JPH0690014B2 - 鋼板表面の塗油量測定方法 - Google Patents
鋼板表面の塗油量測定方法Info
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- JPH0690014B2 JPH0690014B2 JP21304689A JP21304689A JPH0690014B2 JP H0690014 B2 JPH0690014 B2 JP H0690014B2 JP 21304689 A JP21304689 A JP 21304689A JP 21304689 A JP21304689 A JP 21304689A JP H0690014 B2 JPH0690014 B2 JP H0690014B2
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- steel sheet
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B45/00—Devices for surface or other treatment of work, specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills
- B21B45/02—Devices for surface or other treatment of work, specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills for lubricating, cooling, or cleaning
- B21B45/0266—Measuring or controlling thickness of liquid films
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (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、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，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。
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種メ
ッキ材などの鋼板の表面には、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。
ッキ材などの鋼板の表面には、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。
この防錆油の塗布量が不足したり、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。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ッキが発生するという
問題が生じる。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、最近では防錆油の油種，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。
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ッキが発生するという
問題が生じる。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、最近では防錆油の油種，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油量の管理方法は、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ィルバランス法等
がある。
よるオフラインバッ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ィルバランス法等
がある。
＜発明が解決しようとする課題＞ しかしながら、前者の方法は、100mg/m2程度であると精
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。
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。
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
63-61146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、塗油量100mg/
m2程度の少ない油量の工程では、下地反射成分が大きい
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。
63-61146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、塗油量100mg/
m2程度の少ない油量の工程では、下地反射成分が大きい
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、油が塗布された鋼板又は鋼帯の表面又は前記油が
溶解された有機溶剤の溶液に、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
ン粗度計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
の測定値に誤差が出じてしまうという欠点がある。
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、油が塗布された鋼板又は鋼帯の表面又は前記油が
溶解された有機溶剤の溶液に、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
ン粗度計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
の測定値に誤差が出じ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。
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。
＜課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。
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
とする鋼板表面の塗油量測定方法である。
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、単位面積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。
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、単位面積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
は光学フイ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すこと
が好ましい。また検出波長を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。
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
は光学フイ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すこと
が好ましい。また検出波長を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。
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
て条件的によりものを選べばよい。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、鋼板表面から反射する励起用レーザ光
の散乱分布を測定して、蛍光スペクトル強度の測定信号
を補正するようにしたので、鋼板の表面性状に影響され
ずに塗油量を測定することができる。
異なるので、測定対象工程で使用される油すべてに対し
て条件的によりものを選べばよい。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、鋼板表面から反射する励起用レーザ光
の散乱分布を測定して、蛍光スペクトル強度の測定信号
を補正するようにしたので、鋼板の表面性状に影響され
ずに塗油量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、図面を参照して詳し
く説明する。
く説明する。
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
模式図である。
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源２
と、このレーザ光源２による励起光を拡散してビーム径
を広げるための照射レンズ系３と、走行鋼板１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、この集光レンズ系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の回折格子６と、この回折格子６
によって分光された光のうち、検出波長λ２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出して鋼板の表面状態
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λ２およびこ
の検出波長λ２の数は、各種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λ
１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。したがって、レーザ光源２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、ミラーなどの光学素子や光ファ
ィバなどを利用することも可能である。
レーザ光を励起光として照射するためのレーザ光源２
と、このレーザ光源２による励起光を拡散してビーム径
を広げるための照射レンズ系３と、走行鋼板１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、この集光レンズ系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の回折格子６と、この回折格子６
によって分光された光のうち、検出波長λ２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出して鋼板の表面状態
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λ２およびこ
の検出波長λ２の数は、各種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λ
１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。したがって、レーザ光源２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、ミラーなどの光学素子や光ファ
ィバなどを利用することも可能である。
塗油量演算装置10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、検量線によって鋼
板の表面性状の影響を補正した塗油量信号を出力する。
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、検量線によって鋼
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、アナログ
記録計やデジタル表示装置などの出力装置12に出力され
る。
ンピュータ11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12に出力され
る。
表面性状が平均粗さで0.2〜1.0μｍの下地鋼板に油を塗
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λ1;0.488
μｍのArレーザを用い、またそのときの光検出素子７と
し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λ２は0.560μｍ
とした。
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λ1;0.488
μｍのArレーザを用い、またそのときの光検出素子７と
し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λ２は0.560μｍ
とした。
また、比較のために特開昭61-138102号の方法を用いて
測定した。
測定した。
それらの結果を第１表に示した。
第１表から明らかなように、本発明例は従来例に比し、
測定精度が優れていることがわかる。
測定精度が優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クするようにす
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。
油量の情報を、塗油装置にフィードバックするようにす
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、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、あるいは、各
種非鉄分野への応用も可能である。
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、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
布された油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
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。したがって、ユーザの要求通
りの塗布できる他、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。
布された油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
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。したがって、ユーザの要求通
りの塗布できる他、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。
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、 10……塗油量演算装置、 11……プロセスコンピュータ、 12……出力装置。
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、 10……塗油量演算装置、 11……プロセスコンピュータ、 12……出力装置。
Claims (1)
- 【請求項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油量を求
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
着量を求めるこを特徴とする鋼板表面の塗油量測定方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21304689A JPH0690014B2 (ja) | 1989-08-21 | 1989-08-21 | 鋼板表面の塗油量測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21304689A JPH0690014B2 (ja) | 1989-08-21 | 1989-08-21 | 鋼板表面の塗油量測定方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0377003A JPH0377003A (ja) | 1991-04-02 |
| JPH0690014B2 true JPH0690014B2 (ja) | 1994-11-14 |
Family
ID=16632626
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21304689A Expired - Fee Related JPH0690014B2 (ja) | 1989-08-21 | 1989-08-21 | 鋼板表面の塗油量測定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0690014B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5667840A (en) * | 1996-02-27 | 1997-09-16 | Becton Dickinson And Company | Lubricant soluble fluorescent agent and method for its use in a system for detection of lubricant coatings |
| JP3321083B2 (ja) * | 1998-04-01 | 2002-09-03 | 川崎製鉄株式会社 | 塗油量測定用検量線の作成方法 |
| WO2014192734A1 (ja) * | 2013-05-30 | 2014-12-04 | 新日鐵住金株式会社 | 膜厚測定方法、膜厚測定装置及び記録媒体 |
| DE102015007054A1 (de) * | 2015-06-02 | 2016-12-08 | Thomas Huth-Fehre | Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung der Dicke von dünnen organischen Schichten |
| JP7245703B2 (ja) * | 2019-03-29 | 2023-03-24 | 一般財団法人電力中央研究所 | Ｐｃｂを含む油の検出方法、及びｐｃｂを含む油の除去方法 |
-
1989
- 1989-08-21 JP JP21304689A patent/JPH0690014B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0377003A (ja) | 1991-04-02 |
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| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |