JPH0433366B2 - - Google Patents

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JPH0433366B2
JPH0433366B2 JP13004786A JP13004786A JPH0433366B2 JP H0433366 B2 JPH0433366 B2 JP H0433366B2 JP 13004786 A JP13004786 A JP 13004786A JP 13004786 A JP13004786 A JP 13004786A JP H0433366 B2 JPH0433366 B2 JP H0433366B2
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JP
Japan
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distance
roll
pulse
pedestal
roll axis
Prior art date
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Application number
JP13004786A
Other languages
Japanese (ja)
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JPS62287112A (en
Inventor
Fumihiko Ichikawa
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JFE Steel Corp
Original Assignee
Kawasaki Steel Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Kawasaki Steel Corp filed Critical Kawasaki Steel Corp
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Publication of JPH0433366B2 publication Critical patent/JPH0433366B2/ja
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  • Length Measuring Devices Characterised By Use Of Acoustic Means (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装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION <Industrial Application Field> The present invention relates to a roll profile measuring device used in the rolling process of metal materials.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

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
オータマイクロ式等が用いられている。
Conventionally, in the rolling process of steel, etc., the method of measuring the roll shape is to place a stand along the roll surface so that it is parallel to the roll axis direction,
A known method is to attach one or more rangefinders to the mount and measure the distance between the rangefinders and the roll surface to determine the roll profile. Distance meters used include differential transformer type, overcurrent type, and capacitive type as described in JP-A-58-92807, water micro-type as described in JP-A-52-94154, etc. ing.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

しかしながら、ミルハウジングにロールを組み
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
ーター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。
However, when attempting to measure the roll profile online with the required measurement accuracy of 10μ while the roll is assembled in the mill housing, the roll profile measurement method using each of the distance meters described above requires the following methods:
This causes various problems. That is, a contact type sensor such as a differential transformer has problems with followability to high-speed roll rotation and vibration, and wear of the contact portion. In the water micro type, pressure fluctuations due to the presence of high-pressure roll coolant cause problems in measurement accuracy, and there are also problems in followability to high-speed rotation of the rolls. Furthermore, in the eddy current method, there is a problem in measurement accuracy when black crust is generated on the roll surface during hot rolling or the like.

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、特にその真直度を強振
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
策を講ずる必要があり、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。
In addition to the problem with the distance meter mentioned above, in online measurement of roll profiles, it is also necessary to maintain the dimensional accuracy of the mount, which is the measurement standard, and especially its straightness to a high degree of accuracy without deforming under strong vibrations and high temperatures. However, it is extremely difficult to realize this goal. Regarding this point, JP-A-58-92807, JP-A-58-
A method such as that seen in 92808 has been proposed, but
These methods use laser light, so it is necessary to secure space for the optical path, the optical axis is subject to strong vibrations,
It is necessary to take measures for the light source, mirror, etc. so that they do not change under high temperatures, and it is difficult to make the device compact, making it difficult to use it in a narrow space inside the mill housing.

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
置を提案した。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。
In order to solve these problems, the present applicant previously proposed in Japanese Patent Application No. 59-260087 a roll profile measuring method and apparatus using an ultrasonic water distance meter as a sensor and a wire as a straightness correction standard for the frame. proposed. However, since this method uses a fixed sensor method, only discrete information corresponding to the sensor spacing in the roll axis direction can be obtained as information for the roll profile. There is a problem that it is necessary to considerably increase the number of rolls and that a continuous profile in the roll axis direction cannot be obtained in principle.

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け台の真直
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
などにより取付け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。
On the other hand, as shown in Japanese Patent Application Laid-Open No. 58-96207, by using a plurality of sensors and moving them by a distance equal to the sensor interval, and comparing the distance measurements at the same position on the guide track before and after the movement, A method has been proposed in which the amount of displacement of the sensor head with respect to the roll surface is determined, and the distance measurement value between the distance sensor and the roll surface is corrected based on the amount of displacement to obtain roll profile data. However, with this method, accidental measurement error components unique to the sensor are cumulatively included in the correction result, making it difficult to measure with high precision.Moving the sensor to install the full length in the roll axis direction takes time; There are problems such as only discrete information corresponding to the interval can be obtained. In addition, this method requires the assumption that the straightness of the mounting base of multiple sensors does not change during measurement.
As the length of the sensor mount increases, or in an environment with large temperature changes such as online measurement, the straightness of the mount changes during measurement due to thermal warping, causing problems due to measurement errors.

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。
It is an object of the present invention to solve these problems and to make it possible to quickly and accurately measure a continuous profile in the roll axis direction online.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

本発明に係わるロールプロフイール測定装置
は、ロール軸に平行な方向に延びる基準面と水充
填室とを備える基準架台と、基準架台と水充填室
内で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、前記、水充填室に配設されたそれぞれ基
準ワイヤまでの距離を測定する超音波水距離計を
用いた各副距離計と、上記各距離計の距離出力を
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導装置と、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。
The roll profile measuring device according to the present invention includes a reference mount including a reference surface extending in a direction parallel to the roll axis and a water filling chamber, and a reference mount that is stretched along the direction parallel to the roll axis within the reference mount and the water filling chamber. A reference wire, each main distance meter fixed at multiple positions along the direction parallel to the roll axis on the reference surface of the reference mount, each measuring the distance to the roll surface, and each main distance meter perpendicular to the roll axis. each sub-distance meter using an ultrasonic water distance meter that measures the distance to each reference wire disposed in the water filling chamber, and each of the above-mentioned distances; a signal processing circuit that sends the distance output of the meter to a calculation device; a pedestal driving device that moves the reference pedestal in the roll axis direction by at least the distance between adjacent distance meters; and a pedestal movement amount that detects the amount of movement of the reference pedestal. By inputting the distance output from the detection device, each distance meter, and the movement amount output from the pedestal movement detection device, the straightness, displacement, and inclination of the pedestal are corrected, and the continuity between the reference surface and the roll surface in the roll axis direction is corrected. The vehicle includes a calculation device that calculates a distance change distribution, and a display device that displays the calculation results of the calculation device as a roll profile.

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。
According to the present invention, a continuous profile in the roll axis direction can be measured online quickly and with high precision by the following ~.

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。
While moving the stand in the roll axis direction over the sensor interval, the main and sub range finders simultaneously and continuously measure the distance distribution to the roll and the straightness of the stand, and use the data on the distance distribution obtained with the main range finder. By correcting each data using the data on changes in the straightness of the pedestal obtained by the sub-range finder, measured values at discrete points that are not affected by changes in the curvature of the pedestal are obtained.

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。
Among the measured values at the above discrete points, by comparing the distance measurements at the same position in the roll axis direction before and after the movement, the displacement and inclination changes with respect to the roll surface before and after the movement of the gantry are determined, and the distance measurement values before and after the movement are obtained. to obtain information about the role profile at discrete points.

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内挿値と
一致するよう補正して重ね合わせることによ
り、ロール軸方向に関して連続的なプロフイー
ルを得る。
From the information on the roll profile at the discrete points obtained above, the roll end is approximated and interpolated using, for example, an n-dimensional equation, and the values measured while the gantry is moving are interpolated, with the values at both ends corresponding to the amount of movement. By correcting the values to match the values and superimposing them, a continuous profile in the roll axis direction is obtained.

〔実施例〕〔Example〕

第1図は本発明の実施例に係わるロールプロフ
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
12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
15を備え、かつ、水を充填できる中空構造の水
充填室50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、水充填室
50の内部で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16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1mm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1
5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1
8,18A〜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。1
9,19A〜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20,20A〜20
Jが水充填室50の中で固定されている。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1
6までの距離を測定可能にしている。21,21
A〜21J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2
0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。
FIG. 1 is a measurement system diagram showing a roll profile measuring device according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, a roll 11 is supported by a pair of left and right roll jocks 12. As shown in FIG. The reference frame 13 is attached to the roll chock 12 via an attachment device 14 whose both ends are slidable in parallel to the roll axis direction. The reference frame 13 includes a reference surface 15 parallel to the roll axis in a portion facing the roll 11, and a water filling chamber 50 having a hollow structure that can be filled with water. Both ends of a reference wire 16 are connected to both ends of the reference frame 13, and are stretched inside the water filling chamber 50 along a direction parallel to the roll axis. One end of the reference wire 16 is connected to the reference frame 13 via the spring 17, so that the reference wire 16 can be stretched straight with a constant tension. Note that the higher the tension of the reference wire 16, the better the straightness is maintained, but realistically, for example, for a piano wire with a diameter of 1 mm, 30Kg to 40Kg is appropriate, and in this case, according to experiments, the tension is 10%. Even if it changes, the change in straightness is
It is within 5 μm/m. Reference surface 1 of reference frame 13
5, a plurality of (N) main distance sensors 1 are installed at equal intervals L along the roll axis direction.
8, 18A to 18J are fixed. In this embodiment, the diagram shows a case where L=20 cm and N=10. Each main distance sensor 18 is capable of measuring the distance from the reference plane 15 to the surface of the roll 11. 1
9, 19A to 19J are distance detection circuits of the distance sensor 18. Each main distance sensor 18 of the reference frame 13
Each sub-distance sensor 20, 20A to 20 is installed on the back side of the
J is fixed in the water filling chamber 50. Each sub-distance sensor 20 moves from the reference surface 15 to the reference wire 1 under the condition that there is no relative displacement with each of the main distance sensors 18 in the direction perpendicular to the roll axis.
It is possible to measure distances up to 6. 21, 21
A to 21J are distance detection circuits of the sub distance sensor 20. Here, since the reference wire 16 maintains a constant straightness even if it is bent or otherwise displaced due to the deformation of the reference surface 15 and the reference frame 13, each sub-distance sensor 2
The straightness of the reference plane 15 can be corrected by a distance output of 0.

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い、
ロールプロフイールを算出する。なお、サンプル
ホールドは演算制御装置内で行つてもよい。
The reference frame 13 can be moved by a distance sensor interval L by a frame drive device 22. The pedestal driving device 22 is composed of, for example, a stepping cylinder or the like, and moves the reference pedestal 13 by 10 mm/
It is moved at a speed of s to 200 mm/s. Reference frame 1
The moving distance of No. 3 is detected by the position detector 23 and input to the arithmetic and control unit 25. The arithmetic and control unit 25 moves the reference gantry 13 at a constant speed via the gantry drive controller 27, inputs the amount of movement from the position detector 23, and sends a signal processing circuit 24 with a sample hold function to the main distance sensor. 18. Input the measured values of the sub-distance sensor 20 moment by moment,
After the frame has been moved, perform the following prescribed processing.
Calculate role profiles. Note that the sample hold may be performed within the arithmetic and control device.

今、第2図のように(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
11の表面との距離になるので、架台な曲がりに
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。
Now, as shown in Fig. 2 (assuming the coordinate axes are taken as shown in the figure), when the movement amount of the reference frame 13 is (l), each main distance sensor 18A, 18B, ..., 18J, each sub distance sensor 20A , 20B, ..., 20J are R 1 (l), R 2 (l), ..., R 10 (l) and
Let S 1 (l), S 2 (l), ..., S 10 (l). Formula Zi(l)=Ri(l)+
If we define Zi(l) by Si(l) and (i=1 to 10), then Zi(l)
is the distance between the reference wire 16 and the surface of the roll 11 at each distance sensor position, so it is a value that does not depend on the bending of the frame, and the longitudinal direction of the roll [l, l
10 points of profile information can be obtained within the range of +9L]. The measurement points are drawn in sequence in accordance with the amount of movement l to obtain a continuous profile in the roll axis direction. At this time, changes in the position and inclination of the reference frame 13 in the roll direction during movement are problematic, so the following processing is performed.

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′i(L)+a1×i
+b1の変換を行う。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。
Measured value after movement of section L of reference frame 13 {Zi
(L)} (i=1,...,10), Z'i(L)+a 1 ×i
Perform +b 1 conversion. However, the coefficients a and b are determined so as to minimize Δ in the following equation.

Δ= 〓1=19 {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。
Δ= 〓 1=19 {Z′i(L)−Zi+1(O)} 2Here , {Zi(O)}i=1, 10 is the measured value before the reference frame 13 is moved.

次に、次式でQi、(i=1〜11)を演算する。 Next, Qi (i=1 to 11) is calculated using the following equation.

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。
Qi=Z 1 (O) (Z′i−1(i)+Zi(O))/2 Z′ 10 (i) : i=1 : i=2, ~10 : i=11 Furthermore, Q 'i, (i=1, ~11) is calculated.

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。
Q′i=Qi−{(Q 11 -Q 1 )×(i-1)/10+Q 1 }…(1) The obtained Q′i, i=2,…, 11 is the section in the roll axis direction (0 , 10L), this is the role profile for 11 points based on the points x=0 and x=10L.

次に、区間(0、L)、(9L、10L)についてn
次式で補完する。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′00/L2(x−8L)(x−10L) :区間(9L、10L) …(3) となる。
Next, for the intervals (0, L) and (9L, 10L), n
Complete with the following formula. For example, if n = 2, Z = Q' 3 /2L 2 x (x-L) - Q' 2 /L 2 x (x-2L): interval (0, L) ... (2) Z = Q' 9 /2L 2 (x-9L) (x-10L) -Q' 00 /L 2 (x-8L) (x-10L): Section (9L, 10L) ...(3).

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。
Next, the values {Zi(l)}, i=1, 2, ..., 10 measured at an arbitrary movement amount l of the reference frame 13 are converted using the following formula, and {Wi}, i=1, 2, …,Ten
get.

Wi=Zi(l)+a2×i+b2 ただし、 a2=1/9{Z1(l)−Z10(l)+Q′9/2L2l(l−L) Q′10/L2(l+L)(l−L)−Q′3/2L2l(l
−L) +Q′2/L2l(l−2L)} b2=1/9{Z10(l)−10・Z1(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。
Wi=Zi(l)+a 2 ×i+b 2However , a 2 =1/9{Z 1 (l)−Z 10 (l)+Q′ 9 /2L 2 l(l−L) Q′ 10 /L 2 ( l+L)(l-L)-Q′ 3 /2L 2 l(l
-L) +Q' 2 /L 2 l(l-2L)} b 2 = 1/9 {Z 10 (l)-10・Z 1 (l)+5Q' 3 /L 2 l(l-
L) 10Q' 2 /L 2 l(l-2L)-Q' 9 /2L 2 l(l-L) +Q' 10 /L 2 (l+L)(l-L)} This {Wi}, i=1 , 2..., 10 using the values of 10
Determine the point group Pli = (xi, Zi). That is, xi=l+L×(i-1) Zi=Wi This 10 point group Pli is defined as all l such that O≦l≦L
If illustrated, a continuous profile in the longitudinal direction of the roll can be obtained.

なお、ロールの端部につい、(2)、(3)式で補完し
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。
Note that we supplemented equations (2) and (3) with respect to the ends of the rolls, but since the rolled plate hardly passes through the ends of the rolls, local wear can be ignored, so this approximation is It is possible. FIG. 3 shows the simulation results of this data processing process up to obtaining the axial continuous profile of the roll.

以上、得られた結果は、表示装置26に表示さ
れる。
The results obtained above are displayed on the display device 26.

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、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。適
用にあたつては第1図に示したように、基準架台
を中空にし基準ワイヤーを張り、水を充填する。
この水充填構造により、前記超音波水距離計を副
距離センサに適用することが可能となる。
As a distance sensor, any sensor can be used as long as the main distance sensor is accurate, but the sub distance sensor is limited to a non-contact sensor with good accuracy. The ultrasonic water distance meter proposed by No. 59-218648 is suitable. For application, as shown in Fig. 1, the reference pedestal is made hollow, a reference wire is stretched, and water is filled.
This water-filled structure allows the ultrasonic water distance meter to be applied as a sub distance sensor.

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
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が可能となる。ま
た、圧延中にロールの摩耗状況を検出可能とな
り、ロールの組み換え時期の最適決定等、ロール
管理を的確に行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得られるので、オン
ラインにおけるロール研削と組合せてロールの形
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。
According to the present invention, it has become possible to measure the roll profile continuously in the roll axis direction on-line. Therefore, it is possible to detect the roll crown caused by thermal expansion due to the rise in roll temperature during rolling, and if appropriate control is performed according to this size, such as changing the roll bending, it will be possible to detect the roll crown. It becomes possible to obtain rolled products with significantly superior shape and profile. Furthermore, it becomes possible to detect the wear status of the rolls during rolling, and it becomes possible to accurately manage the rolls, such as determining the optimum timing for recombining the rolls. Furthermore, since information on where wear is occurring can be obtained, it is possible to achieve roll-chance-free rolling, which can be combined with online roll grinding to adjust the shape of the rolls and roll any size at any time.

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。
Further, by controlling the amount of movement of the rolls of the work roll shift mill using the information obtained by this profile meter, it is possible to utilize the work roll shift mill more effectively.

以下、上記主距離センサ18、副距離センサ2
0に用い好適な上記特願昭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a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、水ジエツト内を伝搬
する超音波の送信、受信を行う振動子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。なお、副距離センサ20の探
触子ヘツドは、第4図bのように水ジエツト構造
とする必要はない。
Below, the main distance sensor 18, the sub distance sensor 2
The ultrasonic range finder 30 described in Japanese Patent Application No. 59-218648, which is suitable for use with 0, will be described in detail. The ultrasonic distance meter 30 has an ultrasonic probe head 31, as shown in FIGS. 4a and 5. The probe head 31 is equipped with a nozzle 32 capable of ejecting a water jet, and a vibrator 33 that transmits and receives ultrasonic waves propagating within the water jet. 11 or the reference wire 16), the distance d1 to the object to be measured can be measured. Note that the probe head of the sub-distance sensor 20 does not need to have a water jet structure as shown in FIG. 4b.

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3
5を備えている。基準反射体35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として観察され、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として観測
される。なお第6図に示す波aのパルスPaは振
動パルスである。
The ultrasonic distance meter 30 includes a reference reflector 3 located at an intermediate position inside the nozzle 32 that reflects part of the incident ultrasonic pulse energy and allows the other part to pass through.
It is equipped with 5. The reference reflector 35 is made of a thin metal plate or the like with a hole slightly smaller than the beam diameter of the ultrasonic wave, and is set at a certain distance d0 from the transducer 33.
is fixed. As a result, a part of the ultrasonic wave emitted from the transducer 33 is reflected by the reflector 35 and returns to the transducer 33, where it is observed as a reflected pulse P0 of waveform a shown in FIG. 6 and is emitted from the transducer 33. The other part of the ultrasonic wave passes through the hole in the reflector 35, reaches the object to be measured 34, is reflected there, returns to the vibrator 33, and is observed as a reflected pulse p1 of waveform a. Note that the pulse Pa of the wave a shown in FIG. 6 is a vibration pulse.

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。
Here, the ultrasonic distance meter 30 includes a main pulse generator 36 and a vibrator 3 in synchronization with the main pulse generator 36.
3, and a receiver 38 that receives and amplifies the excitation pulse Pa and reflected pulses P0 and P1. In addition, ultrasonic distance meter 30
has a certain width as shown by waveform b in FIG. Generate pulse Pb, make reflected pulse P0 valid, and make reflected pulse P1
A delay pulse generator 39 is provided to invalidate the delay pulse generator 39. Further, the ultrasonic distance meter 30 detects the object to be measured after a certain delay from the pulse of the main pulse generator 36.
A pulse Pc having a certain width as shown by waveform c in FIG. A delay pulse generator 40 is provided. The ultrasonic distance meter 30 also includes a mixer 41 that creates a pulse train d by taking the product of waveform a and waveform b, and creates a pulse train e by taking the product of waveform a and waveform c. The mixer 42 is equipped with a mixer 42 for Further, the ultrasonic distance meter 30 counts the number of pulses generated by the clock pulse generator 43 based on the output pulses of the mixer 41, and calculates the number of pulses generated by the clock pulse generator 43,
Pulse counter 4 that measures the time interval t0 with 0
It is equipped with 4. The distance measuring device 10 also counts the number of pulses generated by the clock pulse generator 43 based on the output pulses of the mixer 42, and calculates the number of pulses generated by the clock pulse generator 43 based on the output pulses of the mixer 42,
A pulse counter 45 is provided to measure the time t1 between Pa and the reflected pulse P1. Further, the ultrasonic range finder 30 includes an arithmetic processor 46. The arithmetic processor 46 calculates the sound speed C in water at that time from the time interval t0 and the distance d0 between the vibrator 33 and the reference reflector 35 using the following equation (4).

C=d0/(t0−Δ) …(4) また、演算処理器46は、下記(5)式に示すような
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。
C=d0/(t0-Δ)...(4) Furthermore, the arithmetic processor 46 multiplies the time interval t1 as shown in equation (5) below by the sound speed C, and calculates the
The distance d between the object and the object to be measured 34 can be calculated and output.

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。
d1=(t1-Δ)×C (5) Note that Δ is the wasted time during which the ultrasonic waves travel through parts other than underwater and the electric pulses travel through cables, etc., and is a constant value determined by the measurement system.

なお、上記超音波距離計30において、主ぱる
す発生器36は立上がり過度時間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。
In the ultrasonic rangefinder 30, the main pulse generator 36 generates a sharp pulse with a rising transient time of about 20 ns. Further, the vibration frequency of the vibrator 33 is about 1MHz. Also, a 1GHz clock pulse can be used. Further, the arithmetic processing unit 46 can use a microprocessor.

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波形cからパルス列eを作る。パルス
カウンタ44は、パルス列dによりゲートが開閉
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4
5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44,45の計数結果に
基づき、前記(4)式および(5)式により、距離d1を
演算し、出力する。
Next, a measurement procedure using the ultrasonic distance meter 30 will be explained. In this ultrasonic distance meter 30, the output waveform of the receiver 38 is as shown in waveform a in FIG. 6, and as mentioned above, Pa is the excitation pulse,
P0 is a reflected pulse from the reference reflector 35, and P1 is a reflected pulse from the object to be measured 34. The delayed pulse generator 39 generates a delayed pulse Pb at a position including the reflected pulse P0 in synchronization with the pulse of the main pulse generator 36, as shown in waveform b. Similarly, the delayed pulse generator 40 generates a delayed pulse Pc at a position including the reflected pulse P1, as shown in waveform c.
occurs. Mixer 41 multiplies waveform a and waveform b to create pulse train d, and in the same way, mixer 4
2 creates a pulse train e from waveform a and waveform c. The pulse counter 44 has its gate opened and closed by the pulse train d, and counts the pulses of the clock pulse generator 43 to measure the time interval t0.
Similarly, at the same time as the measurement by the pulse counter 44 or at a short time difference, the pulse counter 4
5 measures the time interval t1. Arithmetic processor 46
Based on the counting results of the pulse counters 44 and 45, the distance d1 is calculated and output by the equations (4) and (5).

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
を行うことになる。
In the measurement system using the ultrasonic range finder 30, the clock pulse frequency of 1 GHz or more is used, and since the sound velocity of water is 1500 m/sec, the resolution of displacement measurement can be improved to 1 μm or more. Further, the sound speed C in equations (4) and (5) is the sound speed of water at the measurement position, and the sound speed at the measurement position is measured in real time to correct changes in sound speed due to water temperature.

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うこと
が可能となる。
Therefore, by measuring distance using the ultrasonic distance meter 30, it is possible to completely eliminate measurement errors caused by changes in water temperature and temperature gradients, and it is possible to measure distance with a high resolution of 1 μm or more. It becomes possible to do so.

なお、上記第5図は、時間間隔t0、t1の測
定を同時もしくは短い時間差の内に行う場合につ
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図に示す変例におけるよう
に、リレー51を用いて、時間間隔t0、t1の
測定を交互に行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。
Note that FIG. 5 described above describes the case where measurements at time intervals t0 and t1 are performed simultaneously or within a short time difference. However, if the water temperature changes slowly, it is also possible to alternately measure the time intervals t0 and t1 using the relay 51, as in the modification shown in FIG. In this case, it is possible to reduce the number of mixers and pulse counters to one each.

<発明の効果> 上記説明したように本発明に係わるロールプロ
フイール測定装置は、ロール軸に平行な方向に延
びる基準面と水充填室とを備える基準架台と、基
準架台の水充填室内で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、前記、水充填室に配設
されたそれぞれ基準ワイヤまでの距離を測定す
る、超音波距離計を用いた各副距離計と、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
定装置であり、この装置を用いて圧延機のロール
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、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。
<Effects of the Invention> As explained above, the roll profile measuring device according to the present invention includes a reference pedestal including a reference surface extending in a direction parallel to the roll axis and a water filling chamber, and a water filling chamber of the reference pedestal. A reference wire stretched along a direction parallel to the roll surface, each main distance meter fixed at multiple positions along a direction parallel to the roll axis on the reference plane of the reference mount, each measuring the distance to the roll surface, and each An ultrasonic range finder is used, which is coupled to each of the main range finders without relative displacement in a direction perpendicular to the roll axis, and measures the distance to each of the reference wires disposed in the water filling chamber. a signal processing circuit that temporarily holds the distance output of each of the distance meters and sequentially sends it to the calculation device; and a pedestal drive that moves the reference pedestal in the roll axis direction by at least the distance between adjacent distance meters. The device, a gantry movement amount detection device that detects the amount of movement of the reference gantry, the distance output of each distance meter, and the movement amount output of the gantry movement detection device are input, and the straightness, displacement, and tilt of the gantry are corrected. A roll profile measuring device comprising: a calculation device that calculates a continuous distance change distribution in the roll axis direction between a reference surface and a roll surface; and a display device that displays the calculation results of the calculation device as a roll profile. Using this device, each main distance meter fixed at a plurality of positions along the direction parallel to the roll axis on the reference surface of the reference pedestal, which can be moved parallel to the roll axis direction of the rolling mill, allows the pedestal to be The distance distribution to the roll surface is measured while moving in the direction of the roll axis, and each sub-range finder is connected to each main range finder so that there is no relative displacement in the direction orthogonal to the roll axis. Then, the distance distribution to the reference wire stretched along the direction parallel to the roll axis of the reference mount is measured, and the displacement of the reference mount is determined from the correspondence between the distance output of each sub-distance meter and the position in the roll axis direction. By correcting the position of the reference surface based on the above to obtain the distance measurement value between the reference surface and the roll surface, and by comparing the distance measurement values at the same position in the roll axis direction before and after moving the gantry, By determining changes in displacement and inclination of the pedestal with respect to the roll surface and correcting the distance measurement values, continuous distance change distribution in the roll axis direction between the reference surface and the roll surface is measured.

これにより、ロール軸方向に関して連続なプロ
フイールを、迅速にかつ高精度に、オンラインで
の計測を可能とした。
This makes it possible to quickly and accurately measure a continuous profile in the roll axis direction online.

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

第1図は、本発明の一実施例に係わるロールプ
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a及
びb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a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、11……ロールチヨツク、13……基
準架台、14……取付器具、15……基準面、1
6……基準ワイヤ、17……ばね、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、24……信号処
理回路、25……演算装置、26……表示装置、
27……架台駆動コントローラ、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、3
5……基準反射体、36……主パルス発生器、3
7……パルサ、38……レシーバ、39,40…
…遅延パルス発生器、41,42……ミキサ、4
4,45……パルスカウンタ、46……演算処理
器、50……水充填室、51……基準反射体支持
具。
FIG. 1 is a measurement system diagram showing a roll profile measuring device according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a schematic diagram illustrating a data processing method by the arithmetic device of the present invention, and FIG. 3 is a diagram showing the data of the present invention. Diagrams showing simulation results according to the processing method; FIGS. 4a and 4b are cross-sectional views showing an example of a rangefinder used in the implementation of the present invention; FIG. 5 shows a distance detection circuit of the rangefinder shown in FIG. 4a. 6 is a waveform diagram in the distance detection circuit of FIG. 5, and FIG. 7 is a block diagram showing a modification of the distance detection circuit of FIG. 5. 10... Roll profile measuring device, 11...
... Roll, 11 ... Roll chock, 13 ... Reference frame, 14 ... Mounting device, 15 ... Reference surface, 1
6... Reference wire, 17... Spring, 18... Main distance meter, 19... Distance detection circuit, 20... Sub distance meter, 21... Distance detection circuit, 22... Frame drive device, 23... Frame Movement amount detector, 24... Signal processing circuit, 25... Arithmetic device, 26... Display device,
27... gantry drive controller, 30... ultrasonic distance meter, 31... ultrasonic probe head, 32...
Nozzle, 33... Vibrator, 34... Measured object, 3
5...Reference reflector, 36...Main pulse generator, 3
7...Pulsa, 38...Receiver, 39,40...
...Delayed pulse generator, 41, 42...Mixer, 4
4, 45...Pulse counter, 46...Arithmetic processor, 50...Water filling chamber, 51...Reference reflector support.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 ロール軸に平行な方向に延びる基準面と水充
填室とを備える基準架台と、基準架台の水充填室
内で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、前記、水充填室に配設されたそれぞれ基
準ワイヤまでの距離を測定する超音波水距離計を
用いた各副距離計と、上記各距離計の距離出力を
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。 2 前記主距離計が、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注構造の超音波探触
子ヘツドと、前記副距離計の超音波振動子と基準
ワイヤまでの間で、振動子から一定距離に設置さ
れた基準反射体と、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励振す
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,t
1を測定するパルスカウンタと、上記時間間隔t
0および振動子と基準反射体とがなす距離d0か
ら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1項に記載のロールプロフイール測
定装置。
[Claims] 1. A reference frame including a reference surface extending in a direction parallel to the roll axis and a water filling chamber; a reference wire stretched along a direction parallel to the roll axis in the water filling chamber of the reference frame; , each main distance meter is fixed at multiple positions along the direction parallel to the roll axis on the reference surface of the reference mount, and each measures the distance to the roll surface, and each of the main distance meters is fixed in a direction perpendicular to the roll axis. Each sub-distance meter using an ultrasonic water distance meter that is connected in a state without relative displacement and measures the distance to each reference wire disposed in the water filling chamber, and the distance between each of the above-mentioned distance meters. a signal processing circuit that sends an output to an arithmetic device; a pedestal drive device that moves the reference pedestal in the roll axis direction by at least an interval between adjacent distance meters; a pedestal movement amount detection device that detects the amount of movement of the reference pedestal; Input the distance output of each distance meter and the movement amount output of the pedestal movement detection device, correct the straightness, displacement, and inclination of the pedestal, and continuously change the distance between the reference plane and the roll surface in the roll axis direction. A roll profile measuring device comprising a calculation device that calculates distribution and a display device that displays the calculation results of the calculation device as a roll profile. 2. The main range finder is located between an ultrasonic probe head with a water injection structure in which a reference reflector is provided in the middle of a water nozzle that forms a water column, and an ultrasonic transducer of the sub range finder and a reference wire. , a reference reflector installed at a certain distance from the transducer, a main pulse generator, a pulser that excites the transducer of the ultrasound probe in synchronization with the main pulse generator, and receives excitation pulses and reflected pulses. Generates a pulse with a certain width near the arrival time of each reflected pulse from the receiver to be amplified, the reference reflector in the middle of the nozzle, and the object to be measured after a certain time delay from the pulse of the main pulse generator, A delayed pulse generator that enables and disables each reflected pulse, and a time interval t0, t between the excitation pulse and each reflected pulse from the reference reflector and the measured object in the middle of the nozzle.
1 and the above time interval t.
0 and the distance d0 between the transducer and the reference reflector, calculate the underwater sound speed C at that time, and multiply the above time interval t1 by the sound speed C to calculate the distance between the transducer and the object to be measured. 2. A roll profile measuring device according to claim 1, comprising: a roll profile measuring device;
JP13004786A 1986-06-06 1986-06-06 Measuring instrument for roll profile Granted JPS62287112A (en)

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