JPS61270603A - 二層構造板材の板厚比測定方法 - Google Patents

二層構造板材の板厚比測定方法

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JPS61270603A
JPS61270603A JP11185285A JP11185285A JPS61270603A JP S61270603 A JPS61270603 A JP S61270603A JP 11185285 A JP11185285 A JP 11185285A JP 11185285 A JP11185285 A JP 11185285A JP S61270603 A JPS61270603 A JP S61270603A
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JP
Japan
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plate
thickness ratio
thickness
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layer structure
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JP11185285A
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English (en)
Inventor
Atsunori Uehara
上原 淳則
Hisashi Miura
恒 三浦
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JFE Steel Corp
Original Assignee
Kawasaki Steel Corp
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Publication date
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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、二層1(1造板材の板厚比測定方法に係り、
特に、組成が予め分析されていて電気抵抗率が既知であ
る二種類の金属よりなるクラツド板の板厚比をリアルタ
イムで測定(る際に用いるのに好適な、異種材質でなる
二層構造板4Aに電流を流し、該二層構造板材の電気抵
抗を測定して板厚比を測定する二層構造板材の板厚比測
定方法に関する。 [従来の技術) 一般に電気現象を利用した摩さ測定は汎用性があり、し
かも高精度である。この方法は、被測定物に電流を通じ
て、それによる電位分布、又は電気抵抗を測定して厚さ
を求めるものである。 実際には、現場にお(′Jる鋼板の板厚測定には、装置
が比較的簡単であること、操作が複雑でないこと等の理
由で電気抵抗法が広く利用されている。 この電気抵抗法による測定原理は、良導体の電気抵抗賄
が、その抵抗率や肉厚の)ηいによって変化覆ることに
基づいている。 測定方法は、第3図に示づ如く、一定電流を点電流電極
1.4から鋼板8に加え、別の電極2.3で電位差を求
めることにより抵抗値を求める方法を用いている。この
とき電極は、点電極とみなされる針状ヌは槍形のもので
ある。なお、図中の符号5は電流計、6は直流電源、7
は電圧計を示上記のような装置で、被覆層8Aの抵抗率
ρ0、母IFi 8 Bの抵抗率ρが既知である二種の
金属からなるクラッド根の二種金属の板厚比を測定する
場合、第3図に示づような焦電圧電極2.3間の電気抵
抗Rは、該焦電圧電極2.3間の距離aと被覆層8△の
厚さ7Nの関数として次式のように表わされる。 R= V /′I−ρo/′2π11/’a+4ダQ”
(1/′へ馬−2−@−”””’−で1丁−戸どネ1 −1 /’ i’ + (2’−k を丁”lj・・・
〈1)ここで、Q=(ρ−ρo ) / (ρ→−ρ0
)である。 上記(1)式から被覆層8Aの厚みtを求めるには、t
−/a、Q、ρα/ρ0(ραはρo1ρの影響を8慮
したみかけの抵抗率)をパラメータとして取り扱い、測
定で腎られたみかけの抵抗率ρユと既知であるQWを用
いて、複雑な形の前出(1)式から[を逆算しなければ
ならない。 (発明が解決しようとする問題点] 前記電気抵抗法による板厚測定方法を、鉄鋼等の高速圧
延ラインでの板厚測定に応用する場合、前記電(fi1
〜4の鋼板8への接触面圧を一定にすること、針状の電
極1〜4の接触によって鋼板8=3− の表面に疵か生じないこと、舶用(1〉式を高速度で演
算できること、等の条件が必要となる。 しかしながら、前記接触面圧や疵の問題は、電極1〜4
の機械的構造やその材質を工夫することで解決の可能性
があるが、前出(1)式を高速度で演算しようとする場
合には、演算ユニットの規模も大きくなり、余分な設備
投資が強いられるという問題点を有する。 [発明の目的] 本発明は、前記従来の問題点を解消でるべくなされたも
ので、異種材質でなる二層構造板材の板厚比を測定する
に際し、演算ユニットの規模を増大することなくその演
算を容易に且つ高速に行うことができる二層Jf4造板
祠の板厚比測定方法を提供することを目的とする。 [問題点をw1決するための手段] 本発明は、異種材質でなる二層構造板材に電流を流し、
該二s、ti造板材の電気抵抗を測定して板厚比を測定
覆る二層構造板材の板厚比測定方法において、行限な接
触面積をもつ電極を使用して、二層構造U、λ祠の片面
側二点間及び両面二点間の電気抵抗を測定し、該電気抵
抗の測定結果を、二層構造板材の各層の抵抗率と板厚と
の関係式に代入して、二つの板厚を未知数とした数式を
二つ得て、該二つの数式を連立させて解くことにより、
二つの板厚から板厚比を求めることににって、前記目的
を達成したものである。 又、本発明の実施態様は、前記二つの数式を連立させて
解くことにより板厚比を求めるに際し、二層構造板材の
板厚を下、二層構造板材の一方の層の厚さをし、二層構
造板材の一方の層の抵抗室をρ。、他方の層の抵抗率を
ρ、正方形とした電極の一辺の長さを1)、片面側二電
極間の距離を、eとしたとき、次式、 の関係から板厚比[/′Tを求めるようにしたものであ
る。 (11用) 以1(、本発明の作用を第1図及び第2図を参照し−C
説明−する。 二層構造(膜材としてのクラッド板100片面側二点間
の電気抵抗R1は、クラツド板10の板厚を−T、該ク
ララ1−1反10の被覆層10Aの厚さをt、その抵抗
率をρo1クラッド板10の母110Bの厚みを丁−1
、その抵抗率をρ、クラツド板10との接触面を正方形
とした電極18.20.26の一辺の長さをb、片面側
の二つの電極18.20間の距離を(としたとき、被覆
層10Aの電気抵抗ρ0βy1) jと、母層10Bの
電気抵抗ρ℃/l+(T−t)とを並列結合した場合の
電気抵抗と考えることができる。従って、二つの電気抵
抗を並列結合した場合の電気抵抗、即ち、クラッド4:
ti 10の片面側二点間の電気抵抗R1は、次式のよ
うに表わされる。 1  、’R+  =bt、□  ρ 0 ρ + 1
)   <  1−−1   )  /  ρ A・・
・(2) 又、クラッド(kloの両面二点間の電気抵抗R2は、
被?1J10Aの抵抗ρo t 、/i) 2と、母層
10Bの電気抵抗ρ(丁−1)  112@を直列結合
した場合の電気抵抗と考えることかできる。即ち、電極
18.26が有限断面積1)2をもつため;こ、一方の
電極から放たれた自由電子は、断面偵b2長さTの流束
となって他方の電極に達J−るど考えられるからである
。従って、二つの電気抵抗を直列結合した場合の電気抵
抗、即ち、クラツド板10の両面二点間電気抵抗R2は
、次式のように表わされる。 R2−ρ oj/N〕 2 +ρ (T−t  )  
/b  2−=・<3 )上記(2)、(3)式におい
て、各層10A、10Bの抵抗率ρ0、ρ、電極18.
20.26のクラツド板10との接触面寸法1)、片面
側の二つの!118.20間の距離℃は既知であり、又
、クラッド板100片面側二点間の電気抵抗R1及び両
面二点間の電気抵抗R2は測定により求められるため、
米!11]数はクラツド板10の板厚Tと被覆層10A
の厚さtとの二つであり、この二つの未知¥lT、tを
含んだ数式が二つ冑られることになる、。 このようにして得られた二つの板厚T、tを未知数どじ
た上記〈2)式、く3)式を連立させて解くことにより
、二つの板厚T、[から板厚比t//1を求める。 即ち、上記(2)式及び(3)式の電気抵抗を、未知数
t、Tについて整理すると、次のような行列式が得られ
る。 上記(4)式において、左辺の係数行列の逆行列を計綽
ツることにより、二種金属の板厚t、T及び板厚比t7
/Tを容易に求めることができる。 従って、クラツド板のような二層構造板材の板厚比を容
易に測定覆ることができるようになる。 この結果、前記板厚比を圧延機等の加工装置にフィード
バックすることにより、被覆層の厚み制御やクラツド板
の板/9制御が可能となり、被覆層の厚みを均一にする
ことができるようになる。従って、クラツド板の品質を
向上することができる。
【実施例】
以下、図面を参照して、本発明が採用された二層構造板
材としてのクラツド板10(板厚1、被頂層10Aの厚
みt)の板〜比t/′Tの測定装置の実施例を詳細に説
明ザる。 本実施例は、前出第1図及び第2図に示づ如く、クラツ
ド板10の片面側二点間の電気抵抗R1を測定する片面
側二点間電気抵抗測定装置12と、クラツド板10の両
面二点間の電気抵抗R2を測定覆る両面二点間電気抵抗
測定装置14と、前記電気抵抗mlll装定12.14
から得られる電気抵抗R1、R2、クラツド板10の被
覆層10A及び母層10Bの抵抗率ρ0、ρ、正方形の
電極18.20.26の一辺の長さb 、片面側二電極
間の距l1lIlβから、板厚比t/−「をリアルタイ
ムで算出する演算処理器16とで椙成される。 前記片面側二点間電気抵抗測定装置12は、クラツド板
10の幅方向に距離ρだけ離された、接触面形状が正方
形の二つの電極18.20と、該電極18.20を介し
クラツド板10に一定電流を流づ電流発生器22と、該
電流発生器22により両電極18.20間に電気を流し
たとき両電極18.20間に発生する電位差を測定する
電圧計24とで構成される。 又、前記両面二点間電気抵抗測定装置14は、クラツド
板10の厚さ方向にクラツド板10の厚さ分の距ITだ
け離された、接触面形状が正方形の二つの電極18.2
6と、該電極18.26を介しクラツド板10に一定電
流を流す電流発生器28と、該電流発生器28により両
電極18.26間に電気を流したとき両電極18.26
間に発生Jる電位差を測定する電圧計30とで構成され
る。 次に、本実施例の作用を説明でる。 まず、クラツド板10の片面側二点間の電気抵抗R1を
測定する。 即ち、クラツド板10の片面側の二つの電極18.20
をクラツド板10の表面に接触させ、該電極18.20
間の電圧を電圧計24によって測定覆る。このとき流れ
る電流は、電流発生器22によって一定とされているの
で、該電圧と電流とにより電気抵抗R1が求まる。 次に、クラツド板10の両面二点間の電気抵抗R2を測
定する。即ち、前記電極18.26をクラツド板10の
表裏面に接触させ、該電極18.26の間に一定電流を
電流発生器28により流し−C、両電極18.26間に
発生ずる電位差を電圧計30によって測定し、該電圧と
電流とにより、クラツド板10の両面二点間の電気抵抗
R2を求める。 前記演算処理器16では、上位コンピュータ32からの
抵抗率ρ0、ρ、電極18.20,26の接触面用法I
)、電極18.20間の距離℃、及び前記電気抵抗測定
装置12.14から得られる電気抵抗R+ 、R2に基
づいて、前出(4)式の関係から、クラツド板10の被
覆層10Aの厚さtとクラツド板10の扱厚丁と、(反
厚比【/′丁を求める。 なe、/ラッド板10の各層10A、10Bの抵抗率ρ
0、ρは、一般的に製鋼の段階でサンプルを採ることに
よってその組成が判明覆るので、それに対して抵抗率の
テーブルを作成しておくことで容易に求めることかでき
る。更に、温度と抵抗率との関係を予め求めておけば、
クラツド板10の電気抵抗R1,R2の測定と温度測定
とにより、圧延10の板厚比を知ることができる。 又、前記実施例においては、有限な接触面積をもつ電極
18.20.26の接触面形状を正方形としたが、本発
明はこれに限定されることなく、例えば、長方形として
もよい。 【発明の効果) 以−J二説明した通り、本発明によれば、簡単な計葬式
で二種金属よりなるクラツド板の板厚比をリアルタイム
で求めることができる。従って、演算器の規模も小さく
て演むので、設備コストを低減でき、又、鉄鋼等の圧延
ラインにおいて、一定距離搬送する毎に、搬送を止めて
クラツド板の上下から電+li+ Fクラッド板を挾ん
で電気抵抗を測定することで、オンラインで板厚比を測
定することか可能となる。これにより、例えば、この板
厚比測定結果を用いることにより、クラツド板の被覆層
の厚み制御も可能となり、本発明が被覆層の厚み制御に
d−3いて非常に重要な役割りを果ブことができる等の
優れた効果を有づ−る。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明が採用された二層構造板材の板厚比測
定装置の実施例の全体構成を示で、一部ブロック線図を
含む正面図、第2図は、同実施例で用いる電極の接触面
形状を示すだめの平面図、第3図は、点電極を用いた従
来の電気抵抗法による板厚測定装置の要部を示づ正面図
である。 10・・・クラツド板、 12.14・・・電気抵抗測定装置、 16・・・演算処理器、 18.20.26・・・電極、 22.28・・・電流発生器、 24.30・・・電圧計。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)異種材質でなる二層構造板材に電流を流し、該二
    層構造板材の電気抵抗を測定して板厚比を測定する二層
    構造板材の板厚比測定方法において、有限な接触面積を
    もつ電極を使用して、二層構造板材の片面側二点間及び
    両面二点間の電気抵抗を測定し、 該電気抵抗の測定結果を、二層構造板材の各層の抵抗率
    と板厚との関係式に代入して、二つの板厚を未知数とし
    た数式を二つ得て、 該二つの数式を連立させて解くことにより、二つの板厚
    から板厚比を求めることを特徴とする二層構造板材の板
    厚比測定方法。
  2. (2)前記二つの数式を連立させて解くことにより板厚
    比を求めるに際し、二層構造板材の板厚をT、二層構造
    板材の一方の層の厚さをt、二層構造板材の一方の層の
    抵抗率をρ_0、他方の層の抵抗率をρ、正方形とした
    電極の一辺の長さをb、片面側二電極間の距離をlとし
    たとき、次式、▲数式、化学式、表等があります▼ の関係から板厚比t/Tを求めるようにした特許請求の
    範囲第1項記載の二層構造板材の板厚比測定方法。
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Cited By (4)

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