JPS62276426A - Shape detector - Google Patents

Shape detector

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JPS62276426A
JPS62276426A JP11902886A JP11902886A JPS62276426A JP S62276426 A JPS62276426 A JP S62276426A JP 11902886 A JP11902886 A JP 11902886A JP 11902886 A JP11902886 A JP 11902886A JP S62276426 A JPS62276426 A JP S62276426A
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Japan
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displacement
measured
signal
external force
shape
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JP11902886A
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Katsuya Ueki
勝也 植木
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Mitsubishi Electric Corp
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Mitsubishi Electric Corp
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Abstract

PURPOSE:To detect a shape at a high response speed, in a shape detector applying external force to an object to be measured cyclically to detect the displacement quantity thereof, by removing the irregular vibration noise component of the object to be measured from the detected displacement quantity. CONSTITUTION:External force is cyclically applied to an object 1 to be measured by an external force applying device 4a and the displacement detection signal detected by a displacement detector 4b is inputted to a displacement quantity detection part 100. A first circuit consisting of a polarity change-over device 5, an integrating circuit 6 and a sample holding circuit 7 integrates displacement detection signals detected at every first period applying external force and at every second period applying no external force and subsequently samples the integrated value to detect the displacement quantity of the object to be measured. A second circuit consisting of HPF21, an integrator 22 and a sampling circuit 23 detects the irregular noise component of the object 1 to be measured. A device 24 of finite differences subtracts said noise component from the above mentioned displacement quantity. By this method, because the shape of the object to be measured can be obtained two times at every first and second periods, said shape can be detected at a high response speed.

Description

【発明の詳細な説明】 3、発明の詳細な説明 〔産業上の利用分野〕 この発明は薄鋼板の如き帯状体の幅方向における張力分
布を知ることによりその形状(平坦度)を検出する形状
検出装置に関する。
[Detailed Description of the Invention] 3. Detailed Description of the Invention [Field of Industrial Application] This invention is a method for detecting the shape (flatness) of a strip-shaped object such as a thin steel plate by knowing its tension distribution in the width direction. This invention relates to a detection device.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

一般に帯状体の冷間圧延に際し、その板厚精度と共に重
要なことは形状(平坦度ともいう)である。しかしなが
ら冷間圧延では圧延中高い張力をかけて圧延するので、
被圧延材即ち帯状体の弾性伸びの為にこの帯状体に例え
ば中伸び又は耳波等の平坦度不良が発生してもその変位
(凹凸)が減少または消失して検出できないのが普通で
ある。
In general, when cold rolling a strip, the shape (also called flatness) is important as well as the thickness accuracy. However, in cold rolling, high tension is applied during rolling, so
Due to the elastic elongation of the rolled material, i.e. the strip, even if a flatness defect such as medium elongation or ear waves occurs in this strip, the displacement (unevenness) is reduced or disappears and is usually undetectable. .

従って、上記の如く高い張力を付加した状態では帯状体
の平坦度不良部を直接検出することはできないが、この
帯状体の幅方向の張力分布を知ることにより間接的に形
状を検出できることは特公昭53−17071号に示さ
れるようによく知られている。
Therefore, while it is not possible to directly detect the flatness defects of the strip under high tension as described above, it is especially possible to indirectly detect the shape by knowing the tension distribution in the width direction of the strip. It is well known as shown in Publication No. 53-17071.

すなわち、平坦度の良くない部分は張力が弱(なるから
、張力分布から形状を知ることができるのである。
In other words, the tension is weak in areas with poor flatness (this is why the shape can be determined from the tension distribution).

第3図は、この種の従来の形状検出装置の一例を示すブ
ロック図である。
FIG. 3 is a block diagram showing an example of this type of conventional shape detection device.

1は被測定体即ち帯状体で、2は帯状体1に張力を印加
するための例えばデフレクタ−ロールの如き支持ロール
である。3は駆動信号発生器の1例としての矩形波発信
器、3aは増幅器である。
Reference numeral 1 denotes an object to be measured, that is, a strip-shaped body, and 2 denotes a support roll, such as a deflector roll, for applying tension to the strip-shaped body 1. 3 is a rectangular wave oscillator as an example of a drive signal generator, and 3a is an amplifier.

4は検出ヘッドで、帯状体1の幅方向に沿いかつ適宜の
係止手段により帯状体1の表面に適宜間隔をもって離隔
して設けられる。この検出へラド4は外力印加装置4a
と変位検出器4bで構成される。外力印加装置4aは、
帯状体1の幅方向に沿い断面コ字状の磁極Aに励磁コイ
ルBを設けた電磁石からなり、変位検出器4bは帯状体
1の幅方向に沿った基本部Cに複数筒の変位測定用電極
りを帯状体lの表面に臨ませて設け、かつ外力印加装置
4aと一体的に設けられる。
Reference numeral 4 denotes a detection head, which is provided along the width direction of the strip-shaped body 1 and spaced apart from the surface of the strip-shaped body 1 at appropriate intervals by appropriate locking means. This detection controller 4 is an external force applying device 4a.
and a displacement detector 4b. The external force applying device 4a is
It consists of an electromagnet in which an excitation coil B is provided on a magnetic pole A having a U-shaped cross section along the width direction of the strip 1, and a displacement detector 4b is provided at a base portion C along the width direction of the strip 1 for measuring the displacement of multiple tubes. The electrodes are provided facing the surface of the strip 1, and are provided integrally with the external force applying device 4a.

なお、変位検出器4bは外力印加装置4aと別体に設け
てもよく、また外力印加装置は上記の如く電磁石に限る
ものではなく、例えば圧縮空気の如き非接触で力の印加
が可能なものであればよ(、本願の目的を逸脱しない範
囲において任意の手段を採用することができるものであ
る。4Cは例えば静電容量−電圧変換器の如き変位変換
器であり、9は信号処理回路で、極性切替器5.積分回
路6゜サンプルホールド回路7および前記各装置5,6
゜7に連設せしめたタイミング発生回路8で構成され、
タイミング発生回路8は前記各装置5,6゜7および矩
形波発信器3にそれぞれ連設されている。信号処理回路
9は表示装置用制御装置10を介して、例えばCRTモ
ニターの如き表示装置11に連設される。また、信号処
理回路9はロールクラウン制御回路12を介しロールク
ラウン調整装置13へ連設することもできる。
Note that the displacement detector 4b may be provided separately from the external force applying device 4a, and the external force applying device is not limited to an electromagnet as described above, but may be a device capable of applying force without contact, such as compressed air. Any means may be adopted as long as it does not depart from the purpose of the present application. 4C is a displacement converter such as a capacitance-to-voltage converter, and 9 is a signal processing circuit. and a polarity switch 5, an integrating circuit 6, a sample hold circuit 7, and each of the above-mentioned devices 5, 6.
It is composed of a timing generation circuit 8 connected in series to ゜7,
The timing generating circuit 8 is connected to each of the devices 5, 6, 7 and the square wave oscillator 3, respectively. The signal processing circuit 9 is connected to a display device 11, such as a CRT monitor, via a display control device 10. Further, the signal processing circuit 9 can also be connected to the roll crown adjustment device 13 via the roll crown control circuit 12.

次に動作について説明する。まず矩形波発信器3で周期
Tcの矩形波を駆動信号として発生せしめる。次いでこ
の駆動信号を増幅器3aにおいて、増幅し、この増幅信
号を外力印加装置4aを介して帯状体1の表面に外力と
して印加し、帯状体1に変位P (x −t)を発生さ
せる。帯状体1の表面に発生した変位P (x −t)
は、変位検出器4bに設けた変位検出用電極りで該変位
を静電容量として検出され、信号変換器即ち静電容量−
電圧変換器である変位変換器4Cで電圧信号に変換させ
られる。
Next, the operation will be explained. First, the rectangular wave oscillator 3 generates a rectangular wave with a period Tc as a drive signal. Next, this drive signal is amplified in the amplifier 3a, and this amplified signal is applied as an external force to the surface of the strip 1 through the external force applying device 4a, thereby causing the strip 1 to generate a displacement P (x - t). Displacement P (x − t) generated on the surface of the strip 1
The displacement is detected as capacitance by the displacement detection electrode provided in the displacement detector 4b, and the signal converter, that is, the capacitance
It is converted into a voltage signal by a displacement converter 4C which is a voltage converter.

帯状体1の幅方向に沿って設けた複数個の変位検出用電
極りは、その対応する帯状体1の各部の変位をそれぞれ
同様に検出し、検出後に電圧信号に変換された信号は信
号処理回路9に入力される。
The plurality of displacement detection electrodes provided along the width direction of the strip 1 detect the displacement of each part of the strip 1 in the same way, and the signal converted into a voltage signal after detection is subjected to signal processing. It is input to circuit 9.

前記変位検出信号は極性切替器5で極性切替されたのち
、積分回路6に入力され、この積分回路6で矩形波周期
毎に積分される。これにより、張力信号以外の雑音が除
去され、帯状体1の各部の張力にかかわる部分のみが算
出されて、その積分値はサンプルホールド回路7に入力
され、サンプルホールドされる。タイミング発生回路8
は矩形波発信器3からの参照信号に基いて、極性切替器
5の極性切替タイミング、積分回路6のリセントタイミ
ング、およびサンプルホールド回路7のサンプルホール
ドタイミング等の各タイミングを制御する。サンプルホ
ールド回路7の出力は、表示装置用制御回路10を介し
て例えばCRTモニターの如き表示装置11に表示され
、オペレーターの監視に供せられると共に、形状調整の
ためのデータとして用いられる。
After the polarity of the displacement detection signal is switched by a polarity switch 5, the signal is input to an integrating circuit 6, where it is integrated for each rectangular wave period. As a result, noise other than the tension signal is removed, only the portions related to the tension of each part of the strip 1 are calculated, and the integral value thereof is input to the sample and hold circuit 7 and sampled and held. Timing generation circuit 8
Based on the reference signal from the rectangular wave oscillator 3, controls each timing such as the polarity switching timing of the polarity switch 5, the resent timing of the integrating circuit 6, and the sample hold timing of the sample hold circuit 7. The output of the sample and hold circuit 7 is displayed on a display device 11 such as a CRT monitor via a display control circuit 10, for monitoring by an operator, and used as data for shape adjustment.

また、被測定体即ち帯状体1の自動形状制御を行なう場
合は、サンプルホールド回路7の出力を表示系とは別に
自動制御系即ちロールクラウン制御回路12を介して、
ロールクラウン調整装置13に入力せしめることによっ
て目的を達することができる。
In addition, when performing automatic shape control of the object to be measured, that is, the strip-like object 1, the output of the sample hold circuit 7 is sent via an automatic control system, that is, a roll crown control circuit 12, separately from the display system.
The purpose can be achieved by providing input to the roll crown adjustment device 13.

なお、上記説明において駆動信号として矩形波信号を用
いた場合について述べたが、とくに矩形波信号に限るも
のでなく、例えばM系列信号、うンダム信号あるいは正
弦波信号等の信号波形を用いることもでき、かつこれら
の信号波形を採用する場合は、信号処理回路9における
極性切替器5に代えて、乗算回路を設ければよい。
In the above description, a case has been described in which a rectangular wave signal is used as the drive signal, but the drive signal is not limited to a rectangular wave signal, and signal waveforms such as an M-sequence signal, an undam signal, or a sine wave signal may also be used. If this is possible and these signal waveforms are employed, a multiplication circuit may be provided in place of the polarity switch 5 in the signal processing circuit 9.

さらに、数式を用いて説明すると、第3図において X  :幅方向座標 f(t):単位幅当りの駆動外力 P(x−t):xにおける変位 d(t):帯状体の不規則振動 T(x):xにおける単位幅当りの張力L  :ロール
間スパーン に1  :力の釣合いにおける係数 とし、帯状体幅(以下単に板幅という)ΔXの部分につ
いて力の釣合いを考慮すると、近似的に変位P (x−
t)は で表わされる。また、(1)式を変位検出信号と仮定し
てサンプルホールド回路7の出力C(x−nTc)はで
表わされる。
Furthermore, to explain using a mathematical formula, in Fig. 3, T(x): Tension L per unit width at x: 1 for the span between the rolls: A coefficient in the force balance, and considering the force balance for the band width (hereinafter simply referred to as plate width) ΔX, approximately Displacement P (x-
t) is expressed as. Further, assuming that equation (1) is the displacement detection signal, the output C(x-nTc) of the sample-and-hold circuit 7 is expressed as follows.

Tc :矩形波の周期 n :矩形波のサイクル数 さらに単位幅当りの外力f (t)は振幅aの矩形波で
あって、 と表わすことができる。
Tc: Period of the rectangular wave n: Number of cycles of the rectangular wave Furthermore, the external force per unit width f(t) is a rectangular wave with an amplitude a, and can be expressed as follows.

従って、aを振幅aに対応する電気信号としてサンプル
ホールド回路7からの出力値C(x−nTc)は上記(
1)、(2)および(3)式からとなる。ここで(4)
式の第2項は外乱の影響であるが、矩形波周期Tcが大
きくなれば、帯状体1の不規則振動d(t)の定常性よ
り十分小さくなると考えてよいから、上記(4)式は の如く表わされ、さらにこの(5)式から幅方向座標X
における単位幅当りの張力T (x)はとして表わすこ
とができ、張力が測定される。
Therefore, the output value C (x-nTc) from the sample-and-hold circuit 7 is the above (
1), (2) and (3). Here (4)
The second term in the equation is the effect of disturbance, but if the rectangular wave period Tc becomes large, it can be considered that it becomes sufficiently smaller than the stationarity of the irregular vibration d(t) of the strip 1, so the above equation (4) is expressed as follows, and further, from this equation (5), the width direction coordinate
The tension per unit width T (x) at can be expressed as and the tension is measured.

次に上記(4)式の内容を実現している。第3図の回路
における各信号処理部の信号波形について第4図により
説明する。
Next, the content of equation (4) above is realized. The signal waveforms of each signal processing section in the circuit of FIG. 3 will be explained with reference to FIG. 4.

第4図の(a)は矩形波信号発生器3により発生される
矩形波信号を示し、上記nを正の整数とし、・・・、m
−2,・・・2m+1・・・はnがとる各位である。
(a) of FIG. 4 shows a rectangular wave signal generated by the rectangular wave signal generator 3, where n is a positive integer, ..., m
-2,...2m+1... are each position that n takes.

第4図の(b)は外力印加装置4aによる周期TcのO
N、OFFなる印加外力により帯状体1が変位する時の
■点変位信号成分の交流波形を示す。
(b) of FIG. 4 shows the period Tc of O by the external force applying device 4a.
The AC waveform of the displacement signal component at point 2 is shown when the strip 1 is displaced by applied external forces of N and OFF.

第4図の(C)は、帯状体1のもつ不規則振動による0
点の外乱信号成分であり、この振動による雑音信号が前
述の第4図の(blの変位信号に重畳したものが第4図
の(d)の変位検出信号の波形であり、変位変換器4c
の出力を示す0点の変位検出信号であり、これが信号処
理回路9に変位検出信号と検出信号の極性を切換えると
第4図の(e)の波形の信号(■点信号)が得られる。
(C) in FIG.
The noise signal caused by this vibration is the waveform of the displacement detection signal shown in FIG. 4(d) that is superimposed on the displacement signal of (bl) in FIG.
This is a 0 point displacement detection signal indicating the output of , and when the signal processing circuit 9 switches the polarity of the displacement detection signal and the detection signal, a signal (point ■ signal) having the waveform of (e) in FIG. 4 is obtained.

これを積分回路6により、nTcから(n+1)TCの
期間、積分すると第4図の(f)の信号(0魚信号)が
得られる。
When this is integrated by the integrating circuit 6 for a period from nTc to (n+1)TC, the signal (f) in FIG. 4 (0 fish signal) is obtained.

(n+1)Tcの時点でサンプルホールド回路7により
第4図の(f)の信号をサンプルホールドすると第4図
の(g)の信号(0魚信号)が得られる。
When the sample-and-hold circuit 7 samples and holds the signal shown in FIG. 4 (f) at the time point (n+1)Tc, the signal shown in FIG. 4 (g) (0 fish signal) is obtained.

上記(4)式並びに第4図の信号処理波形から明らかな
ように、形状検出装置の出力〔第4図の(g)〕は矩形
波周期Tc毎に得られる。
As is clear from the above equation (4) and the signal processing waveform in FIG. 4, the output of the shape detection device [(g) in FIG. 4] is obtained every rectangular wave period Tc.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

従来の形状検出装置は以上のように構成されているので
、出力応答は被測定体に外力を周期的に印加するための
矩形波周期Tcにより決定され、矩形波周期Tcを短か
くすることにより応答性を速くしなければならないが、
矩形波周期Tcを長くすることによる被測定体の不規則
振動による雑音除去の効果から、周期Tcの下限も限定
され、より応答性を速くすることが出来ないなどの問題
点があった。
Since the conventional shape detection device is configured as described above, the output response is determined by the rectangular wave period Tc for periodically applying external force to the object to be measured, and by shortening the rectangular wave period Tc. The response must be fast, but
Due to the effect of eliminating noise caused by irregular vibrations of the object to be measured by increasing the rectangular wave period Tc, the lower limit of the period Tc is also limited, and there are problems such as the inability to further increase the response speed.

この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、周期波の周期毎で1周期より短い期間毎に被
測定体の不規則振動による雑音を除去して形状信号を得
ることのできる高応答性の形状検出装置を得ることを目
的とする。
This invention was made in order to solve the above-mentioned problems, and it is possible to obtain a shape signal by removing noise caused by irregular vibrations of the object to be measured every period shorter than one period in each period of a periodic wave. The purpose of this study is to obtain a shape detection device with high responsiveness.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

この発明に係る形状検出装置は、張力が印加された被測
定体に対する1周期が第1の期間と第2の期間とから成
る周期的な第1の期間毎の外力印加に伴なう被測定体の
変位を変位検出手段により検出して変位検出信号を発生
し、この変位検出信号に基づき被測定体の形状を表わす
形状信号を出力する形状検出装置において、第1および
第2の期間毎に第1の積分処理手段により出した変位検
出信号の絶対値の第1積分量と第1および第2の期間の
少なくとも一方の期間毎に第2の積分処理手段により出
した、変位検出信号に含まれる被測定体の不規則振動に
よる雑音成分の第2積分量との差である形状信号を差分
手段により出し、被測定体に外力を印加する外力印加手
段の参照信号に基づき第1および第2の積分処理手段お
よび差分手段の動作上におけるタイミングの制御をタイ
ミング発生手段により行うようにしたものである。
The shape detection device according to the present invention detects the shape of the object to be measured by applying an external force to the object to be measured in each periodic first period, in which one period consists of a first period and a second period. In a shape detection device that detects the displacement of the body by a displacement detection means to generate a displacement detection signal, and outputs a shape signal representing the shape of the measured object based on the displacement detection signal, A first integral amount of the absolute value of the displacement detection signal outputted by the first integral processing means and included in the displacement detection signal outputted by the second integral processing means for each period of at least one of the first and second periods. The differential means outputs a shape signal that is the difference between the second integrated amount of the noise component due to irregular vibrations of the object to be measured, and the difference between the first and second integrals is determined based on the reference signal of the external force applying means that applies an external force to the object to be measured. The timing of the operation of the integral processing means and the difference means is controlled by the timing generating means.

〔作用〕[Effect]

この発明による形状検出装置は、第1の積分処理手段に
より出した第1積分量には、外力印加により発生した変
位信号成分による積分量と雑音成分による積分量とが含
まれているので、第1および第2の期間の少なくとも一
方の期間毎に第2の積分処理手段により出した雑音成分
の第2積分量を第1積分量から差分手段で差引くことに
より、被測定体の外力印加による変位信号成分のみの積
分量を形状信号として1周期当り2回毎すなわち第1と
第2の期間毎に差分手段から出力する。
In the shape detection device according to the present invention, the first integral amount output by the first integral processing means includes the integral amount due to the displacement signal component generated by the application of external force and the integral amount due to the noise component. By subtracting the second integral amount of the noise component produced by the second integral processing means from the first integral amount in at least one of the first and second periods, The integral amount of only the displacement signal component is output as a shape signal from the difference means every two times per period, that is, every first and second period.

〔実施例〕〔Example〕

以下、この発明の一実施例を図について説明する。 An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

第1図において、第3図と同符号のものは従来例と同一
のものであり、21は変位変換器4cの出力信号を入力
して帯状体lの不規則振動による雑音成分(外乱信号)
のみを通過させるバイパスフィルタである。22は積分
回路6と同構成であり、バイパスフィルタ21の後段の
積分回路、23はサンプルホールド回路7と同構成であ
り、積分回路22の後段のサンプルホールド回路、24
は積分回路7,22の両積分結果の差分を演算する差分
器である。また、25は、差分器24の出力側と表示制
御回路10の入力側および/またはロールクラウン制御
装置12の入力端との間に介在し、サンプルホールド回
路7と同構成のサンプルホールド回路である。26はタ
イミング発生回路であり、駆動信号発生器の1例として
の矩形波発生器3からの参照信号に基づき極性切替器5
.積分回路6,22.サンプルホールド回路7,23゜
25および差分器24の各動作タイミングをとるための
タイミング信号を発生する。
In FIG. 1, the same reference numerals as those in FIG.
It is a bypass filter that only allows the passage of Reference numeral 22 has the same configuration as the integration circuit 6, and is an integration circuit after the bypass filter 21. Reference numeral 23 has the same configuration as the sample and hold circuit 7, and a sample and hold circuit after the integration circuit 22.
is a differentiator that calculates the difference between the integration results of the integration circuits 7 and 22. Reference numeral 25 denotes a sample-and-hold circuit having the same configuration as the sample-and-hold circuit 7, which is interposed between the output side of the subtractor 24 and the input side of the display control circuit 10 and/or the input end of the roll crown control device 12. . Reference numeral 26 denotes a timing generation circuit, which operates a polarity switch 5 based on a reference signal from a rectangular wave generator 3 as an example of a drive signal generator.
.. Integrating circuits 6, 22. A timing signal is generated to determine the operation timing of the sample and hold circuits 7, 23.degree. 25 and the differentiator 24.

第2図はこの発明の一実施例における第1図の装置の各
部の信号波形を示す図であり、縦軸を電圧値とし、第2
図の(a)〜(e)は第4図の(al〜(e)とまった
く同じである。
FIG. 2 is a diagram showing signal waveforms at various parts of the device shown in FIG. 1 in one embodiment of the present invention, with the vertical axis representing the voltage value and the
(a) to (e) in the figure are exactly the same as (al to (e)) in FIG.

符号4c、5〜7.21〜25の2重括弧の各部分は各
複数筒(例えば各N箇)から構成され、例えばヘッド4
内にある変位検出用電極りや変位検出器4bの各数分(
例えば各N箇)あるとするとそれらに対応して連設され
ている。
4c, 5 to 7. Each part in double brackets 21 to 25 is composed of a plurality of cylinders (for example, each N cylinders), and for example, the head 4
for each number of displacement detection electrodes and displacement detector 4b inside (
For example, if there are N locations, they are arranged in series in correspondence with each other.

次に、この実施例の動作について説明する。第nは正の
整数で、m−2,・・・、m+l、・・・の値をとる)
の期間、振幅aの矩形波として、帯状体1に加えられる
。この外力f(t)により、帯状体lは変位し、上記(
1)式の第1項で示す変位量が生じる。
Next, the operation of this embodiment will be explained. The nth is a positive integer and takes the value m-2,..., m+l,...)
is applied to the strip 1 as a rectangular wave with an amplitude a for a period of . Due to this external force f(t), the strip l is displaced, and the above (
1) The amount of displacement shown in the first term of the equation occurs.

一方、帯状体1には、第2図の(C)の如き外乱信号の
もとになる不規則振動が生じており、当然外力r (t
)による帯状体1の変位量にこの不規則振動d(t)が
重畳されることになり、この雑音成分は上記(11式の
第2項として表現されている。
On the other hand, irregular vibrations are occurring in the strip 1, which is the source of the disturbance signal as shown in (C) in FIG. 2, and naturally the external force r (t
This irregular vibration d(t) is superimposed on the amount of displacement of the strip 1 due to ), and this noise component is expressed as the second term of equation (11) above.

上記(1)式で示される帯状体1の変位1tP(χ・t
)を変位検出器4bを介して変位変換器4cで電気信号
に変換した第2図の(dlに示す変位検出信号はTc 第1図の積分回路6でnTcからnTc +□ のTc 期間にわたって積分され、その結果はnTc + −の
時点でサンプルホールド回路7にてサンプル水た位置か
ら解放されて、変位前の位置に戻る。すTc ■の変位方向と全く逆向きにnTc +−から(n+1
)Tcの期間にかけて、帯状体1が変位すがタイミング
発生回路26からのタイミング信号により動作させられ
て、第1図の変位変換器4c極性切替器5により反転し
た変位検出信号の波形は、極性切替器5の出力側である
0点において第2図の(e)で示される。又、積分回路
6により、積分される値は第2図のff)で示される。
Displacement 1tP(χ・t
) is converted into an electrical signal by the displacement converter 4c via the displacement detector 4b, and the displacement detection signal shown in (dl) in FIG. 2 is integrated by the integrating circuit 6 in FIG. The result is released from the sample holding position in the sample hold circuit 7 at the time of nTc + - and returns to the position before displacement.
) Tc, the band 1 is displaced by the timing signal from the timing generation circuit 26, and the waveform of the displacement detection signal inverted by the polarity switch 5 of the displacement converter 4c in FIG. Point 0, which is the output side of the switch 5, is shown in FIG. 2(e). Further, the value integrated by the integrating circuit 6 is indicated by ff) in FIG.

(n+1)Tcの時点で積分回路6の出力はサンプルホ
ールド回路7によりサンプルホールドされる。
At the time point (n+1)Tc, the output of the integrating circuit 6 is sampled and held by the sample and hold circuit 7.

以上の動作をくり返すと、積分回路6の出力側である0
点の信号は、第2図の(f)に示すように、T c/2
毎に、上記(1)式の変位量P (x−t)の積分値が
得られ、サンプルホールド回路7には、T c/2毎に
、31,32.S3・・・の変位量P(x・t)の積分
値がサンプルホールドされる。
By repeating the above operation, the output side of the integrating circuit 6 is 0.
The signal at the point is T c/2, as shown in FIG. 2(f).
For each time, the integral value of the displacement amount P (x-t) of the above equation (1) is obtained, and the sample-and-hold circuit 7 receives 31, 32, . The integral value of the displacement amount P(x·t) in S3... is sampled and held.

他方、帯状体1の不規則振動による0点の外乱信号成分
は第2図の(C)で示されるように矩形波周期Tcより
十分高い周波数であり、且つnTcからTc nTc +□における不規則振動による外乱信号おける
不規則振動による外乱信号の量が、はX近似的に等しい
場合について説明する。
On the other hand, the disturbance signal component at the zero point due to the irregular vibration of the strip body 1 has a frequency sufficiently higher than the rectangular wave period Tc, as shown in (C) in FIG. A case will be described in which the amounts of disturbance signals due to irregular vibrations in the disturbance signals due to vibrations are approximately equal to X.

第2図の(C)に示す帯状体1の不規則振動による外乱
信号成分は、矩形波周期Tcより、十分高い周波数帯域
のみを通過させるバイパスフィルタ21に入力されて抽
出される。バイパスフィルタ21の出力は積分回路22
により積分され、第2図の(C1の不規則振動による外
乱信号のみが積分される。
The disturbance signal component due to the irregular vibration of the band-shaped body 1 shown in FIG. 2(C) is input to a bypass filter 21 that passes only a frequency band sufficiently higher than the rectangular wave period Tc, and is extracted. The output of the bypass filter 21 is sent to the integrating circuit 22.
Only the disturbance signal due to the irregular vibration of C1 in FIG. 2 is integrated.

(n+1)Tc迄の期間にわたって行われ、積分回路2
2の出力側である[F]点の信号は第2図の(g)のよ
うになる。
(n+1)Tc, and the integration circuit 2
The signal at point [F], which is the output side of 2, is as shown in (g) in FIG.

そして、積分された不規則振動による外乱信号は(n+
1)Tcの時点でサンプルホールド回路23によりサン
プルホールドされ、第2図の(glに示す如く、No、
N2.N4の不規則振動による外乱信号の積分値が例え
ば(m−2) Tc、  (m−1) Tc。
Then, the disturbance signal due to the integrated random vibration is (n+
1) At the time Tc, the sample and hold circuit 23 samples and holds, and as shown in (gl) in FIG.
N2. For example, the integral value of the disturbance signal due to irregular vibration of N4 is (m-2) Tc, (m-1) Tc.

mTc、  (m+ 1 ) Tcの時点のタイミング
で得ることができる。
mTc, which can be obtained at the timing of (m+1)Tc.

すでに得られた変位量の積分値であるサンプルホールド
値SL、S2.S3・・・と不規則振動による外乱信号
の積分値であるサンプルホールド値No、N2.N4・
・・との各差分が差分器24でTc/2毎に順次に求め
られる。
Sample hold values SL, S2 . which are integral values of displacement amounts already obtained. S3..., sample hold value No. which is the integral value of the disturbance signal due to irregular vibration, N2. N4・
. . , are sequentially determined by the subtractor 24 every Tc/2.

らmTcの期間の不規則振動による外乱信号の積分変位
量の積分値S6に対しては、同じ期間の不規則振動によ
る外乱信号の積分値N6との差分が差分器24により求
められる。第2図の(f)、 (g)、 (h)は以上
の差分演算の波形を示して、差分器24で求められた差
分信号は、Tc/2毎にサンプルホールド回路25によ
りサンプルホールドされ、サンプルホールド回路25の
出力側である[F]点の形状信号の波形は第2図の(h
)のC1,C2,C3・・・として示される。サンプル
ホールド回路25がらTc/2毎に変化する信号は表示
制御回路1oを介して表示装置11に与えられるか、あ
るいはロールクラウン制御装置12を介してロールクラ
ウン調整装置13に与えられる。
The difference between the integral value S6 of the integral displacement amount of the disturbance signal due to the irregular vibration during the period mTc and the integral value N6 of the disturbance signal due to the irregular vibration during the same period is determined by the subtractor 24. (f), (g), and (h) in FIG. 2 show the waveforms of the above difference calculation, and the difference signal obtained by the difference device 24 is sampled and held by the sample and hold circuit 25 every Tc/2. , the waveform of the shape signal at point [F], which is the output side of the sample and hold circuit 25, is shown in (h) in FIG.
) are shown as C1, C2, C3... A signal that changes every Tc/2 from the sample hold circuit 25 is applied to the display device 11 via the display control circuit 1o or to the roll crown adjustment device 13 via the roll crown control device 12.

なお、タイミング発生回路26は矩形波発信器3からの
参照信号に基いて、極性切替器5の極性切替タイミング
、積分回路6,22のリセントタイミングおよびサンプ
ルホールド回路?、23゜25のサンプルホールドタイ
ミング等の各タイミングを制御する。
Note that the timing generation circuit 26 determines the polarity switching timing of the polarity switch 5, the recent timing of the integrating circuits 6 and 22, and the sample and hold circuit based on the reference signal from the square wave oscillator 3. , 23°25 sample hold timing, etc.

なお、上記実施例では外力f(t)がOの期間について
のみ、帯状体1の不規則振動による外乱信号を積分した
が、外力f (t)がaの振幅を出力して帯状体1を変
位させている期間についても、同様にして不規則振動に
よる外乱信号を積分し、同一期間における変位検出信号
の絶対値の積分値と不規則振動による外乱信号の積分値
の差分を求めてもよい。
In the above embodiment, the disturbance signal due to the irregular vibration of the strip 1 was integrated only during the period when the external force f(t) was O. However, when the external force f(t) outputs an amplitude of a and the strip 1 is For the period of displacement, the disturbance signal due to irregular vibration may be integrated in the same manner, and the difference between the integral value of the absolute value of the displacement detection signal and the integral value of the disturbance signal due to irregular vibration during the same period may be obtained. .

また、上記実施例において、2重括弧の各部分を各複数
筒にしたが各1箇でもよいことは勿論である。
Further, in the above embodiment, each part of the double brackets is made of a plurality of cylinders, but it goes without saying that each part of the double bracket may be made of one cylinder.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上のようにこの発明によれば被測定体の変位を検出し
、被測定体に外力を加える第1の期間と外力を加えない
第2の期間毎に変位検出信号の極性を切替えて、第1お
よび第2の期間毎に交互に積分した後に保持して変位量
を得、又、第1および第2の期間の少なくとも一方の期
間毎に被測定体の不規則振動による外乱信号のみを抽出
して積分した後に保持して雑音量を得、当該変位量と雑
音量との差分を演算せしめることで、第1および第2の
期間毎に被測定体の不規則振動雑音成分を除去した被測
定体の変位信号を得られるように構成したので、被測定
体の形状を第1および第2の期間毎に1周期当り2回得
ることができ、応答速度の速い形状検出ができるものが
得られる効果がある。
As described above, according to the present invention, the displacement of the object to be measured is detected, and the polarity of the displacement detection signal is switched for each of the first period in which an external force is applied to the object to be measured and the second period in which no external force is applied. The amount of displacement is obtained by integrating the first and second periods alternately and then holding them, and only the disturbance signal due to the irregular vibration of the measured object is extracted every at least one of the first and second periods. By integrating and retaining the displacement amount to obtain the noise amount, and calculating the difference between the displacement amount and the noise amount, the irregular vibration noise component of the measured object is removed for each of the first and second periods. Since the structure is configured so that a displacement signal of the object to be measured can be obtained, the shape of the object to be measured can be obtained twice per cycle in each of the first and second periods, and the shape can be detected with a fast response speed. It has the effect of

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図はこの発明の一実施例による形状検出装置を示す
ブロック図、第2図は第1図の回路の各部の信号処理の
波形図、第3図は従来の形状検出装置を示すブロック図
、第4図は従来装置の信号処理の波形図である。 図において、1は帯状体、4aは外力印加装置、4bは
変位検出器、4cは変位変換器、5は極性切替器、6,
22は積分回路、7,23.25はサンプルホールド回
路、21はバイパスフィルタ、24は差分器。 尚、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。 第2図 しっ”:5)−へ9
FIG. 1 is a block diagram showing a shape detection device according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a waveform diagram of signal processing in each part of the circuit in FIG. 1, and FIG. 3 is a block diagram showing a conventional shape detection device. , FIG. 4 is a waveform diagram of signal processing of the conventional device. In the figure, 1 is a band-shaped body, 4a is an external force applying device, 4b is a displacement detector, 4c is a displacement converter, 5 is a polarity switch, 6,
22 is an integrator circuit, 7, 23, 25 are sample and hold circuits, 21 is a bypass filter, and 24 is a differentiator. In addition, in the figures, the same reference numerals indicate the same or corresponding parts. Figure 2: 5)-9

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 被測定体面の幅方向と交叉する方向に張力が印加された
前記被測定体に1周期が第1の期間と第2の期間とから
成る周期的な前記第1の期間毎に前記幅方向に沿って外
力を印加する外力印加手段と、前記外力印加に伴なう前
記被測定体の変位を検出して変位検出信号を発生する変
位検出手段とを有し、この変位検出手段の変位検出信号
に基づき前記被測定体の形状を示す形状信号を出力する
形状検出装置において、前記第1の期間毎および前記被
測定体に前記外力を印加しない前記第2の期間毎に前記
変位検出信号の絶対値の第1の積分量を出す第1の積分
処理手段と、前記第1および第2の期間の少なくとも一
方の期間毎に前記変位検出信号に含まれる前記被測定体
の不規則振動による雑音成分の第2積分量を出す第2積
分処理手段と、前記第1および第2の積分量同士の差を
とって前記形状信号として出力する差分手段と、前記外
力印加手段から入力した前記第1および第2の期間を示
す参照信号に基づき前記第1および第2の積分処理手段
および前記差分手段の動作上におけるタイミングを制御
するタイミング発生手段とを備えたことを特徴とする形
状検出装置。
Tension is applied to the object to be measured in a direction that intersects with the width direction of the surface of the object to be measured. an external force applying means for applying an external force along the axis; and a displacement detecting means for detecting the displacement of the object to be measured due to the application of the external force and generating a displacement detection signal. In the shape detection device that outputs a shape signal indicating the shape of the object to be measured based on a first integral processing means for generating a first integral amount of a value; and a noise component due to irregular vibrations of the object to be measured, which is included in the displacement detection signal for each of at least one of the first and second periods. a second integral processing means for outputting a second integral quantity; a difference means for taking the difference between the first and second integral quantities and outputting the difference as the shape signal; A shape detection device comprising: timing generation means for controlling operational timing of the first and second integral processing means and the difference means based on a reference signal indicating a second period.
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