JPH08219891A - 鋼板の表面性状測定方法及び鋼板温度測定方法 - Google Patents
鋼板の表面性状測定方法及び鋼板温度測定方法Info
- Publication number
- JPH08219891A JPH08219891A JP2269995A JP2269995A JPH08219891A JP H08219891 A JPH08219891 A JP H08219891A JP 2269995 A JP2269995 A JP 2269995A JP 2269995 A JP2269995 A JP 2269995A JP H08219891 A JPH08219891 A JP H08219891A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- steel sheet
- composition ratio
- radiance
- oxide
- peak wavelength
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
- Radiation Pyrometers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 鋼板表面の外部酸化層の酸化物の組成比率を
オンラインで測定し、その組成比率に基づいて放射率の
変動を補正して高精度な温度測定を可能とする。 【構成】 脱炭焼鈍炉１０内で鋼板２０の表面から放射
される赤外放射光を赤外分光装置６０で検出し、該放射
光に基づいて鋼板の温度を測定する方法であって、赤外
放射光から鋼板表面の酸化物に帰属するピーク波長での
放射輝度及びピーク波長から外れた基準放射輝度を測定
し、ピーク波長での放射輝度と基準放射輝度との差から
酸化物の組成比率を求め、その組成比率と、ピーク波長
から外れた異なる２波長のそれぞれの放射輝度と、予め
作成してある酸化物の組成比率をパラメータとする放射
率特性関数とを用いて、温度計算を行う。
オンラインで測定し、その組成比率に基づいて放射率の
変動を補正して高精度な温度測定を可能とする。 【構成】 脱炭焼鈍炉１０内で鋼板２０の表面から放射
される赤外放射光を赤外分光装置６０で検出し、該放射
光に基づいて鋼板の温度を測定する方法であって、赤外
放射光から鋼板表面の酸化物に帰属するピーク波長での
放射輝度及びピーク波長から外れた基準放射輝度を測定
し、ピーク波長での放射輝度と基準放射輝度との差から
酸化物の組成比率を求め、その組成比率と、ピーク波長
から外れた異なる２波長のそれぞれの放射輝度と、予め
作成してある酸化物の組成比率をパラメータとする放射
率特性関数とを用いて、温度計算を行う。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、鋼板の表面性状測定方
法及び鋼板温度測定方法、特に脱炭焼鈍炉内の電磁鋼板
について、鋼板表面に生成する外部酸化層を形成する酸
化物の組成比率をオンラインで測定するに好適な鋼板の
表面性状測定方法、及び上記酸化物の組成比率を用いて
放射率の補正計算を行って鋼板表面の温度を高精度に測
定することができる鋼板温度測定方法に関する。
法及び鋼板温度測定方法、特に脱炭焼鈍炉内の電磁鋼板
について、鋼板表面に生成する外部酸化層を形成する酸
化物の組成比率をオンラインで測定するに好適な鋼板の
表面性状測定方法、及び上記酸化物の組成比率を用いて
放射率の補正計算を行って鋼板表面の温度を高精度に測
定することができる鋼板温度測定方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】電磁鋼板の脱炭焼鈍工程では、雰囲気ガ
スの組成や露点を調整すると共に、焼鈍時における加
熱、均熱、冷却の温度パターンを調整して鋼板表面に酸
化皮膜を形成することが行われている。
スの組成や露点を調整すると共に、焼鈍時における加
熱、均熱、冷却の温度パターンを調整して鋼板表面に酸
化皮膜を形成することが行われている。
【０００３】このように電磁鋼板では、脱炭焼鈍処理に
よって鋼板表面に酸化皮膜が形成されるが、該酸化皮膜
は最外層に形成される外部酸化層と、その内部に形成さ
れる内部酸化層に分けることができる。外部酸化層はＳ
ｉＯ2 、ＦｅＳｉＯ3 及びＦｅ2 ＳｉＯ4 が混在した極
薄い層であるか、又は、焼鈍条件によってはこれら酸化
物と共にＦｅＯが混在した極薄い層である。
よって鋼板表面に酸化皮膜が形成されるが、該酸化皮膜
は最外層に形成される外部酸化層と、その内部に形成さ
れる内部酸化層に分けることができる。外部酸化層はＳ
ｉＯ2 、ＦｅＳｉＯ3 及びＦｅ2 ＳｉＯ4 が混在した極
薄い層であるか、又は、焼鈍条件によってはこれら酸化
物と共にＦｅＯが混在した極薄い層である。
【０００４】一方、内部酸化層はＳｉＯ2 が地鉄中に分
散して存在する層であり、該酸化層の生成量は分析によ
り酸素目付量（Ｏ2 ［ｇ／ｍ2 ］）として測定され、鋼
板の特性を評価する重要な要因とされている。具体的に
は、内部酸化層のＳｉＯ2 は二次焼鈍工程でＭｇＯと反
応してガラス性のフォルステライト皮膜を形成し、鋼板
の鉄損等の電磁特性を良好にする役割がある。従って、
電磁鋼板では、上記内部酸化層の厚みを最適な範囲に維
持することが極めて重要であり、そのためには、特に鋼
板の表面温度を精度良く測定して、その測定結果に基づ
いて鋼板温度を適切に調整し、制御する必要がある。
散して存在する層であり、該酸化層の生成量は分析によ
り酸素目付量（Ｏ2 ［ｇ／ｍ2 ］）として測定され、鋼
板の特性を評価する重要な要因とされている。具体的に
は、内部酸化層のＳｉＯ2 は二次焼鈍工程でＭｇＯと反
応してガラス性のフォルステライト皮膜を形成し、鋼板
の鉄損等の電磁特性を良好にする役割がある。従って、
電磁鋼板では、上記内部酸化層の厚みを最適な範囲に維
持することが極めて重要であり、そのためには、特に鋼
板の表面温度を精度良く測定して、その測定結果に基づ
いて鋼板温度を適切に調整し、制御する必要がある。
【０００５】従来より、鋼板の表面温度を高精度に測定
するために、鋼板表面に疵を付けずに温度を連続的に測
定することができる、放射温度計を用いて行う非接触の
測定方法が採用されている。
するために、鋼板表面に疵を付けずに温度を連続的に測
定することができる、放射温度計を用いて行う非接触の
測定方法が採用されている。
【０００６】その１つとして、例えば、単一波長の放射
温度計を用いる方法では、放射率を一定として単一波長
の放射輝度から温度を求めるので、放射率が鋼板表面の
外部酸化層の組成比率によって変動する場合には測定誤
差が大きくなるという問題があった。
温度計を用いる方法では、放射率を一定として単一波長
の放射輝度から温度を求めるので、放射率が鋼板表面の
外部酸化層の組成比率によって変動する場合には測定誤
差が大きくなるという問題があった。
【０００７】これに対して、放射率の変動を補正して温
度測定を行う技術も開発され、その技術として２色放射
温度計を用いた方法が、例えば、特公平３−４８５５号
公報に提案されている。
度測定を行う技術も開発され、その技術として２色放射
温度計を用いた方法が、例えば、特公平３−４８５５号
公報に提案されている。
【０００８】上記公報に開示されている方法は、異なる
２つの波長λａとλｂにおける各々の放射輝度ＳａとＳ
ｂを測定し、各々の波長における放射率をεａ、εｂと
するときに、放射率の比εａ／εｂと前記放射輝度から
被測温体の温度を以下のようにして測定する方法であ
る。なお、この明細書では、便宜上εのλ乗をε＊＊λ
で表わす。
２つの波長λａとλｂにおける各々の放射輝度ＳａとＳ
ｂを測定し、各々の波長における放射率をεａ、εｂと
するときに、放射率の比εａ／εｂと前記放射輝度から
被測温体の温度を以下のようにして測定する方法であ
る。なお、この明細書では、便宜上εのλ乗をε＊＊λ
で表わす。
【０００９】即ち、上記２色放射温度計による測温は、
ウイーンの式から導かれた、下記（１）式で表わされる
放射率累乗比εａ＊＊λａ／εｂ＊＊λｂ（以下、この
放射率累乗比をＥＰＲとも記す）と放射輝度Ｓａ、Ｓｂ
との関係式に、測定した放射輝度ＳａとＳｂの実測値を
代入してＥＰＲを求め、次いで、同種の被測温体につい
て予め測定値に基づいて求め、且つ記憶させてある
（２）式で表わすことができるＥＰＲと放射率の比εａ
／εｂとの相関曲線（放射率特性関数）を表わす関係式
を用いて、実測に基づく上記ＥＰＲをこの関数に適用し
て比εａ／εｂを求めると共に、該比εａ／εｂ及び前
記２波長λａ、λｂにおける放射輝度Ｓａ、Ｓｂとを式
（３）に代入して被測温体の温度Ｔを求める計算に基づ
いて行われている。
ウイーンの式から導かれた、下記（１）式で表わされる
放射率累乗比εａ＊＊λａ／εｂ＊＊λｂ（以下、この
放射率累乗比をＥＰＲとも記す）と放射輝度Ｓａ、Ｓｂ
との関係式に、測定した放射輝度ＳａとＳｂの実測値を
代入してＥＰＲを求め、次いで、同種の被測温体につい
て予め測定値に基づいて求め、且つ記憶させてある
（２）式で表わすことができるＥＰＲと放射率の比εａ
／εｂとの相関曲線（放射率特性関数）を表わす関係式
を用いて、実測に基づく上記ＥＰＲをこの関数に適用し
て比εａ／εｂを求めると共に、該比εａ／εｂ及び前
記２波長λａ、λｂにおける放射輝度Ｓａ、Ｓｂとを式
（３）に代入して被測温体の温度Ｔを求める計算に基づ
いて行われている。
【００１０】 εａ＊＊λａ／εｂ＊＊λｂ＝ｅｘｐ｛Ｃ２（１／Ｓｂ−１／Ｓａ）｝ …（１） εａ／εｂ＝ｇ１（ＥＰＲ） …（２） １／Ｔ＝｛λｂ／Ｓａ−λａ／Ｓｂ＋（λｂλａ／Ｃ２） ×ｌｎ（εａ／εｂ）｝÷（λｂ−λａ） …（３） ここで、Ｃ２＝１４３８８μｍ・ｋ
【００１１】２色放射温度計による測温には、上記
（１）〜（３）式を用いる方法の他に、放射率特性関数
として下記（４）式を用い、この（４）式から求められ
る放射率εｂとＥＰＲとの相関曲線を用いて、実測に基
づく前述したＥＰＲをこの関係式に適用して、εｂを求
めると共に、該εｂ及び前記波長λｂにおける放射輝度
Ｓｂとを下記（５）式に代入して被測温体の温度Ｔを求
める方法も知られている。
（１）〜（３）式を用いる方法の他に、放射率特性関数
として下記（４）式を用い、この（４）式から求められ
る放射率εｂとＥＰＲとの相関曲線を用いて、実測に基
づく前述したＥＰＲをこの関係式に適用して、εｂを求
めると共に、該εｂ及び前記波長λｂにおける放射輝度
Ｓｂとを下記（５）式に代入して被測温体の温度Ｔを求
める方法も知られている。
【００１２】 εｂ＝ｇ２（ＥＰＲ） …（４） Ｔ＝｛１／Ｓｂ＋（λｂ／Ｃ２）×ｌｎεｂ｝-1 …（５）
【００１３】上述した従来の２色放射温度計を用いた方
法によっては、鋼板表面の外部酸化層の組成比率が一定
で、該酸化層の厚さのみが変化する場合であれば、例え
ば図５に、波長λａを２μｍ、波長λｂを１．５μｍと
して測定した場合の放射率累乗比ＥＰＲと放射率εｂと
の関係を示したように、これら両者間に強い相関がある
ので、高精度な温度測定ができる。
法によっては、鋼板表面の外部酸化層の組成比率が一定
で、該酸化層の厚さのみが変化する場合であれば、例え
ば図５に、波長λａを２μｍ、波長λｂを１．５μｍと
して測定した場合の放射率累乗比ＥＰＲと放射率εｂと
の関係を示したように、これら両者間に強い相関がある
ので、高精度な温度測定ができる。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、電磁鋼
板の脱炭焼鈍等のように、鋼板の熱処理工程で生成する
鋼板表面の外部酸化層を形成する酸化物の組成比率が変
動する場合には、前述した従来の２色放射温度計による
測温方法によっても、表面温度の測定誤差が大きくなる
という問題がある。
板の脱炭焼鈍等のように、鋼板の熱処理工程で生成する
鋼板表面の外部酸化層を形成する酸化物の組成比率が変
動する場合には、前述した従来の２色放射温度計による
測温方法によっても、表面温度の測定誤差が大きくなる
という問題がある。
【００１５】そこで、本発明者等が種々検討した結果、
焼鈍炉内の露点や鋼板温度が変化すると、外部酸化層の
形態に変化が生じて、外部酸化層を形成する酸化物の組
成比率が変動することが明らかとなり、このように組成
比率が変化すると、放射率も変動することになるため、
単一波長の放射温度計と同様に前記従来の２色放射温度
計によっても正確な温度測定ができないという欠点があ
ることが明らかとなった。
焼鈍炉内の露点や鋼板温度が変化すると、外部酸化層の
形態に変化が生じて、外部酸化層を形成する酸化物の組
成比率が変動することが明らかとなり、このように組成
比率が変化すると、放射率も変動することになるため、
単一波長の放射温度計と同様に前記従来の２色放射温度
計によっても正確な温度測定ができないという欠点があ
ることが明らかとなった。
【００１６】そこで、本発明者等が更に詳細に検討した
結果、鋼板表面に生成する外部酸化層を形成する酸化物
の組成比率により、放射率の変動を補正できることが知
見され、その結果、酸化物の組成比率が変動する場合で
も、２色放射温度計を用いる測温方法により高精度に鋼
板の表面温度を測定できることが明らかになった。
結果、鋼板表面に生成する外部酸化層を形成する酸化物
の組成比率により、放射率の変動を補正できることが知
見され、その結果、酸化物の組成比率が変動する場合で
も、２色放射温度計を用いる測温方法により高精度に鋼
板の表面温度を測定できることが明らかになった。
【００１７】従って、この新たな知見に基づく技術を有
効に活用するためには、焼鈍工程において鋼板表面に生
成する酸化物の組成比率を高精度に、しかも簡単に且つ
迅速に測定することが重要となる。
効に活用するためには、焼鈍工程において鋼板表面に生
成する酸化物の組成比率を高精度に、しかも簡単に且つ
迅速に測定することが重要となる。
【００１８】このような外部酸化層を形成する酸化物の
組成比率の測定には、従来は、製造ライン出側において
鋼板サンプルを切出して行うバッチ的な破壊測定が行わ
れていた。具体的には、切出した常温サンプルの鋼板表
面に赤外線を照射し、該表面からの赤外反射スペクトル
をフーリエ変換型赤外分光装置等により測定し、ＳｉＯ
2 、ＦｅＳｉＯ3 及びＦｅ2 ＳｉＯ4 の組成比率、又
は、これら酸化物とＦｅＯの組成比率を求めたり、又
は、分析によりＳｉＯ2 とＦｅ2 ＳｉＯ4 の比率を求め
たりする方法が知られているが、これらの方法は測定時
間が長いので、前述した放射率を補正して行う２色放射
温度計による測温には不適当であり、高精度な温度制御
や品質管理、操業の安定化には有効に適用できない。
組成比率の測定には、従来は、製造ライン出側において
鋼板サンプルを切出して行うバッチ的な破壊測定が行わ
れていた。具体的には、切出した常温サンプルの鋼板表
面に赤外線を照射し、該表面からの赤外反射スペクトル
をフーリエ変換型赤外分光装置等により測定し、ＳｉＯ
2 、ＦｅＳｉＯ3 及びＦｅ2 ＳｉＯ4 の組成比率、又
は、これら酸化物とＦｅＯの組成比率を求めたり、又
は、分析によりＳｉＯ2 とＦｅ2 ＳｉＯ4 の比率を求め
たりする方法が知られているが、これらの方法は測定時
間が長いので、前述した放射率を補正して行う２色放射
温度計による測温には不適当であり、高精度な温度制御
や品質管理、操業の安定化には有効に適用できない。
【００１９】又、外部酸化層の生成量から内部酸化層の
生成量を推定する技術に関するものではあるが、特公平
５−７４０１９号公報には、常温の鋼板表面に赤外線を
照射し、該表面からの赤外反射光を測定することによっ
て、赤外高感度反射法で外部酸化層を形成する各々の酸
化物に帰属される特定波長の吸収強度を測定し、該吸収
強度が外部酸化層の厚さに比例することを利用する方法
が開示されているが、この方法によっては、高温である
脱炭焼鈍炉内で赤外反射光を測定し、外部酸化層を形成
する各々の酸化物の組成比率を求めることができないと
いう問題があった。
生成量を推定する技術に関するものではあるが、特公平
５−７４０１９号公報には、常温の鋼板表面に赤外線を
照射し、該表面からの赤外反射光を測定することによっ
て、赤外高感度反射法で外部酸化層を形成する各々の酸
化物に帰属される特定波長の吸収強度を測定し、該吸収
強度が外部酸化層の厚さに比例することを利用する方法
が開示されているが、この方法によっては、高温である
脱炭焼鈍炉内で赤外反射光を測定し、外部酸化層を形成
する各々の酸化物の組成比率を求めることができないと
いう問題があった。
【００２０】本発明は、前記従来の問題点を解決するべ
くなされたもので、高温状態にある脱炭焼鈍炉内におい
て、外部酸化層を形成する酸化物の組成比率をオンライ
ンで測定することができる鋼板の表面性状測定方法を提
供することを第１の課題とする。
くなされたもので、高温状態にある脱炭焼鈍炉内におい
て、外部酸化層を形成する酸化物の組成比率をオンライ
ンで測定することができる鋼板の表面性状測定方法を提
供することを第１の課題とする。
【００２１】本発明は、又、上記表面性状測定方法によ
り得られる酸化物の組成比率を用いて放射率の変動を補
正して、精度の良い温度測定を可能とする鋼板温度測定
方法を提供することを第２の課題とする。
り得られる酸化物の組成比率を用いて放射率の変動を補
正して、精度の良い温度測定を可能とする鋼板温度測定
方法を提供することを第２の課題とする。
【００２２】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、脱炭
焼鈍炉内において鋼板の表面から放射される赤外放射光
を検出し、該放射光に基づいて鋼板の表面性状を測定す
る鋼板の表面性状測定方法であって、前記赤外放射光か
ら前記鋼板表面の酸化物に帰属するピーク波長での放射
輝度及び前記ピーク波長から外れた波長での基準放射輝
度を測定し、前記ピーク波長での放射輝度と前記基準放
射輝度との差に基づいて酸化物の組成比率を求めること
により、前記第１の課題を解決したものである。
焼鈍炉内において鋼板の表面から放射される赤外放射光
を検出し、該放射光に基づいて鋼板の表面性状を測定す
る鋼板の表面性状測定方法であって、前記赤外放射光か
ら前記鋼板表面の酸化物に帰属するピーク波長での放射
輝度及び前記ピーク波長から外れた波長での基準放射輝
度を測定し、前記ピーク波長での放射輝度と前記基準放
射輝度との差に基づいて酸化物の組成比率を求めること
により、前記第１の課題を解決したものである。
【００２３】請求項２の発明は、上記鋼板表面性状測定
方法において、鋼板が電磁鋼板であり、放射輝度を測定
するピーク波長が帰属する酸化物が、ＳｉＯ2 、ＦｅＳ
ｉＯ 3 及びＦｅ2 ＳｉＯ4 、又は、これら酸化物とＦｅ
Ｏであるようにしたものである。
方法において、鋼板が電磁鋼板であり、放射輝度を測定
するピーク波長が帰属する酸化物が、ＳｉＯ2 、ＦｅＳ
ｉＯ 3 及びＦｅ2 ＳｉＯ4 、又は、これら酸化物とＦｅ
Ｏであるようにしたものである。
【００２４】請求項３の発明は、脱炭焼鈍炉内において
鋼板の表面から放射される赤外放射光を検出し、該放射
光に基づいて鋼板の温度を測定する鋼板温度測定方法で
あって、前記赤外放射光から前記鋼板表面の酸化物に帰
属するピーク波長での放射輝度及び前記ピーク波長から
外れた基準放射輝度を測定し、前記ピーク波長での放射
輝度と前記基準放射輝度との差から酸化物の組成比率を
求めると共に、求めた前記酸化物の組成比率と、前記ピ
ーク波長から外れた異なる２波長のそれぞれの放射輝度
と、予め作成してある前記酸化物の組成比率をパラメー
タとする放射率特性関数とを用いて、温度計算を行うこ
とにより、前記第２の課題を解決したものである。
鋼板の表面から放射される赤外放射光を検出し、該放射
光に基づいて鋼板の温度を測定する鋼板温度測定方法で
あって、前記赤外放射光から前記鋼板表面の酸化物に帰
属するピーク波長での放射輝度及び前記ピーク波長から
外れた基準放射輝度を測定し、前記ピーク波長での放射
輝度と前記基準放射輝度との差から酸化物の組成比率を
求めると共に、求めた前記酸化物の組成比率と、前記ピ
ーク波長から外れた異なる２波長のそれぞれの放射輝度
と、予め作成してある前記酸化物の組成比率をパラメー
タとする放射率特性関数とを用いて、温度計算を行うこ
とにより、前記第２の課題を解決したものである。
【００２５】請求項４の発明は、上記鋼板温度測定方法
において、鋼板が電磁鋼板であり、放射輝度を測定する
ピーク波長が帰属する酸化物が、ＳｉＯ2 、ＦｅＳｉＯ
3 及びＦｅ2 ＳｉＯ4 、又は、これら酸化物とＦｅＯで
あるようにしたものである。
において、鋼板が電磁鋼板であり、放射輝度を測定する
ピーク波長が帰属する酸化物が、ＳｉＯ2 、ＦｅＳｉＯ
3 及びＦｅ2 ＳｉＯ4 、又は、これら酸化物とＦｅＯで
あるようにしたものである。
【００２６】
【作用】本発明者等は、脱炭焼鈍炉内において、電磁鋼
板表面から放射される赤外放射光スペクトルを詳細に検
討したところ、鋼板表面の外部酸化層を形成する酸化物
に帰属するピーク波長の放射輝度と酸化物の組成比率と
の間に一定の関係があることを知見し、前記請求項１の
発明はこの知見に基づいてなされたものである。
板表面から放射される赤外放射光スペクトルを詳細に検
討したところ、鋼板表面の外部酸化層を形成する酸化物
に帰属するピーク波長の放射輝度と酸化物の組成比率と
の間に一定の関係があることを知見し、前記請求項１の
発明はこの知見に基づいてなされたものである。
【００２７】又、前記請求項３の発明は、上記請求項１
の発明により得られた酸化物の組成比率を用いることに
より、該組成比率が変化することにより変動する放射率
を高精度に補正できることを知見してなされたものであ
る。
の発明により得られた酸化物の組成比率を用いることに
より、該組成比率が変化することにより変動する放射率
を高精度に補正できることを知見してなされたものであ
る。
【００２８】以下、本発明の基本原理について詳細に説
明する。
明する。
【００２９】図６に電磁鋼板表面から放射される赤外放
射スペクトルを模式的に示す。この図から外部酸化層を
形成する酸化物と、これに帰属するピークの波長（波
数）との関係は、それぞれＳｉＯ2 は８μｍ（１２５０
ｃｍ-1）、ＦｅＳｉＯ3 は９．６μｍ（１０４０ｃ
ｍ-1）、Ｆｅ2 ＳｉＯ4 は１０．１μｍ（９９５ｃ
ｍ-1）であることがわかる。
射スペクトルを模式的に示す。この図から外部酸化層を
形成する酸化物と、これに帰属するピークの波長（波
数）との関係は、それぞれＳｉＯ2 は８μｍ（１２５０
ｃｍ-1）、ＦｅＳｉＯ3 は９．６μｍ（１０４０ｃ
ｍ-1）、Ｆｅ2 ＳｉＯ4 は１０．１μｍ（９９５ｃ
ｍ-1）であることがわかる。
【００３０】又、ＦｅＯに帰属するピーク波長は、上記
図６の結果が得られる場合とは異なる脱炭焼鈍条件下
で、同様に電磁鋼板表面からの赤外放射スペクトルを調
べることにより１８．５μｍ（５４０ｃｍ-1）であるこ
とがわかった。ここで、前記各酸化物に帰属するピーク
波長をλｉ（ｉ＝１，２，３，４）を小さい順にそれぞ
れλ１＝８、λ２＝９．６、λ３＝１０．１、λ４＝１
８．５μｍとする。
図６の結果が得られる場合とは異なる脱炭焼鈍条件下
で、同様に電磁鋼板表面からの赤外放射スペクトルを調
べることにより１８．５μｍ（５４０ｃｍ-1）であるこ
とがわかった。ここで、前記各酸化物に帰属するピーク
波長をλｉ（ｉ＝１，２，３，４）を小さい順にそれぞ
れλ１＝８、λ２＝９．６、λ３＝１０．１、λ４＝１
８．５μｍとする。
【００３１】本発明者等は、上記の如く得られた鋼板表
面の外部酸化層からの赤外放射スペクトルを詳細に調べ
た結果、それぞれの酸化物のピーク波長での放射輝度
と、これらピーク波長から外れた波長での放射輝度（以
下基準放射輝度という）との差により、それぞれの酸化
物の組成比率が表わされることを見出し、これに基づい
て請求項１の発明を完成させた。
面の外部酸化層からの赤外放射スペクトルを詳細に調べ
た結果、それぞれの酸化物のピーク波長での放射輝度
と、これらピーク波長から外れた波長での放射輝度（以
下基準放射輝度という）との差により、それぞれの酸化
物の組成比率が表わされることを見出し、これに基づい
て請求項１の発明を完成させた。
【００３２】即ち、予めＦｅＯが生成しない焼鈍条件下
で、鋼板表面の前記ピーク波長λ１、λ２、及びλ３が
それぞれ帰属する外部酸化物ＳｉＯ2 、ＦｅＳｉＯ3 及
びＦｅ2 ＳｉＯ4 についてのそれぞれの組成比率Ｍｊ
（ｊ＝１，２，３）を変えた鋼板を作成し、これら鋼板
表面からの赤外放射スペクトルについて前記酸化物のそ
れぞれに帰属するピーク波長λｉ（ｉ＝１，２，３）で
の放射輝度Ｓ（λｉ）を測定すると共に、ピークから外
れた波長λ０での基準放射輝度Ｓ（λ０）を、例えばλ
０＝１１．１μｍ（９００ｃｍ-1）で測定し、各ピーク
波長について、下記（６）式で表わされる放射輝度差Δ
Ｓ（λｉ）を算出した。次いで、算出された上記各放射
輝度差ΔＳ（λｉ）と、上記外部酸化物の組成比率Ｍｊ
の関係を回帰して、次の（７）式で表わされる関数ｆj
（ｊ＝１，２，３）を求めることができた。
で、鋼板表面の前記ピーク波長λ１、λ２、及びλ３が
それぞれ帰属する外部酸化物ＳｉＯ2 、ＦｅＳｉＯ3 及
びＦｅ2 ＳｉＯ4 についてのそれぞれの組成比率Ｍｊ
（ｊ＝１，２，３）を変えた鋼板を作成し、これら鋼板
表面からの赤外放射スペクトルについて前記酸化物のそ
れぞれに帰属するピーク波長λｉ（ｉ＝１，２，３）で
の放射輝度Ｓ（λｉ）を測定すると共に、ピークから外
れた波長λ０での基準放射輝度Ｓ（λ０）を、例えばλ
０＝１１．１μｍ（９００ｃｍ-1）で測定し、各ピーク
波長について、下記（６）式で表わされる放射輝度差Δ
Ｓ（λｉ）を算出した。次いで、算出された上記各放射
輝度差ΔＳ（λｉ）と、上記外部酸化物の組成比率Ｍｊ
の関係を回帰して、次の（７）式で表わされる関数ｆj
（ｊ＝１，２，３）を求めることができた。
【００３３】 ΔＳ（λｉ）＝Ｓ（λｉ）−Ｓ（λ０） …（６） Ｍｊ＝ｆj （ΔＳ（λ１），ΔＳ（λ２）・・・，ΔＳ（λｉ））…（７）
【００３４】以上、請求項１に係る発明を具体例に基づ
いて説明したように、予め回帰式（７）を実験的に求め
ておくことにより、各ピーク波長毎に実測した放射輝度
を基に（６）式で求めた差を上記回帰式（７）に適用す
るだけで、酸化物の組成比率Ｍｊを求めることができる
ことから、前記組成比率Ｍｊを極めて迅速に測定するこ
とが可能となる。
いて説明したように、予め回帰式（７）を実験的に求め
ておくことにより、各ピーク波長毎に実測した放射輝度
を基に（６）式で求めた差を上記回帰式（７）に適用す
るだけで、酸化物の組成比率Ｍｊを求めることができる
ことから、前記組成比率Ｍｊを極めて迅速に測定するこ
とが可能となる。
【００３５】次に、請求項３の発明について説明する。
上記のように外部酸化層の組成比率が変化する場合に
は、前記図５に相当する放射率と放射率累乗比ＥＰＲと
の関係を調べたところ、例えば図７に示すように、鋼板
表面の放射率εｂが変動することがわかった。即ち、同
一のＥＰＲの値であっても、外部酸化層を形成する酸化
物の組成比率Ｍｊが異なると、放射率εｂが変化してい
る。
上記のように外部酸化層の組成比率が変化する場合に
は、前記図５に相当する放射率と放射率累乗比ＥＰＲと
の関係を調べたところ、例えば図７に示すように、鋼板
表面の放射率εｂが変動することがわかった。即ち、同
一のＥＰＲの値であっても、外部酸化層を形成する酸化
物の組成比率Ｍｊが異なると、放射率εｂが変化してい
る。
【００３６】そこで、同様に予め鋼板表面の外部酸化物
の組成比率Ｍｊ（ｊ＝１，２，３）を変えた鋼板を作成
し、それらの鋼板について実測値に基づいてＥＰＲと放
射率εｂを求めて、例えば次の（８）式で表わされる放
射率εｂと外部酸化物の組成比率Ｍｊ及びＥＰＲとの回
帰式（本発明に係る放射率特性関数）を作成した。
の組成比率Ｍｊ（ｊ＝１，２，３）を変えた鋼板を作成
し、それらの鋼板について実測値に基づいてＥＰＲと放
射率εｂを求めて、例えば次の（８）式で表わされる放
射率εｂと外部酸化物の組成比率Ｍｊ及びＥＰＲとの回
帰式（本発明に係る放射率特性関数）を作成した。
【００３７】 εｂ＝ｈ１（Ｍ１，Ｍ２，・・・，Ｍｊ，ＥＰＲ） …（８）
【００３８】なお、本発明においては、実測値に基づい
て上記鋼板についてのＥＰＲと放射率εａ及びεｂを求
め、放射率特性関数として、放射率の比εａ／εｂと外
部酸化物の組成比率Ｍｊ及びＥＰＲとの回帰式（９）を
用いてもよい。
て上記鋼板についてのＥＰＲと放射率εａ及びεｂを求
め、放射率特性関数として、放射率の比εａ／εｂと外
部酸化物の組成比率Ｍｊ及びＥＰＲとの回帰式（９）を
用いてもよい。
【００３９】 εａ／εｂ＝ｈ２（Ｍ１，Ｍ２，・・・，Ｍｊ，ＥＰＲ） …（９）
【００４０】以上の説明では、ＦｅＯが少ないためにそ
の影響を無視できる場合について説明したが、ＦｅＯが
無視できない量を生成する脱炭条件に用いる場合には、
予めＦｅＯを含む外部酸化層の酸化物の組成比率Ｍｊ
（ｊ＝１，２，３，４）を変えた鋼板を作成して、Ｆｅ
Ｏの酸化物に帰属するピーク波長λ４＝１８．５μｍで
の放射輝度Ｓ（λ４）を上記３波長λ１、λ２、λ３に
追加して測定し、同様にして放射輝度ΔＳ（λｉ）：ｉ
＝１，２，３，４と外部酸化層を形成する酸化物の組成
比率Ｍｊの関係を回帰して、前記（７）式で表わされる
関数ｆj ：ｊ＝１，２，３，４を求め、更に上記鋼板の
ＥＰＲと放射率εｂを測定して、例えば前記（８）式で
表わされる放射率εｂと外部酸化物の組成比率Ｍｊ及び
ＥＰＲとの回帰式を作成すればよい。
の影響を無視できる場合について説明したが、ＦｅＯが
無視できない量を生成する脱炭条件に用いる場合には、
予めＦｅＯを含む外部酸化層の酸化物の組成比率Ｍｊ
（ｊ＝１，２，３，４）を変えた鋼板を作成して、Ｆｅ
Ｏの酸化物に帰属するピーク波長λ４＝１８．５μｍで
の放射輝度Ｓ（λ４）を上記３波長λ１、λ２、λ３に
追加して測定し、同様にして放射輝度ΔＳ（λｉ）：ｉ
＝１，２，３，４と外部酸化層を形成する酸化物の組成
比率Ｍｊの関係を回帰して、前記（７）式で表わされる
関数ｆj ：ｊ＝１，２，３，４を求め、更に上記鋼板の
ＥＰＲと放射率εｂを測定して、例えば前記（８）式で
表わされる放射率εｂと外部酸化物の組成比率Ｍｊ及び
ＥＰＲとの回帰式を作成すればよい。
【００４１】更に、温度計測を行う際には、従来の前記
（２）式又は（４）式で表わされる放射率特性関数の代
わりに、本発明による前記（８）式又は（９）式を用い
て、前記（５）式又は（３）式から温度Ｔを算出すれ
ば、外部酸化物の組成比率Ｍｊが変化して生じる放射率
の変動を補正して温度Ｔを算出することができる。従っ
て、酸化物の組成比率が変化する場合でも、鋼板表面の
温度を高精度で、しかもオンラインで迅速に測定するこ
とができる。
（２）式又は（４）式で表わされる放射率特性関数の代
わりに、本発明による前記（８）式又は（９）式を用い
て、前記（５）式又は（３）式から温度Ｔを算出すれ
ば、外部酸化物の組成比率Ｍｊが変化して生じる放射率
の変動を補正して温度Ｔを算出することができる。従っ
て、酸化物の組成比率が変化する場合でも、鋼板表面の
温度を高精度で、しかもオンラインで迅速に測定するこ
とができる。
【００４２】なお、以上の説明では、この異なる２波長
λａ、λｂは前記基準波長λ０と異なる値として説明し
たが、いずれか一方の値をこの基準波長λ０と同じにし
てもよい。
λａ、λｂは前記基準波長λ０と異なる値として説明し
たが、いずれか一方の値をこの基準波長λ０と同じにし
てもよい。
【００４３】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細
に説明する。
に説明する。
【００４４】図１は、本発明に係る第１実施例に適用さ
れる装置構成の概略を示す図であり、一部に概略断面図
を含むブロック図である。
れる装置構成の概略を示す図であり、一部に概略断面図
を含むブロック図である。
【００４５】本実施例では、ＦｅＯの生成量が少ないた
め、電磁鋼板の外部酸化層はＳｉＯ 2 、ＦｅＳｉＯ3 及
びＦｅ2 ＳｉＯ4 の酸化物から形成されていると共に、
前記酸化物に対応するピークの波長はそれぞれλ１＝
８、λ２＝９．６、λ３＝１０．１μｍとし、該酸化物
のピークから外れた基準とする波長はλ０＝１１．１μ
ｍとして説明する。
め、電磁鋼板の外部酸化層はＳｉＯ 2 、ＦｅＳｉＯ3 及
びＦｅ2 ＳｉＯ4 の酸化物から形成されていると共に、
前記酸化物に対応するピークの波長はそれぞれλ１＝
８、λ２＝９．６、λ３＝１０．１μｍとし、該酸化物
のピークから外れた基準とする波長はλ０＝１１．１μ
ｍとして説明する。
【００４６】図中、符号１０は脱炭焼鈍炉（壁部）を示
し、該焼鈍炉１０内で処理される電磁鋼板２０の表面に
対向する放射光集光部３０と、該集光部３０で鋼板２０
から集光された放射光を反射光学系５０に導くための、
例えばカルコゲナイド製光ファイバ４０とが、それぞれ
水冷チューブ９０内に収容され、高熱から保護された状
態で配設されている。
し、該焼鈍炉１０内で処理される電磁鋼板２０の表面に
対向する放射光集光部３０と、該集光部３０で鋼板２０
から集光された放射光を反射光学系５０に導くための、
例えばカルコゲナイド製光ファイバ４０とが、それぞれ
水冷チューブ９０内に収容され、高熱から保護された状
態で配設されている。
【００４７】又、脱炭焼鈍炉１０の外側には、上記光フ
ァイバ４０からの放射光を反射させる反射光学系５０が
付設され、該反射光学系５０で反射された放射光はフー
リエ変換型赤外分光装置６０に導入されるようになって
いる。
ァイバ４０からの放射光を反射させる反射光学系５０が
付設され、該反射光学系５０で反射された放射光はフー
リエ変換型赤外分光装置６０に導入されるようになって
いる。
【００４８】本実施例では、上記フーリエ変換型赤外分
光装置６０において、反射光学系５０から導入される赤
外放射光を検出し、前記酸化物が帰属する各ピーク波長
での放射輝度Ｓ（λｉ）：（ｉ＝１，２，３）と前記各
酸化物の帰属ピークから外れた波長での基準輝度Ｓ（λ
０）を測定し、該基準放射輝度からのそれぞれの帰属ピ
ークにおける放射輝度Ｓ（λｉ）との差ΔＳ（λｉ）：
（ｉ＝１，２，３）が、前記（６）式により算出される
ようになっており、更に、上記赤外分光装置６０で算出
された放射輝度の差ΔＳ（λｉ）から前記（７）式によ
り酸化物の組成比率を演算処理装置７０で算出し、該演
算処理装置７０による算出結果を出力装置８０に出力
し、例えば画面等に表示するようになっている。
光装置６０において、反射光学系５０から導入される赤
外放射光を検出し、前記酸化物が帰属する各ピーク波長
での放射輝度Ｓ（λｉ）：（ｉ＝１，２，３）と前記各
酸化物の帰属ピークから外れた波長での基準輝度Ｓ（λ
０）を測定し、該基準放射輝度からのそれぞれの帰属ピ
ークにおける放射輝度Ｓ（λｉ）との差ΔＳ（λｉ）：
（ｉ＝１，２，３）が、前記（６）式により算出される
ようになっており、更に、上記赤外分光装置６０で算出
された放射輝度の差ΔＳ（λｉ）から前記（７）式によ
り酸化物の組成比率を演算処理装置７０で算出し、該演
算処理装置７０による算出結果を出力装置８０に出力
し、例えば画面等に表示するようになっている。
【００４９】次に、本実施例の作用を説明する。
【００５０】前記電磁鋼板２０の表面から放射される赤
外放射光は、放射光集光部３０で集光され、光ファイバ
４０で反射光学系５０に導かれ、該反射光学系５０から
フーリエ変換型赤外分光装置６０に入光される。このフ
ーリエ変換型赤外分光装置６０では、赤外放射光が入光
されると、前記放射光から酸化物のピークの波長での放
射輝度Ｓ（λｉ）：（ｉ＝１，２，３）と前記酸化物の
ピークから外れた波長での放射輝度Ｓ（λ０）を検出
し、それぞれの放射輝度差ΔＳ（λｉ）：（ｉ＝１，
２，３）を算出して、該放射輝度差を演算処理装置７０
に入力する。
外放射光は、放射光集光部３０で集光され、光ファイバ
４０で反射光学系５０に導かれ、該反射光学系５０から
フーリエ変換型赤外分光装置６０に入光される。このフ
ーリエ変換型赤外分光装置６０では、赤外放射光が入光
されると、前記放射光から酸化物のピークの波長での放
射輝度Ｓ（λｉ）：（ｉ＝１，２，３）と前記酸化物の
ピークから外れた波長での放射輝度Ｓ（λ０）を検出
し、それぞれの放射輝度差ΔＳ（λｉ）：（ｉ＝１，
２，３）を算出して、該放射輝度差を演算処理装置７０
に入力する。
【００５１】上記演算処理７０では、予め求めて記憶さ
れている、例えば前記（７）式で表わされる放射輝度差
ΔＳ（λｉ）と外部酸化物の組成比率Ｍｊの関係式に、
実測値に基づく前記放射輝度差ΔＳ（λｉ）を代入して
外部酸化物の組成比率Ｍｊを算出し、その結果を出力装
置８０に出力する。
れている、例えば前記（７）式で表わされる放射輝度差
ΔＳ（λｉ）と外部酸化物の組成比率Ｍｊの関係式に、
実測値に基づく前記放射輝度差ΔＳ（λｉ）を代入して
外部酸化物の組成比率Ｍｊを算出し、その結果を出力装
置８０に出力する。
【００５２】上記のようにして電磁鋼板２０の表面から
の放射光を検出し、外部酸化層を形成する酸化物の組成
比率をオンラインで迅速に測定することができるので、
品質の管理を正確に行うことができると共に、例えば同
じく上記演算処理装置７０において上記外部酸化物の組
成比率を、例えば前記（８）式に代入して放射率の変動
を補正した２色放射温度計による高精度な温度計測を行
うようにすることもできる。
の放射光を検出し、外部酸化層を形成する酸化物の組成
比率をオンラインで迅速に測定することができるので、
品質の管理を正確に行うことができると共に、例えば同
じく上記演算処理装置７０において上記外部酸化物の組
成比率を、例えば前記（８）式に代入して放射率の変動
を補正した２色放射温度計による高精度な温度計測を行
うようにすることもできる。
【００５３】図２は、本発明に係る第２実施例に適用さ
れる装置構成を示す、前記図１に相当する一部に概略断
面図を含むブロック図である。
れる装置構成を示す、前記図１に相当する一部に概略断
面図を含むブロック図である。
【００５４】この第２実施例は、前記第１実施例で、電
磁鋼板２０からの赤外放射光を検出している測定面と同
一面において、異なる２つの波長λａ、λｂのそれぞれ
の放射輝度Ｓａ、Ｓｂを測定し、高精度な温度計測を行
うようにしたものである。異なる２波長λａ、λｂは、
λａ＝２μｍ、λｂ＝１．５μｍとする。なお、ここで
は、これら２波長を前記基準波長λ０とは異なる値とし
たが、どちらかの値をこのλ０と同じにしてもよい。
磁鋼板２０からの赤外放射光を検出している測定面と同
一面において、異なる２つの波長λａ、λｂのそれぞれ
の放射輝度Ｓａ、Ｓｂを測定し、高精度な温度計測を行
うようにしたものである。異なる２波長λａ、λｂは、
λａ＝２μｍ、λｂ＝１．５μｍとする。なお、ここで
は、これら２波長を前記基準波長λ０とは異なる値とし
たが、どちらかの値をこのλ０と同じにしてもよい。
【００５５】本実施例に適用される測定装置は、異なる
２つの波長λａ、λｂにおける各々の放射輝度Ｓａ、Ｓ
ｂを検出する輝度検出器１１０と、該輝度検出器１１０
で検出した放射輝度Ｓａ、Ｓｂを前記（１）式に代入し
てＥＰＲを演算する第２演算装置１２０と、第２演算処
理部１３０とを追加した以外は、前記第１実施例の測定
装置と実質的に同一である。
２つの波長λａ、λｂにおける各々の放射輝度Ｓａ、Ｓ
ｂを検出する輝度検出器１１０と、該輝度検出器１１０
で検出した放射輝度Ｓａ、Ｓｂを前記（１）式に代入し
てＥＰＲを演算する第２演算装置１２０と、第２演算処
理部１３０とを追加した以外は、前記第１実施例の測定
装置と実質的に同一である。
【００５６】なお、図中１４０は第１演算装置であり、
この第１演算装置１４０は前記第１実施例の演算処理装
置７０に相当する第１演算処理部（図中（７０）で示
す）に上記第２演算処理部１３０を追加した機能を有し
ているものである。
この第１演算装置１４０は前記第１実施例の演算処理装
置７０に相当する第１演算処理部（図中（７０）で示
す）に上記第２演算処理部１３０を追加した機能を有し
ているものである。
【００５７】上記第２演算処理部１３０では、予め記憶
されている、例えば前記（８）式で表わされる外部酸化
物の組成比率Ｍｊ、放射率累乗比ＥＰＲと放射率εｂと
の関係式に、外部酸化物の組成比率と前記ＥＰＲの値と
を入力して、放射率εｂを算出する処理が実行される。
更に、上記放射率εｂの値等を前記（５）式に代入し、
放射率の変動を補正して、鋼板の表面温度を算出する。
されている、例えば前記（８）式で表わされる外部酸化
物の組成比率Ｍｊ、放射率累乗比ＥＰＲと放射率εｂと
の関係式に、外部酸化物の組成比率と前記ＥＰＲの値と
を入力して、放射率εｂを算出する処理が実行される。
更に、上記放射率εｂの値等を前記（５）式に代入し、
放射率の変動を補正して、鋼板の表面温度を算出する。
【００５８】前記輝度検出器１１０は、第１実施例で検
出した測定面と同一面を検出するように距離係数を調整
し、測定に影響を及ぼさない範囲で微小角度傾斜して、
脱炭焼鈍炉１０内の電磁鋼板２０の表面に対向するよう
に水冷チューブ９０の上端部に配置されている。
出した測定面と同一面を検出するように距離係数を調整
し、測定に影響を及ぼさない範囲で微小角度傾斜して、
脱炭焼鈍炉１０内の電磁鋼板２０の表面に対向するよう
に水冷チューブ９０の上端部に配置されている。
【００５９】本実施例においては、前記第１実施例と同
様の作用に、以下の作用を追加できる。
様の作用に、以下の作用を追加できる。
【００６０】前記輝度検出器１１０は、鋼板表面から放
射された赤外放射光の中から異なる波長λａとλｂにお
ける各々の放射輝度Ｓａ、Ｓｂを検出し、該放射輝度Ｓ
ａ、Ｓｂの値を第２演算装置１２０に出力する。この第
２演算装置１２０では予め記憶してある前記（１）式の
関係式に、前記放射輝度Ｓａ、Ｓｂの値を入力してＥＰ
Ｒを算出し、該ＥＰＲの値を第２演算処理部１３０に出
力する。
射された赤外放射光の中から異なる波長λａとλｂにお
ける各々の放射輝度Ｓａ、Ｓｂを検出し、該放射輝度Ｓ
ａ、Ｓｂの値を第２演算装置１２０に出力する。この第
２演算装置１２０では予め記憶してある前記（１）式の
関係式に、前記放射輝度Ｓａ、Ｓｂの値を入力してＥＰ
Ｒを算出し、該ＥＰＲの値を第２演算処理部１３０に出
力する。
【００６１】次いで、上記第２演算処理部１３０では、
予め記憶されている、例えば前記（８）式で表わされる
外部酸化層を形成する酸化物の組成比率Ｍｊ、放射率累
乗比ＥＰＲと放射率εｂとの関係式に、実測値に基づく
前記外部酸化層を形成する酸化物の組成比率Ｍｊと前記
ＥＰＲの値とを代入して、放射率εｂを算出する。更
に、この放射率εｂの値とを前記（５）式に代入して、
放射率の変動を補正して、高精度な鋼板表面温度を算出
する。
予め記憶されている、例えば前記（８）式で表わされる
外部酸化層を形成する酸化物の組成比率Ｍｊ、放射率累
乗比ＥＰＲと放射率εｂとの関係式に、実測値に基づく
前記外部酸化層を形成する酸化物の組成比率Ｍｊと前記
ＥＰＲの値とを代入して、放射率εｂを算出する。更
に、この放射率εｂの値とを前記（５）式に代入して、
放射率の変動を補正して、高精度な鋼板表面温度を算出
する。
【００６２】本実施例方法を、下記焼鈍条件（雰囲気条
件）及び温度測定条件（板温条件）の下で適用したとこ
ろ、従来法の単色放射温度計による温度測定方法では誤
差が約３０℃、２色放射温度計では誤差が１５℃であっ
たのに対し、本実施例方法では誤差が５℃と小さく、高
精度の測定ができた。
件）及び温度測定条件（板温条件）の下で適用したとこ
ろ、従来法の単色放射温度計による温度測定方法では誤
差が約３０℃、２色放射温度計では誤差が１５℃であっ
たのに対し、本実施例方法では誤差が５℃と小さく、高
精度の測定ができた。
【００６３】雰囲気条件：露点：４０〜８０℃ 水素濃度５０〜６０％ 板温条件 ：７５０〜９００℃の範囲
【００６４】図３は、本発明に係る第３実施例に適用さ
れる装置構成を示す、前記図１又は図２に相当する一部
に概略断面図を含むブロック図である。
れる装置構成を示す、前記図１又は図２に相当する一部
に概略断面図を含むブロック図である。
【００６５】本実施例に適用される測定装置は、光学系
は前記第１実施例と同一で、異なる２つの波長λａとλ
ｂにおける各々の放射輝度Ｓａ、Ｓｂを検出する輝度検
出器１１０を削除して、該放射輝度Ｓａ、Ｓｂをフーリ
エ変換型赤外分光装置６０で検出できるようにし、且つ
放射輝度Ｓａ、ＳｂからＥＰＲを演算する前記第２演算
装置１２０を第１演算装置１４０に組入れて新たな演算
装置１５０とした以外は、前記第２実施例の測定装置と
実質的に同一である。従って、本実施例によっても、前
記第２実施例と同様に高精度な測温が可能となる。
は前記第１実施例と同一で、異なる２つの波長λａとλ
ｂにおける各々の放射輝度Ｓａ、Ｓｂを検出する輝度検
出器１１０を削除して、該放射輝度Ｓａ、Ｓｂをフーリ
エ変換型赤外分光装置６０で検出できるようにし、且つ
放射輝度Ｓａ、ＳｂからＥＰＲを演算する前記第２演算
装置１２０を第１演算装置１４０に組入れて新たな演算
装置１５０とした以外は、前記第２実施例の測定装置と
実質的に同一である。従って、本実施例によっても、前
記第２実施例と同様に高精度な測温が可能となる。
【００６６】図４は、本発明に係る第４実施例に適用さ
れる測定装置が備えている赤外分光装置の概略構成を示
す、一部に斜視図を含むブロック図である。
れる測定装置が備えている赤外分光装置の概略構成を示
す、一部に斜視図を含むブロック図である。
【００６７】前記第１実施例においては、フーリエ変換
型赤外分光装置６０を用いて分光放射輝度を測定した
が、本実施例の測定装置では、その代わりとして図４に
示すように高速回転する円盤に取付けられた光学フィル
タ２１０と、該フィルタ２１０を透過した光を検出する
赤外線検出器２２０と、検出信号を分別、増幅し、それ
ぞれの分光放射輝度を測定する信号処理装置２３０とを
備えた赤外分光装置２００を用いて分光放射輝度を測定
している以外は、前記図１に示した第１実施例に適用し
た測定装置と実質的に同一である。
型赤外分光装置６０を用いて分光放射輝度を測定した
が、本実施例の測定装置では、その代わりとして図４に
示すように高速回転する円盤に取付けられた光学フィル
タ２１０と、該フィルタ２１０を透過した光を検出する
赤外線検出器２２０と、検出信号を分別、増幅し、それ
ぞれの分光放射輝度を測定する信号処理装置２３０とを
備えた赤外分光装置２００を用いて分光放射輝度を測定
している以外は、前記図１に示した第１実施例に適用し
た測定装置と実質的に同一である。
【００６８】上記測定装置に適用される光学フィルタ２
１０は４種類であり、それぞれの中心波長が前記酸化物
に対応するピーク波長、λ１＝８、λ２＝９．６、λ３
＝１０．１μｍと、該酸化物のピークから外れた基準波
長λ０＝１１．１μｍに一致させてある。
１０は４種類であり、それぞれの中心波長が前記酸化物
に対応するピーク波長、λ１＝８、λ２＝９．６、λ３
＝１０．１μｍと、該酸化物のピークから外れた基準波
長λ０＝１１．１μｍに一致させてある。
【００６９】なお、上記赤外分光装置２００は、前記第
１実施例の測定装置に限定されず、第２又は第３実施例
のいずれの測定装置にも適用できる。その際、第３実施
例の測定装置に適用する場合は、光学フィルタ２１０は
６種類必要であるため、前記４種類に、中心波長が異な
る２つの波長λａ＝２μｍとλｂ＝１．５μｍであるフ
ィルタを加えた構成にする必要がある。
１実施例の測定装置に限定されず、第２又は第３実施例
のいずれの測定装置にも適用できる。その際、第３実施
例の測定装置に適用する場合は、光学フィルタ２１０は
６種類必要であるため、前記４種類に、中心波長が異な
る２つの波長λａ＝２μｍとλｂ＝１．５μｍであるフ
ィルタを加えた構成にする必要がある。
【００７０】以上、本発明について具体的に説明した
が、本発明は、前記実施例に示したものに限られるもの
でなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であ
る。
が、本発明は、前記実施例に示したものに限られるもの
でなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であ
る。
【００７１】例えば、前記第１〜第３実施例で採用した
フーリエ変換型赤外分光装置６０の代わりに回折格子等
の光分散素子、多チャンネル光検出素子等を組み合わせ
た分光検出系を利用してもよい。
フーリエ変換型赤外分光装置６０の代わりに回折格子等
の光分散素子、多チャンネル光検出素子等を組み合わせ
た分光検出系を利用してもよい。
【００７２】又、前記図４に示したような赤外分光装置
２００を使用する場合は、望遠光学系を介して直接放射
光を該分光装置２００に導く構成としてもよい。
２００を使用する場合は、望遠光学系を介して直接放射
光を該分光装置２００に導く構成としてもよい。
【００７３】又、前記実施例では、計測された鋼板温度
は出力装置８０に出力されるように説明したが、これに
限られるものでなく、出力装置８０の他に温度制御装置
等に出力して、焼鈍炉の温度制御が行われるようにして
もよいことは言うまでもない。
は出力装置８０に出力されるように説明したが、これに
限られるものでなく、出力装置８０の他に温度制御装置
等に出力して、焼鈍炉の温度制御が行われるようにして
もよいことは言うまでもない。
【００７４】
【発明の効果】以上説明した通り、請求項１の発明によ
れば、脱炭焼鈍炉内で生成する鋼板表面の外部酸化層を
形成する酸化物の組成比率をオンラインで迅速に測定す
ることができる。
れば、脱炭焼鈍炉内で生成する鋼板表面の外部酸化層を
形成する酸化物の組成比率をオンラインで迅速に測定す
ることができる。
【００７５】請求項２の発明によれば、鋼板が電磁鋼板
の場合に、外部酸化層を形成する酸化物の組成比率を高
精度に測定できる。
の場合に、外部酸化層を形成する酸化物の組成比率を高
精度に測定できる。
【００７６】請求項３の発明によれば、外部酸化層を形
成する酸化物の組成比率をオンラインで測定できるよう
にし、且つ該組成比率の変化によって生じる放射率の変
動を補正できるようにしたので、高精度な温度測定が可
能となり、ひいては高精度な温度制御及び品質管理を行
うことが可能となる。
成する酸化物の組成比率をオンラインで測定できるよう
にし、且つ該組成比率の変化によって生じる放射率の変
動を補正できるようにしたので、高精度な温度測定が可
能となり、ひいては高精度な温度制御及び品質管理を行
うことが可能となる。
【００７７】請求項４の発明によれば、鋼板が電磁鋼板
の場合に、高精度な温度測定が可能となる。
の場合に、高精度な温度測定が可能となる。
【図１】本発明に係る第１実施例に適用される測定装置
の構成を示す、一部に概略断面図を含むブロック図
の構成を示す、一部に概略断面図を含むブロック図
【図２】本発明に係る第２実施例に適用される測定装置
の構成を示す、一部に概略断面図を含むブロック図
の構成を示す、一部に概略断面図を含むブロック図
【図３】本発明に係る第３実施例に適用される測定装置
の構成を示す、一部に概略断面図を含むブロック図
の構成を示す、一部に概略断面図を含むブロック図
【図４】本発明に係る第４実施例に適用される測定装置
が備える赤外分光装置を示す、一部に概略斜視図を含む
ブロック図
が備える赤外分光装置を示す、一部に概略斜視図を含む
ブロック図
【図５】外部酸化層を形成する酸化物の組成比率が一定
のときの放射率とＥＰＲとの関係の一例を示す線図
のときの放射率とＥＰＲとの関係の一例を示す線図
【図６】外部酸化層から放射される赤外放射スペクトル
の一例を示す線図
の一例を示す線図
【図７】外部酸化層を形成する酸化物の組成比率が変化
したときの放射率とＥＰＲとの関係を示す他の線図
したときの放射率とＥＰＲとの関係を示す他の線図
１０…脱炭焼鈍炉 ２０…電磁鋼板 ３０…放射光集光部 ４０…光ファイバ ５０…反射光学系 ６０…フーリエ変換型赤外分光装置 ７０…演算処理装置 ８０…出力装置 ９０…水冷チューブ １１０…輝度検出器 ２００…赤外分光装置 ２１０…光学フィルタ ２３０…赤外線検出器
Claims (4)
- 【請求項１】脱炭焼鈍炉内において鋼板の表面から放射
される赤外放射光を検出し、該放射光に基づいて鋼板の
表面性状を測定する鋼板の表面性状測定方法であって、 前記赤外放射光から前記鋼板表面の酸化物に帰属するピ
ーク波長での放射輝度及び前記ピーク波長から外れた波
長での基準放射輝度を測定し、 前記ピーク波長での放射輝度と前記基準放射輝度との差
に基づいて酸化物の組成比率を求めることを特徴とする
鋼板の表面性状測定方法。 - 【請求項２】請求項１において、 鋼板が電磁鋼板であり、放射輝度を測定するピーク波長
が帰属する酸化物が、ＳｉＯ2 、ＦｅＳｉＯ3 及びＦｅ
2 ＳｉＯ4 、又は、これら酸化物とＦｅＯであることを
特徴とする鋼板の表面性状測定方法。 - 【請求項３】脱炭焼鈍炉内において鋼板の表面から放射
される赤外放射光を検出し、該放射光に基づいて鋼板の
温度を測定する鋼板温度測定方法であって、 前記赤外放射光から前記鋼板表面の酸化物に帰属するピ
ーク波長での放射輝度及び前記ピーク波長から外れた基
準放射輝度を測定し、 前記ピーク波長での放射輝度と前記基準放射輝度との差
から酸化物の組成比率を求めると共に、 求めた前記酸化物の組成比率と、前記ピーク波長から外
れた異なる２波長のそれぞれの放射輝度と、予め作成し
てある前記酸化物の組成比率をパラメータとする放射率
特性関数とを用いて、温度計算を行うことを特徴とする
鋼板温度測定方法。 - 【請求項４】請求項３において、 鋼板が電磁鋼板であり、放射輝度を測定するピーク波長
が帰属する酸化物が、ＳｉＯ2 、ＦｅＳｉＯ3 及びＦｅ
2 ＳｉＯ4 、又は、これら酸化物とＦｅＯであることを
特徴とする鋼板温度測定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2269995A JPH08219891A (ja) | 1995-02-10 | 1995-02-10 | 鋼板の表面性状測定方法及び鋼板温度測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2269995A JPH08219891A (ja) | 1995-02-10 | 1995-02-10 | 鋼板の表面性状測定方法及び鋼板温度測定方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08219891A true JPH08219891A (ja) | 1996-08-30 |
Family
ID=12090122
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2269995A Pending JPH08219891A (ja) | 1995-02-10 | 1995-02-10 | 鋼板の表面性状測定方法及び鋼板温度測定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08219891A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012093177A (ja) * | 2010-10-26 | 2012-05-17 | Nippon Steel Corp | 炉内における鋼材の表面温度測定方法および表面温度測定装置 |
| JP2018529965A (ja) * | 2015-09-30 | 2018-10-11 | アルセロールミタル | 進行している鋼基材上にある酸化物層のキャラクタリゼーションステップを含む、鋼製品の製作のための方法 |
| WO2018199187A1 (ja) * | 2017-04-25 | 2018-11-01 | 新日鐵住金株式会社 | スケール組成判定システム、スケール組成判定方法、およびプログラム |
| CN112964371A (zh) * | 2021-02-04 | 2021-06-15 | 东华理工大学 | 一种基于蒙特卡洛模型的有效发射率校正的钢包红外温度测量方法 |
| WO2022097636A1 (ja) * | 2020-11-06 | 2022-05-12 | 日本製鉄株式会社 | 内部酸化開始温度推定装置、内部酸化層厚み推定装置、内部酸化開始温度推定方法、及びプログラム |
-
1995
- 1995-02-10 JP JP2269995A patent/JPH08219891A/ja active Pending
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012093177A (ja) * | 2010-10-26 | 2012-05-17 | Nippon Steel Corp | 炉内における鋼材の表面温度測定方法および表面温度測定装置 |
| JP2020098214A (ja) * | 2015-09-30 | 2020-06-25 | アルセロールミタル | 進行している鋼基材上にある酸化物層のキャラクタリゼーションステップを含む、鋼製品の製作のための方法 |
| JP2018529965A (ja) * | 2015-09-30 | 2018-10-11 | アルセロールミタル | 進行している鋼基材上にある酸化物層のキャラクタリゼーションステップを含む、鋼製品の製作のための方法 |
| US10859370B2 (en) | 2015-09-30 | 2020-12-08 | Arcelormittal | Method for the fabrication of a steel product comprising a step of characterization of a layer of oxides on a running steel substrate |
| JP6424998B1 (ja) * | 2017-04-25 | 2018-11-21 | 新日鐵住金株式会社 | スケール組成判定システム、スケール組成判定方法、およびプログラム |
| KR20190123766A (ko) * | 2017-04-25 | 2019-11-01 | 닛폰세이테츠 가부시키가이샤 | 스케일 조성 판정 시스템, 스케일 조성 판정 방법, 및 컴퓨터 판독 가능한 기억 매체 |
| CN110312927A (zh) * | 2017-04-25 | 2019-10-08 | 日本制铁株式会社 | 氧化皮组成判定系统、氧化皮组成判定方法以及程序 |
| WO2018199187A1 (ja) * | 2017-04-25 | 2018-11-01 | 新日鐵住金株式会社 | スケール組成判定システム、スケール組成判定方法、およびプログラム |
| EP3617693A4 (en) * | 2017-04-25 | 2021-01-27 | Nippon Steel Corporation | BOILER COMPOSITION DETERMINATION SYSTEM, BOILER COMPOSITION DETERMINATION PROCEDURE AND PROGRAM |
| US11474032B2 (en) | 2017-04-25 | 2022-10-18 | Nippon Steel Corporation | Scale composition determination system, scale composition determination method, and program |
| WO2022097636A1 (ja) * | 2020-11-06 | 2022-05-12 | 日本製鉄株式会社 | 内部酸化開始温度推定装置、内部酸化層厚み推定装置、内部酸化開始温度推定方法、及びプログラム |
| CN112964371A (zh) * | 2021-02-04 | 2021-06-15 | 东华理工大学 | 一种基于蒙特卡洛模型的有效发射率校正的钢包红外温度测量方法 |
| CN112964371B (zh) * | 2021-02-04 | 2023-04-18 | 东华理工大学 | 一种基于蒙特卡洛模型的有效发射率校正的钢包红外温度测量方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4881823A (en) | Radiation thermometry | |
| US5490728A (en) | Non-contact optical techniques for measuring surface conditions | |
| US5769540A (en) | Non-contact optical techniques for measuring surface conditions | |
| EP0536382A1 (en) | Non-contact optical techniques for measuring surface conditions | |
| JPH08219891A (ja) | 鋼板の表面性状測定方法及び鋼板温度測定方法 | |
| RU2083961C1 (ru) | Способ измерения температуры и коэффициента излучения поверхности | |
| JPS6189543A (ja) | デユアルビームスペクトル透過率の測定方法及び装置 | |
| US2844033A (en) | Radiant energy measurement methods and apparatus | |
| JPH0933517A (ja) | 鋼板の材質計測方法 | |
| JPH0933464A (ja) | 鋼板の表面スケール測定方法及び材質測定方法 | |
| JP4146697B2 (ja) | 温度計測方法および温度計測装置 | |
| JPH07270130A (ja) | 酸化膜厚さ測定方法 | |
| JPH0456145A (ja) | プラズマ中の基板温度の測定装置 | |
| Conroy et al. | An infrared accessory for studying the emissivity of aluminum surfaces | |
| JPH05142051A (ja) | ２色多重式放射温度計 | |
| JPS6235232A (ja) | 温度計 | |
| JPH08254502A (ja) | 鋼材のスケール性状測定方法及び装置 | |
| JPS62175648A (ja) | 気体の温度濃度測定方法 | |
| JPH034855B2 (ja) | ||
| JPH03287025A (ja) | 物体の温度と放射率および周囲温度の測定方法および装置 | |
| JPH06265410A (ja) | 輻射を用いたプロセス状態検出装置及び制御装置 | |
| JPH11108868A (ja) | 熱分析制御型ラマン分光測定方法および装置 | |
| JPH0549174B2 (ja) | ||
| JPH07107499B2 (ja) | 連続測色装置 | |
| JPH04276527A (ja) | 炉内温度計 |