JPH08502362A - 長手方向に移動する長尺状物体の温度を検出する輻射高温計アッセンブリ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 長手方向に移動する長尺状物体例えば金属ストリップの温度を検出する輻射高温計アッセンブリであって、温度検出部へ向かって移動するときのストリップの一面に対して、均一な輻射率を有する黒い塗料の細長いストライプ（５）を塗布するスプレーガンを備えている。上記温度検出部は、ストライプがストリップと同じ温度になった場合に黒いストライプ（５）を観測するように配置された較正用の輻射高温計（６）を有すると共に、ストリップ（１）の未塗布表面を観測するプロセス制御用の輻射高温計（７）を設けることによって、本発明の装置の正確度を向上させることができ、両輻射高温計からの数値を読み取ることで、ストリップの温度に生じる誤差を補正することができるようになる。

Description

【発明の詳細な説明】 長手方向に移動する長尺状物体の温度を検出する 輻射高温計アッセンブリ 本発明は、プロセスラインに沿って長手方向に移動する長尺状物体の温度を正 確かつ迅速に検出できる輻射高温計アッセンブリに関する。このような装置は、 温度センサを被加工ストリップと直接に接触させることなく、圧延前のアルミニ ウムストリップを焼鈍する工程をコントロールするときに有用である。 従来、金属ストリップのような物体の温度を検出するために輻射高温計を使用 する場合、ストリップの表面から輻射される輻射量が該表面の輻射率に依存する と言う問題があった。このような輻射率が一定であれば正確な温度検出が可能と なるが、アルミニウムストリップのような材料はその表面輻射率が予想できない ほど変化し、時々低く放射されたエネルギーレベルによって輻射率が悪化される こともある。 本発明は、長手方向に移動する長尺状物体の温度を正確に検出する輻射高温計 アッセンブリの提供を目的としている。 本発明の輻射高温計アッセンブリは、長手方向に配置された物体の一部に対し て、実質上均一な輻射率を有する塗布剤を塗布する手段と、物体が温度測定部を 通過するとき物体の塗布された部分を観測するように配置された輻射高温計手段 とを備えている。 均一な輻射率を有する塗布剤を使って物体の一部を塗布することによって、輻 射高温測定に生じやすい誤差の問題は、基本的には解消される。すなわち、塗布 された塗布層が実際に物体と同じ温度を有し、塗布層の輻射率が既知であるので 、物体の温度を正確に算出することができるよ うになる。また、大きな輻射信号を提供するために塗布剤は黒い色の方が好まし い。そして本発明のアッセンブリは、広い温度範囲内で使用可能となっており、 塗布剤としては、焼鈍炉などの炉体を通過している時および通過したあとに物体 表面との密着が維持できるようなものを選択しなければならない。 本発明のアッセンブリにおける一つの好ましい形態としては、プロセス制御用 の輻射高温計（第一高温計）は通常、温度測定部を通過するときの物体の未塗布 面を観測するように配置されて、それと同時に、較正用の輻射高温計（第二高温 計）は、物体の裏面の塗布部を観測するように配置される。該第二の高温計から の読み取り値を使って第一高温計の読み取り値を補正する。長尺物が金属性のス トリップであった場合に、物体の裏側に対して上記塗布剤を使ってストライプ状 に塗布するのが好ましい。 上記塗布剤の塗布は、ブラシまたは好ましくはスプレー装置によって行われる 。また塗布剤としては、輻射高温計の下流側でブラシ掛けまたは洗浄により簡単 に除去できるものを選択すべきである。 実際の作業時は、物体の大きな部分に対する塗料の塗布を行わないようにして いる。その理由は、塗料の存在あるいはそのあと塗料を除去するため用いられる 手段は、製品にとって有害である。従って塗料のストライプは、ただ時々物体の 完成品とされない部分に限って塗布されている。また、塗布される部分と部分と の間では、物体の輻射率およびプロセス制御用の高温計のパフォーマンスが大き く変化しないと想定されている。 以下、実施例によって、図面を参照しながら本発明の輻射高温計アッセンブリ を説明する。 図１は、一側から見た本発明装置の説明図である。 図２は、下方から見た本発明装置の説明図である。 図１および図２は、アルミニウムストリップに対する熱処理ラインの一部を示 している。該熱処理ラインにおいてアルミニウムストリップ１は、矢印２の方向 に沿って進行するとき誘導加熱器３によって加熱される。すなわちストリップ１ は、圧延または他の工程での処理を受けるためにそれ自身の焼鈍に充分な温度に 加熱されている。図示のようにストリップ１は、ストリップ１の各側にそれぞれ 一つ配設されている誘導加熱器３に接近するとき、一つの塗布手段を通過するよ うになっている。該塗布手段におけるスプレーガン４によって、黒い塗料を用い て細いストライプの連続塗り５をストリップ１の一面の一部に塗布している。ス トリップ１に沿って形成される塗りの長さは、高温計の安定した読み取り値が得 られる必要な長さとする。好ましくは、上記ストライプの連続塗りは、図２に示 すようにストリップ表面の中心部にあたって行われる。使用される塗料は、滑ら か且つ緻密な淡黒色の塗布を得られるものとしており、また、熱伝導可能且つ耐 熱なものであり、熱にさらされたあとブラシ掛けまたは洗浄またはその他の手段 によって簡単に除去可能な塗料である。 ストリップ１は、上記スプレー手段を過ぎたあと両誘導加熱器３の間を通過す る。次いでストリップ１は、互いに対向配置された両輻射高温計の間を通過する 。両輻射高温計のうち、一方は較正用高温計６と呼ばれて黒いストライプ５を観 測しているが、他方はプロセス制御用高温計７と呼ばれてストリップ１の未塗布 面（上記塗布面の反対側）を観測している。上記高温計６は、一定した高輻射率 で単一赤外波長の場合に数値を読み取れるような比較的簡単なものでもよいが、 高温計７はより精密なものでなければならない。すなわち高温計７は、赤外スペ クトルにおける二つまたは二つ以上の波長でも操作でき、低くて変動する輻射率 の場合にもストリップの表面を読み取れるものでなければならない。その際、黒 いストライプ５は実質上ストリップ１と同じ温度にあり、実質上一定した輻射率 の輻射面を形成させるので、ストリップの表面輻射率の予想できぬ変動に起因す る測定誤差は回避できるようになる。従って、高温計６からの信号は、真実の温 度を表示するものと見なされ、輻射率変動および内部ズレへの反応として高温計 ７の読み取り値を時々補正チェックするのに用いられる。一方、サーモカップル を一時的につけることによって行われる再較正は、実際の生産条件下で実行不可 能と実証されている。 各高温計６および７により発生された信号は、制御ステーションコンピュータ ー８に入力されて、そこでは加熱器３からストリップ１が出た時の温度に対して 較正が行われる。 上記温度が決定されたら、決定された該温度が制御ステーションコンピュータ ー８にパラメータとして用いられて、パワーユニット１０によって、ストリップ 温度をコントロールするように加熱器３を調整する。 一方、ストライプ５を付着したままのストリップ１が続けて進行したらプロセ スラインにおける他の部品を汚す恐れがあるので、ブラシ９が高温計６の下流側 に配置されてストライプを除去するようにしている。 また、本発明の装置および方法は、上記のようなストリップ以外にも多種の長 尺物例えばロッド状パイプ等の温度を連続的に検出するときにも適用可能であり 、さらに金属以外の物体（例えばセラミックまたはガラス）の温度を検出すると きにも有用である。 長尺状物体は、典型的に頭部を尾部に接続させるように連続的に配列されたス トリップのコイルであった場合、各コイルの開始端に短い長さにわたり塗料スト ライプを塗布するのが便宜である。塗料を塗った部分は後で捨てられる。これに よって、各コイルに特有な条件に応じてプロ セス制御用高温計を補正する迅速かつ非接触の手段が提供される。コイルの生産 ラインでは、較正用高温計は作用しない。

【手続補正書】特許法第１８４条の８ 【提出日】１９９４年１０月２１日 【補正内容】 請求の範囲 １．長手方向に移動する長尺状物体（１）の温度を検出する輻射高温計アッセン ブリで、物体（１）表面の未塗布部を観測するためのプロセス制御用高温計（７ ）を備えたアッセンブリにおいて、 実質上均一な輻射率を有する塗布剤を使って長手方向に配置された物体（１） の一部に塗布する手段を設けており、 上記塗布部を観測するための較正用高温計（６）と、 少なくとも二つの波長を感知するプロセス制御用高温計（７）と、 上記較正用高温計からの信号を参考にして、上記プロセス制御用高温計（７） の読み取り値を補正する手段と、 を備えたことを特徴とする輻射高温計アッセンブリ。 ２．上記補正は制御用コンピューター（８）で行われることを特徴とする請求項 １記載の装置。 ３．上記塗布手段は、長手方向に延びるストライプの塗布層を塗布するのに適用 されることを特徴とする請求項１記載のアッセンブリ。 ４．上記塗布手段はスプレー装置であることを特徴とする請求項３記載のアッセ ンブリ。 ５．上記高温計（６、７）の下流側にある物体の塗布部を除去する手段を設けて いることを特徴とする請求項１から４の何れか１項に記載のアッセンブリ。 ６．上記塗布層を除去する手段はブラシ（９）であることを特徴とする請求項５ 記載のアッセンブリ。 ７．上記塗布層を除去する手段は洗浄手段であることを特徴とする請求項５記載 のアッセンブリ。 ８．長手方向に移動する長尺状物体の温度を検出する輻射高温測定方法であって 、少なくとも二つの波長を感知するプロセス制御用高温計を使って物体の未塗布 部を観測し、 長尺状物体の一部に対して、均一な輻射率を有する塗布剤を塗布することと、 塗布層の温度を物体の温度に上昇させることと、 較正用高温計（６）で上記塗布層を観測することと、 較正用高温計からの信号を使ってプロセス制御用高温計（７）の読み取り値を 時々補正することと、 を特徴とする輻射高温測定方法。 ９．上記塗布剤は断続的に塗布されて、ある長さを有する物体の温度をサンプリ ングすることを特徴とする請求項８記載の方法。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．長手方向に移動する長尺状物体（１）の温度を検出する輻射高温計アッセン ブリであって、 長手方向に配置された物体（１）の一部に対して、実質上均一な輻射率を有す る塗布剤を塗布する手段（４）と、物体（１）が温度測定部を通過するとき物体 （１）の塗布された部分を観測するように配置された輻射高温計手段（６）とを 備えたことを特徴とする輻射高温計アッセンブリ。 ２．プロセス制御用輻射高温計（７）は、温度測定部を通過するときの物体（１ ）の未塗布面を観測するように配置されて、第二較正用の輻射高温計（６）は、 物体（１）の裏面の塗布部を同時に観測して、該第二高温計（６）からの読み取 り値を使って第一高温計（７）の読み取り値を補正するようにしたことを特徴と する請求項１記載のアッセンブリ。 ３．ストリップからなる長尺状物体（１）の温度を検出するために適用され、上 記塗布手段（４）は、長手方向に延びるストライプの塗布層を塗布するのに適用 されていることを特徴とする請求項１または２記載のアッセンブリ。 ４．上記塗布手段はスプレー装置であることを特徴とする請求項３記載のアッセ ンブリ。 ５．輻射高温計の下流側には、上記塗布層を除去する手段を設けていることを特 徴とする請求項１から４の何れか１項に記載のアッセンブリ。 ６．上記塗布層除去手段はブラシ（９）であることを特徴とする請求項５記載の アッセンブリ。 ７．上記塗布層除去手段は洗浄手段であることを特徴とする請求項５記載のアッ センブリ。 ８．長手方向に移動する長尺状物体の温度を検出する輻射高温測定方法であって 、 長尺状物体の一部に対して、均一な輻射率を有する塗布剤を塗布することと、 塗布層の温度を物体の温度に上昇させ、物体の塗布部に輻射高温計を向けて物体 の温度を検出することを特徴とする輻射高温測定方法。 ９．プロセス制御用の輻射高温計が、上記物体の塗布された表面部と反対側の未 塗布表面を観測し、較正用の輻射高温計は物体の塗布面を観測することを特徴と する請求項８記載の方法。 １０．上記塗布剤は断続的に塗布されて、ある長さを有する物体の温度をサンプ リングすることを特徴とする請求項８または９記載の方法。