KR101449019B1 - Apparatus and method for measuring a strip surface temperature of an inner acceleration coolant equipment - Google Patents
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Abstract
본 발명은 가속냉각설비 내 강판 표면온도 측정장치 및 이를 구비하는 가속 냉각설비 내 강판 표면온도 측정방법에 관한 것으로, 특히 가속냉각설비 내에서 강판의 상부 및 하부의 온도를 동시에 측정할 수 있게 하는 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus for measuring the surface temperature of a steel sheet in an accelerated cooling facility and a method for measuring the surface temperature of steel sheet in an accelerated cooling facility, And methods.
본 발명의 가속냉각설비 내 강판 표면온도 측정장치는, 가속냉각설비의 조업 수행 중에 강판 상부의 표면온도를 측정하는 제1수광부; 상기 제1수광부가 강판 상부의 표면온도를 측정할 때, 강판 하부의 표면온도를 측정하는 제2수광부; 및 상기 제1수광부가 강판 상부의 표면온도를 측정할 때 하강되어 상기 제1수광부를 하강시키는 상하 이동부를 포함하는 것을 특징으로 한다.An apparatus for measuring the surface temperature of a steel sheet in an accelerating cooling facility of the present invention includes: a first light receiving unit for measuring a surface temperature of an upper part of a steel sheet during operation of an accelerating cooling facility; A second light receiving unit measuring the surface temperature of the lower part of the steel plate when the first light receiving unit measures the surface temperature of the upper part of the steel plate; And an up and down moving unit for lowering the first light receiving unit when the first light receiving unit measures the surface temperature of the upper part of the steel plate.
가속냉각설비, 강판, 표면온도, 수광부, 이동부 Accelerated cooling facility, steel plate, surface temperature, light receiving unit,
Description
본 발명은 가속냉각설비 내 강판 표면온도 측정장치 및 이를 구비하는 가속냉각설비 내 강판 표면온도 측정방법에 관한 것으로, 특히 가속냉각설비 내에서 강판의 상부 및 하부의 온도를 동시에 측정할 수 있게 하는 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus for measuring the surface temperature of a steel sheet in an accelerated cooling facility and a method for measuring the surface temperature of steel sheet in an accelerated cooling facility, And methods.
가속냉각설비 내 강판 표면온도 측정장치에 관련된 문헌으로서, 종래의 일본공개특허 제2006-17589호, 제2007-17408호, 제2007-199039호가 있다.As a document related to an apparatus for measuring the surface temperature of a steel sheet in an accelerated cooling facility, there are Japanese Patent Laid-Open Nos. 2006-17589, 2007-17408 and 2007-199039.
상기 문헌에서는 온도를 측정하고자 하는 강판과 복사에너지를 수광하는 광학계 사이에 일정한 물 두께를 형성하도록 측정장치를 구성하고, 물 두께에 의한 복사에너지의 감소 정보를 사전에 측정하여 보정하는 방법을 제시하고 있다.In this document, a measuring apparatus is constructed so as to form a constant water thickness between a steel plate for temperature measurement and an optical system for receiving radiant energy, and a method of previously measuring and correcting the information of reduction of radiant energy by water thickness is proposed have.
강판으로부터 방사되는 복사에너지를 이용하여 온도를 측정하는 복사온도계는 측정온도가 낮아지면 측정파장 대역을 단파장에서 장파장으로 파장대역을 변경하여 측정해야 한다. 단파장에서 장파장으로 갈수록 물 두께에 대한 복사에너지의 감쇠가 크기 때문에 저온으로 갈수록 물 두께에 의한 영향을 많이 받게 된다.Radiation thermometers that measure temperature using radiant energy emitted from a steel plate should be measured by changing the wavelength band from a short wavelength to a long wavelength when the measurement temperature is low. As the wavelength decreases from the short wavelength to the long wavelength, the attenuation of the radiation energy is large.
따라서, 강판과 수광 광학계 사이에 물 두께를 인위적으로 형성하는 것은 강 판의 저온 측정(300℃ 이하)의 경우에는 한계가 있다.Therefore, artificially forming the water thickness between the steel plate and the light receiving optical system is limited in the case of low temperature measurement (300 DEG C or less) of the steel plate.
본 발명의 일 측면은, 강판의 상부 및 하부의 온도를 동시에 측정 가능하도록 하는 것을 목적으로 한다.One aspect of the present invention aims at enabling simultaneous measurement of temperatures at the upper and lower portions of a steel sheet.
본 발명의 다른 측면은, 강판과 수광부 사이의 측정거리를 최대한 근접시켜서 강판과 수광부 사이의 체류수를 강력한 공기압(7기압 이상)으로 제거함으로써, 물의 간섭을 최대한 줄이도록 하는 것을 목적으로 한다. Another object of the present invention is to reduce the water interference between the steel plate and the light receiving unit to a minimum by reducing the water pressure between the steel plate and the light receiving unit to a strong air pressure (7 atmospheric pressure or more) by maximizing the distance between the steel plate and the light receiving unit.
본 발명의 또 다른 측면은, 추가적으로 제거되지 않은 물의 간섭을 광학적으로 보정하기 위해서 단파장과 장파장의 서로 다른 파장대역을 갖는 이중구조의 수광부를 동시에 활용하여 물의 간섭을 보정하는 방법을 제안하는 것을 목적으로 한다.Another object of the present invention is to propose a method for compensating for water interference by simultaneously utilizing a dual structure light receiving unit having different wavelength bands of a short wavelength and a long wavelength in order to optically correct interference of water not yet removed do.
본 발명의 일 측면은, 가속냉각설비의 조업 수행 중에 강판 상부의 표면온도를 측정하는 제1수광부; 상기 제1수광부가 강판의 표면온도를 측정할 때, 강판 하부의 표면온도를 측정하는 제2수광부; 및 상기 제1수광부가 강판 상부의 표면온도를 측정할 때 하강되어 상기 제1수광부를 하강시키는 상하 이동부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 가속냉각설비 내 강판 표면온도 측정장치를 제공한다.According to an aspect of the present invention, there is provided an apparatus for measuring a surface temperature of an upper part of a steel sheet during operation of an accelerated cooling facility, A second light receiving unit measuring the surface temperature of the lower portion of the steel plate when the first light receiving unit measures the surface temperature of the steel plate; And a vertically moving part for descending the first light receiving part when the first light receiving part measures the surface temperature of the upper part of the steel plate to lower the first light receiving part.
본 발명의 다른 측면은, 상기 상하 이동부와 연결되어 강판 상부와 충돌하는 경우에 기 설정된 시간 동안 기 설정된 속도로 회전하는 회전 연결관을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가속냉각설비 내 강판 표면온도 측정장치를 제공한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of controlling a steel plate surface temperature in an accelerated cooling facility, the method comprising: rotating the steel plate at a predetermined speed for a preset time when the steel plate is connected to the up- Device.
본 발명의 또 다른 측면은, 상기 제1수광부가 강판 상부의 온도를 측정하는 경우에, 제1수광부와 강판 사이의 거리를 최소화하기 위해 공기의 압력으로 상기 회전 연결관의 움직임을 조절하는 공압 실린더를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가속냉각설비 내 강판 표면온도 측정장치를 제공한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a pneumatic cylinder for controlling the movement of the rotary connection pipe with air pressure to minimize a distance between the first light receiving portion and the steel plate when the first light receiving portion measures the temperature of the upper portion of the steel plate, The apparatus for measuring a surface temperature of a steel plate in an accelerated cooling facility further comprises:
본 발명의 또 다른 측면은, 상기 제1수광부 또는 제2수광부가 강판과 충돌하는 경우에, 각각 상기 제1수광부 또는 제2수광부와 강판과의 마찰저항을 줄이는 제1접촉롤러 또는 제2접촉롤러를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가속냉각설비 내 강판 표면온도 측정장치를 제공한다.Another aspect of the present invention is a method of manufacturing a light emitting device including a first contact roller or a second contact roller for reducing the frictional resistance between the first light receiving portion or the second light receiving portion and the steel plate when the first light receiving portion or the second light receiving portion collides with the steel plate, The apparatus for measuring a surface temperature of a steel plate in an accelerated cooling facility further comprises:
본 발명의 또 다른 측면은, 상기 제1접촉롤러 및 제2접촉롤러는 내열 재질인 것을 특징으로 하는 가속냉각설비 내 강판 표면온도 측정장치를 제공한다.Another aspect of the present invention provides an apparatus for measuring a surface temperature of a steel plate in an accelerated cooling facility, wherein the first contact roller and the second contact roller are heat-resistant materials.
본 발명의 또 다른 측면은, 상기 제2수광부가 강판과 충돌하는 경우에 충격을 완화시키는 스프링을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가속냉각설비 내 강판 표면온도 측정장치를 제공한다.According to another aspect of the present invention, there is provided an apparatus for measuring a surface temperature of a steel plate in an accelerated cooling facility, characterized by further comprising a spring for relieving an impact when the second light receiving portion collides with the steel plate.
본 발명의 또 다른 측면은, 상기 제2수광부와 강판의 각도를 조절하는 각도 조절기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가속냉각설비 내 강판 표면온도 측정장치를 제공한다.According to another aspect of the present invention, there is provided an apparatus for measuring a surface temperature of a steel plate in an accelerated cooling facility, the apparatus further comprising an angle adjuster for adjusting an angle between the second light receiving unit and the steel plate.
본 발명의 또 다른 측면은, 상기 제1수광부 및 제2수광부는 광섬유 복사온도계인 것을 특징으로 하는 가속냉각설비 내 강판 표면온도 측정장치를 제공한다.According to another aspect of the present invention, there is provided an apparatus for measuring a surface temperature of a steel plate in an accelerated cooling facility, wherein the first light receiving unit and the second light receiving unit are optical fiber radiating thermometers.
본 발명의 또 다른 측면은, 상기 제1수광부와 제2수광부는 서로 다른 파장 대역에서 강판의 표면온도를 검출하여 강판의 표면에서 제거되지 않은 물의 간섭을 광학적으로 보정하는 것을 특징으로 하는 가속냉각설비 내 강판 표면온도 측정장치를 제공한다.The present invention also provides an accelerated cooling system for an automotive vehicle, wherein the first light receiving portion and the second light receiving portion optically correct the interference of water not removed from the surface of the steel sheet by detecting the surface temperature of the steel plate in different wavelength bands An apparatus for measuring the surface temperature of a steel sheet is provided.
본 발명의 또 다른 측면은, 상기 제1수광부 및 제2수광부는 빛을 모으고 공기를 입력받아 강판의 표면온도 측정시 강판의 체류수를 제거하는 것을 특징으로 하는 가속냉각설비 내 강판 표면온도 측정장치를 제공한다.In another aspect of the present invention, the first light receiving unit and the second light receiving unit collect the light and receive the air to remove the water remaining in the steel plate when measuring the surface temperature of the steel plate. Lt; / RTI >
본 발명의 일 측면에 따르면, 가속냉각공정 중에 강판의 상부 및 하부 온도 를 동시에 측정하여 그 이력을 예측함으로써 API, TMCP 등의 품질을 결정하는 재질과 평탄도를 개선시킬 수 있다.According to an aspect of the present invention, it is possible to improve the quality and flatness of API, TMCP and the like by simultaneously measuring the upper and lower temperatures of the steel sheet during the accelerated cooling process and predicting the history thereof.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 강판의 머리부와 꼬리부의 휨이 발생하여 측정장치와 충돌하여 측정장치가 파손되는 일이 생기지 않는다.According to another aspect of the present invention, there is no possibility that the measurement apparatus is damaged due to collision with the measurement apparatus due to the bending of the head and the tail of the steel sheet.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시형태를 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시형태는 여러 가지의 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시형태로만 한정되는 것은 아니다. 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있으며, 도면상의 동일한 부호로 표시되는 요소는 동일한 요소이다.DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. However, the embodiments of the present invention may be modified into various other forms, and the scope of the present invention is not limited to the embodiments described below. The shape and the size of the elements in the drawings may be exaggerated for clarity and the same elements are denoted by the same reference numerals in the drawings.
도 1 및 도 2는 각각 본 발명의 가속냉각설비 내 강판 상부 및 하부 표면온도 측정장치의 구성도이다. 도 1 및 도 2를 참조하면, 가속냉각설비 내 강판 상부 및 하부 표면온도 측정장치는 제1수광부(100a), 제2수광부(100b), 상하 이동 부(200), 회전연결관(300), 공압 실린더(400), 제1접촉롤러(500a), 제2접촉롤러(500b), 스프링(600) 및 각도 조절기(700)를 포함할 수 있다.Fig. 1 and Fig. 2 are structural diagrams of a steel plate upper and lower surface temperature measuring device in the accelerated cooling facility of the present invention, respectively. 1 and 2, the steel plate upper and lower surface temperature measuring apparatuses in the accelerating cooling facility include a first
제1수광부(100a)는 가속냉각설비의 조업 수행 중에 강판 상부의 표면온도를 측정하고, 제2수광부(100b)는 상기 제1수광부(100a)가 강판 상부의 표면온도를 측정할 때, 강판 하부의 표면온도를 측정한다. 제1수광부(100a) 및 제2수광부(100b)로는 광섬유 복사온도계를 사용하고, 서로 다른 파장 대역에서 강판의 표면온도를 검출하여 강판의 표면에서 제거되지 않은 물의 간섭을 광학적으로 보정한다.The first
상하 이동부(200)는 상기 제1수광부(100a)가 강판 상부의 표면온도를 측정할 때 하강되어 상기 제1수광부(100a)를 하강시키고, 강판과 제1수광부(100a) 사이의 측정거리를 최대한 근접시켜서 강판과 제1수광부(100a) 사이의 체류수를 강력한 공기압(7기압 이상)으로 제거함으로써 물의 간섭을 최대한 줄이도록 한다. 그리고, 현재까지는 강판의 머리부와 꼬리부의 휨이 발생하여 측정장치와 충돌하여 측정장치가 파손되는 일이 생겼는데, 상하 이동부(200)는 제1수광부(100a)가 강판의 온도를 측정할 경우와 측정하지 않을 경우를 구분하여 작동한다. 즉, 가속냉각설비 조업이 이루어질 경우에는 상하 이동부(200)가 하강하여 수냉 중 강판의 상부온도를 측정하고, 가속냉각설비 조업이 이루어 지지 않는 경우에는 상하 이동부(200)가 상승하여 대기상태를 유지한다.The up and down moving
회전 연결관(300)은 상하 이동부(200)와 연결되어 강판 상부와 충돌하는 경우에 기 설정된 시간 동안 기 설정된 속도로 회전한다. 이는 강판의 휨 발생으로 제1수광부(100a)에 충돌하는 경우에 제1수광부(100a)를 보호하기 위한 것이다. 그리고, 회전 연결관(300)은 수냉 중 제1수광부(100a)가 강판 상부의 온도를 측정할 경우에 강판과 제1수광부(100a) 사이의 거리를 최소화한다.The
공압 실린더(400)는 상기 제1수광부(100a)가 강판 상부의 온도를 측정하는 경우에, 제1수광부(100a)와 강판 사이의 거리를 최소화하기 위해 공기의 압력으로 상기 회전 연결관(300)의 움직임을 조절한다.The
제1접촉롤러(500a) 및 제2접촉롤러(500b)는 상기 제1수광부(100a) 또는 제2수광부(100b)가 강판과 충돌하는 경우에, 각각 상기 제1수광부(100a) 또는 제2수광부(100b)와 강판 사이의 마찰저항을 줄인다. 상기 제1접촉롤러(500a) 및 제2접촉롤러(500b)는 내열 재질이다. 제1접촉롤러(500a) 및 제2접촉롤러(500b)로 내열 재질을 사용하는 이유는, 강판과의 접촉시 마찰저항을 최소화하기 위함이다.The
스프링(600)은 제2수광부(100b)가 강판과 충돌하는 경우에 충격을 완화시키고, 각도 조절기(700)는 제2수광부(100b)와 강판 사이의 각도를 조절한다.The
도 3은 본 발명의 강판 상부 및 하부의 표면온도 측정원리를 나타낸 도면이고, 도 4는 본 발명의 강판 상부 또는 하부의 표면온도 측정상태를 나타낸 도면이다.FIG. 3 is a view showing a principle of measuring the surface temperature of the upper and lower parts of a steel sheet according to the present invention, and FIG.
도 3을 참조하면, 강판(800)의 상부 및 하부에서 각각 제1수광부(100a)와 제2수광부(100b)로 표면온도를 측정하는 상태를 보이고 있다. 강판(800)의 상부 및 하부 모두 동일하게 강판(800)에 근접하여 표면온도를 측정할 수 있게 측정거리(H)를 동일하게 조정했다.Referring to FIG. 3, the surface temperature is measured by the first
그리고, 강판(800)의 상부 및 하부의 체류수를 제거하기 위해서 상부 및 하부의 제1수광부(100a) 및 제2수광부(100b)를 강판(800)의 진행방향을 고려하여 도 3과 같이 45°로 경사지게 설치하여 강력한 공기압(7기압 이상)으로 체류수를 제거하기 용이하게 한다. 이때, 강판(800)의 상부 및 하부의 제1수광부(100a) 및 제2수광부(100b)는 구조를 간단히 하기 위해서 광섬유(optic fiber) 복사온도계를 이용하여 열악한 환경에서도 측정이 용이하게 한다.3, the upper and lower first
그리고, 단파장과 장파장 이중구조의 제1수광부(100a) 및 제2수광부(100b)의 초점이 강판(800)의 표면에 서로 일치되게 함으로써, 공기압에 의한 체류수의 제거가 공기압의 상호 상승효과 때문에 보다 효과적으로 이루어지게 한다. 또한, 체류수의 두께(D)의 영향을 단파장과 장파장 복사온도계에서 동일하게 받도록 한다. 이렇게 함으로써, 동일한 체류수의 두께(D)에 대한 파장별 복사에너지 투과특성을 알면 단파장과 장파장에서의 온도 영향도를 정량적으로 보정할 수 있다.Since the focal points of the first
단파장 및 장파장 이중구조의 강판 표면온도 측정방법에서는 실제 가속냉각 조업 중에 강판(800)에 형성된 체류수의 두께(D)를 정확히 알지 못하더라도 동일한 체류수의 두께(D)에 대해 단파장과 장파장에서의 광 투과특성이 다르기 때문에 이러한 사전정보와 실제 단파장과 장파장의 온도 측정결과를 이용하면 실제 가속냉각 조업 중에 강판(800)에 형성된 체류수의 두께(D)를 계산할 수 있다. 그러면, 각 체류수의 두께(D)에 관한 정보에 대한 파장별 복사에너지 투과특성을 이용하여 쉽게 단파장과 장파장의 실제 온도를 쉽게 보정할 수 있다.In the method of measuring the surface temperature of a steel sheet with a short wavelength and a long wavelength, the thickness (D) of the retentate formed on the
이를 구현하기 위한 실제 실험에서는 도 4와 같이 강판(800)의 온도가 상대적으로 높은 가속냉각설비의 상류측에 단파장과 장파장 이중구조의 제1수광부(100a)를 설치하여 후판 가속냉각설비의 강종별, 두께별로 서로 다른 냉각수량조건별로 단파장과 장파장에서의 강판(800)의 온도를 측정한다. 그리고, 온도의 편차를 이용하여 가속냉각설비의 강종별, 두께별로 서로 다른 냉각수량조건에 대해 각 체류수의 두께(D)에 관한 정보를 데이터베이스화한다. 가속냉각설비의 하류 공정에서는 저온대역의 온도센서인 장파장 대역 복사온도계만 활용하면 강판(800)에 잔류한 냉각수의 영향을 상류측 실험을 통해서 서로 다른 냉각수량조건에 대해 각 체류수의 두께(D)에 관한 정보를 데이터베이스화한 정보를 이용하여 보정이 가능하게 된다. 따라서, 저온대역에서도 정밀한 강판(800)의 표면온도를 측정할 수 있다.In an actual experiment for realizing this, as shown in FIG. 4, a first
도 5는 본 발명의 제1수광부 및 제2수광부의 내부 구성도이다. 도 5를 참조하면, 제1수광부 및 제2수광부는 집광부(110), 공기 입력부(120), 보호 유리(130), 내부 연결관(140) 및 외부 연결관(150)을 포함한다.5 is an internal configuration diagram of the first light receiving portion and the second light receiving portion of the present invention. 5, the first light receiving unit and the second light receiving unit include a
제1수광부 및 제2수광부는 집광부(110)를 통하여 빛을 모으고, 공기 입력부(120)를 통하여 공기가 유입되고, 이 유입된 공기를 강판을 향해 분사하여 강판의 표면온도 측정시 강판의 체류수가 제거되게 한다. 그리고, 각각 내부와 외부를 연결하는 내부 연결관(140) 및 외부 연결관(150)이 있고, 내부 연결관(140)의 내측 중앙에는 보호 유리(130)가 형성되어 있다.The first light receiving unit and the second light receiving unit collect light through the
본 발명은 상술한 실시형태 및 첨부된 도면에 의해 한정되지 아니한다. 첨부된 청구범위에 의해 권리범위를 한정하고자 하며, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 형태의 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것은 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게 자명할 것이다.The present invention is not limited to the above-described embodiments and the accompanying drawings. It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims, .
도 1은 본 발명의 가속냉각설비 내 강판 상부 표면온도 측정장치의 구성도이다.1 is a configuration diagram of a steel plate upper surface temperature measuring apparatus in an accelerating cooling facility of the present invention.
도 2는 본 발명의 가속냉각설비 내 강판 하부 표면온도 측정장치의 구성도이다.2 is a configuration diagram of an apparatus for measuring a steel plate lower surface temperature in an accelerated cooling facility of the present invention.
도 3은 본 발명의 강판 상부 및 하부의 표면온도 측정원리를 나타낸 도면이다.3 is a view showing the principle of measuring the surface temperature of the upper and lower parts of the steel sheet according to the present invention.
도 4는 본 발명의 강판 상부 또는 하부의 표면온도 측정상태를 나타낸 도면이다.4 is a view showing the state of the surface temperature measurement of the upper or lower part of the steel sheet according to the present invention.
도 5는 본 발명의 제1수광부 및 제2수광부의 내부 구성도이다.5 is an internal configuration diagram of the first light receiving portion and the second light receiving portion of the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명> Description of the Related Art
100a : 제1수광부 100b : 제2수광부100a: first
110 : 집광부 120 : 공기 입력부110: light collecting part 120: air input part
130 : 보호 유리 140 : 내부 연결관130: protective glass 140: internal connection pipe
150 : 외부 연결관 200 : 상하 이동부 300 : 회전 연결관 400 : 공압 실린더 500a : 제1접촉롤러 500b : 제2접촉롤러 600 : 스프링 700 : 각도 조절기 800 : 강판[0001] The present invention relates to an external connecting pipe, and more particularly, to an external connecting pipe, which includes a vertically moving part, a rotary connecting pipe, a pneumatic cylinder, a first contact roller,
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