JPS6293608A - ロ−ルプロフイ−ル測定方法および装置 - Google Patents

ロ−ルプロフイ−ル測定方法および装置

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JPS6293608A
JPS6293608A JP60233396A JP23339685A JPS6293608A JP S6293608 A JPS6293608 A JP S6293608A JP 60233396 A JP60233396 A JP 60233396A JP 23339685 A JP23339685 A JP 23339685A JP S6293608 A JPS6293608 A JP S6293608A
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  • Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (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】 「産業上の利用分野コ 未発明は、金属材料の圧延工程等に用いられるロールプ
ロフィール測定方法および装置に関する。
［従来の技術］ 従来、鉄！＄１等の圧延工程等において、ロール形状を
測定する方法としては、ロール軸方向にモ行となるよう
にロール表面に沿って架台を配置し。
該架台に１つないし複数の距離計を取付け、距離計とロ
ール表面との距離を測定して、ロールのプロフィールを
求めようとする方法が知られている。距離計としては、
特開昭５８−９２８０７で述べられているような差動ト
ランス式、過流式、容ψ式、特開昭５８−５２４５０で
述べられているようなウォータマイクロ式等が用いられ
ている。
し発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、ミルハウジングにロールを組込んだまま
、オンラインでロール形状を必要測定精度の１０用でｈ
一定しようとする場合には、］二二足距離計によるロー
ルプロフィール測定方法には、種々の問題を生ずる。す
なわち、差動トランス等の接触式センサは、ロール高速
回転および振動に対する追従性、接触部の斤耗の問題が
ある。ウォータマイクロ式では高圧ロールクーラントの
存在に基づく圧力変動がＡ１一定精度に問題をかえ、ま
た。
ロールの高速回転に対する追従性等に問題がある。また
、渦流式では、熱間圧延等でロール表面に黒皮が生成す
る場合、測定精度に問題がある。
また、ロールプロフィールのオンライン、１１１　定で
は、」二足のような距離計の問題以外に、ａｌｌｌ定の
Ｊｌ（準となる架台のζ１゛法精度、特のその真直度を
強振動かつ高温下で変形させることなく高精度に保つ必
要があり、その実現は極めて困難である。この点に関し
ては、特開昭５８−９２８０７．特開＋ｙｉｓｓ−９２
ａｏａに見られるような方法が提案されているが、これ
らの方法はレーザ光を使うため光路のための空間を確保
する必要があること、光軸が強振動、高温Ｆで変化しな
いように、光源、ミラー等に対策を構する必要があり、
また装置のコンパクト化が困難でミルハウジング内の狭
い場所に用いるには国難がある。
このような諸問題に対して、水出願人は先に特Ａ　１１
／Ｊ　５９−２８００８７号においてセンサとして超音
波水距離計を用い、架台の真直度補正基準としてワイヤ
を用いたロールプロフィールＪｌｌｌ定方法および装置
を提案した。しかしながら、この方法はセンサ固定方式
であるため、ロールプロフィールのための情報としては
ロール軸方向におけるセンサ間隔に対応した離散的な情
報しか得られず、プロフィールに関する情報をより詳し
く得るには、センサの個数をかなり増やす必要があると
ともに、ロール軸方向連続プロフィールは原理的に得ら
れないという問題点がある。
他方、特開昭５８−９［（２０７号公報に示されるよう
に、複数個のセンサを用いて、センサ間隔に等しい距離
ずつ移動せしめ、移動前後における案内軌道の同一位置
での距離測定値の比較により、センサヘラ］・のロール
表面に対する変位量を求め、該変位計に基づいて距離セ
ンサとロール表面との距離測定値を補正してロールプロ
フィールのデータとする方法が提案されている。しかし
ながら、この方法はセンサ固有の偶発測定誤差成分が累
蹟的に補＋Ｅ結果に含まれるため、精度の良い測定が困
難なこと、ロール軸方向全長測定のためのセンサ移動に
時間がかかること、センサ間隔に対応した離散的情報し
か（１）られない等の問題点がある。また、この方式で
は複数のセンサの取イ・１台の真直度が測定中変化しな
いという前提が必要であり、センサ取付台の長さが長く
なったり、オンライン測定のように温度変化の大きい環
境では、熱反りなどにより取付台の真直度が測定中に変
化して測定の誤差になる問題点もある。
本発明は、これらの問題を解決し、ロール軸方向に関し
て連続なプロフィールを、迅速かつ高精度に、オンライ
ンで計側可催とすることを目的とする。
［問題点を解決するための手段］ 本発明に係るロールブーロフィールυ１定方法は、圧延
機のロール軸方向に平行に移動可能とした基準架台の基
準面におけるロール軸に平行な方向に沿う複数位置に固
定された各主距離計によって、前記架台をロール軸方向
に移動させながらロール表面までの距離分布を測定する
とともに、同時に、各主距離計のそれぞれとロール軸に
直交する方向に関して相対変位することのない状態にオ
舌合された各副距離計によって、基準架台のロール軸に
平行な方向に沿って張り設けられている基準ワイヤまで
の距離分布を測定し、各副距離計の距離出力とロール軸
方向位置との対応関係から基準架台の変位に基づく基準
面の位置を補正して基準面とロール表面との距ｍ１１１
定植を得るとともに、架台の移動前後におけるロール軸
方向の同一位置での前記距離測定値の比較により、架台
の移動前後におけるロール表面に対する架台の変位、傾
きの変化を求め、前記距離測定値を補正することにより
、基準面とロール表面とのロール軸方向におけるｉＪ［
的な距離変化分布を測定するようにしたものである。
本発明に係るロールプロフィール測定装置は、ロール軸
に平行な基準面を備える基準架台と、基準架台のロール
軸に平行な方向に沿って張り設けられる基準ワイヤと、
基準架台の基準面におけるロール軸に平行な方向に沿う
複数位置に固定され、それぞれロール表面までの距離を
測定する各主距離計と、各主距離計のそれぞれとロール
軸に直交する方向に関して相対変位することのない状態
に結合され、それぞれ基準ワイヤまでの距離を測定する
各副距離計と、上記各距離計の距離出力を一時保持して
順次演算装置へ送り出す信号処理回路と、基準架台を少
なくとも隣接する距離計の配設間隔だけロール軸方向に
移動させる架台駆動装置と、基準架台の移動量を検出す
る架台移動１．１検出装置と、各距離計の距離出力と架
台移動検出袋はの移動量の出力とを入力し、架台の真直
度、変位、傾きの補正を行ない、基準面とロール表面と
のロール軸方向における連続的な距離変化分布を演算す
る演算装置と、演算装置の演算結果をロールプロフィー
ルとして表示する表示装置とを有してなるようにしたも
のである。
［作用１ 本発明によれば、以下の■〜■により、ロール軸方向に
関して連続なプロフィールを５迅速かつ高精度に、オン
ラインで計測することがＩｔｒ能となる。
■架台をロール軸方向にセンサ間隔分にわたって移動さ
せながら主および副距離計で同時に連続的にロールとの
距離分布および架台の真直度を測定し、二１＝距離計で
得た距離分布のデータを副距離計で１１？た架台の真直
度変化のデータで各々補正することにより、架台の曲が
りの変化に影響されない離散的な１ｊ人の測定値を得る
。
（２）ト記＃散的な点の測定値において、移動前後にお
けるロール軸方向の同一位置での距離測定値の比較によ
り、架台の移動前後におけるロール表面に対する変位、
傾きの変化を求め、移動前後における距離測定値を補正
し、離散的な点におけるロールプロフィールの情報を得
る。
（３）１−記（めで得た離散的な点におけるロールプロ
フィールの情報から、ロール端部について例えばｎ次式
で近似して内挿し、架台移動中の測定値を、その両端の
値が移動量に対応した内挿値と一致するよう補正して毛
ね合せることにより、ロール軸方向に関してｉ！ｌ続的
なプロフィールを得る。
［実施例］ 第１図は本発明の実施例に係るロールプロフィールΔ１
４定装置を示す測定系統図である。第１図において、ロ
ールｔｉは左右一対のロールチョック１２に支持されて
いる。、８ｉ準架台１３は、その両端がロール軸方向に
一整行的に摺動ｉｔ（能な構造になっている取付器具１
４を介してロールチョック１２に取付けられている。）
＾′ＰＰ架台１３は、ロール１１に対向する部分にロー
ル軸にモ行なノ＾準面１５を備えている。基準架台１３
の両端部には基準ワイヤ１６の両端が結合され、ロール
軸にモ行な方向に沿って張り設けられている。）、（準
ワイヤ１６の一端は、ばね１７を介して基準架台１３に
結合されているので、基準ワイヤ１６は一定の張力で真
直状に張り設けることが７ｉｉ能になっている。なお、
基準ワイヤ１６の張力は大きいほどその真直度の保持状
態が良いが、現実的には例えば直径ｌａｍのピアノ線で
は３０ｋｇ〜４０ｋｇが適当であり、この場合、実験に
よれば張力が１０％変化しても、その真直度の変化は５
ｕＬＩｌ／ｍ以内である。基準架台１３の基準面１５に
は、ロール軸方向に４１行に沿って等間隔に距ｆｉｌＩ
Ｌを保って複数個（Ｎ個）のＬ距離センサ１８　（１８
Ａ−１８Ｊ）が固定されている。この実施例ではＬ　＝
　２０ｃｍ。
Ｎ＝１０の場合の図を示している。各主距離センナ１８
は基準面１５からロール１１の表面までの距離を測定可
能としている。１９（１９Ａ〜１９Ｊ）は距離センサ１
８の距離検出回路である。基準架台１３の各主距離セン
サ１８の背面側には各副距離センサ２０　（２０Ａ〜２
０Ｊ）が固定されている。各副距離センサ２０は各主距
離センサ１８のそれぞれとロール軸に直交する方向に関
して相対変位することのない状態下で、基準面１５から
基準ワイヤ１６までの距離を測定可能にしている。２１
（２１Ａ〜２１Ｊ）は、副距離センサ２０の距離検出回
路である。ここで、基準ワイヤ１６は基準面１５が基準
架台１３の変形によって曲がり等の変位を生じても一定
の真直度を保つので、各副距離センサ２０の距離出力に
よって）、（型面１５の真直度を補正することが可能と
なる。
基準架台１３は架台駆動装２１２２によって距離センサ
間隔りだけ移動することが可能になっている。架台駆動
装２７２２は例えばステッピングシリンダ等によって構
成され、基準架台１３を１ｏｖ１ｅ／ｓ〜２００１１１
１／３の速度で移動させる。基準架台１３の移動距離は
位置検出器２３により検出され演算制御装置２５に取り
入れられる。Ｘ頁制御装置２５は、架台駆動コントロー
ラ２７を介して基準架台１３を等速度で移動させ、移動
量゛を位置検出器２３より人力するとともにサンプル水
・−ルド機能を備えた信号処理回路２４を介して主距離
センサ１８、副距離センサ２０の測定値を飛々入力し、
架台移動終了後、次に述べる所定の処理を行ない、ロー
ルプロフィールを算出する。
今、図２のように（座標軸を図のように取るものとする
）基準架台１３の移動量が文のときの各主距離センサ１
８Ａ、１８Ｂ、・・・、１８Ｊ、各副距離センサ２０Ａ
、２０Ｂ、・・・、２０Ｊによる甜定値をそれぞれＲＩ
　Ｉｉ）、Ｒ２校）、・・・、ＲＩｌｌ（２）およびｓ
　＋　（ｉｌ、Ｓ　２　（ｆＬ）、・・・、ｓ　＋ｏ　
Ｉｘ）とする０式Ｚｉ（Ｑ）＝Ｒｉ曳）＋Ｓｉ没）、（
ｉ＝１〜１０）でＺｉ（２）を定義すれば、Ｚｉ（２）
は各距離センサ位置での基準ワイヤ１６とロール１１の
表面との距離になるので、架台の曲がりに依存しない値
となり、ロールの長手方向［文、ｕ＋９Ｌ］の範囲で１
０点のプロフィールの情報が得られる。移動Ｗｋｌに対
応して、この測定点を順次描いて、ロール軸方向に連続
的なプロフィールを得る。このとき、基準架台１３の移
動中のロール方向に対する位置変化、傾き変化が問題に
なるので、次のような処理をする。
基準架台１３の区間りの移動後の測定値（Ｚ’１（Ｌ）
　）　　（ｉ＝１　、・・・、１０）において、Ｚ’１
（Ｌ）＝　Ｚ　１（Ｌ）＋ａ　＋　Ｘｉ＋ｂ　＋の変換
を行なう、ただし、係数ａ、ｂは次式のΔを最小にする
ように定めるものとする。
ここで、（Ｚ　ｉ（０）ｌｉ＝１　、１０は基準架台１
３の移動前の測定値。
次に、次式でＱＩ、い・１〜１１）を演算する。
さらに、次式でＱ’ｉ、（ｉ・１、〜１１）を演算する
。
Ｑ’ｉ　　−ＱＩ　　　　（（Ｑｕ　　　Ｑ　＋　　）
　　Ｘ　（ｉ−１）／ｌｏ＋　Ｑ　＋　　１・・・（１
） 得られたＱ’１ｔｉ＝２＋・・・、１１はロール軸方向
の区間（０，１０Ｌ）　において、ｘ＝０、ｘ　＝ｌＯ
Ｌ　ｃ７）　点ヲ）、ｔ：　Ｋ’ｉ　ニした１１点に関
するロールのプロフィールである。
次に１区間（０、Ｌ）、（９Ｌ、ｌ０Ｌ）についてｎ次
式で補間する０例えばｎ・２とすれば、二区間（０、Ｌ
）　　・・・（２） ：区間（９Ｌ、ｌ０Ｌ）・・・（３） となる。
次に、基準架台１３の任意の移動に文において測定した
値（ｚｌ（交））、ｉ＝１　、２　、・・・、１０につ
いて、次式で変換し、（Ｗｉ）、ｉ＝１　、２　、・・
・、１０を得る。
Ｗｉ　　＝　　Ｚｉ（！；Ｌ）＋ａ　２　Ｘ　　ｉ　　
＋　　ｂ　　まただし、 この（Ｗｉ）、ｉ＝１．２・・・、ｌＯの値を用いて、
１０個の魚群Ｐｚ　１＝（ｘｉ　、　Ｚｉ　）を決定す
る。すなわち、ｘｉ＝文＋ＬＸ（ｉ−１） Ｚｉ＝Ｗｉ この１０個の魚群Ｐｈｉを、０≦又≦Ｌなる全ての文に
ついて図示すれば、ロール長手方向の連続プロフィール
を得ることができる。
ｈ−セｎ　−１＋７　／ＴＩ　Ｗ　１６　Ｌ＝　ライ”
’ｒ　　（９）（’Ｚ　）式で補間したが、これはロー
ルの端部については、圧延板はほとんど通過しないので
、局部摩耗を無視できるので、このような近似が可能で
ある。第３図にロールの軸方向連続プロフィールを得る
までの本データ処理過程のシミュレーション結果を示す
。
以上、得られた結果は１表示装置２６に表示される。
なお、距離センサとしては、主距離センサは精度的に満
足するものなら、なんでも使用できるが、副距離センサ
は、非接触の精度の良いものに限られる０本出願人らが
先に特願昭５９−２１８８４８号によって提案した超音
波水距離計が好適である。
本発明によフ又、ロールのプロフィールをロール軸方向
に連続的に、オンラインで測定することが可能になった
。したがって、圧延中にロールの温度上昇による熱膨張
に起因するロールのクラウンを検出することが可能とな
り、この大きさに応じて適切な制御、たとえばロールベ
ンディングの変更等を行なえば従来より形状、プロフィ
ールが格段に優れた圧延製品を得ることが可能となる。
また、圧延中にロールの摩耗情況を検出口ｆ能となり、
ロールの組換え時期の最適決定等、ロール管理を的確に
行なうことが可能となる。さらに１摩耗の起こっている
場所の情報が１４られるので、オンラインにおＮするロ
ール研削と組合せてロールの形状を整え、何時でもとの
づイズでも１Ｅ　Ｍでさるロール升ヤンスフリー圧延の
実現も可能となる。
また、本プロフィール計によって得られる情報により、
ワークロールシフトミルのロールの移動量を制御するこ
とにより、ワークロールシフトミルのより有効な活用を
図れる。
以ド、上記主距離センサ１８、副距離センサ２０に用い
て好適なｌ−記特願昭５９−２１８６４８号記載の超音
波距離、９１−３０について詳細に説１月する。超音波
距離計３０は、第４図および第５図に示すように１．ｔ
ｆｌ音波探触子ヘッド３１を有している。探触子ヘッド
３１は、水ジェツトを噴出１ｊＴ峰とするノズル３２を
備えるとともに、水ジェット内を移動する超ン゛７波の
送信、受信を行なう振動子３３を備え、振動Ｙ〜３３と
被測定体３４（ロール１１の表面もしくは基準ワイヤ１
６）との間の超音波の伝播時間を測定して、被測定体ま
での距離ｄ１ンＡｌｌ定ｉｌｌ能としている。！ｆｉ音
波距離計３０は、ノズル３２の内部における中間位置に
、入用超ｒ１波パルスエネルギーの−・部を反射し、他
の一部を通過さゼる基準反射体３５を備えている。）、
（準反射体３５は、金属性薄板等に超音波のビーム直径
よりわずかに小さな孔を開［」されてなり、振動ｆ−３
３から一定の距離ｄＯに固定されている。それにより、
振動子３３から発せられた超音波の一部はこの反射体３
５で反射されて振動子３３に戻り第６図に示す波形ａの
反射パルスＰＯとして観察され、振動子３３より発せら
れる超音波の他の一部は反射体３５の孔を通過して被測
定体３４１′達し、そこで反射して振動子３３に戻り波
形ａの反射パルスＰ１として観７１＋１される。なお第
６図に示す波形ａのパルスＰａは励振パルスである。
ここで、超音波距離計３０は、ｌ：パルス発生器３６と
、−トパルス発生器３６に回期して振−幼子３３を励振
するパルサ３７と、励振パルスＰａおよび反射パルスＰ
Ｏ，Ｐｌを受信増幅するレシーバ３８とを備えている。
また、超音波距離計３０は、主パルス発生器３６のパル
スから一定の遅延の後に、）、（準反射体３５からの反
射パルスＰＯのレシーバ３８への到達時間の近傍で第６
図に波形すで示すようなある幅を持ったパルスｐｂを発
生し、反射パルスＰＯを有効とし、反射パルスＰ１を無
効とする遅速パルス発生器３９を備えている。また１、
ｌｆｌ＠波距敲計距離は、主パルス発生器３６のパルス
から一定の遅延の後に、被測定体３４からの反射パルス
ＰＩのレシーバ３８へ）到達時間の近傍で第６図に波形
Ｃで示すようなある幅を持ったパルスＰｃを発生し、反
射パルスＰｌを有効とし、反射パルスＰＯを無効とする
遅延パルス発生器４０を備えている。また、超ｆｆ波距
離計３０は、波形ａと波形すの積を取ることによってパ
ルス列ｄを作成するミキサ４１を備えるとともに、波形
ａと波形Ｃの積を取ることによってパルス列ｅを作成す
るミキサ４２を備えている。また、超丘波距ｆｉ　、ｉ
ｔ　３０は、ミキサ４１の出力パルスに基づいてクロッ
クパルス発生器４３の発生パルス数を計数し、励振パル
スＰａと反射パルくＰＯとの時間間隔ｔｏを測定するパ
ルスカウンタ４４を備えている。また、距ｓ測定”装置
１０は、ミキサ４２の出力パルスに基づいてグロー２ク
バルス発生器４３の発生パルス数を計数し、励振パルス
Ｐａと反射パルスＰ１との時間ｔ１を測定するパルスカ
ウンタ４５を＠えている。また超ｆｆ波距離計３０は演
算処理器４６を備光ている。演算処。
理器４６は、上記時間間隔１０および振動子３３と基準
反射体３５とがなす距離ｄｏがら、その詩の水中の音吐
、Ｃを下記（４）式によって算出する。
Ｃ＝ｄＯ／（ｔＯ−Δ）　　　　　　・・・　（４８）
また、演算処理器４６は、下記（５）式に示すように時
間間隔ｔ１に１−記音速Ｃを乗じて、振ｖ１子３３　、
！：　ａＮｌｌＩ！定休３４　トカナを距ｆｉ　ｄ　７
に演′ｒＡ１．．．、出力可能としている。
ｄｌ＝（ｔｌ−△）ＸＣ・・・　（５）なお、上記Δは
、超音波が水中以外の部分および電気パルスがケーブル
等を伝わる無駄時間であり、測定系によって定まる一定
値である。
なお、上記超音波＃！敲計３０において、主パルス発生
器３６は立上り過度時間２０ｎ秒程度の鋭いパルスを発
生させる。また、振動子３３の振動周波数はＩＯＭＨ２
程度である。また、クロックパルスはＩＣｌ２のものを
使用可能である。また、演算処理器４６はマイクロプロ
セッサを使用可能である。
次に、−上記超音波距離計３０による測定手順について
説明する。この超音波距離計３０において、レシーバ３
８の出力波形は第６図の波形ａに示すようになり、前述
のようにＰａは励振パルス、ＰＯは基準反射体３５から
の反射パルス、Ｐｌは被測定体３４からの反射パルスで
ある。遅延パルス発生器３９は、波形すに示すように１
反射パルスＰＯを含む位置に主パルス発生器３６のパル
スに同期して遅延パルスＰｂを発生する。遅延パルス発
生器４０は、同様にして、波形Ｃに示すように、反射パ
ルスＰＩを含む位置に８延パルスＰｃを発生する。ミキ
サ４１は波形ａと波形すの蹟を取り、パルス列ｄを作り
、同様にして、ミキサ４２は波形ａと波形Ｃからパルス
タｌｅを作る。パルスカウンタ４４は、パルス列ｄによ
りゲートが開閉され、クロックパルス発生器４３のパル
スをカウントすることにより、時間間隔１０を計測する
。同様にして、パルスカウンタ４４による計測時と同時
刻もしくは短い時間差の間にパルスカウンタ４５が時間
間隔ｔｌを計４１−する。演算処理器４６は、上記パル
スカウンタ４４．４５の計数結果に基づき、前記（４）
式および（５）式により、距離ｄ１を＠算し、出力する
。
上記超音波距離計３０による測定系においては、ＩＣｌ
３以−ヒのクロック−パルスの周波数を使うので、水の
音速が１５００■／秒であるから、変位Ｊ＋一定の分解
部はｌｐｍ以上に向］−することが可能である。また（
４）式および（５）式の音速Ｃは、測定位置における水
の音速であり、リアルタイムで測定位置における音速を
計り、水温による音速変化の補正を行なうことになる。
したがって、上記超音波距離計３０を用いた距ａ　ｆｌ
ｌｌ！定によれば、水温の変化、温度勾配に起因する測
定誤差に完全に排除することが可ｔＦとなり、かつｌｐ
ｍ以りの高分解能で距離の測定を行なうことが可能とな
る。
なお、上記第５図は、時間間隔ｔ０、ｔｉの測定を同時
もしくは短い時間差の内に行なう場合について説明した
。しかしながら、水温の変化がゆるやかな場合には、第
７図に示す変形例におけるように、リレー５１を用いて
、時間間隔ｔ０、ｔｌの測定を交互に行なうことも可能
である。この場合は、ミキサ、パルスカウンタをそれぞ
れ一台に削減可能である。
なお、本発明の実施においては、前記基準架台が、ロー
ル軸に平行な方向に延びる水充填室を備え、基準ワイヤ
および各副超音波距離センサを上記水充填室に配設する
ようにしてもよい。
［発明の効果］ 本発明に係るロールプロフィールΔ１４定方法は、圧延
機のロール軸方向に平行に移動可能とした基準架台の基
準面におけるロール軸にモ行な方向に沿う複数位置に固
定された各主距離計によって。
前記架台をロール軸方向に移動させながらロール表面ま
での距離分布を測定するとともに、同時に各主距離計の
それぞれとロール軸に直交する方向に関して相対変位す
ることのない状ｆ島に【ｋ合された各副距離計によって
、基？Ｉｉ架台のＯ−ル軸に平行な方向に沿って張り設
けられている基準ワイヤまでの距離分布を測定し、各副
距離計の距離出力とロール軸方向位置との対応関係から
基？ｌ！架台の変位に基づく基準面の位置を補正して）
＆半面とロール表面との距離測定値を得るとともに、架
台の移動前後におけるロール軸方向の同一位置での前記
距離測定値の比較により、架台の移動前後におけるロー
ル表面に対する架台の変位、傾きの変化を求め、前記距
ｆａ測定値を補正することにより、基準面とロール表面
とのロール軸方向における連続的な距離変化分布を測定
するようにしだものである。
本発明に係るロールプロフィール測定装置は、ロール軸
に平行なノ、（半面を備える）＆準架台と、基準架台の
ロール軸にモ行な方向に沿って張り設けられる基準ワイ
ヤと、基準架台のノ１（型面におけるロール軸にＨｚ行
な方向に沿う複数位置に固定され、それぞれロール表面
までの距離を測定する各Ｅｌ−距敲距離計各主距離計の
それぞれとロール軸に直交する方向に関して相対変位す
ることのない状態に結合され、それぞれ基準ワイヤまで
の距離を４１一定する各副距離計と、−上記各距離計の
距離出力を一時保持して順次演算装鐙へ送り出す信号処
理回路と、基準架台を少なくとも隣接する距離計の配設
間隔だけロール軸方向に移動させる架台駆動装置と、基
？Ｐ−架台の移動量を検出する架台移動量検出装置と、
各距離計の距離出力と架台移動検出装置の移動量、の出
力とを人力し、架台の真直度、変位、傾きの補正を行な
い、基準面とロール表面とのロール軸方向における連続
的な距離変化分布を演算する演算装置と、演算装置の演
算結果をロールプロフィールとして表示する表示装置と
を有してなるようにしたものである。
したがって、ロール軸方向に関して連続なプロフィール
を、迅速にかつ高精度に、オンラインで計測Ｉｊｆ能と
することを目的とする。
【図面の簡単な説明】
第１図は、本発明１の一実施例に係るロールプロフィー
ル測定装置を示す測定系統図、第２図は本発明の演算装
置）；よるデータ処理方法を説榎１する模式図、第３図
は本発明のデータ処理力法によるシミュレーション結果
を示す線図、第４図は本発明の実施に用いられる距離計
の一例を示す断面図、第５図は第４図の距離計の距離検
出回路を示すブロック図、第６図は第５図の距離検出回
路における波形図、第７図は第５図の距離検出回路の変
形例を示すブロック図−である。 ｌＯ・・・ロールプロフィールＡＭ　’Ｍ　”Ａ　置、
１１・・・ロール、　　　　１３・・・基準架台、１５
・・・ノ＾型面、　　　　１６・・・基準ワイヤ。 １８・・・主距離計、　　　１９・・・距離検出回路、
２０・・・副距離計、　　　２１・・・距離検出回路、
２２・・・架台駆動装置、２３・・・架台移動検出装置
３０・・・超音波距離計。 ３１・・・超音波探触子ヘッド、 ３２・・・ノズル、　　　　３３・・・振動子、３４・
・・被測定体、　　３５・・・基準反射体、３６・・・
Ｌパルス発生器、 ３７−０．パルサ、　　　　３８・・・レジ−／へ、３
９．４０・・・４延パルス発生器、 ４４．４５・・・ハルレスカウンタ、 ４６・・・演算処理器。 代理人　　弁理士　　塩　川　修　治 第　３　図 ：ｙＫ 第６図 ｐ。 し１　　　　　　　　　　＋ 第　７　図 ３日 手続補正書（自発） 昭和６１年　２月１２日

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）圧延機のロール軸方向に平行に移動可能とした基
    準架台の基準面におけるロール軸に平行な方向に沿う複
    数位置に固定された各主距離計によって、前記架台をロ
    ール軸方向に移動させながらロール表面までの距離分布
    を測定するとともに、同時に、各主距離計のそれぞれと
    ロール軸に直交する方向に関して相対変位することのな
    い状態に結合された各副距離計によって、基準架台のロ
    ール軸に平行な方向に沿って張り設けられている基準ワ
    イヤまでの距離分布を測定し、各副距離計の距離出力と
    ロール軸方向位置との対応関係から基準架台の変位に基
    づく基準面の位置を補正して基準面とロール表面との距
    離測定値を得るとともに、架台の移動前後におけるロー
    ル軸方向の同一位置での前記距離測定値の比較により、
    架台の移動前後におけるロール表面に対する架台の変位
    、傾きの変化を求め、前記距離測定値を補正することに
    より、基準面とロール表面とのロール軸方向における連
    続的な距離変化分布を測定するロールプロフィール測定
    方法。
  2. （２）前記主距離計と副距離計が、それぞれ、水柱構造
    の超音波探触子ヘッドの内部に振動子を設けるとともに
    、該振動子と被測定体との間の一定位置に入射超音波パ
    ルスエネルギの一部を反射し、他の一部を通過させる基
    準反射体を設け、励振パルスと基準反射体による反射パ
    ルスの間の時間間隔ｔ０、および励振パルスと被測定体
    からの反射パルスの間の時間間隔ｔ１を測定し、上記時
    間間隔ｔ０および振動子と基準反射体とがなす距離ｄ０
    からその時の水中の音速Ｃを算出して、上記時間ｔ１に
    その音速Ｃを乗じて、振動子と被測定体との間の距離を
    演算する特許請求の範囲第１項に記載ロールプロフィー
    ル測定方法。
  3. （３）ロール軸に平行な基準面を備える基準架台と、基
    準架台のロール軸に平行な方向に沿って張り設けられる
    基準ワイヤと、基準架台の基準面におけるロール軸に平
    行な方向に沿う複数位置に固定され、それぞれロール表
    面までの距離を測定する各主距離計と、各主距離計のそ
    れぞれとロール軸に直交する方向に関して相対変位する
    ことのない状態に結合され、それぞれ基準ワイヤまでの
    距離を測定する各副距離計と、上記各距離計の距離出力
    を一時保持して順次演算装置へ送り出す信号処理回路と
    、基準架台を少なくとも隣接する距離計の配設間隔だけ
    ロール軸方向に移動させる架台駆動装置と、基準架台の
    移動量を検出する架台移動量検出装置と、各距離計の距
    離出力と架台移動検出装置の移動量の出力とを入力し、
    架台の真直度、変位、傾きの補正を行ない、基準面とロ
    ール表面とのロール軸方向における連続的な距離変化分
    布を演算する演算装置と、演算装置の演算結果をロール
    プロフィールとして表示する表示装置とを有してなるロ
    ールプロフィール測定装置。
  4. （４）前記主距離計と副距離計が、それぞれ水柱を形成
    する水ノズルの途中に基準反射体を設けた水柱構造の超
    音波探触子ヘッドと、主パルス発生器と、主パルス発生
    器に同期して超音波探触子の振動子を励振するパルサと
    、励振パルスおよび反射パルスを受信増幅するレシーバ
    と、主パルス発生器のパルスから一定時間の遅延の後に
    ノズル途中の基準反射体、および被測定体からの各反射
    パルスの到達時間近傍で、ある幅を持ったパルスを発生
    し、各反射パルスを有効、無効にする遅延パルス発生器
    と、励振パルスとノズル途中の基準反射体および被測定
    体からの各反射パルスの時間間隔ｔ０、ｔ１を測定する
    パルスカウンタと、上記時間間隔ｔ０および振動子と基
    準反射体とがなす距離ｄ０からその時の水中の音速Ｃを
    算出し、上記時間間隔ｔ１にその音速Ｃを乗じて、振動
    子と被測定体との距離を演算する演算処理器とを有して
    なる特許請求の範囲第３項に記載のロールプロフィール
    測定装置。
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