JPS635681B2 - - Google Patents
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- JPS635681B2 JPS635681B2 JP7234182A JP7234182A JPS635681B2 JP S635681 B2 JPS635681 B2 JP S635681B2 JP 7234182 A JP7234182 A JP 7234182A JP 7234182 A JP7234182 A JP 7234182A JP S635681 B2 JPS635681 B2 JP S635681B2
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- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 10
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- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B7/00—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques
- G01B7/32—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring areas
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、静電容量による金属材料の断面積
および２次元位置、断面形状の検出に関する。
および２次元位置、断面形状の検出に関する。
たとえば、熱間連鋳片の断面積を検出して断面
積と鋳片長さから重量を計算して、連鋳片を最適
に切断する場合や、断面積の変動により連鋳機の
鋳造制御、設備異状検出が可能となる。また線材
等の断面積を検出して、線材径の制御に適用でき
る。
積と鋳片長さから重量を計算して、連鋳片を最適
に切断する場合や、断面積の変動により連鋳機の
鋳造制御、設備異状検出が可能となる。また線材
等の断面積を検出して、線材径の制御に適用でき
る。
鋼管の製造プロセスにおいて、鋼管の位置と断
面形状を検出して処理過程にフイードバツクする
ことは重要である。この様に、金属材料の断面積
および２次元位置、断面形状を非接触で、連続的
に測定することは工業上極めて重要である。
面形状を検出して処理過程にフイードバツクする
ことは重要である。この様に、金属材料の断面積
および２次元位置、断面形状を非接触で、連続的
に測定することは工業上極めて重要である。
従来、たとえば金属材料の径や断面形状を測定
する方法として第１図に示す方式がある。第１図
Ａは、光源（平行光線）１とイメージセンサー２
により図に示す方法で対象０の直径Ｄを測定する
ものである。Ｂは光源１にレーザーを用いたもの
であり、回転ミラー４とレンズ５の組合せにより
平行光線を作り、図に示す方法で対象０の径Ｄに
比例した出力を得るものである。なおこの図で３
はカメラ、６はエンコーダ、７は光電変換素子、
８は処理装置、ｌは直径Ｄに対応する出力でｌ＝
ｋ・Ｄである。Ａ，Ｂ方式を用いて金属材料の断
面積や２次元位置、断面形状を測定する場合、次
の欠点がある。
する方法として第１図に示す方式がある。第１図
Ａは、光源（平行光線）１とイメージセンサー２
により図に示す方法で対象０の直径Ｄを測定する
ものである。Ｂは光源１にレーザーを用いたもの
であり、回転ミラー４とレンズ５の組合せにより
平行光線を作り、図に示す方法で対象０の径Ｄに
比例した出力を得るものである。なおこの図で３
はカメラ、６はエンコーダ、７は光電変換素子、
８は処理装置、ｌは直径Ｄに対応する出力でｌ＝
ｋ・Ｄである。Ａ，Ｂ方式を用いて金属材料の断
面積や２次元位置、断面形状を測定する場合、次
の欠点がある。
(1) 測定装置を円周方向に回転させないと２次元
位置、断面形状を測定することが出来ない。こ
の場合、回転角度の測定が必要となる。
位置、断面形状を測定することが出来ない。こ
の場合、回転角度の測定が必要となる。
(2) ２次元位置、断面形状、断面積を求めるため
には、信号処理が複雑である。
には、信号処理が複雑である。
(3) 移動している金属材料の２次元位置と断面形
状を求める場合には、移動方向にズレた位置と
断面形状、断面積になる。
状を求める場合には、移動方向にズレた位置と
断面形状、断面積になる。
(4) これら(1)、(2)を考慮すると測定装置は大型で
高価格となる。
高価格となる。
本発明は、これらの実情に鑑み種々検討した結
果、これら従来技術における欠点を解消し、金属
材料の断面積および２次元位置、断面形状測定手
段を得ることを目的になされたものである。
果、これら従来技術における欠点を解消し、金属
材料の断面積および２次元位置、断面形状測定手
段を得ることを目的になされたものである。
本発明の１つである金属材料の断面積測定につ
いて説明する。第２図に断面積測定用の検出器１
０の構造を示す。Ａは断面図、Ｂは側面図であ
る。第３図に断面積計測装置の構成を示す。検出
器１０は第２図に示す如く電極環１１，１２、と
シールドケース１９から構成されている。電極環
１１，１２とシールドケース１９とは、電気的に
絶縁され、電極環１１と１２も電気的に絶縁され
ている。電極環１１，１２とシールドケース１９
との配置は第２図に示す通りであり、電極環１
１，１２には電気信号接続電線１１ａ，１２ａが
取付けられている。電極環１１，１２、シールド
ケース１９は金属材料で製作されている。被測定
金属材料５０は、第２図に示す如く、検出器１０
の中を貫通している。
いて説明する。第２図に断面積測定用の検出器１
０の構造を示す。Ａは断面図、Ｂは側面図であ
る。第３図に断面積計測装置の構成を示す。検出
器１０は第２図に示す如く電極環１１，１２、と
シールドケース１９から構成されている。電極環
１１，１２とシールドケース１９とは、電気的に
絶縁され、電極環１１と１２も電気的に絶縁され
ている。電極環１１，１２とシールドケース１９
との配置は第２図に示す通りであり、電極環１
１，１２には電気信号接続電線１１ａ，１２ａが
取付けられている。電極環１１，１２、シールド
ケース１９は金属材料で製作されている。被測定
金属材料５０は、第２図に示す如く、検出器１０
の中を貫通している。
被測定金属材料５０の断面積測定について説明
する。第３図に断面積計測装置の構成を示す。計
測装置は、検出器１０、検出器１０に交流電圧を
供給する交流発振器２１、電流／電圧を検出する
交流増幅器２２、必要とする交流信号を抽出する
フイルター２３、交流信号を直流に変換し断面積
に比例した信号を出力するAC／DC変換器２４か
ら構成されている。
する。第３図に断面積計測装置の構成を示す。計
測装置は、検出器１０、検出器１０に交流電圧を
供給する交流発振器２１、電流／電圧を検出する
交流増幅器２２、必要とする交流信号を抽出する
フイルター２３、交流信号を直流に変換し断面積
に比例した信号を出力するAC／DC変換器２４か
ら構成されている。
検出器１０の一つの電極環１１に交流発振器２
１が接続されている。電極環１１と１２は誘電体
（大気）を通じて静電容量を形成しているから、
交流発振器２１からの電流は、電極環１１を通じ
て電極環１２に変位電流となつて流入する。この
変位電流は、電極環１２に接続されている交流増
幅器２２によつて検出、増幅される。交流増幅器
２２に検出される変位電流の大きさは、検出器１
０内の被測定金属材料５０の断面積によつて決定
される。被測定金属材料５０の断面積が小さいと
変位電流は大きくなり、断面積が大きいと変位電
流は小さくなる。
１が接続されている。電極環１１と１２は誘電体
（大気）を通じて静電容量を形成しているから、
交流発振器２１からの電流は、電極環１１を通じ
て電極環１２に変位電流となつて流入する。この
変位電流は、電極環１２に接続されている交流増
幅器２２によつて検出、増幅される。交流増幅器
２２に検出される変位電流の大きさは、検出器１
０内の被測定金属材料５０の断面積によつて決定
される。被測定金属材料５０の断面積が小さいと
変位電流は大きくなり、断面積が大きいと変位電
流は小さくなる。
交流増幅器２２によつて検出された変位電流は
増幅され電圧に変換される。電圧信号はフイルタ
ー２３に入力されフイルター１３にて必要とされ
る周波数成分の電圧信号（交流電圧）が抽出さ
れ、AC／DC変換器２４に入力される。AC／DC
変換器２４では交流電圧は直流電圧に変換され、
更に断面積に比例した電圧／電流信号を出力して
いる。
増幅され電圧に変換される。電圧信号はフイルタ
ー２３に入力されフイルター１３にて必要とされ
る周波数成分の電圧信号（交流電圧）が抽出さ
れ、AC／DC変換器２４に入力される。AC／DC
変換器２４では交流電圧は直流電圧に変換され、
更に断面積に比例した電圧／電流信号を出力して
いる。
以上説明した如く電極環を２個配置し、電極環
間の静電容量を測定することにより非接触で簡単
に金属材料の断面積を測定することができる。検
出器として環形状を例として説明したが特に形状
について制限するものではない。
間の静電容量を測定することにより非接触で簡単
に金属材料の断面積を測定することができる。検
出器として環形状を例として説明したが特に形状
について制限するものではない。
次に、２次元位置、断面形状測定について説明
する。第４図に検出器２０の形状を示し、Ａは断
面図、Ｂは側面図を示す。検出器１２０は、電極
環１０１、分割された彎曲電極板１０３〜１０
８、シールドケース１０９から構成され、それら
は互に電気的に絶縁されている。電極環１０１、
彎曲電極板１０３〜１０８には電線が接続されて
いる。
する。第４図に検出器２０の形状を示し、Ａは断
面図、Ｂは側面図を示す。検出器１２０は、電極
環１０１、分割された彎曲電極板１０３〜１０
８、シールドケース１０９から構成され、それら
は互に電気的に絶縁されている。電極環１０１、
彎曲電極板１０３〜１０８には電線が接続されて
いる。
第５図に２次元位置、断面形状測定装置の構成
を示す。測定装置は検出器１２０に交流電流を供
給する交流発振器１１１、被測定金属材料１５０
の２次元位置、断面形状を検出する検出器１２
０、検出器１２０からの信号を検出、増幅する交
流増幅器１２１、必要な周波数成分を抽出するフ
イルター１２２、交流を直流に変換し、被測定金
属材料１５０の位置に比例した信号を出力する
AC／DC変換器１２３、被測定金属材料１５０の
２次元位置と断面形状を算出する信号処理装置１
２４、結果を表示、記録する表示装置１２５から
構成されている。
を示す。測定装置は検出器１２０に交流電流を供
給する交流発振器１１１、被測定金属材料１５０
の２次元位置、断面形状を検出する検出器１２
０、検出器１２０からの信号を検出、増幅する交
流増幅器１２１、必要な周波数成分を抽出するフ
イルター１２２、交流を直流に変換し、被測定金
属材料１５０の位置に比例した信号を出力する
AC／DC変換器１２３、被測定金属材料１５０の
２次元位置と断面形状を算出する信号処理装置１
２４、結果を表示、記録する表示装置１２５から
構成されている。
第５図に示す如く、検出器１２０に被測定金属
材料１５０が貫通している。交流発振器１１１
は、電極環１０１に接続されているから、変位電
流は彎曲電極板に流れる。この変位電流は、各彎
曲電極板１０３〜１０８と被測定金属材料１５０
との間隔に比例した変位電流が流れる。従つて各
彎曲電極板１０３〜１０８で検出される変位電流
は、被測定金属材料１５０の位置に比例してい
る。各彎曲電極板１０３〜１０８は、それぞれ交
流増幅器２１に接続され、各変位電流は検出、増
幅され、交流電圧信号に変換される。各交流電圧
信号はフイルター１２２にて必要な周波数成分が
抽出される。抽出された各交流電圧信号は、
AC／DC変換器２３に入力される。AC／DC変換
器１２３は各交流電圧信号を直流電圧信号に変換
し、各彎曲電極板１０３〜１０８と被測定金属材
料１５０の間隔に比例した直流信号を信号装置１
２４に入力している。信号処理装置１２４では各
直流信号により、演算を行つて、断面形状、２次
元位置を求めている。その結果はプロセス制御用
計算機（プロコン（P.Cと表示装置１２５に送ら
れている。表示装置１２５では、結果をCRTに
表示し、ハード・コピーで記録している。更に、
被測定金属材料１５０の中心点を電圧信号で出力
している。
材料１５０が貫通している。交流発振器１１１
は、電極環１０１に接続されているから、変位電
流は彎曲電極板に流れる。この変位電流は、各彎
曲電極板１０３〜１０８と被測定金属材料１５０
との間隔に比例した変位電流が流れる。従つて各
彎曲電極板１０３〜１０８で検出される変位電流
は、被測定金属材料１５０の位置に比例してい
る。各彎曲電極板１０３〜１０８は、それぞれ交
流増幅器２１に接続され、各変位電流は検出、増
幅され、交流電圧信号に変換される。各交流電圧
信号はフイルター１２２にて必要な周波数成分が
抽出される。抽出された各交流電圧信号は、
AC／DC変換器２３に入力される。AC／DC変換
器１２３は各交流電圧信号を直流電圧信号に変換
し、各彎曲電極板１０３〜１０８と被測定金属材
料１５０の間隔に比例した直流信号を信号装置１
２４に入力している。信号処理装置１２４では各
直流信号により、演算を行つて、断面形状、２次
元位置を求めている。その結果はプロセス制御用
計算機（プロコン（P.Cと表示装置１２５に送ら
れている。表示装置１２５では、結果をCRTに
表示し、ハード・コピーで記録している。更に、
被測定金属材料１５０の中心点を電圧信号で出力
している。
以上説明した如く電極環１個と複数個の彎曲電
極板を設け、電極環と彎曲電極板間の静電容量を
測定することにより、簡単に金属材料の２次元位
置と断面形状を測定することが出来る。検出器と
して環形状を例として説明したが、特に形状につ
いて制限するものではない。
極板を設け、電極環と彎曲電極板間の静電容量を
測定することにより、簡単に金属材料の２次元位
置と断面形状を測定することが出来る。検出器と
して環形状を例として説明したが、特に形状につ
いて制限するものではない。
本発明は静電容量を検出して金属材料の断面積
および２次元位置、断面形状を測定するものであ
るから次の特徴がある。
および２次元位置、断面形状を測定するものであ
るから次の特徴がある。
(1) 検出器の構造がシンプルであり、電極、シー
ルドケースが金属であるから、耐熱性、耐久性
に優れている。
ルドケースが金属であるから、耐熱性、耐久性
に優れている。
(2) 静電容量を検出するものであるから測定精度
が良い。
が良い。
(3) 検出器を回転させる必要がないから移動して
いる金属材料の断面積、２次元位置、断面形状
を瞬時に求めることが出来る。
いる金属材料の断面積、２次元位置、断面形状
を瞬時に求めることが出来る。
(4) 金属材料が熱間であつても測定出来る。
(5) 非金属材料でも測定出来る。
(6) 応用としては水、油、粉体等の誘電体の流量
測定に適用できる。
測定に適用できる。
第１図Ａ，Ｂは従来の測定原理を示すものであ
り、第２図Ａ，Ｂはこの発明の断面積測定用の検
出器を示すものであり、第３図は、本発明の断面
積測定用の装置構成を示すものであり、第４図
Ａ，Ｂはこの発明の２次元位置、断面形状測定用
の検出器を示すものであり、第５図は、本発明の
２次元位置、断面形状測定用の装置構成を示すも
のである。 図面で１：光源、２：イメージセンサ、３：カ
メラ、４：回転ミラー、５：レンズ、６：エンコ
ーダ、７：光電変換素子、８：処理装置、１１：
電極環、１２：電極環、１７：シールドケース、
１０：検出器、２１：交流発振器、２２：交流増
幅器、２３：フイルター、２４：AC／DC変換
器、５０：被測定金属材料、１０１：電極環、１
０３〜１０８：彎曲電極板、１０９：シールド・
ケース、１１１：交流発振器、１２０：検出器、
１１１：交流発振器、１２１：交流増幅器、１２
２：フイルター、１２３：AC／DC変換器、１２
４：信号処理装置。
り、第２図Ａ，Ｂはこの発明の断面積測定用の検
出器を示すものであり、第３図は、本発明の断面
積測定用の装置構成を示すものであり、第４図
Ａ，Ｂはこの発明の２次元位置、断面形状測定用
の検出器を示すものであり、第５図は、本発明の
２次元位置、断面形状測定用の装置構成を示すも
のである。 図面で１：光源、２：イメージセンサ、３：カ
メラ、４：回転ミラー、５：レンズ、６：エンコ
ーダ、７：光電変換素子、８：処理装置、１１：
電極環、１２：電極環、１７：シールドケース、
１０：検出器、２１：交流発振器、２２：交流増
幅器、２３：フイルター、２４：AC／DC変換
器、５０：被測定金属材料、１０１：電極環、１
０３〜１０８：彎曲電極板、１０９：シールド・
ケース、１１１：交流発振器、１２０：検出器、
１１１：交流発振器、１２１：交流増幅器、１２
２：フイルター、１２３：AC／DC変換器、１２
４：信号処理装置。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 各々シールドケース１９に囲繞される一対の
帯環状電極と、該帯環状電極の一方に交流を印加
する交流発振器と、他方の電極から出力される電
気信号を増幅する増幅器とからなる金属材料の断
面積測定装置。 ２ シールドケース１０９に囲繞される帯環状電
極１０１と、該帯環状電極の軸方向において所定
間隔をおいて、帯環状となる如く、各々相互が電
気的に絶縁されているとともに各々がそれぞれ出
力端子を有する彎曲電極の集合体と、前記帯環状
電極１０１に交流を印加する交流発振器と、前記
彎曲電極の各々から出力される電気信号を増幅す
る増幅器と、該増幅器からの入力信号に基づいて
材料断面の輪郭を出力する信号処理装置とからな
る金属材料の断面形状測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7234182A JPS58189503A (ja) | 1982-04-28 | 1982-04-28 | 金属材料の断面積、断面形状測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7234182A JPS58189503A (ja) | 1982-04-28 | 1982-04-28 | 金属材料の断面積、断面形状測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58189503A JPS58189503A (ja) | 1983-11-05 |
| JPS635681B2 true JPS635681B2 (ja) | 1988-02-04 |
Family
ID=13486493
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7234182A Granted JPS58189503A (ja) | 1982-04-28 | 1982-04-28 | 金属材料の断面積、断面形状測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58189503A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0413448A (ja) * | 1990-05-08 | 1992-01-17 | Nippon Metal Ind Co Ltd | 金属薄帯連続製造における冷却ロール膨脹度の測定方法 |
-
1982
- 1982-04-28 JP JP7234182A patent/JPS58189503A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58189503A (ja) | 1983-11-05 |
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