JPH0418763B2 - - Google Patents

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JPH0418763B2
JPH0418763B2 JP59261610A JP26161084A JPH0418763B2 JP H0418763 B2 JPH0418763 B2 JP H0418763B2 JP 59261610 A JP59261610 A JP 59261610A JP 26161084 A JP26161084 A JP 26161084A JP H0418763 B2 JPH0418763 B2 JP H0418763B2
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JP
Japan
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oil
amount
steel plate
measuring
oil applied
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JP59261610A
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Akira Torao
Juichiro Asano
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JFE Steel Corp
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Kawasaki Steel Corp
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Publication date
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/02Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness
    • G01B11/06Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness for measuring thickness ; e.g. of sheet material
    • G01B11/0616Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness for measuring thickness ; e.g. of sheet material of coating

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、連続走行する鋼板又は鋼帯の表面に
塗布された油の塗油量をオンライン測定する方法
及び装置に係り、特に、製鉄業における冷間圧延
工程、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
量測定方法及び装置の改良に関する。
〔従来の技術〕
圧延や表面処理工程を経て製造された冷間圧延
材や各種メツキ材等の鋼板や鋼帯の表面には、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、静電塗油装置を用いた連続
的な塗油方法が一般的である。
この防錆油は、少なすぎたり、塗油装置の異常
に起因する塗布むらが生じたりすると、防錆効果
の低下を招くので問題である。又、逆に多すぎて
も、防錆油使用量がかさむため、コストが高騰し
て不利である。又、近年は、鋼材のユーザによつ
て塗油量を指定する場合もあるため、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油量の管理方法は、サンプ
リングによるオフラインバツチ測定が主流であ
り、例えば精密天秤による重量法や、水面上に形
成された単分子層の油の面積から塗油量を算出す
るハイドロフイルバランス法等がある。
しかしながら、前者は塗油量100mg/m2程度で
あると精度が悪い。又、後者も、測定時間が掛る
等問題があり、共に手数の掛ることが欠点であ
る。又、これらの方法は、いずれもオフライン測
定であり、圧延コイルの中の一点から数点を測定
するのみで、全長の代表値を表しているとは限ら
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又は実用化され
ている。
このようなオンライン測定方法には、例えば特
開昭59−77343に提案されている、レーザを照射
して、油による吸収量から塗油量を推定する方法
や、“Rev.Sci.Instru.,Vol.47,No.9,
September 1976”第1044頁〜第1048頁に開示さ
れた偏光解析法を応用した方法などがある。
前者は、塗布される油の吸収波長(例えば3.4μ
m近傍)を用いるのが最適であり、特開昭59−
77343に開示されているように、塗油量が数100
mg/m2〜1g/m2程度では充分な感度が得られる
ことが、本発明者等の実験でも確認されている。
又、紫外光(入射光波長0.2〜0.3μmを使用)に
よる実験でも同様であつた。
〔発明が解決しようとする問題点〕
しかしながら、特開昭59−77343に提案された
方法は、塗油量100mg/m2程度の工程や、数mg/
m2程度の微量塗布を行うめつき工程での計測で
は、下地反射成分が大きいため、塗油量変化を認
識するには感度が不十分であり、安定した測定を
行うことは困難であるという問題点を有してい
た。
一方、前記偏光解析法による測定では、微量測
定まで可能であるものの、表面粗度などの下地表
面性状よる影響が大きいため、精度が悪いという
問題点を有していた。
又、これを補正するため、特公昭55−25761で、
塗油前後の測定値を演算する方法も提案されてい
るが、設備が高価になるという問題が生じるた
め、実工程に設置することはできなかつた。
一般に、連続走行する鋼板又は鋼帯のオンライ
ン測定に際しては、その全長に亘り非接触且つ非
破壊で高速測定する必要があるため、光学的手法
を応用した測定方法が考えられるが、その際に要
求されるのは次の点である。
(1) 単位面積当りの塗油量が微量である、例えば
一部の冷間圧延鋼板やブリキ、TFS鋼板など
のように、数mg/m2〜200mg/m2程度の範囲で
も充分な感度で測定可能であること。
(2) 下地の粗度、反射率などの表面性状により影
響を受け難いこと。
(3) 測定系が単純で安価であること。
しかしながら従来は、前記の要求をすべて満足
できるような測定方法は提案されていなかつた。
本発明は、前記従来の問題点を解消するべくな
されたもので、下地鋼板や鋼帯の表面粗度の違い
や微小な塗油量に拘らず、連続走行する鋼板や鋼
帯の表面に塗布された油の塗油量をオンラインで
精度良く測定できる鋼板表面の塗油量測定方法及
び装置を提供することを目的とする。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明は、連続走行する鋼板又は鋼帯の表面に
塗布された油の塗油量をオンライン測定する方法
において、第1図にその要旨を示す如く、塗油さ
れた鋼板又は鋼帯の表面に、特定波長の励起用レ
ーザ光を照射し、前記表面からの蛍光のうち、油
にのみ含まれる成分の蛍光スペクトル強度を検出
し、前記下地鋼板又は鋼帯の表面粗度に応じて前
記蛍光スペクトル強度を補正したものから油の塗
油量を求めるようにして、前記目的を達成したも
のである。
又、前記励起用レーザ光の照射波長を、0.25μ
m〜0.6μmとしたものである。
本発明は、又、同様の装置において、塗油され
ていない鋼板又は鋼帯表面の粗度をオンライン測
定する手段と、塗油された鋼板又は鋼帯表面に、
特定波長の励起用レーザ光を照射する手段と、前
記表面からの蛍光のうち、油にのみ含まれる成分
の蛍光スペクトル強度を分光して検出する手段
と、前記測定された表面粗度に応じて前記蛍光ス
ペクトル強度を補正したものから油の塗油量を算
出する手段と、結果を出力するための手段と、を
備えることにより、同じく前記目的を達成したも
のである。
〔作用〕
本発明は、連続走行する鋼板又は鋼帯の表面に
塗布された油の塗油量をオンライン測定するに際
して、特定波長の励起用レーザ光によつて励起さ
れた蛍光のうち、油にのみ含まれる成分の蛍光ス
ペクトル強度を検出し、これを下地鋼板又は鋼帯
の表面粗度に応じて補正したものから油の塗油量
を求めるようにしたので、単位面積当りの塗油量
が微量であつても充分な感度で測定することがで
きる。又、下地表面の粗度や反射率などの表面性
状による影響を受け難い。更に測定系が単純で安
価に構成できる。
前記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。
該励起用レーザ光によつて励起された蛍光は、
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、プリズム又は
光学フイルタによつて分光された後、該分光され
た光のみを検出する光検出素子によつて検出さ
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すことが好ましい。又、
検出波長をλ2とすると、蛍光の発生原理からλ1
λ2となることは公知である。
検出波長λ2としては、蛍光強度の高い波長を選
択して、油の変化に対する感度を高める必要があ
るが、走行時の鋼板又は鋼帯のばたつき等の外乱
を考えると、感度の弱い波長でも同時に測定し
て、複数波長で補正することも有効である。
前記波長λ1,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油
すべてに対して条件的によいものを選べばよい。
又、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。一例として、ある防錆油について波
長λ1,λ2を変えて測定した時の蛍光強度を模擬的
に第2図に示す。この第2図は、防錆油をベンゼ
ンに混入させて、分光蛍光光度計により測定した
ものである。
測定結果の一例として、励起波長λ1=362nm、
検出波長λ2=426nmの組合せで測定した、防錆油
の量と蛍光強度との対応関係を第3図に示す。こ
の第3図における防錆油の量は、鋼板上の塗油量
に換算すると約0〜200mg/m2に当たるので、充
分な感度を有することが分る。又、200mg/m2
1g/m2でも直線性があることが確認され、塗油
量の広い範囲に適用可能であることが確認でき
た。
これらの実験データは、油をベンゼン中に溶か
した場合のものであるが、実際に鋼板に塗布され
たサンプルで測定した場合にも、同様の事実が確
認されている。この場合は、測定後にサンプル上
の油を更に溶解して、予め得られている検量線に
従つて鋼板上の塗油量を評価している。
又、発明者等が、鋼板圧延方向や表面粗度の違
いと蛍光強度の関係を調べたところ、同一塗油量
であつても蛍光強度が異なることが明らかになつ
た。第4図は、調質圧延鋼板の塗油量と相対的な
蛍光強度を示したものであるが、表面粗度(2乗
平均粗さRa)が0.18〜0.28μmのもの(〇印)と、
0.35〜0.45μm程度のもの(Δ印)では、同一塗
油量でも蛍光強度が異なることが分る。
これに対して、表面粗度で補正したものは、第
5図に示す如く、粗度に影響されずに塗油量が測
定可能であることが分る。そこで、本発明では、
例えば塗油量測定場所より上流地点で測定した表
面粗度を用いて、蛍光スペクトル強度測定データ
を補正したをのから油の塗油量を求めることによ
つて、塗油量測定値の精度を更に向上するように
している。この場合、鋼板面の粗度管理、制御の
ためにオンライン粗度計が設置された工程では、
該オンライン粗度計の測定値をそのまま利用する
ことができる。
又、本発明では、微量な塗油量まで測定可能で
あるので、ブリキやTFS鋼板などの各種めつき
材のように、塗油量0〜10mg/m2程度の変化範囲
でも適用可能である。この場合は、予めおおまか
な粗度範囲が分つていれば、粗度計を用いなくて
も、該表面粗度に関する情報を事前に考慮した
り、又は塗油前の反射率を簡易的に測定して、同
様な補正を行うことで、塗油量の測定が可能にな
る。
以上の要件を満たすことにより、オンラインに
おける高精度の塗油量測定が非破壊で可能とな
り、品質管理、コストの削減に貢献することがで
きる。
〔実施例〕
以下図面を参照して、本発明が採用された走行
鋼板表面の塗油量測定装置の実施例を詳細に説明
する。
本発明の実施例は、いずれも、第6図に示すよ
うな、調質精製圧延ラインに適用されており、該
調質精度圧延ラインには、その上流側から順に、
オンライン粗度測定装置12、塗油装置4、及
び、本発明による塗油量測定装置16が配設され
ている。
前記塗油量測定装置16の前後には、走行鋼板
10の振動やばたつきを防止するための押えロー
ル18が設けられている。
前記オンライン粗度測定装置12としては、例
えば、レーザ照射装置から走行鋼板10に照射さ
れるレーザ光の空間的反射分布を2次元光検出素
子(図示省略)で検出し、予め知られている光検
出値と粗度値との相関関係を記憶した粗度値算出
装置(図示省略)により、粗度値、例えば2乗平
均粗さRaの値を求めるものが用いられている。
前記塗油量測定装置16の第1実施例は、第7
図に示す如く、走行鋼板10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
ザ光源20と、該レーザ光源20による励起光を
拡散してビーム径を拡げるための照射レンズ系2
2と、走行鋼板10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24と、該集光レ
ンズ系24によつて集光された光を通して測定部
位を決めるスリツト26と、該スリツト26を通
過した光を分光するための回折格子28と、該回
折格子28によつて分光された光のうち、検出波
長λ2の波長の光を検出するための光検出素子列3
0と、該光検出素子列30の出力をアナログ処理
するアナログ処理回路32と、各種油について予
め得られている検量線が記憶されている塗油量換
算装置34とから構成されている。
前記レーザ光源20から照射される励起光の波
長λ1や前記光検出素子列30で検出される検出波
長λ2及び該検出波長λ2の数は、各種油の特性を調
べることによつて、予め適切なものに設定されて
いるが、前記励起波長λ1としては、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。従つて、前記レーザ光源20としては、アル
ゴン、エキシマ、YAG、He−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、価格などを考慮して選定することができる。
なお、設置スペースに制限がある場合には、ミラ
ーなどの光学素子や光フアイバーなどを利用する
ことも可能である。
前記塗油量換算装置34は、前記アナログ処理
回路32の出力を、前記オンライン粗度測定装置
12により得られる粗度測定値によつて補正する
ことにより防錆油の塗布量を求める。
この際、オンライン粗度測定装置12と塗油量
測定装置16の測定位置のずれを補償するため
に、ライン管理用のプロセスコンピユータ36か
らトラツキングされた位置情報も伝送される。
このようにして処理された塗油量測定値は、前
記プロセスコンピユータ36に伝送されてロギン
グされる他、アナログ記録計やデジタル表示装置
などの出力装置38に出力される。
このようにして測定される塗油量の情報を、前
記塗油装置14にフイードバツクすれば、より一
層安定な品質管理体制が実現できる。
次に、本発明に係る塗油量測定装置16の第2
実施例を説明する。
この第2実施例は、第8図に示す如く、前記第
1実施例の塗油量測定装置16で用いられている
回折格子28及び光検出素子列30の代りに、複
数個の光学フイルタ42が装着された、モータ4
4によつて高速回転される回転セクタ40と、前
記光学フイルタ42を通過した検出波長λ2の波長
の光を検出する単一の光検出素子46とを備えた
ものである。
他の構成及び作用については、前記第1実施例
と同様であるので説明は省略する。
なお前記実施例においては、いずれも、本発明
が、製鉄業の調質精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、製鉄業における
他のラインへの応用も可能である。
〔発明の効果〕
以上説明した通り、本発明によれば、連続走行
する鋼板又は鋼帯の表面に塗布さた油の塗油量
を、単位面積当りの塗油量が微量であつても、充
分な感度でオンライン測定可能であり、下地表面
の粗度や反射率のなどの表面性状による影響を受
け難く、測定系を単純で安価に構成できる。従つ
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
達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、本発明に係る鋼板表面の塗油量測定
方法の要旨を示す流れ図、第2図は、本発明の原
理を説明するため、励起波長と検出波長を変えた
時の蛍光強度の例を示す線図、第3図は、同じ
く、一定容積の溶液中の防錆油の量と蛍光強度の
関係の例を示す線図、第4図は、同じく、表面粗
度の異なる鋼板について測定した、塗油量と蛍光
強度の関係の例を示す線図、第5図は、同じく、
表面粗度測定値を用いて補正した時の塗油量と蛍
光強度の関係の例を示す線図、第6図は、本発明
に係る塗油量測定装置の実施例が配設される調質
精製圧延ラインの配置を示す側面図、第7図は、
本発明に係る塗油量測定装置の第1実施例の構成
を示す、一部ブロツク線図を含む側面図、第8図
は、同じく、第2実施例の要部構成を示す側面図
である。 10…走行鋼板、12…オンライン粗度測定装
置、16…塗油量測定装置、20…レーザ光源、
28…回折格子、30…光検出素子列、34…塗
油量換算装置、38…出力装置、40…回転セク
タ、42…光学フイルタ、46…光検出素子。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 連続走行する鋼板又は鋼帯の表面に塗布され
    た油の塗油量をオンライン測定する方法におい
    て、 塗油された鋼板又は鋼帯の表面に、特定波長の
    励起用レーザ光を照射し、 前記表面からの蛍光のうち、油にのみ含まれる
    成分の蛍光スペクトル強度を検出し、 前記下地鋼板又は鋼帯の表面粗度に応じて前記
    蛍光スペクトル強度を補正したものから油の塗油
    量を求めることを特徴とする鋼板表面の塗油量測
    定方法。 2 請求項1において、前記励起用レーザ光の照
    射波長が、0.25μm〜0.6μmであることを特徴と
    する鋼板表面の塗油量測定方法。 3 連続走行する鋼板又は鋼帯の表面に塗布され
    た油の塗油量をオンライン測定する装置におい
    て、 塗油されていない鋼板又は鋼帯表面の粗度をオ
    ンライン測定する手段と、 塗油された鋼板又は鋼帯表面に、特定波長の励
    起用レーザ光を照射する手段と、 前記表面からの蛍光のうち、油にのみ含まれる
    成分の蛍光スペクトル強度を分光して検出する手
    段と、 前記測定された表面粗度に応じて前記蛍光スペ
    クトル強度を補正したものから油の塗油量を算出
    する手段と、 結果を出力するための手段と、 を備えたことを特徴とする鋼板表面の塗油量測定
    装置。
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02276903A (ja) * 1989-01-17 1990-11-13 Sumitomo Light Metal Ind Ltd 皮膜のオンライン測定法およびその装置
JPH03264850A (ja) * 1990-03-15 1991-11-26 Kawasaki Steel Corp 鋼板表面の塗油量測定方法ならびにその装置
JPH03272439A (ja) * 1990-03-22 1991-12-04 Kawasaki Steel Corp 鋼板表面の防錆油塗布量測定方法ならびにその装置
JP2005274156A (ja) * 2004-03-22 2005-10-06 Olympus Corp 欠陥検査装置

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57198805A (en) * 1981-06-01 1982-12-06 Fujitsu Ltd Measurement of film thickness

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57198805A (en) * 1981-06-01 1982-12-06 Fujitsu Ltd Measurement of film thickness

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