JPH0433365B2 - - Google Patents
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- JPH0433365B2 JPH0433365B2 JP60233396A JP23339685A JPH0433365B2 JP H0433365 B2 JPH0433365 B2 JP H0433365B2 JP 60233396 A JP60233396 A JP 60233396A JP 23339685 A JP23339685 A JP 23339685A JP H0433365 B2 JPH0433365 B2 JP H0433365B2
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S15/00—Systems using the reflection or reradiation of acoustic waves, e.g. sonar systems
- G01S15/88—Sonar systems specially adapted for specific applications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B38/00—Methods or devices for measuring, detecting or monitoring specially adapted for metal-rolling mills, e.g. position detection, inspection of the product
- B21B38/12—Methods or devices for measuring, detecting or monitoring specially adapted for metal-rolling mills, e.g. position detection, inspection of the product for measuring roll camber
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B17/00—Measuring arrangements characterised by the use of infrasonic, sonic or ultrasonic vibrations
-
- G—PHYSICS
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- G01S15/00—Systems using the reflection or reradiation of acoustic waves, e.g. sonar systems
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- G01S15/06—Systems determining the position data of a target
- G01S15/08—Systems for measuring distance only
- G01S15/10—Systems for measuring distance only using transmission of interrupted, pulse-modulated waves
- G01S15/14—Systems for measuring distance only using transmission of interrupted, pulse-modulated waves wherein a voltage or current pulse is initiated and terminated in accordance respectively with the pulse transmission and echo reception
-
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- G—PHYSICS
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- Length Measuring Devices Characterised By Use Of Acoustic Means (AREA)
- Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は、金属材料の圧延工程等に用いられる
ロールプロフイール測定方法および装置に関す
る。
ロールプロフイール測定方法および装置に関す
る。
［従来の技術］
従来、鉄鋼等の圧延工程等において、ロール形
状を測定する方法としては、ロール軸方向に平行
となるようにロール表面に沿つて架台を配置し、
該架台に１つないし複数の距離計を取付け、距離
計とロール表面との距離を測定して、ロールのプ
ロフイールを求めようとする方法が知られてい
る。距離計としては、特開昭58−92807で述べら
れているような差動トランス式、過流式、容量
式、特開昭52−94154で述べられているようなウ
オータマイクロ式（複数個のウオータマイクロメ
ータをロール面と所定距離を隔てて対向するよう
ビーム上に装着し、増幅器群とメモリ回路群と演
算回路を備えることによつて、ロールプロフイー
ル等を検出できるようにしたもの）等が用いられ
ている。
状を測定する方法としては、ロール軸方向に平行
となるようにロール表面に沿つて架台を配置し、
該架台に１つないし複数の距離計を取付け、距離
計とロール表面との距離を測定して、ロールのプ
ロフイールを求めようとする方法が知られてい
る。距離計としては、特開昭58−92807で述べら
れているような差動トランス式、過流式、容量
式、特開昭52−94154で述べられているようなウ
オータマイクロ式（複数個のウオータマイクロメ
ータをロール面と所定距離を隔てて対向するよう
ビーム上に装着し、増幅器群とメモリ回路群と演
算回路を備えることによつて、ロールプロフイー
ル等を検出できるようにしたもの）等が用いられ
ている。
［発明が解決しようとする問題点］
しかしながら、ミルハウジングにロールを組込
んだまま、オンラインでロール形状を必要測定精
度の10μで測定しようとする場合には、上記各距
離計によるロールプロフイール測定方法には、
種々の問題を生ずる。すなわち、差動トランス等
の接触式センサは、ロール高速回転および振動に
対する追従性、接触部の摩耗の問題がある。ウオ
ータマイクロ式では高圧ロールクーラントの存在
に基づく圧力変動が測定精度に問題を与え、ま
た、ロールの高速回転に対する追従性等に問題が
ある。また、渦流式では、熱間圧延等でロール表
面に黒皮が生成する場合、測定精度に問題があ
る。
んだまま、オンラインでロール形状を必要測定精
度の10μで測定しようとする場合には、上記各距
離計によるロールプロフイール測定方法には、
種々の問題を生ずる。すなわち、差動トランス等
の接触式センサは、ロール高速回転および振動に
対する追従性、接触部の摩耗の問題がある。ウオ
ータマイクロ式では高圧ロールクーラントの存在
に基づく圧力変動が測定精度に問題を与え、ま
た、ロールの高速回転に対する追従性等に問題が
ある。また、渦流式では、熱間圧延等でロール表
面に黒皮が生成する場合、測定精度に問題があ
る。
また、ロールプロフイールのオンライン測定で
は、上記のような距離計の問題以外に、測定の基
準となる架台の寸法精度、特にその真直度の強振
動かつ高温下で変形させることなく高精度に保つ
必要があり、その実現は極めて困難である。この
点に関しては、特開昭58−92807、特開昭58−
92808に見られるような方法が提案されているが、
これらの方法はレーザ光を使うため光路のための
空間を確保する必要があること、光軸が強振動、
高温下で変化しないように、光源、ミラー等に対
策を構ずる必要があり、また装置のコンパクト化
が困難でミルハウジング内の狭い場所に用いるに
は困難がある。
は、上記のような距離計の問題以外に、測定の基
準となる架台の寸法精度、特にその真直度の強振
動かつ高温下で変形させることなく高精度に保つ
必要があり、その実現は極めて困難である。この
点に関しては、特開昭58−92807、特開昭58−
92808に見られるような方法が提案されているが、
これらの方法はレーザ光を使うため光路のための
空間を確保する必要があること、光軸が強振動、
高温下で変化しないように、光源、ミラー等に対
策を構ずる必要があり、また装置のコンパクト化
が困難でミルハウジング内の狭い場所に用いるに
は困難がある。
このような諸問題に対して、本出願人は先に特
願昭59−260087号においてセンサとして超音波水
距離計を用い、架台の真直度補正基準としてワイ
ヤを用いたロールプロフイール測定方法および装
置を提案きた。しかしながら、この方法はセンサ
固定方式であるため、ロールプロフイールのため
の情報としてはロール軸方向におけるセンサ間隔
に対応した離散的な情報しか得られず、プロフイ
ールに関する情報をより詳しく得るには、センサ
の個数をかなり増やす必要があるとともに、ロー
ル軸方向連続プロフイールは原理的に得られない
という問題点がある。
願昭59−260087号においてセンサとして超音波水
距離計を用い、架台の真直度補正基準としてワイ
ヤを用いたロールプロフイール測定方法および装
置を提案きた。しかしながら、この方法はセンサ
固定方式であるため、ロールプロフイールのため
の情報としてはロール軸方向におけるセンサ間隔
に対応した離散的な情報しか得られず、プロフイ
ールに関する情報をより詳しく得るには、センサ
の個数をかなり増やす必要があるとともに、ロー
ル軸方向連続プロフイールは原理的に得られない
という問題点がある。
他方、特開昭58−96207号公報に示されるよう
に、複数個のセンサを用いて、センサ間隔に等し
い距離ずつ移動せしめ、移動前後における案内軌
道の同一位置での距離測定値の比較により、セン
サヘツドのロール表面に対する変位量を求め、該
変位量に基づいて距離センサとロール表面との距
離測定値を補正してロールプロフイールのデータ
とする方法が提案されている。しかしながら、こ
の方法はセンサ固有の偶発測定誤差成分が累積的
に補正結果に含まれるため、精度の良い測定が困
難なこと、ロール軸方向全長装定のためのセンサ
移動に時間がかかること、センサ間隔に対応した
離散的情報しか得られない等の問題点ある。ま
た、この方式では複数のセンサの取付台の真直度
が測定中変化しないという前提が必要であり、セ
ンサ取付台の長さが長くなつたり、オンライン測
定のように温度変化の大きい環境では、熱反りな
どにより取付台の真直度が測定中に変化して測定
の誤差による問題点もある。
に、複数個のセンサを用いて、センサ間隔に等し
い距離ずつ移動せしめ、移動前後における案内軌
道の同一位置での距離測定値の比較により、セン
サヘツドのロール表面に対する変位量を求め、該
変位量に基づいて距離センサとロール表面との距
離測定値を補正してロールプロフイールのデータ
とする方法が提案されている。しかしながら、こ
の方法はセンサ固有の偶発測定誤差成分が累積的
に補正結果に含まれるため、精度の良い測定が困
難なこと、ロール軸方向全長装定のためのセンサ
移動に時間がかかること、センサ間隔に対応した
離散的情報しか得られない等の問題点ある。ま
た、この方式では複数のセンサの取付台の真直度
が測定中変化しないという前提が必要であり、セ
ンサ取付台の長さが長くなつたり、オンライン測
定のように温度変化の大きい環境では、熱反りな
どにより取付台の真直度が測定中に変化して測定
の誤差による問題点もある。
本発明は、これらの問題を解決し、ロール軸方
向に関して連続なプロフイールを、迅速かつ高精
度に、オンラインで計測可能とすることを目的と
する。
向に関して連続なプロフイールを、迅速かつ高精
度に、オンラインで計測可能とすることを目的と
する。
［問題点を解決するための手段］
本発明に係るロールプロフイール測定方法は、
圧延機のロール軸方向に平行に移動可能とし基準
架台の基準面におけるロール軸に平行な方向に沿
う複数位置に固定された各主距離計によつて、前
記架台をロール軸方向に移動させながらロール表
面までの距離分布を測定するとともに、同時に、
各主距離計のそれぞれとロール軸に直交する方向
に関して相対変位することのない状態に結合され
た各副距離計によつて、基準架台のロール軸に平
行な方向に沿つて張り設けられている基準ワイヤ
までの距離分布を測定し、各副距離計の距離出力
とロール軸方向位置との対応関係から基準架台の
変位に基づく基準面の位置を補正して基準面とロ
ール表面との距離測定値を得るとともに、架台の
移動前後におけるロール軸方向の同一位置での前
記距離測定値の比較により、架台の移動前後にお
けるロール表面に対する架台の変位、傾きの変化
を求め、前記距離測定値を補正することにより、
基準面とロール表面とのロール軸方向における連
続的な距離変化分布を測定するようにしたもので
ある。
圧延機のロール軸方向に平行に移動可能とし基準
架台の基準面におけるロール軸に平行な方向に沿
う複数位置に固定された各主距離計によつて、前
記架台をロール軸方向に移動させながらロール表
面までの距離分布を測定するとともに、同時に、
各主距離計のそれぞれとロール軸に直交する方向
に関して相対変位することのない状態に結合され
た各副距離計によつて、基準架台のロール軸に平
行な方向に沿つて張り設けられている基準ワイヤ
までの距離分布を測定し、各副距離計の距離出力
とロール軸方向位置との対応関係から基準架台の
変位に基づく基準面の位置を補正して基準面とロ
ール表面との距離測定値を得るとともに、架台の
移動前後におけるロール軸方向の同一位置での前
記距離測定値の比較により、架台の移動前後にお
けるロール表面に対する架台の変位、傾きの変化
を求め、前記距離測定値を補正することにより、
基準面とロール表面とのロール軸方向における連
続的な距離変化分布を測定するようにしたもので
ある。
本発明に係るロールプロフイール測定装置は、
ロール軸に平行な基準面を備える基準架台と、基
準架台のロール軸に平行な方向に沿つて張り設け
られる基準ワイヤと、基準架台の基準面における
ロール軸に平行な方向に沿う複数位置に固定さ
れ、それぞれロール表面までの距離を測定する各
主距離計と、各主距離計のそれぞれとロール軸に
直交する方向に関して相対変位することのない状
態に結合され、それぞれ基準ワイヤまでの距離を
測定する副距離計と、上記各距離計の距離出力を
一時保持して順次演算装置へ送り出す信号処理回
路と、基準架台を少なくとも隣接する距離計の配
設間隔だけロール軸方向に移動させる架台駆動装
置と、基準架台の移動量を検出する架台移動量検
出装置と、各距離計の距離出力と架台移動検出装
置の移動量の出力とを入力し、架台の真直度、変
位、傾きの補正を行ない、基準面とロール表面と
のロール軸方向における連続的な距離変化分布を
演算する演算装置と、演算装置の演算結果をロー
ルプロフイールとして表示する表示装置とを有し
てなるようにしたものである。
ロール軸に平行な基準面を備える基準架台と、基
準架台のロール軸に平行な方向に沿つて張り設け
られる基準ワイヤと、基準架台の基準面における
ロール軸に平行な方向に沿う複数位置に固定さ
れ、それぞれロール表面までの距離を測定する各
主距離計と、各主距離計のそれぞれとロール軸に
直交する方向に関して相対変位することのない状
態に結合され、それぞれ基準ワイヤまでの距離を
測定する副距離計と、上記各距離計の距離出力を
一時保持して順次演算装置へ送り出す信号処理回
路と、基準架台を少なくとも隣接する距離計の配
設間隔だけロール軸方向に移動させる架台駆動装
置と、基準架台の移動量を検出する架台移動量検
出装置と、各距離計の距離出力と架台移動検出装
置の移動量の出力とを入力し、架台の真直度、変
位、傾きの補正を行ない、基準面とロール表面と
のロール軸方向における連続的な距離変化分布を
演算する演算装置と、演算装置の演算結果をロー
ルプロフイールとして表示する表示装置とを有し
てなるようにしたものである。
［作用］
本発明によれば、以下の〜により、ロール
軸方向に関して連続なプロフイールを、迅速かつ
高精度に、オンラインで計測することが可能とな
る。
軸方向に関して連続なプロフイールを、迅速かつ
高精度に、オンラインで計測することが可能とな
る。
架台をロール軸方向にセンサ間隔分にわたつ
て移動させながら主および副距離計で同時に連
続的にロールとの距離分布および架台の真直度
を測定し、主距離計で得た距離分布のデータを
副距離計で得た架台の真直度変化のデータで
各々補正することにより、架台の曲がりの変化
に影響されない離散的な点の測定値を得る。
て移動させながら主および副距離計で同時に連
続的にロールとの距離分布および架台の真直度
を測定し、主距離計で得た距離分布のデータを
副距離計で得た架台の真直度変化のデータで
各々補正することにより、架台の曲がりの変化
に影響されない離散的な点の測定値を得る。
上記離散的な点の測定値において、移動前後
におけるロール軸方向の同一位置での距離測定
値の比較により、架台の移動前後におけるロー
ル表面に対する変位、傾きの変化を求め、移動
前後における距離測定値を補正し、離散的な点
におけるロールプロフイールの情報を得る。
におけるロール軸方向の同一位置での距離測定
値の比較により、架台の移動前後におけるロー
ル表面に対する変位、傾きの変化を求め、移動
前後における距離測定値を補正し、離散的な点
におけるロールプロフイールの情報を得る。
上記で得た離散的な点におけるロールプロ
フイールの情報から、ロール端部について例え
ばｎ次式で近似して内挿し、架台移動中の測定
値を、その両端の値が移動量に対応した内挿値
と一致するよう補正して重ね合せることによ
り、ロール軸方向に関して連続的なプロフイー
ルを得る。
フイールの情報から、ロール端部について例え
ばｎ次式で近似して内挿し、架台移動中の測定
値を、その両端の値が移動量に対応した内挿値
と一致するよう補正して重ね合せることによ
り、ロール軸方向に関して連続的なプロフイー
ルを得る。
［実施例］
第１図は本発明の実施例に係るロールプロフイ
ール測定装置を示す測定系統図である。第１図に
おいて、ロール１１は左右一対のロールチヨツク
１２に支持されている。基準架台１３は、その両
端がロール軸方向に平行的に摺動可能な構造にな
つている取付器具１４を介してロールチヨツク１
２に取付けられている。基準架台１３は、ロール
１１に対向する部分にロール軸に平行な基準面１
５を備えている。基準架台１３の両端部には基準
ワイヤ１６の両端が結合され、ロール軸に平行な
方向に沿つて張り設けられている。基準ワイヤ１
６の一端は、ばね１７を介して基準架台１３に結
合されているので、基準ワイヤ１６は一定の張力
で真直状に張り設けること可能になつている。な
お、基準ワイヤ１６の張力は大きいほどその真直
度の保持状態が良いが、現実的には例えば直径１
mmのピアノ線では30Kg〜40Kgが適当であり、この
場合、実験によれば張力が10％変化しても、その
真直度の変化は5μｍ／ｍ以内である。基準架台
１３の基準面１５には、ロール軸方向に平行に沿
つて等間隔に距離Ｌを保つて複数個（Ｎ個）の主
距離センサ１８，１８Ａ〜１８Ｊが固定されてい
る。この実施例ではＬ＝20cm、Ｎ＝10の場合の図
を示している。各主距離センサ１８は基準面１５
からロール１１の表面までの距離を測定可能とし
ている。１９，１９Ａ〜１９Ｊは距離センサ１８
の距離検出回路である。基準架台１３の各主距離
センサ１８の背面側には各副距離センサ２０，２
０Ａ〜２０Ｊが固定されている。各副距離センサ
２０は各主距離センサ１８のそれぞれとロール軸
に直交する方向に関して相対変位することのない
状態下で、基準面１５から基準ワイヤ１６までの
距離を測定可能にしている。２１，２１Ａ〜２１
Ｊは、副距離センサ２０の距離検出回路である。
ここで、基準ワイヤ１６は基準面１５が基準架台
１３の変形によつて曲がり等の変位を生じても一
定の真直度を保つので、各副距離センサ２０の距
離出力によつて基準面１５の真直度を補正するこ
とが可能となる。
ール測定装置を示す測定系統図である。第１図に
おいて、ロール１１は左右一対のロールチヨツク
１２に支持されている。基準架台１３は、その両
端がロール軸方向に平行的に摺動可能な構造にな
つている取付器具１４を介してロールチヨツク１
２に取付けられている。基準架台１３は、ロール
１１に対向する部分にロール軸に平行な基準面１
５を備えている。基準架台１３の両端部には基準
ワイヤ１６の両端が結合され、ロール軸に平行な
方向に沿つて張り設けられている。基準ワイヤ１
６の一端は、ばね１７を介して基準架台１３に結
合されているので、基準ワイヤ１６は一定の張力
で真直状に張り設けること可能になつている。な
お、基準ワイヤ１６の張力は大きいほどその真直
度の保持状態が良いが、現実的には例えば直径１
mmのピアノ線では30Kg〜40Kgが適当であり、この
場合、実験によれば張力が10％変化しても、その
真直度の変化は5μｍ／ｍ以内である。基準架台
１３の基準面１５には、ロール軸方向に平行に沿
つて等間隔に距離Ｌを保つて複数個（Ｎ個）の主
距離センサ１８，１８Ａ〜１８Ｊが固定されてい
る。この実施例ではＬ＝20cm、Ｎ＝10の場合の図
を示している。各主距離センサ１８は基準面１５
からロール１１の表面までの距離を測定可能とし
ている。１９，１９Ａ〜１９Ｊは距離センサ１８
の距離検出回路である。基準架台１３の各主距離
センサ１８の背面側には各副距離センサ２０，２
０Ａ〜２０Ｊが固定されている。各副距離センサ
２０は各主距離センサ１８のそれぞれとロール軸
に直交する方向に関して相対変位することのない
状態下で、基準面１５から基準ワイヤ１６までの
距離を測定可能にしている。２１，２１Ａ〜２１
Ｊは、副距離センサ２０の距離検出回路である。
ここで、基準ワイヤ１６は基準面１５が基準架台
１３の変形によつて曲がり等の変位を生じても一
定の真直度を保つので、各副距離センサ２０の距
離出力によつて基準面１５の真直度を補正するこ
とが可能となる。
基準架台１３は架台駆動装置２２によつて距離
センサ間隔Ｌだけ移動することが可能になつてい
る。架台駆動装置２２は例えばステツピングシリ
ンダ等によつて構成され、基準架台１３を10mm／
ｓ〜200mm／ｓの速度で移動させる。基準架台１
３の移動距離は位置検出器２３により検出され演
算制御装置２５に取り入れられる。演算制御装置
２５は、架台駆動コントローラ２７を介して基準
架台１３を等速度で移動させ、移動量を位置検出
器２３より入力するとともにサンプルホールド機
能を備えた信号処理回路２４を介して主距離セン
サ１８、副距離センサ２０の測定値を刻々入力
し、架台移動終了後、次に述べる所定の処理を行
ない、ロールプロフイールを算出する。
センサ間隔Ｌだけ移動することが可能になつてい
る。架台駆動装置２２は例えばステツピングシリ
ンダ等によつて構成され、基準架台１３を10mm／
ｓ〜200mm／ｓの速度で移動させる。基準架台１
３の移動距離は位置検出器２３により検出され演
算制御装置２５に取り入れられる。演算制御装置
２５は、架台駆動コントローラ２７を介して基準
架台１３を等速度で移動させ、移動量を位置検出
器２３より入力するとともにサンプルホールド機
能を備えた信号処理回路２４を介して主距離セン
サ１８、副距離センサ２０の測定値を刻々入力
し、架台移動終了後、次に述べる所定の処理を行
ない、ロールプロフイールを算出する。
今、図２のように（座標軸を図のように取るも
のとする）基準架台１３の移動量がｌのときの各
主距離センサ１８Ａ、１８Ｂ、…、１８Ｊ、各副
距離センサ２０Ａ、２０Ｂ、…、２０Ｊによる測
定値をそれぞれR1(l)、R2(l)、…、R10(l)およびS1
(l)、S2(l)、…、S10(l)とする。式Zi(l)＝Ri(l)＋Si
(l)、（ｉ＝１〜10）でZi(l)を定義すれば、Zi(l)は
各距離センサ位置での基準ワイヤ１６とロール１
１の表面との距離になるので、架台の曲がりに依
存しない値となり、ロールの長手方向［ｌ、ｌ＋
9L］の範囲で10点のプロフイールの情報が得ら
れる。移動量ｌに対応して、この測定点を順次描
いて、ロール軸方向に連続的なプロフイールを得
る。このとき、基準架台１３の移動中のロール方
向に対する位置変化、傾き変化が問題になるの
で、次のような処理をする。
のとする）基準架台１３の移動量がｌのときの各
主距離センサ１８Ａ、１８Ｂ、…、１８Ｊ、各副
距離センサ２０Ａ、２０Ｂ、…、２０Ｊによる測
定値をそれぞれR1(l)、R2(l)、…、R10(l)およびS1
(l)、S2(l)、…、S10(l)とする。式Zi(l)＝Ri(l)＋Si
(l)、（ｉ＝１〜10）でZi(l)を定義すれば、Zi(l)は
各距離センサ位置での基準ワイヤ１６とロール１
１の表面との距離になるので、架台の曲がりに依
存しない値となり、ロールの長手方向［ｌ、ｌ＋
9L］の範囲で10点のプロフイールの情報が得ら
れる。移動量ｌに対応して、この測定点を順次描
いて、ロール軸方向に連続的なプロフイールを得
る。このとき、基準架台１３の移動中のロール方
向に対する位置変化、傾き変化が問題になるの
で、次のような処理をする。
基準架台１３の区間Ｌの移動後の測定値｛Zi
(L)｝（ｉ＝１、…、10）において、Z′(L)＝Zi(L)＋
a1＋ｉ＋b1の変換を行なう。ただし、係数ａ、ｂ
は次式のΔを最小にするように定めるものとす
る。
(L)｝（ｉ＝１、…、10）において、Z′(L)＝Zi(L)＋
a1＋ｉ＋b1の変換を行なう。ただし、係数ａ、ｂ
は次式のΔを最小にするように定めるものとす
る。
Δ＝9
〓i=1
｛Z′i(L)−Zi＋１(O)｝2
ここで、｛Zi(O)｝ｉ＝１、10は基準架台１３の
移動前の測定値。
移動前の測定値。
次に、次式でQi、（ｉ＝１〜11）を演算する。
Qi＝Z1(O)
（Z′i−１(i)＋Zi(O)）／２
Z′10(i) ：ｉ＝１
：ｉ＝２，〜，10
：ｉ＝11
さらに、次式でQ′i、（ｉ＝１、〜11）を演算す
る。
る。
Q′i＝Qi−｛(Q11-Q1)×(i-1)／10＋Q1｝…(1)
得られたQ′i、ｉ＝２、…、11はロール軸方向の
区間（０、10L）において、ｘ＝０、ｘ＝10Lの
点を基準にした11点に関するロールのプロフイー
ルである。
区間（０、10L）において、ｘ＝０、ｘ＝10Lの
点を基準にした11点に関するロールのプロフイー
ルである。
次に、区間（０、Ｌ）、（9L、10L）についてｎ
次式で補間する。例えばｎ＝２とすれば、 Ｚ＝Q′3／2L2ｘ（ｘ−Ｌ）−Q′2／L2ｘ（ｘ−2L） ：区間（０、Ｌ） …(2) Ｚ＝Q′9／2L2（ｘ−9L）（ｘ−10L） −Q′10／L2（ｘ−8L）（ｘ−10L） ：区間（9L、10L） …(3) となる。
次式で補間する。例えばｎ＝２とすれば、 Ｚ＝Q′3／2L2ｘ（ｘ−Ｌ）−Q′2／L2ｘ（ｘ−2L） ：区間（０、Ｌ） …(2) Ｚ＝Q′9／2L2（ｘ−9L）（ｘ−10L） −Q′10／L2（ｘ−8L）（ｘ−10L） ：区間（9L、10L） …(3) となる。
次に、基準架台１３の任意の移動量ｌにおいて
測定した値｛Zi(l)｝、ｉ＝１、２、…、10につい
て、次式で変換し、｛Wi｝、ｉ＝１、２、…、10
を得る。
測定した値｛Zi(l)｝、ｉ＝１、２、…、10につい
て、次式で変換し、｛Wi｝、ｉ＝１、２、…、10
を得る。
Wi＝Zi(l)＋a2×ｉ＋b2
ただし、
a2＝１／９｛−Z10(l)＋Z1(l)＋Q′9／2L2ｌ（ｌ−Ｌ
） Q′10／L2（ｌ＋Ｌ）（ｌ−Ｌ）−Q′3／2L2ｌ（ｌ
−Ｌ） ＋Q′2／2L2ｌ（ｌ−2L）｝ b2＝１／９｛−10Z1(l)＋Z10(l)＋5Q′3／L2ｌ（ｌ−
Ｌ） 10Q′2／L2ｌ（ｌ−2L）−Q′9／2L2ｌ（ｌ−Ｌ） ＋Q′10／L2（ｌ＋Ｌ）（ｌ−Ｌ）｝ この｛Wi｝、ｉ＝１、２…、10の値を用いて、10
個の点群Plｉ＝（xi、Zi）を決定する。すなわち、 xi＝ｌ＋Ｌ×（ｉ−１） Zi＝Wi この10個の点群Plｉを、Ｏ≦ｌ≦Ｌなる全てのｌ
について図示すれば、ロール長手方向の連続プロ
フイールを得ることできる。
） Q′10／L2（ｌ＋Ｌ）（ｌ−Ｌ）−Q′3／2L2ｌ（ｌ
−Ｌ） ＋Q′2／2L2ｌ（ｌ−2L）｝ b2＝１／９｛−10Z1(l)＋Z10(l)＋5Q′3／L2ｌ（ｌ−
Ｌ） 10Q′2／L2ｌ（ｌ−2L）−Q′9／2L2ｌ（ｌ−Ｌ） ＋Q′10／L2（ｌ＋Ｌ）（ｌ−Ｌ）｝ この｛Wi｝、ｉ＝１、２…、10の値を用いて、10
個の点群Plｉ＝（xi、Zi）を決定する。すなわち、 xi＝ｌ＋Ｌ×（ｉ−１） Zi＝Wi この10個の点群Plｉを、Ｏ≦ｌ≦Ｌなる全てのｌ
について図示すれば、ロール長手方向の連続プロ
フイールを得ることできる。
なお、ロールの端部につい、(2)、(3)式で補間し
たが、これはロールの端部については、圧延板は
ほとんど通過しないので、局部摩耗を無視できる
ので、このような近似が可能である。第３図にロ
ールの軸方向連続プロフイールを得るまでの本デ
ータ処理過程のシミユレーシヨン結果を示す。
たが、これはロールの端部については、圧延板は
ほとんど通過しないので、局部摩耗を無視できる
ので、このような近似が可能である。第３図にロ
ールの軸方向連続プロフイールを得るまでの本デ
ータ処理過程のシミユレーシヨン結果を示す。
以上、得られ結果は、表示装置２６に表示され
る。
る。
なお、距離センサとしては、主距離センサは精
度的に満足するものなら、なんでも使用できる
が、副距離センサは、非接触の精度の良いものに
限られる。本出願人らが先に特願昭59−218648号
によつて提案した超音波水距離計が好適である。
度的に満足するものなら、なんでも使用できる
が、副距離センサは、非接触の精度の良いものに
限られる。本出願人らが先に特願昭59−218648号
によつて提案した超音波水距離計が好適である。
本発明によつて、ロールのプロフイールをロー
ル軸方向に連続的に、オンラインで測定すること
が可能になつた。したがつて、圧延中にロールの
温度上昇による熱膨張に起因するロールのクラウ
ンを検出することが可能となり、この大きさに応
じて適切な制御、たとえばロールベンデイングの
変更等を行なえば従来より形状、プロフイールが
格段に優れた圧延製品を得ること可能となる。ま
た、圧延中にロールの摩耗情況を検出可能とな
り、ロールの組換え時期の最適決定等、ロール管
理を的確に行なうことが可能となる。さらに、摩
耗の起こつている場所の情報が得られるので、オ
ンラインにおけるロール研削と組合せロールの形
状を整え、何時でもどのサイズでも圧延できるロ
ールチヤンスフリー圧延の実現も可能となる。ま
た、本プロフイール計によつて得られる情報によ
り、ワークロールシフトミルのロールの移動量を
制御することにより、ワークロールシフトミルの
より有効な活用を図れる。
ル軸方向に連続的に、オンラインで測定すること
が可能になつた。したがつて、圧延中にロールの
温度上昇による熱膨張に起因するロールのクラウ
ンを検出することが可能となり、この大きさに応
じて適切な制御、たとえばロールベンデイングの
変更等を行なえば従来より形状、プロフイールが
格段に優れた圧延製品を得ること可能となる。ま
た、圧延中にロールの摩耗情況を検出可能とな
り、ロールの組換え時期の最適決定等、ロール管
理を的確に行なうことが可能となる。さらに、摩
耗の起こつている場所の情報が得られるので、オ
ンラインにおけるロール研削と組合せロールの形
状を整え、何時でもどのサイズでも圧延できるロ
ールチヤンスフリー圧延の実現も可能となる。ま
た、本プロフイール計によつて得られる情報によ
り、ワークロールシフトミルのロールの移動量を
制御することにより、ワークロールシフトミルの
より有効な活用を図れる。
以下、主記主距離センサ１８、副距離センサ２
０に用いて好適な上記特願昭59−218648号記載の
超音波距離計３０について詳細に説明する。超音
波距離計３０は、第４図および第５図に示すよう
に、超音波探触子ヘツド３１を有している。探触
子ヘツド３１は、水ジエツトを噴出可能とするノ
ズル３２を備えるとともに、水ジエツト内を移動
する超音波の送信、受信を行なう振動子３３を備
え、振動子３３と被測定体３４（ロール１１の表
面もしくは基準ワイヤ１６）との間の超音波の伝
播時間を測定して、被測定体までの距離ｄ１を測
定可能としている。超音波距離計３０は、ノズル
３２の内部における中間位置に、入射超音波パル
スエネルギーの一部を反射し、他の一部を通過さ
せる基準反射体３５を備えている。基準反射体３
５は、金属性薄板等に超音波のビーム直径よりわ
ずかに小さな孔を開口されてなり、振動子３３か
ら一定の距離ｄ０に固定されている。それによ
り、振動子３３から発せられた超音波の一部はこ
の反射体３５で反射されて振動子３３に戻り第６
図に示す波形ａの反射パルスＰ０とし観察され、
振動子３３より発せられる超音波の他の一部は反
射体３５の孔を通過して被測定体３４に達し、そ
こで反射して振動子３３に戻り波形ａの反射パル
スｐ１とし観測される。なお第６図に示す波形ａ
のパルスPaは励振パルスである。
０に用いて好適な上記特願昭59−218648号記載の
超音波距離計３０について詳細に説明する。超音
波距離計３０は、第４図および第５図に示すよう
に、超音波探触子ヘツド３１を有している。探触
子ヘツド３１は、水ジエツトを噴出可能とするノ
ズル３２を備えるとともに、水ジエツト内を移動
する超音波の送信、受信を行なう振動子３３を備
え、振動子３３と被測定体３４（ロール１１の表
面もしくは基準ワイヤ１６）との間の超音波の伝
播時間を測定して、被測定体までの距離ｄ１を測
定可能としている。超音波距離計３０は、ノズル
３２の内部における中間位置に、入射超音波パル
スエネルギーの一部を反射し、他の一部を通過さ
せる基準反射体３５を備えている。基準反射体３
５は、金属性薄板等に超音波のビーム直径よりわ
ずかに小さな孔を開口されてなり、振動子３３か
ら一定の距離ｄ０に固定されている。それによ
り、振動子３３から発せられた超音波の一部はこ
の反射体３５で反射されて振動子３３に戻り第６
図に示す波形ａの反射パルスＰ０とし観察され、
振動子３３より発せられる超音波の他の一部は反
射体３５の孔を通過して被測定体３４に達し、そ
こで反射して振動子３３に戻り波形ａの反射パル
スｐ１とし観測される。なお第６図に示す波形ａ
のパルスPaは励振パルスである。
ここで、超音波距離計３０は、主パルス発生器
３６と、主パルス発生器３６に同期して振動子３
３を励振するパルサ３７と、励振パルスPaおよ
び反射パルスＰ０，Ｐ１を受信増幅するレシーバ
３８とを備えている。また、超音波距離計３０
は、主パルス発生器３６のパルスから一定の遅延
の後に、基準反射体３５からの反射パルスＰ０の
レシーバ３８への到達時間の近傍で第６図に波形
ｂで示すようなある幅を持つたパルスPbを発生
し、反射パルスＰ０を有効とし、反射パルスＰ１
を無効とする遅延パルス発生器３９を備えてい
る。また、超音波距離計３０は、主パルス発生器
３６のパルスから一定の遅延の後に、被測定体３
４からの反射パルスＰ１のレシーバ３８への到達
時間の近傍で第６図に波形ｃで示すようなある幅
を持つたパルスPcを発生し、反射パルスＰ１を
有効とし、反射パルスＰ０を無効とする遅延パル
ス発生器４０を備えている。また、超音波距離計
３０は、波形ａと波形ｂの積を取ることによつて
パルス列ｄを作成するミキサ４１を備えるととも
に、波形ａと波形ｃの積を取ることによつてパル
ス列ｅを作成するミキサ４２を備えている。ま
た、超音波距離計３０は、ミキサ４１の出力パル
スに基づいてクロツクパルス発生器４３の発生パ
ルス数を計数し、励振パルスPaと反射パルスＰ
０との時間間隔ｔ０を測定するパルスカウンタ４
４を備えている。また、距離測定装置１０は、ミ
キサ４２の出力パルスに基づいてクロツクパルス
発生器４３の発生パルス数を計数し、励振パルス
Paと反射パルスＰ１との時間ｔ１を測定するパ
ルスカウンタ４５を備えている。また超音波距離
計３０は演算処理器４６を備えている。演算処理
器４６は、上記時間間隔ｔ０および振動子３３と
基準反射体３５とがなす距離ｄ０から、その時の
水中の音速Ｃを下記(4)式によつて算出する。
３６と、主パルス発生器３６に同期して振動子３
３を励振するパルサ３７と、励振パルスPaおよ
び反射パルスＰ０，Ｐ１を受信増幅するレシーバ
３８とを備えている。また、超音波距離計３０
は、主パルス発生器３６のパルスから一定の遅延
の後に、基準反射体３５からの反射パルスＰ０の
レシーバ３８への到達時間の近傍で第６図に波形
ｂで示すようなある幅を持つたパルスPbを発生
し、反射パルスＰ０を有効とし、反射パルスＰ１
を無効とする遅延パルス発生器３９を備えてい
る。また、超音波距離計３０は、主パルス発生器
３６のパルスから一定の遅延の後に、被測定体３
４からの反射パルスＰ１のレシーバ３８への到達
時間の近傍で第６図に波形ｃで示すようなある幅
を持つたパルスPcを発生し、反射パルスＰ１を
有効とし、反射パルスＰ０を無効とする遅延パル
ス発生器４０を備えている。また、超音波距離計
３０は、波形ａと波形ｂの積を取ることによつて
パルス列ｄを作成するミキサ４１を備えるととも
に、波形ａと波形ｃの積を取ることによつてパル
ス列ｅを作成するミキサ４２を備えている。ま
た、超音波距離計３０は、ミキサ４１の出力パル
スに基づいてクロツクパルス発生器４３の発生パ
ルス数を計数し、励振パルスPaと反射パルスＰ
０との時間間隔ｔ０を測定するパルスカウンタ４
４を備えている。また、距離測定装置１０は、ミ
キサ４２の出力パルスに基づいてクロツクパルス
発生器４３の発生パルス数を計数し、励振パルス
Paと反射パルスＰ１との時間ｔ１を測定するパ
ルスカウンタ４５を備えている。また超音波距離
計３０は演算処理器４６を備えている。演算処理
器４６は、上記時間間隔ｔ０および振動子３３と
基準反射体３５とがなす距離ｄ０から、その時の
水中の音速Ｃを下記(4)式によつて算出する。
Ｃ＝d0／（t0−Δ） …(4)
また、演算処理器４６は、下記(5)式に示すように
時間間隔ｔ１に上記音速Ｃを乗じて、振動子３３
と被測定体３４とがなす距離ｄを演算し、出力可
能としている。
時間間隔ｔ１に上記音速Ｃを乗じて、振動子３３
と被測定体３４とがなす距離ｄを演算し、出力可
能としている。
d1＝（t1−Δ）×Ｃ …(5)
なお、上記Δは、超音波が水中以外の部分および
電気パルスがケーブル等を伝わる無駄時間であ
り、測定系によつて定まる一定値である。
電気パルスがケーブル等を伝わる無駄時間であ
り、測定系によつて定まる一定値である。
なお、上記超音波距離計３０において、主パル
ス発生器３６は立上り過度時間20n秒程度の鋭い
パルスを発生させる。また、振動子３３の振動周
波数は1MHz程度である。また、クロツクパルス
は1GHzのものを使用可能である。また、演算処
理器４６はマイクロプロセツサを使用可能であ
る。
ス発生器３６は立上り過度時間20n秒程度の鋭い
パルスを発生させる。また、振動子３３の振動周
波数は1MHz程度である。また、クロツクパルス
は1GHzのものを使用可能である。また、演算処
理器４６はマイクロプロセツサを使用可能であ
る。
次に、上記超音波距離計３０による測定手順に
ついて説明する。この超音波距離計３０におい
て、レシーバ３８の出力波形は第６図の波形ａに
示すようになり、前述のようにPaは励振パルス、
Ｐ０は基準反射体３５からの反射パルス、Ｐ１は
被測定体３４からの反射パルスである。遅延パル
ス発生器３９は、波形ｂに示すように、反射パル
スＰ０を含む位置に主パルス発生器３６のパルス
に同期して遅延パルスPbを発生する。遅延パル
ス発生器４０は、同様にして、波形ｃに示すよう
に、反射パルスＰ１を含む位置に遅延パルスPc
を発生する。ミキサ４１は波形ａと波形ｂの積を
取り、パルス列ｄを作り、同様にして、ミキサ４
２は波形ａと波形ｃからパルス列ｅを作る。パル
ス列ｄによりゲート開閉され、クロツクパルス発
生器４３のパルスをカウントすることにより、時
間間隔ｔ０を計測する。同様して、パルスカウン
タ４４による計測時と同時刻もしくは短い時間差
の間にパルスカウンタ４５が時間間隔ｔ１を計測
する。演算処理器４６は、上記パルスカウンタ４
４，４５の計数結果に基づき、前記(4)式および(5)
式により、距離計ｄ１を演算し、出力する。
ついて説明する。この超音波距離計３０におい
て、レシーバ３８の出力波形は第６図の波形ａに
示すようになり、前述のようにPaは励振パルス、
Ｐ０は基準反射体３５からの反射パルス、Ｐ１は
被測定体３４からの反射パルスである。遅延パル
ス発生器３９は、波形ｂに示すように、反射パル
スＰ０を含む位置に主パルス発生器３６のパルス
に同期して遅延パルスPbを発生する。遅延パル
ス発生器４０は、同様にして、波形ｃに示すよう
に、反射パルスＰ１を含む位置に遅延パルスPc
を発生する。ミキサ４１は波形ａと波形ｂの積を
取り、パルス列ｄを作り、同様にして、ミキサ４
２は波形ａと波形ｃからパルス列ｅを作る。パル
ス列ｄによりゲート開閉され、クロツクパルス発
生器４３のパルスをカウントすることにより、時
間間隔ｔ０を計測する。同様して、パルスカウン
タ４４による計測時と同時刻もしくは短い時間差
の間にパルスカウンタ４５が時間間隔ｔ１を計測
する。演算処理器４６は、上記パルスカウンタ４
４，４５の計数結果に基づき、前記(4)式および(5)
式により、距離計ｄ１を演算し、出力する。
上記超音波距離計３０による測定系において
は、1GHz以上のクロツクパルスの周波数を使う
ので、水の音速1500ｍ／秒であるから、変位測定
の分解能は1μｍ以上に向上することが可能であ
る。また(4)式および(5)式の音速Ｃは、測定位置に
おける水の音速であり、リアルタイムで測定位置
における音速を計り、水温による音速変化の補正
を行なうことになる。
は、1GHz以上のクロツクパルスの周波数を使う
ので、水の音速1500ｍ／秒であるから、変位測定
の分解能は1μｍ以上に向上することが可能であ
る。また(4)式および(5)式の音速Ｃは、測定位置に
おける水の音速であり、リアルタイムで測定位置
における音速を計り、水温による音速変化の補正
を行なうことになる。
したがつて、上記超音波距離計３０を用いた距
離測定によれば、水温の変化、温度勾配に起因す
る測定誤差に完全に排除すること可能となり、か
つ1μｍ以上の高分解能で距離の測定を行なうこ
とが可能となる。
離測定によれば、水温の変化、温度勾配に起因す
る測定誤差に完全に排除すること可能となり、か
つ1μｍ以上の高分解能で距離の測定を行なうこ
とが可能となる。
なお、上記第５図は、時間間隔ｔ０、ｔ１の測
定も同時もしくは短い時間差の内に行なう場合に
ついて説明した。しかしながら、水温の変化がゆ
るやかな場合には、第７図に示す変形例における
ように、リレー５１を用いて、時間間隔ｔ０、ｔ
１の測定を交互に行なうことも可能である。この
場合は、ミキサ、パルスカウンタをそれぞれ一台
に削減可能である。
定も同時もしくは短い時間差の内に行なう場合に
ついて説明した。しかしながら、水温の変化がゆ
るやかな場合には、第７図に示す変形例における
ように、リレー５１を用いて、時間間隔ｔ０、ｔ
１の測定を交互に行なうことも可能である。この
場合は、ミキサ、パルスカウンタをそれぞれ一台
に削減可能である。
なお、本発明の実施において、前記基準架台
が、ロール軸に平行な方向に延びる水充填室を備
え、基準ワイヤおよび各副超音波距離センサを上
記水充填室に配設するようにしてもよい。
が、ロール軸に平行な方向に延びる水充填室を備
え、基準ワイヤおよび各副超音波距離センサを上
記水充填室に配設するようにしてもよい。
［発明の効果］
本発明に係るロールプロフイール測定方法は、
圧延機のロール軸方向に移動可能とした基準架台
の基準面におけるロール軸に平行な方向に沿う複
数位置に固定された各主距離計によつて、前記架
台をロール軸方向に移動させながらロール表面ま
での距離分布を測定するとともに、同時に各主距
離計のそれぞれとロール軸に直交する方向に関し
て相対変位することのない状態に結合された各副
距離計によつて、基準架台のロール軸に平行な方
向に沿つて張り設られている基準ワイヤまでの距
離分布を測定し、各副距離計の距離出力とロール
軸方向位置との対応関係から基準架台の変位に基
づく基準面の位置を補正して基準面とロール表面
との距離測定値を得るとともに、架台の移動前後
にけるロール軸方向の同一位置での前記距離測定
値の比較により、架台の移動前後におけけるロー
ル表面に対する架台の変位、傾きの変化を求め、
前記距離測定値を補正することにより、基準面と
ロール表面とのロール軸方向における連続的な距
離変化分布を測定するようにしたものである。
圧延機のロール軸方向に移動可能とした基準架台
の基準面におけるロール軸に平行な方向に沿う複
数位置に固定された各主距離計によつて、前記架
台をロール軸方向に移動させながらロール表面ま
での距離分布を測定するとともに、同時に各主距
離計のそれぞれとロール軸に直交する方向に関し
て相対変位することのない状態に結合された各副
距離計によつて、基準架台のロール軸に平行な方
向に沿つて張り設られている基準ワイヤまでの距
離分布を測定し、各副距離計の距離出力とロール
軸方向位置との対応関係から基準架台の変位に基
づく基準面の位置を補正して基準面とロール表面
との距離測定値を得るとともに、架台の移動前後
にけるロール軸方向の同一位置での前記距離測定
値の比較により、架台の移動前後におけけるロー
ル表面に対する架台の変位、傾きの変化を求め、
前記距離測定値を補正することにより、基準面と
ロール表面とのロール軸方向における連続的な距
離変化分布を測定するようにしたものである。
本発明に係るロールプロフイール測定装置は、
ロール軸に平行な基準面を備える基準架台と、基
準架台のロール軸に平行な方向に沿つて張り設け
られる基準ワイヤと、基準架台の基準面における
ロール軸に平行な方向に沿う複数位置に固定さ
れ、それぞれロール表面までの距離を測定する各
主距離計と、各主距離計のそれぞれとロール軸に
直交する方法に関して相対変位することのない状
態に結合され、それぞれ基準ワイヤまでの距離を
測定する各副距離計と、上記各距離計の距離出力
を一時保持して順次演算装置へ送り出す信号処理
回路と、基準架台を少なくとも隣接する距離計の
配設間隔だけロール軸方向に移動させる架台駆動
装置と、基準架台の移動量を検出する架台移動量
検出装置と、各距離計の距離出力と架台移動検出
装置の移動量の出力とを入力し、架台の真直度、
変位、傾きの補正を行ない、基準面とロール表面
とのロール軸方向における連続的な距離変化分布
を演算する演算装置と、演算装置の演算結果をロ
ールプロフイールとして表示する表示装置とを有
してなるようにしたものである。
ロール軸に平行な基準面を備える基準架台と、基
準架台のロール軸に平行な方向に沿つて張り設け
られる基準ワイヤと、基準架台の基準面における
ロール軸に平行な方向に沿う複数位置に固定さ
れ、それぞれロール表面までの距離を測定する各
主距離計と、各主距離計のそれぞれとロール軸に
直交する方法に関して相対変位することのない状
態に結合され、それぞれ基準ワイヤまでの距離を
測定する各副距離計と、上記各距離計の距離出力
を一時保持して順次演算装置へ送り出す信号処理
回路と、基準架台を少なくとも隣接する距離計の
配設間隔だけロール軸方向に移動させる架台駆動
装置と、基準架台の移動量を検出する架台移動量
検出装置と、各距離計の距離出力と架台移動検出
装置の移動量の出力とを入力し、架台の真直度、
変位、傾きの補正を行ない、基準面とロール表面
とのロール軸方向における連続的な距離変化分布
を演算する演算装置と、演算装置の演算結果をロ
ールプロフイールとして表示する表示装置とを有
してなるようにしたものである。
したがつて、ロール軸方向に関して連続なプロ
フイールを、迅速にかつ高精度に、オンラインで
計測可能とすることを目的とする。
フイールを、迅速にかつ高精度に、オンラインで
計測可能とすることを目的とする。
第１図は、本発明の一実施例に係るロールプロ
フイール測定装置を示す測定系統図、第２図は本
発明の演算装置によるデータ処理方法を説明する
模式図、第３図は本発明のデータ処理方法による
シミユレーシヨン結果を示す線図、第４図は本発
明の実施に用いられる距離計の一例を示す断面
図、第５図は第４図の距離計の距離検出回路を示
すブロツク図、第６図は第５図の距離検出回路に
おける波形図、第７図は第５図の距離検出回路の
変形例を示すブロツク図である。 １０……ロールプロフイール測定装置、１１…
…ロール、１３……基準架台、１５……基準面、
１６……基準ワイヤ、１８……主距離計、１９…
…距離検出回路、２０……副距離計、２１……距
離検出回路、２２……架台駆動装置、２３……架
台移動量検出器、２５……演算装置、２６……表
示装置、３０……超音波距離計、３１……超音波
探触子ヘツド、３２……ノズル、３３……振動
子、３４……被測定体、３５……基準反射体、３
６……主パルス発生器、３７……パルサ、３８…
…レシーバ、３９，４０……遅延パルス発生器、
４４，４５……パルスカウンタ、４６……演算処
理器。
フイール測定装置を示す測定系統図、第２図は本
発明の演算装置によるデータ処理方法を説明する
模式図、第３図は本発明のデータ処理方法による
シミユレーシヨン結果を示す線図、第４図は本発
明の実施に用いられる距離計の一例を示す断面
図、第５図は第４図の距離計の距離検出回路を示
すブロツク図、第６図は第５図の距離検出回路に
おける波形図、第７図は第５図の距離検出回路の
変形例を示すブロツク図である。 １０……ロールプロフイール測定装置、１１…
…ロール、１３……基準架台、１５……基準面、
１６……基準ワイヤ、１８……主距離計、１９…
…距離検出回路、２０……副距離計、２１……距
離検出回路、２２……架台駆動装置、２３……架
台移動量検出器、２５……演算装置、２６……表
示装置、３０……超音波距離計、３１……超音波
探触子ヘツド、３２……ノズル、３３……振動
子、３４……被測定体、３５……基準反射体、３
６……主パルス発生器、３７……パルサ、３８…
…レシーバ、３９，４０……遅延パルス発生器、
４４，４５……パルスカウンタ、４６……演算処
理器。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 圧延機のロール軸方向に平行に移動可能とし
た基準架台の基準面におけるロール軸に平行な方
向に沿う複数位置に固定された各主距離計によつ
て、前記架台をロール軸方向に移動させながらロ
ール表面までの距離分布を測定するとともに、同
時に、各主距離計のそれぞれとロール軸に直交す
る方向に関して相対変位することのない状態に結
合された各副距離計によつて、基準架台のロール
軸に平行な方向に沿つて張り設けられている基準
ワイヤまでの距離分布を測定し、各副距離計の距
離出力とロール軸方向位置との対応関係から基準
架台の変位に基づく基準面の位置を補正して基準
面とロール表面との距離測定値を得ることとも
に、架台の移動前後におけるロール軸方向の同一
位置での前記距離測定値の比較により、架台の移
動前後におけるロール表面に対する架台の変位、
傾きの変化を求め、前記距離測定値を補正するこ
とにより、基準面とロール表面とのロール軸方向
における連続的な距離変化分布を測定するロール
プロフイール測定方法。 ２ 前記主距離計と副距離計が、それぞれ、水柱
構造の超音波探触子ヘツドの内部に振動子を設け
るとともに、該振動子と被測定体との間の一定位
置に入射超音波パルスエネルギの一部を反射し、
他の一部を通過させる基準反射体を設け、励振パ
ルスと基準反射体による反射パルスの間の時間間
隔ｔ０、および励振パルスと被測定体からの反射
パルスの間の時間間隔ｔ１を測定し、上記時間間
隔ｔ０および振動子と基準反射体とがなす距離ｄ
０からその時の水中の音速Ｃを算出して、上記時
間間隔ｔ１にその音速Ｃを乗じて、振動子と被測
定体との間の距離を演算する特許請求の範囲第１
項に記載ロールプロフイール体測定方法。 ３ ロール軸に平行な基準面を備える基準架台
と、基準架台のロール軸に平行な方向に沿つて張
り設けられる基準ワイヤと、基準架台の基準面に
おけるロール軸に平行な方向に沿う複数位置に固
定され、それぞれロール表面までの距離を測定す
る各主距離計と、各主距離計のそれぞれとロール
軸に直交する方向に関して相対変位することのな
い状態に結合され、それぞれ基準ワイヤまでの距
離を測定する各副距離計と、上記各距離計の距離
出力を一時保持して順次演算装置へ送り出す信号
処理回路と、基準架台を少なくも隣接する距離計
の配設間隔だけロール軸方向に移動させる架台駆
動装置と、基準架台の移動量を検出する架台移動
量検出装置と、各距離計の距離出力と架台移動検
出装置の移動量の出力とを入力し、架台の真直
度、変位、傾きの補正を行ない、基準面とロール
表面とのロール軸方向における連続的な距離変化
分布を演算する演算装置と、演算装置の演算結果
をロールプロフイールとして表示する表示装置と
を有してなるロールプロフイール測定装置。 ４ 前記主距離計と副距離計が、それぞれ水柱を
形成する水ノズルの途中に基準反射体を設けた水
柱構造の超音波探触子ヘツドと、主パルス発生器
と、主パルス発生器に同期して超音波探触子の振
動子を振動するパルサと、励振パルスおよび反射
パルスを受信増幅するレシーバと、主パルス発生
器のパルスから一定時間の遅延の後にノズル途中
の基準反射体、および被測定体からの各反射パル
スの到達時間近傍で、ある幅を持つたパルスを発
生し、各反射パルスを有効、無効にする遅延パル
ス発生器と、励振パルスとノズル途中の基準反射
体および被測定体からの各反射パルスの時間間隔
ｔ０、ｔ１を測定するパルスカウンタと、上記時
間間隔ｔ０および振動子と基準反射体とがなす距
離ｄ０からのその時の水中の音速Ｃを算出し、上
記時間間隔ｔ１にその音速Ｃを乗じて、振動子と
被測定体との距離を演算する演算処理器とを有し
てなる特許請求の範囲第３項に記載のロールプロ
フイール測定装置。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60233396A JPS6293608A (ja) | 1985-10-21 | 1985-10-21 | ロ−ルプロフイ−ル測定方法および装置 |
| EP86400318A EP0221785B1 (en) | 1985-10-21 | 1986-02-14 | Ultra-sonic distance sensor and monitoring of surface profile utilizing ultra-sonic distance sensor |
| DE3650514T DE3650514T2 (de) | 1985-10-21 | 1986-02-14 | Ultraschallabstandssensor und Überwachung des Oberflächenprofils unter Verwendung eines solchen Sensors |
| KR1019860001457A KR970005551B1 (ko) | 1985-10-21 | 1986-03-03 | 로울러 프로필의 측정방법 및 그 장치 |
| US07/364,573 US4976149A (en) | 1985-10-21 | 1989-06-08 | Ultrasonic distance sensor and monitoring of surface profile utilizing ultrasonic distance sensor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60233396A JPS6293608A (ja) | 1985-10-21 | 1985-10-21 | ロ−ルプロフイ−ル測定方法および装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6293608A JPS6293608A (ja) | 1987-04-30 |
| JPH0433365B2 true JPH0433365B2 (ja) | 1992-06-02 |
Family
ID=16954427
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60233396A Granted JPS6293608A (ja) | 1985-10-21 | 1985-10-21 | ロ−ルプロフイ−ル測定方法および装置 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4976149A (ja) |
| EP (1) | EP0221785B1 (ja) |
| JP (1) | JPS6293608A (ja) |
| KR (1) | KR970005551B1 (ja) |
| DE (1) | DE3650514T2 (ja) |
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-
1985
- 1985-10-21 JP JP60233396A patent/JPS6293608A/ja active Granted
-
1986
- 1986-02-14 EP EP86400318A patent/EP0221785B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1986-02-14 DE DE3650514T patent/DE3650514T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1986-03-03 KR KR1019860001457A patent/KR970005551B1/ko not_active IP Right Cessation
-
1989
- 1989-06-08 US US07/364,573 patent/US4976149A/en not_active Expired - Fee Related
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