JPH10219448A - 蒸着めっき用金属蒸気量の測定方法及び測定装置 - Google Patents
蒸着めっき用金属蒸気量の測定方法及び測定装置Info
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- JPH10219448A JPH10219448A JP9028762A JP2876297A JPH10219448A JP H10219448 A JPH10219448 A JP H10219448A JP 9028762 A JP9028762 A JP 9028762A JP 2876297 A JP2876297 A JP 2876297A JP H10219448 A JPH10219448 A JP H10219448A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 測定光に到達する金属蒸気量を減らし、案内
ダクトを通過する金属蒸気量を高精度で且つ応答性良く
測定する。 【解決手段】 金属蒸発源から被めっき鋼帯に金属蒸気
を導く案内フード内に一端が開口し、他端が蒸気量測定
室７内に開口した蒸気取出し管６を介して案内フードか
ら蒸気量測定室７に金属蒸気３を導く。金属蒸気３の一
部を窒素ガス１５と共に排気管１６を介して測定室７か
ら排出し、減量した金属蒸気３に測定光９を照射し、金
属蒸気３に吸収された光量から金属蒸気量を求める。 【効果】 金属蒸気３の大半が窒素ガス１４と共に測定
室７から排気されるので、測定光９に至る金属蒸気量を
吸光度が飽和する蒸気量よりも少なくでき、高精度の測
定が可能になる。
ダクトを通過する金属蒸気量を高精度で且つ応答性良く
測定する。 【解決手段】 金属蒸発源から被めっき鋼帯に金属蒸気
を導く案内フード内に一端が開口し、他端が蒸気量測定
室７内に開口した蒸気取出し管６を介して案内フードか
ら蒸気量測定室７に金属蒸気３を導く。金属蒸気３の一
部を窒素ガス１５と共に排気管１６を介して測定室７か
ら排出し、減量した金属蒸気３に測定光９を照射し、金
属蒸気３に吸収された光量から金属蒸気量を求める。 【効果】 金属蒸気３の大半が窒素ガス１４と共に測定
室７から排気されるので、測定光９に至る金属蒸気量を
吸光度が飽和する蒸気量よりも少なくでき、高精度の測
定が可能になる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、蒸着めっき法でめっき
鋼板を製造する際にめっき付着量を調整するため、蒸発
源から被めっき鋼帯に至る金属蒸気量を高精度で且つ応
答性良く測定する方法及び測定装置に関する。
鋼板を製造する際にめっき付着量を調整するため、蒸発
源から被めっき鋼帯に至る金属蒸気量を高精度で且つ応
答性良く測定する方法及び測定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】Ｚｎめっき等の製造ラインにおいては、
蛍光Ｘ線，Ｘ線回折法等でめっき付着量を測定し、測定
結果に基づいてめっき付着量を制御している。蛍光Ｘ線
法では、特開昭６０−１３３０８号公報で紹介されてい
るように、めっき鋼板にＸ線を照射し、めっき金属から
検出される蛍光Ｘ線の強度を測定し、予め作成している
検量線に従って計算することによって付着量を求めてい
る。複層構造のめっき層をもつめっき鋼板に対しては、
Ｘ線回折法が有効である。Ｘ線回折法では、めっき組成
に特有のピーク強度を測定し、めっき組成と付着量との
関係式を解くことにより付着量が求められる。ところ
で、Ｚｎ，Ｍｇ等の蒸着めっきに際しては、壁面を数百
℃に保持することにより壁面に対する蒸着が防止される
ため、ダクトを経由してＺｎ，Ｍｇ等の蒸気を被めっき
鋼帯に導き蒸着することができる。蒸着めっき法では、
特願平８−９９３１４号で提案したように、蒸発源から
被めっき鋼帯に金属蒸気を導く蒸気案内ダクト中の金属
蒸気量を原子吸光法で測定することによりめっき付着量
を測定できる。
蛍光Ｘ線，Ｘ線回折法等でめっき付着量を測定し、測定
結果に基づいてめっき付着量を制御している。蛍光Ｘ線
法では、特開昭６０−１３３０８号公報で紹介されてい
るように、めっき鋼板にＸ線を照射し、めっき金属から
検出される蛍光Ｘ線の強度を測定し、予め作成している
検量線に従って計算することによって付着量を求めてい
る。複層構造のめっき層をもつめっき鋼板に対しては、
Ｘ線回折法が有効である。Ｘ線回折法では、めっき組成
に特有のピーク強度を測定し、めっき組成と付着量との
関係式を解くことにより付着量が求められる。ところ
で、Ｚｎ，Ｍｇ等の蒸着めっきに際しては、壁面を数百
℃に保持することにより壁面に対する蒸着が防止される
ため、ダクトを経由してＺｎ，Ｍｇ等の蒸気を被めっき
鋼帯に導き蒸着することができる。蒸着めっき法では、
特願平８−９９３１４号で提案したように、蒸発源から
被めっき鋼帯に金属蒸気を導く蒸気案内ダクト中の金属
蒸気量を原子吸光法で測定することによりめっき付着量
を測定できる。
【０００３】特願平８−９９３１４号で提案した方法
は、図１に示すように蒸発源１の蒸発金属２を金属蒸気
３とし、案内ダクト４を介して金属蒸気３を被めっき鋼
帯５に導く。このとき、案内ダクト４を通過する金属蒸
気３の一部を、所定温度に加熱保持した蒸気取出し管６
から取り出し、蒸気量測定室７に導く。案内ダクト４か
ら蒸気量測定室７に導かれる金属蒸気３の量は、真空ポ
ンプ８で減圧されている蒸気量測定室７の雰囲気圧と案
内ダクト４の雰囲気圧との圧力差に応じて変わる。蒸気
量測定室７では、図２に示すように、金属蒸気３に吸収
される特定の波長をもつ測定光９を出射するホロカソー
ドランプを光源１０として使用し、光源１０の反対側に
検知器１１として光電子増倍管を配置している。蒸気取
出し管６から導入した金属蒸気３に測定光９を照射する
と原子吸光が発生し、金属蒸気３に吸収されない測定光
９が検知器１１に到達する。したがって、検知器１１に
よる測定結果から金属蒸気３に吸収された光量、すなわ
ち吸光度が判る。吸光度の測定値は付着量制御装置１２
に入力される。付着量制御装置１２は、吸光度の測定値
から金属蒸気量を演算し、蒸気量調整用シャッター１３
の開度を変更する制御信号としてシャッター１３に出力
する。この方法では、金属蒸気３の測定位置がシャッタ
ー１３の近傍であるため、即応性に優れた付着量制御が
可能である。複層めっきの付着量測定においても、それ
ぞれの金属を単独で測定することにより、Ｘ線回折法に
比較して高精度の測定が可能となる。
は、図１に示すように蒸発源１の蒸発金属２を金属蒸気
３とし、案内ダクト４を介して金属蒸気３を被めっき鋼
帯５に導く。このとき、案内ダクト４を通過する金属蒸
気３の一部を、所定温度に加熱保持した蒸気取出し管６
から取り出し、蒸気量測定室７に導く。案内ダクト４か
ら蒸気量測定室７に導かれる金属蒸気３の量は、真空ポ
ンプ８で減圧されている蒸気量測定室７の雰囲気圧と案
内ダクト４の雰囲気圧との圧力差に応じて変わる。蒸気
量測定室７では、図２に示すように、金属蒸気３に吸収
される特定の波長をもつ測定光９を出射するホロカソー
ドランプを光源１０として使用し、光源１０の反対側に
検知器１１として光電子増倍管を配置している。蒸気取
出し管６から導入した金属蒸気３に測定光９を照射する
と原子吸光が発生し、金属蒸気３に吸収されない測定光
９が検知器１１に到達する。したがって、検知器１１に
よる測定結果から金属蒸気３に吸収された光量、すなわ
ち吸光度が判る。吸光度の測定値は付着量制御装置１２
に入力される。付着量制御装置１２は、吸光度の測定値
から金属蒸気量を演算し、蒸気量調整用シャッター１３
の開度を変更する制御信号としてシャッター１３に出力
する。この方法では、金属蒸気３の測定位置がシャッタ
ー１３の近傍であるため、即応性に優れた付着量制御が
可能である。複層めっきの付着量測定においても、それ
ぞれの金属を単独で測定することにより、Ｘ線回折法に
比較して高精度の測定が可能となる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】原子吸光法で金属蒸気
量を測定する際、蒸気取出し管６から導かれる金属蒸気
３の流量が増加すると吸光度も増加する。金属蒸気３の
流量が一定値を超えると、吸光度が変化しない飽和状態
になる。飽和状態に至るときの金属蒸気量及び吸光度
は、金属蒸気３の種類，測定光９の波長や強度等によっ
て異なる。そこで、金属蒸気量を高精度で測定するため
には、測定光９上を通過する金属蒸気３の流量を吸光度
が飽和する蒸気量よりも十分少なくすることが要求され
る。金属蒸気量を少なくする手段としては、蒸気取出し
管６を小径化することが考えられる。しかし、小径化に
伴って蒸気取出し管６の抵抗が大きくなるため、案内ダ
クト４を通過する金属蒸気３の流量変化に比較して、蒸
気取出し管６から蒸気量測定室８に流入する金属蒸気３
の流量変化に遅れが生じる。
量を測定する際、蒸気取出し管６から導かれる金属蒸気
３の流量が増加すると吸光度も増加する。金属蒸気３の
流量が一定値を超えると、吸光度が変化しない飽和状態
になる。飽和状態に至るときの金属蒸気量及び吸光度
は、金属蒸気３の種類，測定光９の波長や強度等によっ
て異なる。そこで、金属蒸気量を高精度で測定するため
には、測定光９上を通過する金属蒸気３の流量を吸光度
が飽和する蒸気量よりも十分少なくすることが要求され
る。金属蒸気量を少なくする手段としては、蒸気取出し
管６を小径化することが考えられる。しかし、小径化に
伴って蒸気取出し管６の抵抗が大きくなるため、案内ダ
クト４を通過する金属蒸気３の流量変化に比較して、蒸
気取出し管６から蒸気量測定室８に流入する金属蒸気３
の流量変化に遅れが生じる。
【０００５】応答性の遅れは、蒸気取出し管６の先端の
みを小径化することにより抑制される。しかし、この方
法では、蒸気取出し管６の先端径を微小にする必要があ
るが、工業的に制作可能な径の下限は０．３ｍｍ程度で
ある。しかも、微小径の先端をもつ蒸気取出し管６で
は、加熱による僅かな変形によっても金属蒸気量が大き
く変動し、測定誤差の発生原因となる。このように、蒸
気取出し管６の管形状変更で金属蒸気量を抑制すること
には限界があり、蒸気量測定室７に流入する金属蒸気量
を少なくすることが困難である。本発明は、このような
問題を解消すべく案出されたものであり、測定光に至る
金属蒸気の一部を窒素ガスに随伴させて測定室から排出
することにより、案内ダクト内の金属蒸気量変化に遅れ
がない流量で金属蒸気を蒸気量測定室に流入させ、吸光
度が飽和する蒸気量よりも十分少ない蒸気量範囲で金属
蒸気量を高精度で且つ即応性良く測定することを目的と
する。
みを小径化することにより抑制される。しかし、この方
法では、蒸気取出し管６の先端径を微小にする必要があ
るが、工業的に制作可能な径の下限は０．３ｍｍ程度で
ある。しかも、微小径の先端をもつ蒸気取出し管６で
は、加熱による僅かな変形によっても金属蒸気量が大き
く変動し、測定誤差の発生原因となる。このように、蒸
気取出し管６の管形状変更で金属蒸気量を抑制すること
には限界があり、蒸気量測定室７に流入する金属蒸気量
を少なくすることが困難である。本発明は、このような
問題を解消すべく案出されたものであり、測定光に至る
金属蒸気の一部を窒素ガスに随伴させて測定室から排出
することにより、案内ダクト内の金属蒸気量変化に遅れ
がない流量で金属蒸気を蒸気量測定室に流入させ、吸光
度が飽和する蒸気量よりも十分少ない蒸気量範囲で金属
蒸気量を高精度で且つ即応性良く測定することを目的と
する。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の蒸着めっき用金
属蒸気量測定方法は、その目的を達成するため、金属蒸
発源から被めっき鋼帯に金属蒸気を導く案内フード内に
一端が開口し、他端が蒸気量測定室内に開口した蒸気取
出し管を介して案内フードから蒸気量測定室に金属蒸気
を導き、蒸気量測定室に送り込まれた金属蒸気流に直交
して窒素ガスを蒸気量測定室に導入し、導入した窒素ガ
スと共に金属蒸気の大半を排出し、残りの金属蒸気に測
定光を照射し、金属蒸気に吸収された光量から金属蒸気
量を求めることを特徴とする。この方法で使用する測定
装置は、金属蒸発源から被めっき鋼帯に金属蒸気を導く
案内フード内に一端が開口し、他端が蒸気量測定室内に
開口した蒸気取出し管と、蒸気量測定室に送り込まれる
金属蒸気に直交して窒素ガスを蒸気量測定室に送り込む
窒素ガス導入管と、導入された窒素ガスを金属蒸気の大
半と共に排出する真空ポンプに接続された排気管と、金
属蒸気に吸収される波長をもつ測定光を出射する光源
と、金属蒸気を照射した後の測定光を受光する検知器と
を備えており、窒素ガスと共に排出された後に残る金属
蒸気に吸収された光量から金属蒸気量を求めることを特
徴とする。窒素ガスと共に金属蒸気の大半を測定室から
排出するための真空ポンプに接続された排気管は、特に
本発明を制約するものではないが、窒素ガス導入管が開
口している蒸気量測定室の側壁に対向する側壁に開口さ
せることが好ましい。蒸気量測定室には、それぞれ複数
の窒素ガス導入管及び排気管を設けることができる。蒸
気量測定室の真空度は、案内ダクト内の金属蒸気圧より
も低く維持する。具体的には、０．００１〜０．５トー
ルに維持することが好ましい。
属蒸気量測定方法は、その目的を達成するため、金属蒸
発源から被めっき鋼帯に金属蒸気を導く案内フード内に
一端が開口し、他端が蒸気量測定室内に開口した蒸気取
出し管を介して案内フードから蒸気量測定室に金属蒸気
を導き、蒸気量測定室に送り込まれた金属蒸気流に直交
して窒素ガスを蒸気量測定室に導入し、導入した窒素ガ
スと共に金属蒸気の大半を排出し、残りの金属蒸気に測
定光を照射し、金属蒸気に吸収された光量から金属蒸気
量を求めることを特徴とする。この方法で使用する測定
装置は、金属蒸発源から被めっき鋼帯に金属蒸気を導く
案内フード内に一端が開口し、他端が蒸気量測定室内に
開口した蒸気取出し管と、蒸気量測定室に送り込まれる
金属蒸気に直交して窒素ガスを蒸気量測定室に送り込む
窒素ガス導入管と、導入された窒素ガスを金属蒸気の大
半と共に排出する真空ポンプに接続された排気管と、金
属蒸気に吸収される波長をもつ測定光を出射する光源
と、金属蒸気を照射した後の測定光を受光する検知器と
を備えており、窒素ガスと共に排出された後に残る金属
蒸気に吸収された光量から金属蒸気量を求めることを特
徴とする。窒素ガスと共に金属蒸気の大半を測定室から
排出するための真空ポンプに接続された排気管は、特に
本発明を制約するものではないが、窒素ガス導入管が開
口している蒸気量測定室の側壁に対向する側壁に開口さ
せることが好ましい。蒸気量測定室には、それぞれ複数
の窒素ガス導入管及び排気管を設けることができる。蒸
気量測定室の真空度は、案内ダクト内の金属蒸気圧より
も低く維持する。具体的には、０．００１〜０．５トー
ルに維持することが好ましい。
【０００７】
【実施の形態】本発明に従った蒸気量測定室は、図３に
示すように、蒸気取出し管６から蒸気量測定室７に流入
する金属蒸気３の流れに直交するように、蒸気量測定室
７の側壁に開口した窒素ガス導入管１４から窒素ガス１
５を送り込んでいる。窒素ガス導入管１４が開口する側
壁に対向する側壁には、真空ポンプ８に接続された排気
管１６が開口している。このように窒素ガス導入管１４
及び排気管１６を備えた測定室７では、蒸気取出し管６
から送り込まれた金属蒸気３は、大半が窒素ガス１５と
共に排気管１６から測定室７外に排出される。そのた
め、測定光９に到達する金属蒸気３の量は、蒸気取出し
管６から送り込まれた量に比較して僅かなものとなり、
飽和状態になる金属蒸気量以下での測定が可能になる。
蒸気量測定室７には、図４に示すように複数の窒素ガス
導入管１４1 ，１４2及び排気管１６1 ，１６2 を設け
ることができる。この場合、蒸気取出し管６から測定室
７に送り込まれた金属蒸気３は、窒素ガス導入管１４
1 ，１４2 から送り込まれる窒素ガス１５1 ，１５2 に
よる二段階の排出作用を受ける。そのため、測定光９に
至る金属蒸気３の量が大幅に少なくなり、測定精度が向
上する。
示すように、蒸気取出し管６から蒸気量測定室７に流入
する金属蒸気３の流れに直交するように、蒸気量測定室
７の側壁に開口した窒素ガス導入管１４から窒素ガス１
５を送り込んでいる。窒素ガス導入管１４が開口する側
壁に対向する側壁には、真空ポンプ８に接続された排気
管１６が開口している。このように窒素ガス導入管１４
及び排気管１６を備えた測定室７では、蒸気取出し管６
から送り込まれた金属蒸気３は、大半が窒素ガス１５と
共に排気管１６から測定室７外に排出される。そのた
め、測定光９に到達する金属蒸気３の量は、蒸気取出し
管６から送り込まれた量に比較して僅かなものとなり、
飽和状態になる金属蒸気量以下での測定が可能になる。
蒸気量測定室７には、図４に示すように複数の窒素ガス
導入管１４1 ，１４2及び排気管１６1 ，１６2 を設け
ることができる。この場合、蒸気取出し管６から測定室
７に送り込まれた金属蒸気３は、窒素ガス導入管１４
1 ，１４2 から送り込まれる窒素ガス１５1 ，１５2 に
よる二段階の排出作用を受ける。そのため、測定光９に
至る金属蒸気３の量が大幅に少なくなり、測定精度が向
上する。
【０００８】図３，４では、測定室７の側壁に排気管１
６，１６1 ，１６2 が開口する位置を、蒸気取出し管６
の延長線を中心として窒素ガス導入管１４，１４1 ，１
４2の開口位置と対称に設定している。しかし、この対
称位置に拘束されるものではなく、それぞれの窒素ガス
導入管１４，１４1 ，１４2 から送り込まれた窒素ガス
１５，１５1 ，１５2 が効率よく排気される限り、排気
管１６，１６1 ，１６ 2 の開口位置を任意に設定するこ
とができる。また、蒸気量測定室７に臨む蒸気取出し管
６の先端に、図５に示すように小径のガス流通孔が形成
された流入管１７を装着しても良い。蒸気量測定室７に
送り込まれる金属蒸気３の流量が流入管１７によって絞
り込まれ、窒素ガス１５，１５1 ，１５2 による金属蒸
気３の排出と相俟つて、測定光９に到達する金属蒸気量
を一層少なくする。
６，１６1 ，１６2 が開口する位置を、蒸気取出し管６
の延長線を中心として窒素ガス導入管１４，１４1 ，１
４2の開口位置と対称に設定している。しかし、この対
称位置に拘束されるものではなく、それぞれの窒素ガス
導入管１４，１４1 ，１４2 から送り込まれた窒素ガス
１５，１５1 ，１５2 が効率よく排気される限り、排気
管１６，１６1 ，１６ 2 の開口位置を任意に設定するこ
とができる。また、蒸気量測定室７に臨む蒸気取出し管
６の先端に、図５に示すように小径のガス流通孔が形成
された流入管１７を装着しても良い。蒸気量測定室７に
送り込まれる金属蒸気３の流量が流入管１７によって絞
り込まれ、窒素ガス１５，１５1 ，１５2 による金属蒸
気３の排出と相俟つて、測定光９に到達する金属蒸気量
を一層少なくする。
【０００９】このようにして減量された金属蒸気３が測
定光９に到達するため、吸光度が飽和状態になることな
く、金属蒸気３の量に応じた吸光度変化が測定される。
そのため、吸光度の測定値をもって金属蒸気３の流量を
知ることができる。この金属蒸気３の流量が案内ダクト
４を通過する金属蒸気３の流量に密接な相関性をもって
いるので、結果的には案内ダクト４を通過する金属蒸気
３の流量が正確に測定される。しかも、蒸気量調整用シ
ャッター１３の近くに金属蒸気３のサンプリング箇所が
設定されるため、測定結果に応じて信頼性の高い蒸気量
制御が可能になる。また、原子吸光法による測定である
ため、測定に要する時間も短く、高い応答性で案内ダク
ト４を通過する金属蒸気３の流量が目標値に調整され
る。
定光９に到達するため、吸光度が飽和状態になることな
く、金属蒸気３の量に応じた吸光度変化が測定される。
そのため、吸光度の測定値をもって金属蒸気３の流量を
知ることができる。この金属蒸気３の流量が案内ダクト
４を通過する金属蒸気３の流量に密接な相関性をもって
いるので、結果的には案内ダクト４を通過する金属蒸気
３の流量が正確に測定される。しかも、蒸気量調整用シ
ャッター１３の近くに金属蒸気３のサンプリング箇所が
設定されるため、測定結果に応じて信頼性の高い蒸気量
制御が可能になる。また、原子吸光法による測定である
ため、測定に要する時間も短く、高い応答性で案内ダク
ト４を通過する金属蒸気３の流量が目標値に調整され
る。
【００１０】
【実施例】Ｚｎ，Ｍｇ，Ｚｎの順に蒸着めっきした蒸着
Ｚｎ−Ｍｇめっき鋼板の製造に本発明を適用した実施例
を説明する。この場合に形成されるめっき層Ｌは、鋼板
の保有熱によってＺｎ及びＭｇが相互拡散し、下地鋼の
上にＭｇ：０．５重量％以下のＺｎ層，Ｍｇ：２〜２０
重量％のＺｎ−Ｍｇ層及びＭｇ：０．５重量％以下のＺ
ｎ層が順次形成された多層構造をもっている。この蒸着
Ｚｎ−Ｍｇめっき鋼板は、めっき層中のＭｇ量に応じて
特性が大きく変化する。そのため、Ｍｇ付着量の制御が
特に重要となる。そこで、図５に示すように、径０．５
ｍｍ，長さ１０ｍｍの流入管１７を先端に取り付けた径
６ｍｍ，長さ３ｍの蒸気取出し管６により、案内ダクト
４（図１）と蒸気量測定室７の内部を連通させた。ま
た、蒸気取出し管６から蒸気量測定室７に送り込まれる
金属蒸気３の流入方向に直交して窒素ガス導入管１４を
蒸気量測定室７の一方の側壁に開口させ、蒸気量測定室
７の他方の側壁に排気管１６を開口させた。
Ｚｎ−Ｍｇめっき鋼板の製造に本発明を適用した実施例
を説明する。この場合に形成されるめっき層Ｌは、鋼板
の保有熱によってＺｎ及びＭｇが相互拡散し、下地鋼の
上にＭｇ：０．５重量％以下のＺｎ層，Ｍｇ：２〜２０
重量％のＺｎ−Ｍｇ層及びＭｇ：０．５重量％以下のＺ
ｎ層が順次形成された多層構造をもっている。この蒸着
Ｚｎ−Ｍｇめっき鋼板は、めっき層中のＭｇ量に応じて
特性が大きく変化する。そのため、Ｍｇ付着量の制御が
特に重要となる。そこで、図５に示すように、径０．５
ｍｍ，長さ１０ｍｍの流入管１７を先端に取り付けた径
６ｍｍ，長さ３ｍの蒸気取出し管６により、案内ダクト
４（図１）と蒸気量測定室７の内部を連通させた。ま
た、蒸気取出し管６から蒸気量測定室７に送り込まれる
金属蒸気３の流入方向に直交して窒素ガス導入管１４を
蒸気量測定室７の一方の側壁に開口させ、蒸気量測定室
７の他方の側壁に排気管１６を開口させた。
【００１１】この状態で蒸発源１から案内ダクト４を経
て被めっき鋼帯５に金属蒸気３を送り、案内ダクト４を
流れる金属蒸気３の一部を流量１×１０-6〜１×１０-3
ｇ／ｍ2 ・秒で蒸気取出し管６から蒸気量測定室７に送
り込んだ。また、窒素ガス導入管１４から流量１×１０
-2ｇ／ｍ2 ・秒の一定流量で窒素ガス１５を蒸気量測定
室７に送り込み、金属蒸気３の大半と共に１×１０-2ｇ
／ｍ2 ・秒の一定流量で真空ポンプ８により排気した。
蒸気量測定室７内に送り込む窒素ガス流量及び真空ポン
プ８で排気する流量は、蒸気量測定室７内の真空度によ
り定まる。蒸気量測定室７内に送り込む窒素ガス１５の
流量及び真空ポンプ８で排気される流量が多いほど、測
定光９を通過する金属蒸気３の量が少なくなる。
て被めっき鋼帯５に金属蒸気３を送り、案内ダクト４を
流れる金属蒸気３の一部を流量１×１０-6〜１×１０-3
ｇ／ｍ2 ・秒で蒸気取出し管６から蒸気量測定室７に送
り込んだ。また、窒素ガス導入管１４から流量１×１０
-2ｇ／ｍ2 ・秒の一定流量で窒素ガス１５を蒸気量測定
室７に送り込み、金属蒸気３の大半と共に１×１０-2ｇ
／ｍ2 ・秒の一定流量で真空ポンプ８により排気した。
蒸気量測定室７内に送り込む窒素ガス流量及び真空ポン
プ８で排気する流量は、蒸気量測定室７内の真空度によ
り定まる。蒸気量測定室７内に送り込む窒素ガス１５の
流量及び真空ポンプ８で排気される流量が多いほど、測
定光９を通過する金属蒸気３の量が少なくなる。
【００１２】案内ダクト４中のＭｇ蒸気量変化に対応す
る吸光度の変化を調査したところ、図６に示すように
０．１３〜０．３０の範囲で変化する吸光度が測定され
た。他方、窒素ガスを導入しない以外は同じ条件下で吸
光度の変化を調査したところ、吸光度の変化は、０．３
４〜０．３５の狭い範囲に止まっていた。この対比から
明らかなように、窒素ガスの導入・排出により吸光度の
変化範囲が大きくなり、換言すれば案内ダクト４を通過
する金属蒸気３の流量をより精度良く測定できることが
判る。次いで、連続蒸着めっきラインでＭｇ蒸着を単独
で実施し、目標付着量を変化させた場合の応答性を調査
した。図７の調査結果にみられるように、窒素ガス１５
の導入・排出により金属蒸気３の大半を蒸気量測定室７
から排出した場合でも、高い応答性でめっき付着量を制
御できた。しかも、目標付着量に対する一致性は、窒素
ガスの導入・排出がない場合に比較して格段に高くなっ
ていることが確認された。
る吸光度の変化を調査したところ、図６に示すように
０．１３〜０．３０の範囲で変化する吸光度が測定され
た。他方、窒素ガスを導入しない以外は同じ条件下で吸
光度の変化を調査したところ、吸光度の変化は、０．３
４〜０．３５の狭い範囲に止まっていた。この対比から
明らかなように、窒素ガスの導入・排出により吸光度の
変化範囲が大きくなり、換言すれば案内ダクト４を通過
する金属蒸気３の流量をより精度良く測定できることが
判る。次いで、連続蒸着めっきラインでＭｇ蒸着を単独
で実施し、目標付着量を変化させた場合の応答性を調査
した。図７の調査結果にみられるように、窒素ガス１５
の導入・排出により金属蒸気３の大半を蒸気量測定室７
から排出した場合でも、高い応答性でめっき付着量を制
御できた。しかも、目標付着量に対する一致性は、窒素
ガスの導入・排出がない場合に比較して格段に高くなっ
ていることが確認された。
【００１３】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明において
は、蒸気量測定室に送り込まれる金属蒸気の一部を窒素
ガスに載せて蒸気量測定室から排気し、測定光に到達す
る蒸気量を吸光度が飽和する量よりも十分少ない量に減
少させている。これにより、金属蒸気による吸光度、ひ
いては案内ダクトを通過する金属蒸気量を高精度で測定
できる。しかも、案内ダクトを通過する金属蒸気の流量
変化に即応して測定光に到達する蒸気量が変化するた
め、測定値は、高い応答性で案内ダクトを通過する金属
蒸気量を表す値となる。このようにして得られた測定値
に基づき被めっき鋼帯に至る金属蒸気量を制御すると
き、目標付着量に対して高い一致性でめっき付着量が制
御され、品質安定性に優れた蒸着めっき鋼板が製造され
る。
は、蒸気量測定室に送り込まれる金属蒸気の一部を窒素
ガスに載せて蒸気量測定室から排気し、測定光に到達す
る蒸気量を吸光度が飽和する量よりも十分少ない量に減
少させている。これにより、金属蒸気による吸光度、ひ
いては案内ダクトを通過する金属蒸気量を高精度で測定
できる。しかも、案内ダクトを通過する金属蒸気の流量
変化に即応して測定光に到達する蒸気量が変化するた
め、測定値は、高い応答性で案内ダクトを通過する金属
蒸気量を表す値となる。このようにして得られた測定値
に基づき被めっき鋼帯に至る金属蒸気量を制御すると
き、目標付着量に対して高い一致性でめっき付着量が制
御され、品質安定性に優れた蒸着めっき鋼板が製造され
る。
【図１】 本発明者等が先に提案しためっき付着量制御
装置
装置
【図２】 同じく原子吸光分析法で金属蒸気の吸光度を
測定する装置
測定する装置
【図３】 本発明に従って窒素ガスで金属蒸気の大半を
排気する蒸気量測定室
排気する蒸気量測定室
【図４】 複数の窒素ガス導入管及び真空ポンプを備え
た蒸気量測定室
た蒸気量測定室
【図５】 実施例で採用した蒸気量測定室
【図６】 窒素ガスの導入・排出による金属蒸気の排出
が吸光度変化に及ぼす影響を示すグラフ
が吸光度変化に及ぼす影響を示すグラフ
【図７】 窒素ガスの導入・排出機構を備えた蒸気量測
定室で得られた測定値に基づき制御した付着量の目標付
着量に対するハンチングを示すグラフ
定室で得られた測定値に基づき制御した付着量の目標付
着量に対するハンチングを示すグラフ
１：蒸発源 ２：蒸発金属 ３：金属蒸気 ４：
案内ダクト ５：被めっき鋼帯 ６：蒸気取出し管
７：蒸気量測定室 ８，８1 ，８2 ：真空ポンプ
９：測定光 １０：光源 １１：検知器 １
２：付着量制御装置 １３：蒸気量調整用シャッター
１４，１４1 ，１４2 ：窒素ガス導入管 １５，
１５1 ，１５2 ：窒素ガス １６，１６1 ，１６2 ：
排気管 １７：流入管
案内ダクト ５：被めっき鋼帯 ６：蒸気取出し管
７：蒸気量測定室 ８，８1 ，８2 ：真空ポンプ
９：測定光 １０：光源 １１：検知器 １
２：付着量制御装置 １３：蒸気量調整用シャッター
１４，１４1 ，１４2 ：窒素ガス導入管 １５，
１５1 ，１５2 ：窒素ガス １６，１６1 ，１６2 ：
排気管 １７：流入管
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成９年４月８日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００３
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００３】特願平８−９９３１４号で提案した方法
は、図１に示すように蒸発源１の蒸発金属２を金属蒸気
３とし、案内ダクト４を介して金属蒸気３を被めっき鋼
帯５に導く。このとき、案内ダクト４を通過する金属蒸
気３の一部を、所定温度に加熱保持した蒸気取出し管６
から取り出し、蒸気量測定室７に導く。案内ダクト４か
ら蒸気量測定室７に導かれる金属蒸気３の量は、真空ポ
ンプ８で減圧されている蒸気量測定室７の雰囲気圧と案
内ダクト４の金属蒸気圧との圧力差に応じて変わる。蒸
気量測定室７では、図２に示すように、金属蒸気３に吸
収される特定の波長をもつ測定光９を出射するホロカソ
ードランプを光源１０として使用し、光源１０の反対側
に検知器１１として光電子増倍管を配置している。蒸気
取出し管６から導入した金属蒸気３に測定光９を照射す
ると原子吸光が発生し、金属蒸気３に吸収されない測定
光９が検知器１１に到達する。したがって、検知器１１
による測定結果から金属蒸気３に吸収された光量、すな
わち吸光度が判る。吸光度の測定値は付着量制御装置１
２に入力される。付着量制御装置１２は、吸光度の測定
値から金属蒸気量を演算し、蒸気量調整用シャッター１
３の開度を変更する制御信号としてシャッター１３に出
力する。この方法では、金属蒸気３の測定位置がシャッ
ター１３の近傍であるため、即応性に優れた付着量制御
が可能である。複層めっきの付着量測定においても、そ
れぞれの金属を単独で測定することにより、Ｘ線回折法
に比較して高精度の測定が可能となる。
は、図１に示すように蒸発源１の蒸発金属２を金属蒸気
３とし、案内ダクト４を介して金属蒸気３を被めっき鋼
帯５に導く。このとき、案内ダクト４を通過する金属蒸
気３の一部を、所定温度に加熱保持した蒸気取出し管６
から取り出し、蒸気量測定室７に導く。案内ダクト４か
ら蒸気量測定室７に導かれる金属蒸気３の量は、真空ポ
ンプ８で減圧されている蒸気量測定室７の雰囲気圧と案
内ダクト４の金属蒸気圧との圧力差に応じて変わる。蒸
気量測定室７では、図２に示すように、金属蒸気３に吸
収される特定の波長をもつ測定光９を出射するホロカソ
ードランプを光源１０として使用し、光源１０の反対側
に検知器１１として光電子増倍管を配置している。蒸気
取出し管６から導入した金属蒸気３に測定光９を照射す
ると原子吸光が発生し、金属蒸気３に吸収されない測定
光９が検知器１１に到達する。したがって、検知器１１
による測定結果から金属蒸気３に吸収された光量、すな
わち吸光度が判る。吸光度の測定値は付着量制御装置１
２に入力される。付着量制御装置１２は、吸光度の測定
値から金属蒸気量を演算し、蒸気量調整用シャッター１
３の開度を変更する制御信号としてシャッター１３に出
力する。この方法では、金属蒸気３の測定位置がシャッ
ター１３の近傍であるため、即応性に優れた付着量制御
が可能である。複層めっきの付着量測定においても、そ
れぞれの金属を単独で測定することにより、Ｘ線回折法
に比較して高精度の測定が可能となる。
Claims (5)
- 【請求項１】 金属蒸発源から被めっき鋼帯に金属蒸気
を導く案内フード内に一端が開口し、他端が蒸気量測定
室内に開口した蒸気取出し管を介して案内フードから蒸
気量測定室に金属蒸気を導き、蒸気量測定室に送り込ま
れた金属蒸気流に直交して窒素ガスを蒸気量測定室に導
入し、導入した窒素ガスと共に金属蒸気の大半を排出
し、残りの金属蒸気に測定光を照射し、金属蒸気に吸収
された光量から金属蒸気量を求める蒸着めっき用金属蒸
気量の測定方法。 - 【請求項２】 蒸気量測定室の一側から窒素ガスを導入
し、相対向する他側から窒素ガス及び金属蒸気の大半を
排出する請求項１記載の蒸着めっき用金属蒸気量の測定
方法。 - 【請求項３】 金属蒸発源から被めっき鋼帯に金属蒸気
を導く案内フード内に一端が開口し、他端が蒸気量測定
室内に開口した蒸気取出し管と、蒸気量測定室に送り込
まれる金属蒸気に直交して窒素ガスを蒸気量測定室に送
り込む窒素ガス導入管と、導入された窒素ガスを金属蒸
気の大半と共に排出する真空ポンプに接続された排気管
と、金属蒸気に吸収される波長をもつ測定光を出射する
光源と、金属蒸気を照射した後の測定光を受光する検知
器とを備え、窒素ガスと共に排出された後に残る金属蒸
気に吸収された光量から金属蒸気量を求める蒸着めっき
用金属蒸気量の測定装置。 - 【請求項４】 窒素ガス導入管及び排気管が蒸気量測定
室の相対向する側壁にそれぞれ開口している請求項３記
載の蒸着めっき用金属蒸気量の測定装置。 - 【請求項５】 複数の窒素ガス導入管及び排気管を備え
ている請求項３又は４記載の蒸着めっき用金属蒸気量の
測定装置。
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9028762A JPH10219448A (ja) | 1997-02-13 | 1997-02-13 | 蒸着めっき用金属蒸気量の測定方法及び測定装置 |
| TW086103499A TW340876B (en) | 1996-03-27 | 1997-03-20 | Method and apparatus for controlling the deposition amount of a plating metal as well as method and apparatus for measuring the amount of a metal vapor |
| US08/822,433 US6060109A (en) | 1996-03-27 | 1997-03-21 | Atomic absorption analysis for measuring and controlling the amount of a metal vapor in vapor deposition coating line and apparatus therefor |
| CA002200667A CA2200667A1 (en) | 1996-03-27 | 1997-03-21 | Atomic absorption analysis for measuring and controlling the amount of a metal vapor in vapor deposition coating line and apparatus therefor |
| EP97105152A EP0798553A1 (en) | 1996-03-27 | 1997-03-26 | Atomic absorption analysis for measuring and controlling the amount of a metal vapor in vapor deposition coating line and apparatus therefor |
| CN97103725A CN1167165A (zh) | 1996-03-27 | 1997-03-27 | 测控蒸汽沉淀镀涂生产线和设备中金属蒸汽量的原子吸收分析 |
| KR1019970010732A KR100208811B1 (ko) | 1996-03-27 | 1997-03-27 | 증착피복라인에서의 원자흡광법에 의한 금속증기량 측정 및 제어방법 및 장치 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9028762A JPH10219448A (ja) | 1997-02-13 | 1997-02-13 | 蒸着めっき用金属蒸気量の測定方法及び測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10219448A true JPH10219448A (ja) | 1998-08-18 |
Family
ID=12257429
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9028762A Withdrawn JPH10219448A (ja) | 1996-03-27 | 1997-02-13 | 蒸着めっき用金属蒸気量の測定方法及び測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10219448A (ja) |
-
1997
- 1997-02-13 JP JP9028762A patent/JPH10219448A/ja not_active Withdrawn
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20040511 |