JPS59155708A - 板厚自動制御装置の板厚測定方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、板厚自動制御装置の板厚測定方法、特に放射
線を利用して鋼板の板厚を直接測定する方法に関する。

〔従来技術〕

数問から２０鴫前後の鋼板の圧延には、多段方式の板厚
自動制御装置が用いられている。一般に行われている板
厚制御方法は、圧延機の最終段出側にＸ線などを利用し
た厚さ計を設置して直接板厚を測定する方法と、中間段
において圧延ロールのギャップから間接的に測定する方
法がある。そして得られた測定値を基に各段の圧延機に
それぞれ目標板厚を圧延する条件をフィードバックし、
最終段出側板厚を一定に押える方法がとられている。こ
のような圧延方法においては、各段の出側板厚を目標値
に制御する必要があるため、圧延中の板厚が制御情報と
して必要であるっ しかし、従来の前者の測定方法では最終段出側板厚の測
定であるため応答速度が遅く、また後者の測定方法は間
接的に求めるもので誤差が多く、いずれの方法でも精度
よく板厚を制御するには限界がある。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、上記した従来技術の欠点をなくシ、応
答速度が速くよシ正確な板厚測定が行える板厚自動制御
装置の板厚測定方法を提供するにある。

〔発明の概要〕

上記目的を達成すべく本発明は、中間段において鋼板を
直接測定するようにしたものである。中間段における直
接測定には、１０〜２５咽前後の板厚測定に適したエネ
ルギーを有し、かつ圧延機の間に設置できる小形の線源
が必要であるっこのため、線源として、ｔ７ｏＴｍ、　
５７Ｃ０、７５Ｓｅ、　＋６１１　Ｅｕ。

１５”Ｇｄｌおよび９０Ｓｒ−Ｐｂ　を用いるようにし
た。

第　　　１　　　表 これらの線源は、第１表に示すように異なる複数のエネ
ルギーの放射線を放出するものであるが、複数の放射線
を弁別して検出すると応答速度が遅くなるため、弁別す
ることなく一括して検出器にて１莢出される。異なる複
数のエネルギーの放射線を放出する線源を用いて板厚を
求める、場合の理論式は（１）式で示さ汎るっ Ｉ−■１０　ｅ−／’ｍ１　ｐχ十ｌ２ｏｅ−Ｐｍ２ｐ
Ｚ＋Ｉ３．、、、、、。

・・・・・・・・・（１） ここに、 Ｉ：鋼板があるときの放射線の強さ Ｉ＋０１１２０・・・：鋼板がないときのそれぞれの放
射線の強さ μ、１．μ、、２・・・：質量吸収係数で、それぞれの
放射線と鋼板とによって決ま る定数 ρ：原鋼板密度 χ：鋼板の厚さ である。

したがって、各放射線を弁別しないと鋼板の板厚を求め
ることができない。

しかるに本発明においては、（２）式に示すように単一
のエネルギーの放射滅とみなし、そのときのいわゆる線
源の質量吸収係数へを求めておき、イ則定するようにし
たものである。

１＝ｉｏｅ−””　　　　　　　・−・・・・−（２）
線源の質量吸収係数ｉは線源によって異なるが、例えば
１７０Ｔｍの場合は第１図に示すように板厚χの逆関数
で近似できる如く、全て板厚χの関数として表わすこと
ができる。したがって、線源の質量吸収係数へと板厚χ
との関係を上記（２）式に導入した理論式を用いれば、
複数の放射線を弁別することなく板厚測定が可能となる
。

尚、第１表に示した線源を用いて精度良く板厚測定を行
うためには、螢光減衰時間が短かく、高原子番号の物質
からなるシンチレータが好ましく、これは０８Ｆおよび
ＢａＦシンチレータ、あるいは有機螢光体に高原子番号
物質を混入したシンチレータで実現される。

〔発明の実施例〕

以下実施例によシ本発明の詳細な説明する。

第２，３図は本発明に係る基本的な方法の一例を示すも
ので、多段方式の圧延機１０Ａ〜ｌ０Ｇ（通常５〜７段
の圧延機が配置されている。）を通過する過程で鋼板１
２は徐々にうずく圧延され、最終段出側において数閣の
厚さになる。今、圧延機の中間段１０ＤとＩＯＥ間に厚
さ計１４が設置されている。圧延機の間には第３図に示
す如く鋼板１２のたるみを吸収するためのルーパー１６
が設けられており、鋼板１２はこのルーパー４で押し上
げられ一定の張力を維持するようになされている。厚さ
計１４の線源部４Ａよシ発した放射線は、鋼板１２を透
過して検出器１４Ｂに入射し、パルス潜号に変換さｎプ
リアンプ１８で増巾した後ディスクリミネータ２０でノ
イズ成分をカットし分周器２２で分周される。放射線法
で鋼板１２の厚さを高精度で測定するためには、検出器
１４Ｂに光電子増倍管が使用されるが、安定度を維持す
るため一般にゲイン補償がなされる。このため、プリア
ンプ１８の信号をもう一つのディスクリミネータ２４と
分周器２６で処理し、前記信号とを高圧制御回路２８に
入れ光藏子増倍管の印加電圧を制御し安定化がはかられ
る。分周器２２からのもう一方の信号は、カウンター３
０で計数された後演算処理装置３２であらかじめプログ
ラムされた手順にしたがい計数値から板厚を演算する。

この状態で測定される板厚は鋼板が傾斜しているため、
傾斜角をθとし、真の板厚をｔｏ１測定板厚をｔとする
と、 ｔｏ＝ｔ−褐θ　　　　　　・・・・・・・・・（３）
の関係となり、θが決まれば測定値に補正し真の板厚を
求めることができる。

したがって、ルーパー１６に直結されたルーパー角度発
信器３４の信号から鋼板１２の傾斜角を演算し角度補正
かり能となる。

具体的な面正方法例を次に説明する。

第４図は、鋼板２の傾斜角（θ′＋θ“）が一定で頑む
くがルーパー４を頂点として一定として扱える場合の例
で、ルーパー角度θＬより鋼板の傾斜角（θ′＋θ“）
は次の様に求められる。

ルーパー４の支点イからの距離ｍ、ｎは次式で求められ
る。

ｍ　＝　ｔＳｉｆｌθＬ　　　　　　　−−−＝＜４ン
ｎ＝ｔｃｏｓθ１・・・・・団・（ｓ）したがって、θ
“、θ′との関係は次式で表わされる。

ｎ　−）（ 一θ〃＝□　　　　　　　・・・・旧・・ＣＣ）ａ十ｍ （！ｆｆ）、（Ｃ）式から求める鋼板２の傾斜角をθと
すると次式で求めることができろう ・・・・・・・・・（９） したがってこのθをもとに前記（３）式で傾き補正を行
い、真の板厚が求められる。

第５図は、鋼板２が湾曲する場合の例である。

今、鋼板２の湾曲をｓｉｎ近似すると次のようになる。

ｙ　＝　ｆ　（ｘ）＝　ｈ　ｓｉｎｗ　ｘ　　　　　・
−・・−・−（りここでり、ｗは次のように表わされる
。

ｈ＝ｔｓｉｎθＬ　＋　ｒ　　Ｈ−−・・・（＋Ｑ）Ｗ
＝□　　　　　・・・・・・・・・（ＩＩ）２（ａ＋ｔ
ｃｍθＬ） Ａ点（厚さ測定位置を示す。）での座標は（ａ＋ｍ、ｆ
　（ａ十ｍ））となる。

Ａ点での鋼板の傾きは（々）式を微分して次式で求めら
れる。

ｙ’＝ｆ’（ｘ）＝　ｈｗｃｏｓｗｘ　　　　　　　＝
（１９−）したがってＡ点での傾きは次の様になる。

ｆ’（ａ−１−ｍ）＝ｈｗｃｏｓｗ（ａ−１−ｍ）　　
　−−−−・−・（１３）今、Ｘ　＝　ｆ’　（ａ十ｍ
　）　　とすると、＄６図よりθム＝ｔａｎ−’）（ したがって傾き補正後の真の板厚は次のように求められ
る。

ｔＱ＝ｔｃｏｓθ、　＝　ｔ　ｃｏｓ　（ｍ−’　Ｘ　
）＝　ｔ　ｃｏｓ　［ｔａｎ−１（ｈｗｃｏｓｗ　（ａ
−１−ｍ　）　）　］・・・・・・・・・（１腎） 尚、鋼板１２の（峻斜角は距離センサーを用いても測定
できる。

〔発明の効果〕

以上本発明によれば、異なる複数のエネルギーの放射線
を放出する線源を用い、中間段において鋼板の板厚を直
接測定するようにしたため、応答性が良くしかも正確な
板厚測定が可能となシ、板厚精度向上に大きな効果をも
たらすことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は１７°Ｔｍにおける鋼板板厚と質量吸収係数と
の関係を示す図、第２図は本発明になる厚さ計と圧延機
との関係を示す図、第３図は厚さ計の全体構成を示すブ
ロック図、第４図および第６図は板厚補正方法を示す説
明図である。 １０Ａ−１０Ｇ・・・圧延機、１２・・・鋼板、１４・
・・厚■１　図 ４田権板厚（寞広） ７２図 ソ３図 ４ ゛　譲４図 ３

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、圧延機を多段に設置して鋼板の圧延を行うものにお
   いて、異なる複数のエネルギーの放射線を放出する線源
   と、前記鋼板を透過した放射線の強さを検出する検出器
   とを、前記圧延機間に設置して鋼板の板厚を測定するよ
   うにし、この条件に基づいて圧延機の圧延条件を制御す
   るようにしたことを特徴とする板厚自動制御装置の板厚
   測定方法。