KR970000380Y1

KR970000380Y1 - 강판의 폭방향 두께 프로파일 측정장치

Info

Publication number: KR970000380Y1
Application number: KR2019930030589U
Authority: KR
Inventors: 송길호; 박해두
Original assignee: 포항종합제철 주식회사; 조말수; 재단법인 산업과학기술연구소; 백덕현
Priority date: 1993-12-29
Filing date: 1993-12-29
Publication date: 1997-01-17
Also published as: KR950020311U

Abstract

내용 없음.

Description

강판의 폭방향 두께 프로파일 측정장치

제1도는 강판의 폭방향 두께 프로파일 측정시스템의 블록도.

제2도는 측정소재의 두께를 결정하는 방법을 설명하기 위한 도면.

제3도는 본 고안 강판의 폭방향 두께 프로파일 측정 장치의 상세도로서,

(a)는 정면도.

(b)는 측면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1,2 : 상.하부 변위측정센서 3,4 : 상.하부 변위측정센서지지대

5 : 변위측정센서지지대 6 : 신호처리기

7,8 : 센서유니트이송장치

9 : 센서유니트 상하이동 연결부 안내가이드

10 : 센서유니트 폭방향 안내가이드 11 : 센서유니트 상하이동 연결부

12 : 스트립하부 추적용 스프링 13 : 상부 변위측정센서설치대

14 : 상부 변위측정센서 지지대 안내가이드 15 : 스트립상부추적용 스프링

16 : 롤러 17 : 스트립(측정소재)

본 고안은 강판의 폭방향 두께 프로파일 측정장치에 관한 것으로서, 특히 차동변환센서(LVDT ; Linear Variable Differential Transformer)를 이용하여 열연 및 냉연강판의 폭방향 두께 프로파일을 소재의 폭과 형상에 관계없이 오프라인(Off-Line)에서 변위 측정센서가 폭방향으로 이동하면서 측정하는 강판의 폭방향 두께 프로파일 측정장치에 관한 것이다.

제1도는 강판의 폭방향 두께 프로파일 측정시스템의 블록도를 나타낸 것으로서, 강판의 폭방향 두께 프로파일 측정장치에 있는 상.하부 각각의 변위센서(US,DS)에서 감지한 전기적인 신호인 폭방향 두께 변위량이 각각의 증폭기(OP1,OP2)에서 증폭되고, 증폭된 신호가 A/D변환기(CT₁,CT₂)로 입력되어 디지탈 값으로 변환되어 디지탈신호처리부(DP)로 들어가게 된다.

디지탈신호처리부(DP)에서 처리된 데이타가 통신모듈(TM)에 의해 퍼스날컴퓨터(PC; Personal Computet와 통신하게 되는데 이때 퍼스날컴퓨터에는 데이타를 가공할 수 있는 소프트웨어가 내장되어 있어서 폭방향 두께의 측정과 동시에 그 폭방향 두께 프로파일을 퍼스날컴퓨터의 와면상으로 추적할 수 있다.

상기한 바와 같이 시스템에 있어서, 변위센서(US,DS)를 구비하여 강판의 폭방향 두께 변위를 측정하는 장치로는 온라인(On-Line)두께계와 오프라인(Off-Line)두께계가 사용되고 있다.

현재 열연 및 냉연 TCM의 각 스탠드에 설치되어 있는 온라인(On-Line)두께계는 χ선, γ선, β선 등의 투과력을 이용한 방사선 두께계가 사용되고 있는데 특히 χ선 두께계가 선량이 많고 측정값의 통계적 오차가 작아 많이 사용되고 있으며, 오프라인(Off-Line) 두께계로서는 각종 변위센서를 이용한 접촉식 및 비접촉식의 두 가지 형태가 사용되고 있다.

그러나 현재 사용되고 있는 오프라인 두께 측정장치는 측정소재의 폭이 좁거나 즉, 측정변위 센서의 이동거리가 작거나, 형상이 양호하면 비교적 정확한 측정 데이타를 얻을 수 있지만 측정소재의 폭이 1,600㎜~1,800㎜정도로 광폭이거나 특히 웨이브(wave)발생 등으로 형상이 불량할 때는 측정오차의 누적 및 측정소재의 형상을 센서가 제대로 측정하지 못함에 따라 정확한 폭방향 두께 프로파일 측정값을 얻기가 힘들다고 하는 문제가 있다.

본 고안은 상기한 실정을 감안하여 종래 오프라인 두께계가 갖는 문제들을 해결하고자 안출한 것으로서, 소재의 폭과 형상에 관계없이 오프라인에서 변위 측정센서가 폭방향으로 이동하면서 측정, 열연 및 냉연강판의 압연 후 형상 및 평탄도를 정확히 분석함으로서 생산되는 강판의 평탄도를 향상시킬 수 있는 강판의 폭방향 두께 프로파일 측정장치를 제공함에 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 고안 강판의 폭방향 두께 프로파일 측정장치는 상부 변위측정센서(1)와 하부 변위측정센서(2)가 각각 설치된 상부 변위측정센서지지대(3)와 하부 변위측정센서지지대(4), 변위측정센서지지대(5), 신호처리기(6), 센서유니트 이송장치(7,8), 센서유니트 상하 이동 연결부 안내가이드(9), 센서유니트 폭방향 안내가이드(10) 및 센서유니트 상하 이동 연결부(11)를 구비하여 스트립의 폭방향 두께를 측정하는 장치에 있어서, 상기 센서유니트 상하 이동 연결부 안내가이드(9)의 하부에 스트립 하부 추적용 스프링(12)을 설치하여 스프링의 탄발력으로 변위측정센서지지대(5)가 상하로 유동함에 따라 일체로 형성된 하부 변위측정센서(2)와 하부 변위측정센서 지지대(4)가 상하로 유동되도록 하며, 상기 변위 측정센서지대(5)상에 상부변위 측정센서 설치대(13)를 설치하여 상부 변위측정센서 설치대(13)상에 상부 변위측정센서지지대 안내가이드(14)를 설치하되, 상부 변위측정센서지지대 안내가이드(14) 상부에 스트립 상부추적용 스프링(15)를 삽설하여 스프링(15)의 탄발력으로 상부 변위측정센서지지대(3)가 상하로 유동함에 따라 일체로 형성된 상부 변위측정센서(1)가 상하로 유동되도록 하고, 상기 상하부 변위측정센서지지대(3,4) 각각에 센서의 전후에서 스트립에 일정한 압력을 가하면서 스트립(측정소재)을 따라 회전할 수 있는 롤러(16)를 설치하여 측정소재의 폭과 형상에 관계없이 정도가 높은 두께 프로파일 데이타를 얻을 수 있음을 특징으로 한다.

미설명 부호 17은 스트립(측정소재)을 나타낸다.

이하 첨부도면을 참조하여 본 고안의 작용 및 효과를 상세하게 설명한다.

본 고안의 작용 및 효과를 설명하기에 앞서 먼저 제2도를 참조하여 측정소재의 두께를 결정하는 방법을 설명한다.

제2도에 도시한 바와 같이 두 개의 변위측정센서(1,2)를 사용하여 기준점에서 센서 각각의 변위변화량을 측정하여 그 변위량을 서로 더함으로써 스트립 두께를 결정하게 된다. 즉, 스트립의 두께(D)는 제2도로부터 알 수 있는 것처럼 다음식과 같이 표시된다.

D = (ℓ_b- C_b) + (ℓ_u- C_u)

제3도는 본 고안 강판의 폭방향 두께 프로파일 측정장치의 상세도로서, (a)는 정면도, (b)는 측면도를 나타낸다.

본 고안은 상하부 변위측정센서(1,2)와 상하부 변위측정센서 지지대(3,4), 변위측정센서지지대(5), 신호처리기(6), 센서유니트 이송장치(7,8) 및 측정소재의 형상변화로 인해 측정센서의 측정범위 초과방지 및 측정소재 굴곡부 형상을 연속적으로 추적할 수 있는 기계적인 장치 즉, 스트립 상하부 추적용 스프링(15,12) 그리고 형상불량 및 광폭의 소재를 측정할 때 발생하는 센서의 누적오차를 최소화하고 형상고정의 역할을 해주는 장치인 롤러(16)를 포함한다. 여기서 스트립(17)의 양끝은 스트립 폭에 따라 이동가능한 클램프에 의해 고정되며 스트립(17)의 측정위치를 조절할 수 있게 센서유니트 이송장치(7)로 센서부를 스트립 길이방향으로 이동시킬 수 있으며, 측정시에는 폭방향 센서유니트 이송장치(8) 및 안내가이드(10)에 의해 센서부가 폭방향으로 이동하게 되는데 이때 센서부는 도시하지 않는 구동모터에 의해 움직이게 된다. 이러한 본 고안의 특징은 측정대상소재의 형상이 양호하지 않을 때 센서부가 측정소재 두께에 의한 변위를 유지하면서 즉, 스트립(17)의 형상변화에 의한 값이 스트립 두께에 해당하는 변위값에 가산되지 않게 그 형상을 정확히 추적하면서 실제 스트립 두께를 측정할 수 있도록 상.하부 각각의 센서(1,2)가 고정되어 있는 지지대(3,4)에 적당량의 강도를 가지는 상부추적용 스프링(15)과 스트립 하부추적용 스프링(12)을 설치한 것에 있다. 또한 더욱더 안정된 측정 즉, 광폭의 소재 및 두께가 얇은 냉연강판을 측정할 때 센서의 측정 누적오차를 최소화하고 두께가 얇은 냉연강판의 경우 형상고정의 역할도 해줄 수 있도록 센서 전,후에 스트립(17)에 일정한 압력을 가하면서 측정소재를 따라 회전할 수 있도록 롤러(16)를 설치한 것에 있다.

상기한 특징을 갖는 본 고안 측정장치로 스트립(17)의 폭방향 두께 프로파일을 측정하면 센서가 측정소재 즉, 스트립(17)의 형상굴곡을 통과할 때 스트립(17)이 위로 굽은 부분에서는 상부센서의 변위량이 커지고 하부센서의 변위량은 줄어들게 된다. 따라서 상부 변위측정센서(1)는 그 측정범위를 초과할 수 있으며, 하부변위 측정센서(2)는 측정소재와 접촉하지 않는 경우가 발생하게 된다.

또한 측정소재가 아래로 굽은 경우에는 반대의 현상이 발생할 수가 있다. 이러한 경우에 상하부에 설치된 스트립 상부 추적용스트립(15)과 스트립 하부추적용 스프링(12)이 서로 상호작용하여 스트립 상부추적용 스프링(15)은 아래로 상부 변위측정센서(1)를 눌러주고 스트립하부 추적용 스프링(12)은 하부변위 측정센서(2)를 위로 밀어주는 작용을 하여 측정소재 변화에 의한 센서의 변화를 배제시켜 주게 된다.

상기한 바와 같이 작용하는 본 고안은 변위센서부가 측정소재의 폭방향으로 이동하면서 두께 프로파일을 측정하는 장치에서 상.하부센서가 고정되어 있는 각각의 지지대에 적당량의 강도를 가지는 스프링을 설치하고 센서 전.후로 측정소재에 일정량의 압력을 가하면서 측정소재를 따라 회전할 수 있는 롤러를 설치함으로써 측정소재의 형상을 정확히 추적할 수 있는 장점 뿐만 아니라 센서의 측정누적오차를 줄임으로서 특히 형상이 불량한 소재의 폭방향 두께 프로파일을 높은 정도로 측정할 수 있는 장점이 있다.

Claims

상부 변위측정센서(1)와 하부 변위측정센서(2)가 각각 설치된 상부 변위측정센서 지지대(3)와 하부 변위측정센서지지대(4), 변위측정센서 지지대(5), 신호처리기(6), 센서유니트 이송장치(7,8), 센서유니트 상하이동 연결부 안내가이드(9), 센서유니트 폭방향 안내가이드(10) 및 센서유니트 상하이동 연결부(11)를 구비하여 스트립의 폭방향 두께를 측정하는 장치에 있어서, 상기 센서유니트 상하 이동 연결부 안내가이드(9)의 하부에 스트립하부 추적용 스프링(12)을 설치하여 스프링의 탄발력으로 변위측정센서지지대(5)가 상하로 유동함에 따라 일체로 형성된 하부 변위측정센서(2)와 하부 변위측정센서 지지대(4)가 상하로 유동되도록 하며, 상기 변위 측정센서지지대(5)상에 상부변위 측정센서 설치대(13)를 설치하여 상부 변위측정센서설치대(13)상에 상부 변위측정센서지지대 안내가이드(14)를 설치하되, 상부 변위측정센서지지대 안내가이드(14) 상부에 스트립 상부추적용 스프링(15)를 삽설하여 스프링(15)의 탄발력으로 상부 변위측정센서지지대(3)가 상하로 유동함에 따라 일체로 형성된 상부 변위측정센서(1)가 상하로 유동되도록 하고, 상기 상하부 변위측정센서지지대(3,4) 각각에 센서의 전후에서 스트립에 일정한 압력을 가하면서 스트립(측정소재)을 따라 회전할 수 있는 롤러(16)를 설치하여 측정소재의 폭과 형상에 관계없이 정도가 높은 두께 프로파일 데이타를 얻을 수 있음을 특징으로 하는 강판의 폭방향 두께 프로파일 측정장치.