JPS61122503A - 鋼板の板厚測定方法 - Google Patents

鋼板の板厚測定方法

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JPS61122503A
JPS61122503A JP24565884A JP24565884A JPS61122503A JP S61122503 A JPS61122503 A JP S61122503A JP 24565884 A JP24565884 A JP 24565884A JP 24565884 A JP24565884 A JP 24565884A JP S61122503 A JPS61122503 A JP S61122503A
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JP
Japan
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thickness
plate
magnetic field
steel plate
plate thickness
Prior art date
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Pending
Application number
JP24565884A
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English (en)
Inventor
Ensuke Ishibashi
石橋 延介
Masahiko Morita
正彦 森田
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JFE Steel Corp
Original Assignee
Kawasaki Steel Corp
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Publication date
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  • Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)

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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は鋼板の板厚測定方法に係シ、特に鋼板に交流磁
場を印加した際、該鋼板を通過する磁束密度の時間変化
と板厚の関係よシ、該鋼板の板厚を測定する方法に関し
、鋼板の連続製造ラインに広く利用される。
〔従来の技術〕
鋼板製造ライン上でラインを停止することなく、鋼板長
手方向全体にわたシ板厚を測定することは、品質管理の
面よシ極めて重要なことである。そこで従来より鋼板製
造ライ/上で連続的に板厚を測定するための種々のセン
サーが考えられて来た。
これらのセンサーの主体はX線、rmなどの放射線を利
用するものであシ、例えば特開昭53−71851の如
く一1特定の放射線エネルギーを利用して板厚を求める
方法や、特開昭56−128603のように放射線ビー
ムを鋼板長手方向に長い偏平な断面に絞シ板厚を測定す
る方法などが開示されている。しかしながらこれらの放
射線を利用したセンサーは高価でおるばかシではなく、
立入禁止区域を設ける必要があるため広いスペースを必
要とする等の問題点がある。またこれらの放射線は圧延
ライン等の如く圧延油が多量にかかる場所や、水冷ライ
ンの如く冷却水がかかる場所では放射線の減衰量が大き
くな夛実際上は放射線を利用したセンサーの使用は不可
能である。
〔発明が解決しようとする問題点〕
本発明の目的は、上記従来技術の問題点を解決し、鋼板
製造ライン上で、ラインを停止させることなく、限られ
たスペースで、しかも圧延油や冷却水が多量にかかる場
所においても、安価で安全に鋼板長手方向全体の板厚を
測定することができる効果的な板厚測定方法を提供する
にある。
〔問題を解決するだめの手段および作用〕本発明の上記
目的は下記要旨の本発明によって達成される。本発明の
要旨は次のとおシである。
′h  すなわち、被測定鋼板に21(Z〜g□KHz
 範囲の周波数f(H2)の交流磁場を印加する段階と
、前記印加により前記鋼板に発生した交流磁場の誘導起
電力Iを測定する段階と、を有して成り下記(1)式に
よシ(2)式の範囲の板厚を測定することを特徴とする
鋼板の板厚測定方法である。
Xnt= kxinlJn(1−I)ドーin! −4
−k、 −= (1)0<1ぐ2s、a/4     
    ・・・・・・・・・(2)ただしく1) 、 
(21式において I=E/′E3E:板厚t(■)K
おける誘導起電力 Es:板厚2&3/η(、、)以上における誘導起電力 k1、k2:印加交流磁場の大きさおよび誘導起電力の
検出能力等より定まる定数 本発明者らは、鋼板の磁性を電a#導によシ研究中、鋼
板の板厚が変化することによ)発生する誘導起電力が変
化することを見出し、多くの実験を重ねて本発明を完成
するに至ったものである。
先ず、本発明者らの実験結果について説明する。
本発明者らは種々の板厚の異なる鋼板について、それぞ
れ第1図に示す如き装置によって測定を行った。すなわ
ち、板厚被測定鋼板lの下面よシ交流磁場発生装置2か
ら交流磁場を印加し、供試材鋼板1内を通って外部へ流
れ出る磁束量の時間変化を供試材鋼板1の下方に設けた
検出コイル3で電磁誘導によ)誘導起電力として求めた
。交流磁場を周波数50Hzで測定した誘導起電カニと
板厚tとの関係は第2図に示すとおりである。第2図よ
り明らかな如く、誘導起電カニは板厚りの増加と共に上
昇するが、板厚t6に至ると誘導起電力Iは飽和し一定
値となることが判明した。
この関係を回帰式で表わすためにJinlβn(1−4
1と1ntをプロットしたところ第3図の如く比例関係
を示すことが判明した。従って、板厚tは誘導起電力I
の関数として次の(1)式の如く表わすことができる。
1nt=に、1An(1−I) l+″に4− ・= 
−(IJただしks  、 k+  :定数 次に本発明者らは交流磁場発生装置2により交流磁場の
周波数fを変化させ誘導起電力■との関係を調査し第4
図を得た。第4図は誘導起電力■が飽和する板厚ts 
 と、交流磁場周波数fとの関係および工をOかも1.
0まで種々変化させた場合の板厚tと周波数fとの関係
を示す。これらの関係は次の(2)、(3)式の回帰式
で表わすことができる。
tl=28.3/η ・・・・・・・・・(2)t =
ks/η  ・・・・・・・・・(3)ただしに、:定
数 従って(1)式で定まる板厚TS以下の板厚の供試材に
おいては、板厚tは誘導起電カニと交流磁場周波数fに
よ、!0 (IJ 、 (37式から次の(4)式で表
わすことができる。
上記(4)式において、k、、に!は交流磁場発生装置
2および誘導起電力検出装置3の仕様や、これらの装置
と被測定鋼板1tでの距離等で定まる定数である。
次に本発明において被測定鋼板1の下面より交流磁場発
生装置2から印加する交流磁場の周波数を2Hz〜80
KHzと限定した理由について説明する。
板厚の厚い鋼板の板厚を測定するためには、より低周波
の交流磁場を印加する必要がある。しかし誘導起電力の
大きさは周波数の逆数に比例し、外乱を考慮すると周波
数が過度に低いと板厚測定が不可能になる。本発明者ら
の実験結果から周波数が2B2未満になると板厚の測定
が不可能であるので下限を2Hzとした。2Hz にて
測定し得る板厚の最大限は36mである。また周波数の
上限をB□KHzとしたのは、鋼板製造ラインにおいて
製造される最小板厚はほぼ0.1 wsであるので、こ
の板厚を測定し得る周波数80KH2をもって上限とし
たものである。
〔実施例〕
本発明による鋼板の板厚測定方法と従来のアメリシウム
rH厚さ計およびマイクロメーター測定とを併せ行い本
発明による測定精度を比較した。
第5図は熱延鋼板4の冷間圧延を行うタンデムミルの各
スタンド5−1 、5−2 、5−3 、5−4 。
5−5を示す。本発明の板厚測定装置5.A、5B。
L  6Cをタンデムミルの入側のA位置および出側の
C位置と、スタンド5−2とスタンド5−3の間のB位
置に、それぞれ1舎兄設置した。これらの板厚測定装置
6A、6B、6Cにはいずれも50Hzの交流磁場の発
振器を用いた。
一方、従来のアメリシウムγ線厚さ計7人、7B、7G
を上記A位置、B位置、C位置にそれぞれ1台ずつ設置
した。この測定比較−試験に用いられたタンデムミルで
は、B位置における板厚変動を矯正するため本発明の板
厚測定装置6Bもしくはγ線厚さ計7Bの板厚測定結果
をプロセスコンピューター8に入力しスタンド5−4の
油圧シリンダーの油圧変動として出力させ、スタンド°
5−4の圧延荷重を変化させながら圧延するフィート°
フォワードが可能である。従って板厚側1定装置6Bも
しくはγ線厚さ計7Bの板厚測定結果力≦、B位置にお
ける目標板厚よシ厚い場合は、スタンド5−4の圧延荷
重を増加させ、また目標板厚よシ薄い場合は、スタンド
5−4の圧延荷重を低下さ゛せる圧延が可能となる。
冷間圧延された鋼板はドライヤー9によシ完全に乾燥さ
せた後、本発明の板厚測定装置6Cおよ   1びγ線
厚さ計7Cによシ板厚測定を行うこととした。また同時
に該冷延鋼板ニジ10点サンプリングを行いマイクロメ
ーターを板厚を測定することとした。
本測定比較試験にはA1〜&4の4コイルの熱延鋼板4
を用いた。これらの熱延鋼板4はいずれも第1表に示す
如き同一成分であって、同一熱延条件の仕上圧延温度8
50℃、巻取温度550℃の板厚150mのものであっ
た。
これらの4コイルのうち、41コイルは従来どおシ板厚
測定によるフィード、フォワードを行わず、目標板厚0
.75 mまで圧延した。A2コイルはB位置の本発明
法による板厚測定結果からスタンド5−4の圧延荷重を
調整しながら目標板厚0.75団まで圧延し、屋3コイ
ルは従来のγ線厚さ計の板厚測定結果からスタンド5−
4の圧延荷重を調整し目標板厚0.75 wnまで圧延
した。A4コイルはスタンド5−1.5−2のみで圧延
しスタンド5−3以降の圧延を行わず目標板厚1.50
 smまで圧延した。
第6図(1)、(幻、 (Illは41 、A2.16
3の各コイルの全長にわ九る板厚測定結果であシ、第6
図(1)。
(1)、(Ill)はそれぞれ第5図におけるA位置、
B位置およびC位置の測定結果に対応する。第6図中、
実線は本発明による測定結果であシ、破線はγ線厚さ計
による測定結果、黒丸はマイクロメーターによる板厚測
定値を示す。また第6図(litJ中の2本の1点破線
は製品の許容寸法範囲を示す。
第6図(りよシA位置におけるム1.42 、ム3各コ
イルのいずれにおいても、本発明法による板厚測定結果
とγ線厚さ計による測定結果は止o、oo s・噛以内
の測定精度で一致している。しかしながら第6図(II
)では従来のγ線厚さ計による測定結果は大きく振動し
、本発明法による板厚測定結果と一致し″ない。
第6図(11υはドライヤー9によシ圧延油を乾燥させ
た後の測定値であるが、本発明法による測定結果と、r
線厚さ計の測定結果およびマイクロメーターによる測定
結果とも0.005 +m以内の測定精度で一致してい
る。
また第6図(III)によると、製品寸法許容範囲内に
コイル全長が納っているのは、墓2コイルだけであり、
JPIA1コイルはコイルの両端が製品許容範囲外であ
シ、墓3コイルではコイル全長にわたシ板厚が変動し、
実際上は製品化は不可能であることが判明した。これは
B位置における本発明による測定法が、従来のγ線厚さ
計より正確に板厚を測定し、スタンド5−4の圧延荷重
も適切であったことを示すものである。
また第6図(1)で示すB位置において、r線厚さ計に
よる測定結果が大きく変動するのは、圧延時制板に圧延
油が多量に付着し、透過r線の減衰量が大きく変動する
ことによるものである。これに各   対し、本発明法
は鋼板を通過する磁束量を測定するので圧延油などの外
乱は一切受けないことを示している。
第7図(1) 、 (幻、(11υはそれぞれ應4コイ
ルの人。
B、C位置の測定結果である。ム4コイルはスタンド5
−3 、5−4 、5−5では圧延を行わないので、B
位置とC位置の板厚測定結果は一致しなければならない
。第7図よシ明らかな如く、本発明法による板厚測定結
果は、B位置の(幻と、C位置の(lit)とは完全に
一致しているが、γ線厚さ計ではB位置の(−)は変動
し圧延油の影響を明白に示している。
〔発明の効果〕
上記実施例よシ明らかな如く、本発明による鋼板の板厚
測定方法は、被測定鋼板に2H2〜80他範囲の周波数
の交流磁場を印加し、該鋼板に発生した交流磁場の誘導
起電力を測定することによシ容易に36mまでの板厚を
測定できる方法であって、次の如き効果゛を収める゛こ
とができた。
(イ) 本発明法によれば鋼板製造ライン上で、ライン
を停止することなく鋼板長手方向全体にわたシ板厚を測
定できる。
(ロ)鋼板圧延ラインにおける圧延油や冷却水の影響を
全く受けず、その測定精度はきわめて良好である。
(/1 本発明を実施する装置は限られた狭い場所でも
設置することができ、その設備費も安価である。
に)本発明による測定法は放射線等を使用しないので安
全であるほか、測定操作も簡単である。
(ホ)上記各効果によって鋼板の連続製造ラインにおけ
る品質管理を一段と向上させることができ丸。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明による鋼板の板厚測定方法を示す模式断
面図、第2図は本発明を得る実験における板厚と誘導起
電力の関係を示す線図、第3図は第2図におけるAnt
と111m(1−I) l  との関係を示す線図、第
4図は本発明を得る実験における誘導起電力■と、板厚
tと、周波数−f、との関係を示す線図、第5図は本発
明の実施例における鋼板の冷間圧延時における本発明法
と従来法との板厚測定比較試験における各測定位置を示
す模式断面図、第6図は第5図における板厚測定比較試
験における使用各コイルの板厚測定結果を対比する線図
、第7図は第5図における板厚測定比較試験における&
4コイルのA、B、C各側定位置における測定結果を示
す線図である。 1・・・被測定鋼板、  2・・・交流磁場発生装置3
・・・検出コイル、   4・・・熱延鋼板6 A 、
 6 B p s C・・・本発明による測定装置7A
、7B、7C−r線厚さ計 8・・・プロセスコンピユーp −1 9・・・ドライヤー 代理人 弁理士  中 路 武 雄 第3図 ム を 第4図 !nt

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)被測定鋼板に2Hz〜80KHz範囲の周波数f
    (Hz)の交流磁場を印加する段階と、前記印加により
    前記鋼板に発生した交流磁場の誘導起電力 I を測定す
    る段階と、を有して成り下記(1)式により(2)式の
    範囲の板厚tを測定することを特徴とする鋼板の板厚測
    定方法。 lnt=k_1ln|ln(1− I )|−[1/2]
    lnf+k_2・・・・・・(1) 0<t<28.3/√f・・・・・・・・・・・(2) ただし(1)、(2)式においてI=E/EsE:板厚
    t(mm)における誘導起電力 Es:板厚28.3/√f(mm)以上における誘導起
    電力 k_1、k_2:印加交流磁場の大きさおよび誘導起電
    力の検出能力等より定まる定数
JP24565884A 1984-11-20 1984-11-20 鋼板の板厚測定方法 Pending JPS61122503A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1998039621A1 (de) * 1997-03-05 1998-09-11 Vs Sensorik Gmbh Magnetischer messwertaufnehmer
CN103534551A (zh) * 2011-04-12 2014-01-22 本田技研工业株式会社 非破坏检查装置

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WO1998039621A1 (de) * 1997-03-05 1998-09-11 Vs Sensorik Gmbh Magnetischer messwertaufnehmer
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