave period Tc for periodically applying an external force to the strip, and the rectangular wave period Tc can be shortened. The response must be made faster by
Considering the effect of removing noise caused by irregular vibration of the strip body 10 by increasing the rectangular wave period Tc and the displacement response of the strip body 10, the lower limit of the rectangular wave period Tc is limited, so that the response is improved. You will not be able to speed up the process.

また、出力信号は、第(5)式で表わされるように、帯
状体10張力分布Tに)に反比例し、印加外力による振
@aに比例するため、帯状体10平坦度が同じであって
も、印加される張力および外力によって出力が変化する
ことになシ、帯状体10平坦度を管理しようとする目的
の場合に対しては、きわめて不都合となるなどの問題点
があった。
Furthermore, as expressed by equation (5), the output signal is inversely proportional to the tension distribution T of the strip 10) and proportional to the vibration @a due to the applied external force, so even if the flatness of the strip 10 is the same, However, the output varies depending on the applied tension and external force, which is extremely inconvenient when the purpose is to control the flatness of the strip 10.

この発明は、上記のような問題点を解消するためになさ
れたもので、駆動信号の周期と無関係に被測定体の不規
則振動による雑音を除去した出力を得ることができると
ともに、形状検出用の出力を被測定体の伸び率に変換し
、張力中印加外力が変化しても、被測定体の平坦度が同
一なら同じ伸び率を得ることができ、かつ、応答性に優
れた形状検出装置を得ることを目的とする。
This invention was made in order to solve the above-mentioned problems, and it is possible to obtain an output that eliminates noise caused by irregular vibrations of the object to be measured, regardless of the period of the drive signal, and is also suitable for shape detection. Converts the output to the elongation rate of the object to be measured, and even if the external force applied during tension changes, if the flatness of the object is the same, the same elongation rate can be obtained, and shape detection with excellent responsiveness. The purpose is to obtain equipment.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

この発明に係る形状検出装置は、被測定体に外力が加え
られる第10期間及び外力が加えられない第2の期間に
得られる間隙検出信号をサンプリングして変位量を得、
各期間毎に変位量の平均処理値を求めた後、雨期間の平
均処理値の差分を演算するか、又は雨期間の変位量の差
分を演算した後、この差分値の平均処理値を求めるよう
にしたものである。
The shape detection device according to the present invention obtains the amount of displacement by sampling the gap detection signal obtained during the tenth period in which an external force is applied to the object to be measured and the second period in which no external force is applied.
After calculating the average processed value of the displacement amount for each period, calculate the difference between the average processed values for the rainy period, or after calculating the difference in the displacement amount for the rainy period, calculate the average processed value of this difference value. This is how it was done.

〔作用〕[Effect]

この発明における形状検出装置は、上記差分演算を行う
ことによシ、第1及び第2の期間に均等に存在する被測
定体の不規則振動による雑音成分が相殺されて被測定体
の駆動信号による変位のみが検出される。
In the shape detection device according to the present invention, by performing the above-mentioned difference calculation, the noise component due to the irregular vibration of the object to be measured, which is present evenly in the first and second periods, is canceled out, and the drive signal of the object to be measured is improved. Only the displacement caused by is detected.

〔実施例〕〔Example〕

以下、この発明の一実施例を図について説明する。 An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

第1図において、1〜6で示す部分は第7図の同一符号
部分と対応するので説明を省略する。17は信号処理回
路で、間隙変換器6から得られる間隙検出信号を処理す
る。この信号処理回路1Tにおいて、20は上記間隙検
出信号をサンプリンゲル ホールドするサンプ哄ス≠ホールド回路、21はサンプ
リングホールドされた信号をディジタル化するA/D変
換器、22は帯状体1に外力が加えられる第10期間に
〜勺変換器21から得られるデ−夕を記憶する第10メ
モリ、23は上記外力が加えられない第2の期間KA/
D変換器21から得られるデータを記憶する第2のメモ
リ、24は第10メモリ22から読み出された信号を移
動平均処理する第10平滑回路としての信号平滑回路、
25は第2のメモリ23から読み出された雑音成分とし
ての信号を移動平均処理する第2の平滑回路としての雑
音平滑回路、26は信号平滑回路24及び雑音平滑回路
25から得られる移動平均信号の差分を求める差分演算
回路、27は基準クロック発生回路、28は基準クロッ
クに基づいてサンプルホールド回路20及びA/D変換
器21に供給するクロックを発生するタイミング発生回
路、29は基準クロックに基いて第1及び第2のメモリ
22゜23、信号平滑回路24.雑音平滑回路25及び
差分演算回路26に供給するクロックを発生するタイミ
ング発生回路である。なお、信号処理回路17及び間隙
変換器6は、M個の間隙検出用電極りに対して夫々設け
られ・ているものとする。
In FIG. 1, parts indicated by 1 to 6 correspond to parts with the same reference numerals in FIG. 7, so explanations thereof will be omitted. A signal processing circuit 17 processes the gap detection signal obtained from the gap converter 6. In this signal processing circuit 1T, 20 is a sampling≠hold circuit that samples and holds the gap detection signal, 21 is an A/D converter that digitizes the sampled and held signal, and 22 is an A/D converter that digitizes the sampled and held signal. A tenth memory stores data obtained from the transducer 21 during the tenth period during which the external force is applied;
a second memory that stores data obtained from the D converter 21; 24 is a signal smoothing circuit as a tenth smoothing circuit that performs moving average processing on the signal read out from the tenth memory 22;
25 is a noise smoothing circuit as a second smoothing circuit that performs moving average processing on the signal as a noise component read from the second memory 23; 26 is a moving average signal obtained from the signal smoothing circuit 24 and the noise smoothing circuit 25; 27 is a reference clock generation circuit; 28 is a timing generation circuit that generates a clock to be supplied to the sample hold circuit 20 and the A/D converter 21 based on the reference clock; 29 is a timing generation circuit based on the reference clock; First and second memories 22, 23, and a signal smoothing circuit 24. This is a timing generation circuit that generates a clock to be supplied to the noise smoothing circuit 25 and the difference calculation circuit 26. It is assumed that the signal processing circuit 17 and the gap converter 6 are provided for M gap detection electrodes, respectively.

30は伸び車信号処理回路を示し、上記差分演算回路2
6で求めたM個の変位量を入力して平均値を演算する変
位平均値演算器31と、この変位平均値演算器31から
の平均値を予め設定された演算式にしたがって伸び率を
演算する伸び率演算器32とで構成されている。
30 indicates an extension wheel signal processing circuit, which is connected to the above-mentioned difference calculation circuit 2.
A displacement average value calculator 31 that inputs the M displacement amounts obtained in step 6 and calculates the average value, and calculates the elongation rate using the average value from this displacement average value calculator 31 according to a preset calculation formula. and an elongation rate calculator 32.

伸び率演算器32で求められた伸び車信号は、表示装置
用制御回路13及び必要に応じてロールクラウン制御回
路15に加えられる。
The elongation wheel signal obtained by the elongation rate calculator 32 is applied to the display device control circuit 13 and, if necessary, the roll crown control circuit 15.

第2図は第8図(d)に示す間隙検出信号の第1周期の
信号波形を示すもので、横軸は時間t、縦軸は電圧Vで
ある。
FIG. 2 shows the signal waveform of the first cycle of the gap detection signal shown in FIG. 8(d), where the horizontal axis is time t and the vertical axis is voltage V.

第3図は信号平滑回路24及び雑音平滑回路25におけ
る移動平均処理方法と、差分演算回路26における演算
処理方法とを示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing a moving average processing method in the signal smoothing circuit 24 and the noise smoothing circuit 25, and an arithmetic processing method in the difference calculation circuit 26.

第4図は横軸に帯状体10幅をとシ、縦軸に帯状体10
単位abの張力T(ロ)をとった場合の伸び率βωとの
関係を示した線図である。
In Figure 4, the width of the strip 10 is plotted on the horizontal axis, and the width of the strip 10 is plotted on the vertical axis.
FIG. 3 is a diagram showing the relationship between the tension T (b) in unit ab and the elongation rate βω.

次に動作について説明する。Next, the operation will be explained.

第1図■点における間隙検出信号は第8図(d)に示す
信号波形を有しておシ、この信号波形の第1周期のみを
第2図に示す。第2図において、(m−2)Tc” (
m−2)Tc+Tc/2の前半の周期は第8図(a)に
示す矩形波の駆動信号の半周期によシ、帯状体1に外力
1 (1)が加えられた第10期間である。
The gap detection signal at point ■ in FIG. 1 has a signal waveform shown in FIG. 8(d), and only the first period of this signal waveform is shown in FIG. In Figure 2, (m-2)Tc” (
m-2) The first half period of Tc+Tc/2 is the 10th period in which an external force 1 (1) is applied to the strip 1 according to the half period of the rectangular wave drive signal shown in FIG. 8(a). .

このi@10期間における帯状体10変位量には、第8
図(c)に示す外乱信号が含まれていることは前述した
通シである。この変位量はサンプルホールド回路20で
サンプリングされる。即ち、第2図に示すように、第1
0期間よシ充分に短い周期を有するサンプリングクロッ
クによシ、間隙検出信号がサンプリングされて、P1s
P1〜Pnの細分化された変位量が得られる。これらの
変位量はA/D変換器21でディジタル化されて変位量
データとな〕、第10メモリ22に記憶される。
The amount of displacement of the strip body 10 in this i@10 period includes the 8th
As mentioned above, the disturbance signal shown in FIG. 3(c) is included. This amount of displacement is sampled by the sample and hold circuit 20. That is, as shown in FIG.
The gap detection signal is sampled by a sampling clock having a cycle that is sufficiently short than the 0 period, and P1s
Subdivided displacement amounts of P1 to Pn are obtained. These displacement amounts are digitized by the A/D converter 21 to become displacement data] and stored in the tenth memory 22.

次に(m−2) Tc + Tc/2〜(m−1)Tc
の後半の周期は、外力f (t)が加えられない第2の
期間である。
Next (m-2) Tc + Tc/2 ~ (m-1) Tc
The second half of the period is the second period in which no external force f (t) is applied.

この第2の期間の変位量にも上記外乱信号が含まれてい
る。この第2の期間の間隙検出信号もサンプルホールド
回路20でサンプリングされることによシ、細分化され
た変位量N1.N、〜Nnが得られる。これらの変位量
はA/D変換器21でディジタル化されて変位量データ
となシ、第2のメモリ23に記憶される。
The displacement amount in this second period also includes the above-mentioned disturbance signal. The gap detection signal of this second period is also sampled by the sample and hold circuit 20, thereby obtaining the subdivided displacement amount N1. N, ~Nn are obtained. These displacement amounts are digitized by the A/D converter 21 and stored in the second memory 23 as displacement amount data.

次に第1及び第2のメモリ22.23が読み出され、読
み出された変位量P、〜Pn及びN、〜Nnは夫々信号
平滑回路24.雑音平滑回路25において第3図のよう
に移動平均処理される。第3図においてはサンプリング
された変位量データを3個ずつ移動平均処理する場合が
示されている。先ず第10メモリ22から読み出された
3個のデータP1゜p、、p、の平均処理を行い、その
平均処理値を米P。
Next, the first and second memories 22.23 are read out, and the read displacement amounts P, ~Pn and N, ~Nn are respectively read out from the signal smoothing circuit 24.23. Moving average processing is performed in the noise smoothing circuit 25 as shown in FIG. FIG. 3 shows a case where moving average processing is performed on three sampled displacement data pieces at a time. First, the three data P1゜p, , p, read out from the tenth memory 22 are averaged, and the averaged value is called P.

とする。ま九第2のメモリ23から読み出された3個の
データN、 、N、 、N、の平均処理を行い、その平
均処理値を米当とする。次にP* 、P、a 、P4の
平均処理値米P、を求めると共に、N、、N、、N、の
平均処理値*N、を求める。このようにして順次に3個
ずつのデータについて夫々平均処理値を求めこれを保持
して置く。
shall be. The three pieces of data N, , N, , N read out from the second memory 23 are averaged, and the averaged value is taken as the rice yield. Next, the average processed value P of P*, P, a, P4 is determined, and the average processed value *N of N, , N, , N is determined. In this way, the average processed value is sequentially calculated for each three pieces of data and stored.

次に上記平均処理値米P1〜米Pn及び米N1〜米Nn
を読み出して、差分演算回路26により −*p。
Next, the above average processing values rice P1 to rice Pn and rice N1 to rice Nn
-*p by the difference calculation circuit 26.

*N5−HP!−米N、〜米Pn−米Nnの各差分を求
める演算を行うことによシ、差分データS、、S、〜S
nが得られる。
*N5-HP! By performing calculations to obtain the differences between −US N, ~USPn, and USNn, the difference data S, , S, ~S
n is obtained.

以上のように、第1及び第2の期間にサンプリングされ
た間隙検出信号の変位量を順次に移動平均処理し、第1
及び第2の期間の平均処理値の差分を求めるととKよシ
、第1及び第2の期間に均等に存在している不規則雑音
成分が相殺されて、帯状体10外力f(t)Kより変位
した変位量(第81伽))のみを抽出することができる
。また、差分演算回路26の出力は、駆動周期Tcとは
無関係に、最短でサンプリングクロックの周期で得るこ
とができる。
As described above, the displacement amounts of the gap detection signals sampled in the first and second periods are sequentially subjected to moving average processing, and
When calculating the difference between the average processed values for the second period and the second period, the irregular noise components that are evenly present in the first and second periods are canceled out, and the external force f(t) on the strip body 10 is It is possible to extract only the amount of displacement from K (No. 81). Further, the output of the difference calculation circuit 26 can be obtained at the shortest period of the sampling clock, regardless of the drive period Tc.

なお、第1周期の次の第2周期におけ・る第10期間は
、第1周期の第2の期間との差分が求められる。また、
第2の期間の間隙検出信号に時間的なある定常性が存在
する場合は、この第2の期間の全データの平均処理値を
用いてもよい。さらに駆動周期TcもTc/2毎のデエ
ーティにする必要もなく、第10期間を充分に長くし、
第2の期間は移動平均処理が可能な範囲で極力短くして
もよい。
Note that for the 10th period in the second period following the first period, the difference from the second period of the first period is calculated. Also,
If a certain temporal stationarity exists in the gap detection signal of the second period, an average processed value of all data of this second period may be used. Furthermore, there is no need to set the drive cycle Tc to a deity every Tc/2, and the 10th period is made sufficiently long.
The second period may be made as short as possible within a range that allows moving average processing.

次に、帯状体10形状不良度(平坦度)を表わすのに、
伸び率β(ロ)を考える。この伸び率β(ト)は、形状
不良部の伸び量を形状不良の平均部位の帯状体10長さ
に対する比率として表わしたものと定義される。形状不
良部の張力分布T←)と平均張力Tとの間には上記第(
力式の関係が成立し、第4図はそれを図示したものであ
る。
Next, to express the degree of defective shape (flatness) of the strip 10,
Consider the elongation rate β (b). This elongation rate β(g) is defined as the amount of elongation of the defective portion expressed as a ratio of the average portion of the defective shape to the length of the strip 10. There is a difference between the tension distribution T←) of the defective shape part and the average tension T.
A force equation relationship holds true, and FIG. 4 illustrates it.

Eを帯状体10弾性係数として、 Tω=T±β(ト)・E              
・・・・・・・・・(力この第(力式からβωを求める
と、上記第(8)式となる。
When E is the elastic modulus of the strip 10, Tω=T±β(g)・E
......(Force) (If βω is determined from the force equation, the above equation (8) is obtained.

同様に平均張力Tは上記第(9)式で得られる。Similarly, the average tension T is obtained by the above equation (9).

変位量に相当する。このCは、帯状体10幅方向に適宜
間隔をもって配置された複数個(M個)の閏掠険出用電
極りによって検出されるM個の変位信号から得られるM
個の差分演算回路26の出力の平均値を変位平均値演算
器31で演算することによって求めることができる。
Corresponds to the amount of displacement. This C is obtained from M displacement signals detected by a plurality of (M) ejection electrodes arranged at appropriate intervals in the width direction of the strip 10.
The average value of the outputs of the difference calculation circuits 26 can be calculated by the displacement average value calculation unit 31.

T(ト)およびTを上記第(8)式に代入して下記第四
式を求める。
By substituting T (g) and T into the above equation (8), the following fourth equation is obtained.

ただし、C(X)はC(x@t)の略であり、を時間毎
に出力される帯状体10変位量を示す。
However, C(X) is an abbreviation of C(x@t), and indicates the amount of displacement of the strip 10 outputted every time.

以上の式から明らかなように、帯状体10伸び率β(ト
)は上記第01式から求めることができる。
As is clear from the above equation, the elongation rate β(t) of the strip 10 can be determined from the above equation 01.

したがって、変位平均値演算器31によって求められた
変位平均値Cを入力した伸び本漬算器32は、上記第(
11式の演算を実行することにより、伸び率βに)の出
力を得ることができる。
Therefore, the elongated book adder 32 into which the displacement average value C calculated by the displacement average value calculator 31 is inputted,
By executing the calculation of Equation 11, it is possible to obtain an output of elongation rate β).

なお、L−a*Eは伸び本漬算器32に予め設定された
値であり、間隙検出用電極りの内でXの位置にある電極
によって検出され、差分演算回路26#変位平均値演算
器31を介してそのまま与えられる差分信号C(ト)お
よび平均差分信号Cを用いて上記第(10式を演算する
ことが可能となる。そして、伸び本漬算器32によって
演算された伸び率βωは表示装置用制御回路13を介し
て表示装置14に表示され、オペレーターの監視に供せ
られるとともに、形状調整のためのデータとして用いら
れる。
Note that L-a*E is a value set in advance in the stretch book adder 32, and is detected by the electrode located at the X position in the gap detection electrode plate, and is detected by the electrode at the position of It becomes possible to calculate the above equation (10) using the difference signal C (g) and the average difference signal C given as they are through the elongation calculator 31. Then, the elongation rate calculated by the elongation adder 32 βω is displayed on the display device 14 via the display device control circuit 13, is provided for monitoring by the operator, and is used as data for shape adjustment.

また、帯状体10自動制御を行う場合、伸び率β(ロ)
はロールクラウン制御回路15を介してロールクラウン
調整装置16に入力せしめられて目的が達成される。
In addition, when performing automatic control of the strip 10, elongation rate β (b)
is input to the roll crown adjusting device 16 via the roll crown control circuit 15 to achieve the purpose.

なお、上記実施例では、第1及び第2のメモリ22.2
3から読み出された変位量データについて信号平滑回路
24及び雑音平滑回路25で移動平均処理を行い、次に
差分演算回路26で平均処理値の差分を演算しているが
、第5図に示すように1第1及び第2のメモ1722.
23から読み出された変位量データの差分を差分演算回
路26で先ず演算し、次にこの差分データについて平滑
回路33によシ移動平均処理を行うようにしてもよく、
上記実施例と同様の効果を萎する。
Note that in the above embodiment, the first and second memories 22.2
The signal smoothing circuit 24 and the noise smoothing circuit 25 perform moving average processing on the displacement data read from 3, and then the difference calculation circuit 26 calculates the difference between the average processed values, as shown in FIG. So 1 first and second memo 1722.
The difference calculation circuit 26 may first calculate the difference between the displacement data read from the displacement data 23, and then the smoothing circuit 33 may perform a moving average process on the difference data.
The same effect as in the above embodiment is lost.

第3図は第5図の実施例の場合における差分演算処理及
び移動平均処理の方法を示す。先ず、第10メモリ22
から読み出された変位量P、〜Pnと第2のメモリ23
から読み出された変位量N。
FIG. 3 shows a method of difference calculation processing and moving average processing in the case of the embodiment shown in FIG. First, the tenth memory 22
The displacement amounts P, ~Pn read from the second memory 23
Displacement amount N read from.

〜Nnとの各差分s、=:p、 −N@ 、S!=P!
 −N! 〜S n =Pn−Nnを演算する。次にこ
の差分データS、〜Snを3個ずつ順次に移動平均処理
する。即ち、先ずSl、S8.Saの平均処理値を求め
、次にSt、5s−8+の平均処理値を求める演算を順
次に行うことによシ、差分演算処理値米S1.米S2・
・・*−8nが得られる。
Each difference s with ~Nn, =:p, -N@, S! =P!
-N! ~S n =Pn-Nn is calculated. Next, moving average processing is sequentially performed on three pieces of the difference data S, -Sn. That is, first, S1, S8. By calculating the average processed value of Sa and then calculating the average processed value of St, 5s-8+, the difference calculation processed value S1. Rice S2・
...*-8n is obtained.

この差分演算処理値米81〜米Snは、第3図の差分デ
ータS、〜Snと実質的に等しいものである。
The difference calculation processing values 81 to 8Sn are substantially equal to the difference data S and 81 to Sn shown in FIG.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上のように、この発明によれば、帯状体等の被測定体
に外力を加える第10期間と外力を加えない第2の期間
とについて、夫々得られる間隙検出信号をサンプリング
して変位量を得、これらの変位量データの移動平均処理
を行った後、第1及び第2の期間の各平均処理値の差分
演算を行うか、又は第1及び第2の期間の変位量の差分
演算を行った後、各差分データについて移動平均処理を
行うように構成したので、被測定体の不規則振動成分を
除去して被測定体の変位量のみを検出することができ、
またこの被測定体の変位量は少なくともサンプリング周
期毎に得られるので、応答性の速い形状検出を行うこと
ができ、さらにこの被測定体の変位量を用いて第aω式
の演算を行って被測定体の伸び率β(ト)を求めるよう
にすれば、被測定体の形状を物理的な形状不良度として
定菫的に把握することができ、このため被測定体に加え
られる張力、外力によって形状検出出力が変化すること
がなくなシ、被測定体の平坦度を管理する場合に好都合
となる効果がある。
As described above, according to the present invention, the amount of displacement is calculated by sampling the gap detection signals obtained for the tenth period in which an external force is applied to the object to be measured, such as a strip, and the second period in which no external force is applied. After performing a moving average process on these displacement data, either calculate the difference between the average processed values for the first and second periods, or calculate the difference between the displacement values for the first and second periods. After that, the moving average processing is performed on each difference data, so irregular vibration components of the object to be measured can be removed and only the amount of displacement of the object to be measured can be detected.
In addition, since the amount of displacement of the object to be measured is obtained at least every sampling period, it is possible to perform shape detection with quick response. By determining the elongation rate β (g) of the object to be measured, the shape of the object to be measured can be clearly understood as the degree of physical defective shape, and therefore the tension and external force applied to the object to be measured can be clearly understood. This prevents the shape detection output from changing, which is advantageous when managing the flatness of the object to be measured.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図はこの発明の一実施例による形状検出装置を示す
ブロック図、第2図は同装置におけるサンプリング処理
を説明するための波形図、第3図は同装置の信号処理を
説明するための図、第4図は張力分布と伸び率との関係
を示す特性図、第5図はこの発明の他の実施例による形
状検出装置を示すブロック図、第6図は同装置における
サンプリング処理を説明するための波形図、第7図は従
来の形状検出装置を示すブロック図、第8図は同装置の
各部の出力波形図である。 1は帯状体、3は矩形波発信器、5Aは外力印加装置、
5Bは間隙検出器、20はサンプルホールド回路、22
は第10メモリ、23は第2のメモリ、24は信号平滑
回路、25は雑音平滑回路、26は差分演算回路。 なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。 第1WA
FIG. 1 is a block diagram showing a shape detection device according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a waveform diagram for explaining sampling processing in the device, and FIG. 3 is a waveform diagram for explaining signal processing in the device. Fig. 4 is a characteristic diagram showing the relationship between tension distribution and elongation rate, Fig. 5 is a block diagram showing a shape detection device according to another embodiment of the present invention, and Fig. 6 explains the sampling process in the same device. FIG. 7 is a block diagram showing a conventional shape detection device, and FIG. 8 is an output waveform diagram of each part of the device. 1 is a band-shaped body, 3 is a square wave oscillator, 5A is an external force application device,
5B is a gap detector, 20 is a sample hold circuit, 22
23 is a 10th memory, 23 is a second memory, 24 is a signal smoothing circuit, 25 is a noise smoothing circuit, and 26 is a difference calculation circuit. In addition, in the figures, the same reference numerals indicate the same or equivalent parts. 1st WA

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)1周期が第1及び第2の期間から成る駆動信号に
より駆動され上記第10期間に被測定体の所定方向に沿
う面に対して外力を加える外力印加装置と、上記外力が
加えられる面の被数個所との間隙を検出する間隙検出器
とを有する形状検出装置において、上記第1及び第2の
期間に上記間隙検出器から得られる間隙検出信号が供給
されるサンプルホールド回路と、上記第1の期間に上記
サンプルホールド回路から出力される信号を記憶する第
1のメモリと、上記第2の期間に上記サンプルホールド
回路から出力される信号を記憶する第2のメモリと、上
記第1のメモリから読み出された信号の移動平均処理を
行う第1の平滑回路と、上記第2のメモリから読み出さ
れた信号の移動平均処理を行う第2の平滑回路と、上記
第1の平滑回路から出力される信号と上記第2の平滑回
路から出力される信号との差分を求める差分演算回路と
を設けたことを特徴とする形状検出装置。
(1) An external force applying device that is driven by a drive signal in which one period is composed of a first and second period and applies an external force to a surface of the object to be measured along a predetermined direction during the tenth period, and the external force is applied. A shape detecting device having a gap detector for detecting a gap between a plurality of points on a surface, and a sample hold circuit to which a gap detection signal obtained from the gap detector is supplied during the first and second periods; a first memory that stores a signal output from the sample and hold circuit during the first period; a second memory that stores a signal that is output from the sample and hold circuit during the second period; a first smoothing circuit that performs moving average processing on the signal read from the first memory; a second smoothing circuit that performs moving average processing on the signal read from the second memory; and a second smoothing circuit that performs moving average processing on the signal read from the second memory; A shape detection device comprising: a difference calculation circuit that calculates a difference between a signal output from the smoothing circuit and a signal output from the second smoothing circuit.
(2)1周期が第1及び第2の期間から成る駆動信号に
より駆動され上記第1の期間に被測定体の所定方向に沿
う面に対して外力を加える外力印加装置と、上記外力が
加えられる面の被数個所との間隙を検出する間隙検出器
とを有する形状検出装置において、上記第1及び第2の
期間に上記間隙検出器から得られる間隙検出信号が供給
されるサンプルホールド回路と、上記第1の期間に上記
サンプルホールド回路から出力される信号を記憶する第
1のメモリと、上記第2の期間に上記サンプルホールド
回路から出力される信号を記憶する第2のメモリと、上
記第1のメモリから読み出された信号と上記第2のメモ
リから読み出された信号との差分を求める差分演算回路
と、この差分演算回路から出力される信号の移動平均処
理を行う平滑回路とを設けたことを特徴とする形状検出
装置。
(2) an external force applying device that is driven by a drive signal in which one period consists of a first and a second period and applies an external force to a surface along a predetermined direction of the object to be measured during the first period; and a gap detector for detecting a gap between a plurality of points on a surface to be detected, the sample and hold circuit being supplied with a gap detection signal obtained from the gap detector during the first and second periods. , a first memory that stores a signal output from the sample and hold circuit during the first period; a second memory that stores a signal that is output from the sample and hold circuit during the second period; a difference calculation circuit that calculates the difference between the signal read from the first memory and the signal read from the second memory; and a smoothing circuit that performs moving average processing of the signal output from the difference calculation circuit. A shape detection device characterized by being provided with.
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