JPH04264209A - 金属、特に鋼のストリップの厚さの横方向プロフィルを測定する方法と装置 - Google Patents

金属、特に鋼のストリップの厚さの横方向プロフィルを測定する方法と装置

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JPH04264209A
JPH04264209A JP3254653A JP25465391A JPH04264209A JP H04264209 A JPH04264209 A JP H04264209A JP 3254653 A JP3254653 A JP 3254653A JP 25465391 A JP25465391 A JP 25465391A JP H04264209 A JPH04264209 A JP H04264209A
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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】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は鋼板の熱間または冷間圧
延装置において金属ストリップ、特に鋼板の厚さの横方
向プロフィルを測定する方法と装置に関するものである
。この装置はストリップの互いに反対側に配置された放
射線の放出管および線形検出器と、電子捕捉・測定・制
御手段とを備えている。
【0002】
【従来の技術】X線放射器と多重検出器を有するイオン
化チャンバによって構成されたX線検出器とを用いて、
X線の吸収によって金属ストリップの厚さのプロフィル
を測定する装置は公知である。しかし、この種の装置で
は多重検出器を有するイオン化チャンバを用いるため、
横方向の分解能は約 1.9 mm と不十分である。 また、この種の装置では金属ストリップの端縁部の近傍
の部分の厚さを幅数10mmの広い範囲にわたって正確
に測定することができない。この後者の欠点は、ストリ
ップの端縁部の近傍ではX線が不均一に拡散し、このX
線の不均一な拡散が測定を妨害するためである。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は横方向
の分解能を向上させ、金属ストリップの端縁部近傍まで
ストリップの厚さを正確に測定することができるように
することにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明の装置では、放射
管が放射した放射線を部分的に遮断し且つ検出器の対応
する部分をマスクするように放射管と検出器との間にマ
スクを配置する。本発明の方法では、ストリップの上側
に放射器を位置決めし、その下側に放射ビームの線形検
出器を位置決めし、ストリップの一端縁部の所までのス
トリップの厚さの横方向変化を示す信号を記録する。本
発明方法の特徴は、ストリップが遮断していない放射ビ
ームの一部を遮断し且つストリップの端縁部の所定幅の
区域を通過した部分に対応するを放射線ビームを遮断す
るように、マスクをストリップの端縁部から所定幅だけ
離して検出器と放射器との間に配置し、測定中は上記の
所定幅が一定になるように維持する点にある。本発明の
他の特徴は、マスクがストリップと検出器との間または
放射管とストリップとの間のいずれかに配置される点に
ある。マスクをストリップと検出器との間に配置した時
には、ストリップが遮断しない放射線の一部と、ストリ
ップの端縁部によって遮蔽された放射線の一部とを遮断
するようにマスクをストリップの端縁部から所定幅だけ
離して位置決めする。マスクを放射器とストリップとの
間に配置した時には、ストリップの端縁部の一部によっ
て遮蔽される放射線の一部をマスクが遮断する。複数の
プロフィル (断面形状) を測定したり、移動中のス
トリップを連続的に測定する場合には、マスクを可動支
持体上に取付けて、その変位を電気的な手段で制御する
。この場合には、電子捕捉・測定・制御手段が、ストリ
ップの端縁部の区域の幅を求める手段と、ストリップの
端縁部の区域の幅の測定値を関数として上記の幅を一定
に維持するようにマスクの位置を制御する手段とが設け
られている。放射線の放射管はX線管にすることができ
、線形検出器はシンチレータ基板を被覆したホトダイオ
ード列にするのが好ましい。本発明の上記以外の特徴お
よび利点は、添付図面を参照した下記の実施例の説明か
ら明らかになろう。しかし、本発明は以下の実施例に限
定されるものではない。
【0005】図2に示した装置はフレーム24に固定さ
れた上側摺動路1と下側摺動路2とを有してする。上側
摺動路1に摺動自在に取付けられたキャリッジ3はX線
(場合によってはγ線)を放射する放射管(以下、X線
管という)4を支持している。下側摺動路1に摺動自在
に取付けられたキャリッジ5は線形検出器6とブロック
7とを支持しており、このブロック7の内部には摺動路
8が滑動自在に支持されており、この摺動路8の端部に
はプレート9が固定されている。下側のキャリッジ5は
、歯付きベルト(図示せず)のような手段を介して摺動
路8をブロック7中で並進摺動駆動させるためのステッ
ピングモータ10も支持している。フレーム24に取付
けられたステッピングモータ11は、公知の方法、例え
ば摺動路1の方向に延び且つキャリッジ3に固定され上
側歯付きベルト(図示せず)を用いて、キャリッジ3を
駆動する。このステッピングモータ11はさらに、シャ
フト12と、摺動路2の方向に延び且つキャリッジ5に
固定された歯付きベルト(図示せず)を介してキャリッ
ジ5を駆動する。
【0006】プレート9は、厚さを測定すべきストリッ
プを構成する材料に近い材料、例えば軟鋼で作られてい
る。このプレート9の厚さは段階的に変えることができ
、各厚さ段階のプレート9は厚さの基準としての機能の
他に、後で説明するマスクとしても利用される。しかし
、後者の役目として用いる場合には、プレート9を厚さ
が一定なプレートと置換する必要がある。フレーム24
に対する可動キャリッジ3および5の位置と、キャリッ
ジ5と一体なブロック7に対するプレート9の位置とは
公知の手段で検出する。ステッピングモータ10、11
を制御する手段と、可動キャリッジ3、5の位置および
プレート9の位置を検出する手段と、X線管4を制御す
る手段と、線形検出器6とは、それ自体公知である電子
捕捉・測定・制御手段21(図1)に接続されている。 ストリップ13、例えば鋼板の横断面の厚さのプロフィ
ルを測定する場合には、ストリップ13が上側摺動路1
と下側摺動路2との間で且つこれらの摺動路と平行な平
面内、例えば検出器6の上方約20cmの位置に来るよ
うに、測定装置を配置する。ストリップ13は水平に延
び、圧延機の運転とともに移動または停止する。次いで
、X線管4と検出器6とがストリップ13の厚さを測定
しようとする区域に対して直角になって互いに対向する
ように、ステッピングモータ11を用いてキャリッジ3
、5を移動する。上記の区域とは、ストリップ13を通
過するX線ビームの一部15の内、マスク9によって遮
断されていない部分によって構成される区域30である
。次に、ステッピングモータ10を用いて、図1、図2
に示すように、ストリップ13によって遮断されていな
いX線ビームの部分17と、ストリップ13の端縁部の
すぐ近傍にあるストリップ13の一部14によって遮断
されたX線ビームの部分16とをマスクするように、プ
レート9を配置する。ストリップ13を通過したX線ビ
ームの部分15は検出器6によって受けられ、この検出
器6が出す信号は電子捕捉・測定・制御手段21に記録
される。この信号は検出器6の各点で受けたX線の強度
を位置の関数で示している。この信号を公知の計算方法
で処理すれば、ストリップの横方向の厚さのプロフィル
を測定することができる。
【0007】図3は、検出器6からの信号を示すグラフ
であり、横座標は検出器6に沿った測定点の位置xを表
し、縦座標は放出された信号の強度iを示している。得
られた曲線は下記の3つの部分を有している:(1) 
第1の部分18はストリップ13のみを通過したX線ビ
ームの部分15に対応し、この部分18からストリップ
の厚さを計算することができる。 (2) 第2の部分19はストリップ13とマスク9(
端部区域14) とを通過したX線ビームの部分16に
対応する。この部分16は横座標x1とx2との間にあ
り、これらの横座標間の差Δx=x2−x1はマスク9
によって遮蔽されたストリップ13の一部14の幅を示
す。この部分14の厚さは測定できない。この部分14
の幅は例えば1〜2mmである。 (3) 第3の部分20はマスク9のみで遮断されたX
線ビームの部分17に対応する。この部分17は測定に
は直接使用されないが、厚さの基準を知るために使われ
る。測定中にストリップ13が移動する場合には、スト
リップ13の端縁部が測定装置に対して変位することに
なる。この端縁部の変位によってストリップ13とマス
ク9との重なる区域の幅(l)も変化する。場合によっ
ては、重なる区域が無くなることがある。特に、ストリ
ップ13が連続移動するラインの上に厚さ測定装置が配
置されている場合には重なる区域が無くなることがある
。こうした問題点を解消するために、ストリップ13と
マスク9とが重なる幅 (l)が一定に保たれるように
、公知の方法でストリップ13の幅 (l)の関数でマ
スク9の位置を調節する。そのためには、電子捕捉・測
定・制御手段21で横座標x1とx2を求め、次いでΔ
x=x2−x1を求め、このΔxとオペレータが選択し
た基準値ΔxOと比較し、この差Δx−ΔxOの信号が
無くなるまで摺動路8とマスク9とを移動させるように
ステッピングモータ10を駆動する。
【0008】図4は、ストリップ13の幅dを横座標と
し、厚さE(μm)を縦座標として示したグラフであり
、この例ではストリップの端縁部を横座標0として測定
した値が示してある。軟鋼のストリップの厚さは 3.
5 mm であり、X線管の供給電圧は75kVである
。曲線21はストリップの実際の厚さのプロフィルを示
している。曲線22はマスク9を取付けた本発明の装置
によって測定したプロフィルを示している。最初の3m
mを別にすると、曲線22は曲線21とほぼ一致してい
るので、優れた測定であることが分かる。曲線22の最
初の3mmで観察されるピークは、ストリップ13の端
縁部分14がマスク9と重なってできたものである。曲
線23は、マスク9を外した状態で本発明装置を用いて
測定した場合の厚さのプロフィルである。この曲線23
は端部から少なくとも25mmまでの部分の測定が正確
でないことを示している。このことはX線の拡散作用と
検出器6の誤動作が極めて大きいことを示している。
【0009】本発明装置では横方向の分解能は約1mm
にすることができるので、ストリップの端縁部付近での
測定精度を極めて良くすることができる。厚さが1mm
未満のストリップの場合には、横方向全体の厚さの測定
を 0.1〜1秒の範囲の時間で行うことができる。ま
た、ホトダイオード検出器は、複数のイオン化チャンバ
検出器よりも大幅に簡単であり且つ安価である。上記の
線形検出器としてはトムソン(THOMSON) 社製
の THX 9577 型検出器が使用できる。この検
出器はシンチレーション基板を被った 1.6mm×3
.2mm の長方形ホトダイオード 144個で構成さ
れている。上記以外の多くの別の実施態様が可能であり
、例えばマスク9はX線管4と厚さを測定しようとする
ストリップ13との間に配置することもできる。
【図面の簡単な説明】
【図1】  本発明の原理を図示した概念的側面図。
【図2】  本発明の測定装置の1実施態様の斜視図。
【図3】  本発明のマスクを使用した場合に検出器か
ら出力される信号を示すグラフ。
【図4】  本発明の装置を用いて行った測定の例を示
すグラフ。
【符号の説明】 1、2、8  摺動路               
   3、5  キャリッジ 4  X線管                   
       6      線形検出器 9  マスク                   
       10、11  ステッピングモータ 12  シャフト                 
       13      ストリップ 21  電子捕捉・測定・制御手段

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  金属ストリップの互いに反対側に配置
    された放射線の放射管および放射線の線形検出器と、電
    子捕捉・測定・制御手段とを有する金属ストリップ、特
    に鋼板の厚さの横方向プロフィルを放射線吸収によって
    測定する装置において、放射管が放射した放射線の一部
    を遮断し且つ検出器の対応する部分を遮蔽するマスクを
    放射管と検出器との間に配置したことを特徴とする装置
  2. 【請求項2】  マスクがストリップと検出器との間に
    配置されている請求項1に記載の装置。
  3. 【請求項3】  マスクが放射管とストリップとの間に
    配置されている請求項1に記載の装置。
  4. 【請求項4】  マスクがストリップの端縁部から所定
    幅だけ離れていて、マスクがストリップによって遮断さ
    れていない放射線とマスクは存在しないがストリップの
    端縁部の一部(14)によって遮蔽されている放射線と
    を遮蔽している請求項2に記載の装置。
  5. 【請求項5】  マスクがストリップによって遮蔽され
    ていない放射線の一部およびマスクは存在しないがスト
    リップの端縁部の一部(14)によって遮蔽されている
    放射線を遮蔽している請求項3に記載の装置。
  6. 【請求項6】  電子捕捉・測定・制御手段がストリッ
    プの端縁部の一部(14)の幅を検出する手段を備えて
    いる請求項4または5に記載の装置。
  7. 【請求項7】  マスクがストリップの端縁部に対して
    垂直な方向に移動可能な支持部材上に配置されており、
    この支持部材の移動は電子捕捉・測定・制御手段によっ
    て制御されており、この電子捕捉・測定・制御手段がス
    トリップの端縁部の上記一部(14)の幅を測定する手
    段と、この幅を一定に維持するようにストリップの端縁
    部の上記一部(14)の幅の測定値の関数でマスクの位
    置を制御する手段とを有している請求項6に記載の装置
  8. 【請求項8】  放射管から放射される放射線がX線で
    ある請求項1に記載の装置。
  9. 【請求項9】  線形検出器がシンチレータ基板を被覆
    したホトダイオード列を有する請求項8に記載の装置。
  10. 【請求項10】  固定フレームの上部に配置された案
    内用の摺動路に摺動自在に取付けられた放射管支持用の
    キャリッジと、上記固定フレームの下部の摺動路に摺動
    自在に取付けられた線形検出器支持用のキャリッジと、
    マスクを支持する摺動路が内部に摺動自在に取付けられ
    たブロックと、各キャリッジおよびマスクの移動を制御
    するモータとを有し、上記の各摺動路が厚さを測定すべ
    きストリップの縦方向に対して垂直に延びている請求項
    1に記載の装置。
  11. 【請求項11】  請求項1〜10のいずれか一項に記
    載の装置を用い、ストリップの上側に放射線の放射器を
    位置決めし、その下側に放射ビームの線形検出器を位置
    決めし、ストリップの一端の近傍でのストリップの厚さ
    の横方向での変化を表す電気信号を記録することによっ
    て金属ストリップ、特に鋼板の厚さの横方向プロフィル
    を測定する方法において、ストリップが遮断していない
    放射ビームの一部(17)を遮断するとともに、ストリ
    ップの端縁部の所定幅の区域を通過した部分に対応する
    放射線ビームの部分を遮断するように、マスクをストリ
    ップの端縁部から所定幅だけ離して検出器と放射器との
    間にマスクを配置し、測定中は上記の所定幅が一定にな
    るように維持することを特徴とする方法。
JP3254653A 1990-09-05 1991-09-05 金属、特に鋼のストリップの厚さの横方向プロフィルを測定する方法と装置 Expired - Fee Related JP2596905B2 (ja)

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AT (1) ATE112050T1 (ja)
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