JPH0377003A - 鋼板表面の塗油量測定方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、鋼板表面の塗油量測定方法に係り、特に、製
鉄業における冷間圧延工程１表面処理工程でのオンライ
ン品質管理、塗油量制御に適用するのに好適な、鋼板表
面の塗油量測定方法の改良に関する。

〈従来の技術〉 圧延や表面処理工程を経て製造された冷延鋼板や各秤メ
ツキ材などのｆｇＪ仮の表面には、錆の発生を防ぐため
に防錆油が塗布されている。その塗布方法は、通常、静
電塗泊装置を用いた連続的な塗柚方法が一般的である。

この防錆油の塗布量が不足したり、塗布むらが生したり
すると、防錆効果の低下を招くので問題である。また、
逆に過塗油の場合防錆油の原単位が高くなって不利であ
るとともに、脱脂不良による不メツキが発生するという
問題が生しる。さらに、ユーザーによっては脱脂設備の
能力が異なるから、最近では防錆油の抽種、塗布量は個
別に指定されるケースが増加してあり、このような要請
に対応するため、製造工程での厳密な塗油量管理が要求
されている。

従来行われている塗浦量の管理方法は、サンプリングに
よるオフラインバッチ測定が主流であり、例えば猜密天
秤による重量法や、水面上に形成された単分子層のし１
１の面４７１から塗Ｆｎｌ＋　ｍを算出するハイドロフ
ィルバランス法等がある。

〈発明が解決しようとする！！？題〉 しかしながら、前者の方法は、１００ｍｇ／ｎｆ程度で
あると梢度が悪く、後者についても測定に長時間を要す
という問題がある。また、これらの方法はいずれもオフ
ラインによる測定方式であり、圧延コイルの中の１点か
ら数点を測定するのみで、コイル全長の代表値を表わし
ているとは限らず、塗油量の調整を行うことが難しいと
いう問題もある。

そこで、これらの欠点を克服するために、種々のオンラ
イン測定方法が提案されまたは実用化されている。

このようなオンライン測定方法としては、例えば特開昭
６３−６１．１４６号公報に開示されているように、水
銀ランプの励起波長光（２５３，７７ｎｍ）を防錆油付
着面に照射した際に生ずる蛍光量を測定することにより
、油の付着量を算出する方法が提案されているが、この
方法では充分な感度が得られることの確認はなされてい
るが、塗抽１１１００ｍｇ／ｎ（程度の少ないｈｌ＋　
ｆｆｔの工程では、下地反ｉ＝を成分が大きいためコイ
ル毎に異なる表面粗度、光沢等の表面性状の変化により
測定誤差が生じ、安定した測定を行うことは困難である
という欠点を有している。

また、特開昭６１−１３８１０２号公報には、鋼板の表
面に塗布された油の量を測定する鋼板表面の塗油量測定
方法において、浦が塗布された鋼板又は鋼１ｉＦの表面
又は前記油が溶解された有ｉ溶剤の溶液に、特定波長の
励起用レーザ光を照射し、前記表面又は溶液からの蛍光
スペクトルのうち、油にのみ含まれる成分の蛍光スペク
トル強度を検出し、該蛍光スペクトル強度から油の塗布
量を求める方法が提案されているが、この方法では上流
側にオンライン粗度肝を設置する必要があり、また同一
の粗度であっても例えば光沢などの表面性状が異なる鋼
板の場合はその測定値に誤差が生してしまうという欠点
がある。

本発明は、上記のような課題を解決すべくなされたもの
であって、下地の表面性状の影響を受けずに測定系が単
純で安価な鋼板表面の塗油量測定方法を提供することを
目的とする。

〈ｔ！１！題を解決するための手段〉 本発明者らは、前出特開昭６１−１３８１０２号の塗油
量測定方法が有する鋼板表面性状の変化による蛍光スペ
クトル強度への影響を除去すべく鋭意実験・検討を行っ
た結果、鋼板表面で反射する励起レーザ光の散乱分布に
よって蛍光スペクトル強度の補正を行えばよいことを見
出し、本発明を完成させるに至った。

すなわち、本発明の要旨とするところは、油が塗布され
た鋼板の表面に特定波長の励起用レーザ光を照射して、
鋼板表面からの反射スペクトルのうち、油にのみ含まれ
る成分の蛍光スペクトル強度を検出し、この蛍光スペク
トル強度からカ１１の塗布量を求める鋼板表面の塗油ｆ
ｌｉｔ！Ｉ’ｌ定方法において、前記蛍光スペクトル強
度の検出と同時に、ｍ４Ｉｉ表面で反射する励起レーザ
光の散乱分布から鋼板表面性状を測定して、この測定値
をもとに前記蛍光スペクトル強度を補正して油の付着量
を求めることを特徴とする！１１１表面の塗油量測定方
法である。

〈作用〉 本発明によれば鋼板の表面に塗布された油の量を測定す
るに際して、特定波長の励起用レーザ光によって励起さ
れた蛍光スペクトルのうち、油にのみ含まれる成分の蛍
光スペクトル強度を検出し、これから油の塗布量を求め
るようにしたので、単位面梢当りの塗油量が微量であっ
ても充分な感度で測定することができる。

また、前記した励起用レーザ光の波長λ１は、塗布され
た油から効率的に蛍光を得ることができる適切な波長と
される。この励起用レーザ光によって励起された蛍光ス
ペクトルは、油にのみ含まれる成分の蛍光スペクトルの
みを選択する分光素子、例えば回折格子、プリズムまた
は光学フィルタによって分光された後、その分光された
光のみを検出する光検出素子によって検出され、励起用
レーザ光を除く油の蛍光スペクトルのみを正しく検出す
るようにされる。この場合、励起用レーザ光の混入を防
ぐため、検出角度は入射光の正反射角度からずらずこと
が好ましい。また検出波長をλ８とすると、蛍光の発生
原理からλ１くス８となることは公知である。

前記波長λ□λ２の最適な選択は、塗布される油により
異なるので、測定対象工程で使用される泊ずべζに対し
“ζ染付的によいものを選べばよい。

また、使用する光学機器の分光感度特性も考慮する必要
がある。さらに、本発明においては、前記した励起用レ
ーザ光を検出する光検出器を設けて、＠板表面から反射
する励起用レーザ光の散乱分布を１ｆｌｌｒＬで、蛍光
スペクトル強度の測定１３号を補正するようにＬ７たの
で、鋼板の表面性状に影響されずに塗油５１を測定する
ことができる。

〈実施例〉 以下に、本発明の実施例について１５図面を参照して詳
しく説明する。

第１図は本発明方法に係る塗油■測定装置の（ｎ成を示
す模式図である。

図に示すように、走行鋼板１の表面に、励起波長λ１の
レーザ光を励起光として照射するためのレーザ光Ｈ２と
、このレーザ光源２による励起光を拡散し゛Ｃビーム径
を広げるための照射レンズ系３と、走行鋼板ｌの表面上
の油から発生する蛍光を集光するための集光レンズ系４
と、このａ光レンズ系４によって集光された光を通して
測定部位を決めるスリット５と、このスリット５を通過
した光を分光するためゐ同折格子６と、この圓折格子６
によって分光された光のうち、検出波長λ８の波長の光
を検出波するための光検出素子７と、前記励起波長λ１
の励起レーザ光の散乱光分布を検１１１シて鋼板の表面
状態を測定するための光検出素子８と、これら光検出素
子７．８の出力をそれぞれアナログ処理するアナログ処
理回路９と、各油種についてあらかじめ得られている検
量線が記憶されている塗油量演算装置１０とから構成さ
れている。前記したレーザ光源２から照射される励起光
の波長λ１や光検出素子７で検出される検出波長λ、お
よびこの検出波長λ、の数は、各穐油の特性を調べるこ
とによって、予め適切なものに設定されているが、励起
波長λ１とＬ７ては、およそ０．２５〜０．６μｍの範
囲内の紫外から可視波長が適当である。したがって、レ
ーザ光源２としでは、アルゴン、エキシマ、　ＷＡＧ　
、　１ｉｅ−Ｃｄレーザなどが考えられるが、励起波長
、強度安定性の他、寸法１価格等を考慮して選定するこ
とが望ましい。なお、設置スペースに制限がある場合に
は、逅う−などの光学素子や光ファイバなどを利用する
ことも可能である。

塗油量演算装置ｌＯに記憶される検量線は、第２図に例
示するように、下地鋼板の表面散乱光の半値幅Ｗをパラ
メータとした塗油量と蛍光強度との関係を実験的に求め
たものである。そして、この塗油量演算装置１０におい
て、光検出素子８で検出された励起レーザ光の散乱光分
布（第３図参照）から半値幅Ｗを求め、検量線によって
綱板の表面性状の影響を補正した塗油量信号を出力する
。

このようにして処理された塗油量測定値は、プロセスコ
ンピュータ１１に伝送されてロギングされる他、アノ−
ログ記録ａｔやデジタル表示装置などの出力袋Ｉｔ１．
２に出力される。

表面性状が平均粗さで０．２〜１．０μ琳の下地鋼板に
ガＩＩを塗布して、走行状態で本発明法によって塗油量
の測定を行った。なお、レーザ光源２としては励起波長
λ、　　８　０．４８８μ曽の＾「レーザを用い、また
そのときの光検出素子７とＬ７ては光電子増倍管を、光
検出素子８としてはフォトダイオードアレイを用い、そ
の検出波長λ８は０．５６０μ−とした。

また、比較のために特■ｎ昭６１−１３８１０２号の方
法を用いて測定した。

それらの結果を第１表に示した。

第１表 第１表から明らかなように、本発明例は従来例に比し、
測定清度が（２れていることがわかる。

なお、上記のようにして、本発明によって測定された塗
油量の情報を、塗油装置にフィードバッりするようにす
れば、より一層安定な品質管理体制を実現することがで
きる。

また、上記実施例においては、いずれも、本発明が、！
！鉄業の調？ｆ　ｉｆｆ製圧延ラインにおける走行鋼板
表面の塗油量測定に適用されていたが、本発明の適用範
囲はこれに限定されず、！！鉄業におりる池のライン、
あるいは、各種非鉄分野への応用も可能である。

〈発明の効果〉 以上説明したように、本発明によれば、鋼板の表面に塗
布された柚の塗布量を単位面積当たりの塗油量が微量で
あっても充分な感度で測定可能であり、下地の粗度や反
１・１率のなどの表面性状による影響を受は難く、測定
系を単純で安価に槽底できる。したがって、ユーザの要
求通りの塗布ができる他、塗りむらを無くすことによる
品質の安定化や、目標通り最小の塗油量を実現できるこ
とによる経済効果が構成される等の優れた効果を有する
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法に係る塗油量測定装置の構成を示す
模式図、第２図は検量線を例示する線図、第３図は励起
レーザ光の散乱光分布を例示する特性図である。 １・・・鋼板、　　　　　２・・・レーザ光源、３・・
・照射レンズ系、　　４・・・集光レンズ系、５・・・
スリット、　　　６・・・回折格子、７・・・光検出素
子、　　８・・・光検出素子、９・・・アナログ処理回
路、 ｉｏ・・・塗油量演算装置、 １１・・・プロセスコンピュータ、 ！２・・・出力装置。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 油が塗布された鋼板の表面に特定波長の励起用レーザ光
   を照射して、鋼板表面からの反射スペクトルのうち、油
   にのみ含まれる成分の蛍光スペクトル強度を検出し、こ
   の蛍光スペクトル強度から油の塗布量を求める鋼板表面
   の塗油量測定方法において、前記蛍光スペクトル強度の
   検出と同時に、鋼板表面で反射する励起レーザ光の散乱
   分布から鋼板表面性状を測定して、この測定値をもとに
   前記蛍光スペクトル強度を補正して油の付着量を求める
   ことを特徴とする鋼板表面の重油量測定方法。