(57)【要約】本発明による幅方向端部位置測定装置は、複数の面で囲まれた閉鎖空間内を通過する帯状体の幅方向端部の位置を測定する幅方向端部位置測定装置である。本発明による幅方向端部位置測定装置は、幅方向端部に向けて電磁波を放射し、該幅方向端部によって反射された電磁波を受信するアンテナと、該反射された電磁波の情報を使用して、該幅方向端部の位置を求める信号処理部と、入射した電磁波を散乱させる散乱板と、を備え、該アンテナが、位置を求める幅方向端部に対向する、該閉鎖空間の第１の面に設置され、該散乱板が第１の面に対向する第２の面に設置されている。
2012104921.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の面で囲まれた閉鎖空間内を通過する帯状体の幅方向端部の位置を測定する幅方向端部位置測定装置であって、
該幅方向端部に向けて電磁波を放射し、該幅方向端部によって反射された電磁波を受信するアンテナと、
該反射された電磁波の情報を使用して、該幅方向端部の位置を求める信号処理部と、
入射した電磁波を散乱させる散乱板と、を備え、
該アンテナが、位置を求める幅方向端部に対向する、該閉鎖空間の第１の面に設置され、該散乱板が第１の面に対向する第２の面に設置された幅方向端部位置測定装置。
【請求項２】
前記散乱板が、波板から形成される請求項１に記載の幅方向端部位置測定装置。
【請求項３】
前記散乱板が、平板上に配置された錘状の凸部または凹部の集合から形成される請求項１に記載の幅方向端部位置測定装置。
【請求項４】
複数の面で囲まれた閉鎖空間内を通過する帯状体の幅方向の中心位置を測定する幅方向中心位置測定装置であって、
一方の幅方向端部に向けて電磁波を放射し、該一方の幅方向端部によって反射された電磁波を受信する第１のアンテナと、
他方の幅方向端部に向けて電磁波を放射し、該他方の幅方向端部によって反射された電磁波を受信する第２のアンテナと、
該反射された電磁波の情報を使用して、該一方及び他方の幅方向端部の位置を求めることによって帯状体の幅方向の中心位置を求める信号処理部と、
入射した電磁波を散乱させる散乱板と、を備え、
第１のアンテナが該一方の幅方向端部に対向する、該炉壁閉鎖空間の第１の面に設置され、第２のアンテナが該他方の幅方向端部に対向する、該炉壁閉鎖空間の第２の面に設置され、該散乱板が、第１の面の第１のアンテナの周囲及び第２の面の第２のアンテナの周囲に設置された幅方向中心位置測定装置。
【請求項５】
入射したマイクロ波を散乱させる散乱板であって、波板から形成された散乱板。
【請求項６】
前記波板の側面の長さが、マイクロ波の波長の０．５倍以上である請求項５に記載の散乱板。
【請求項７】
前記入射したマイクロ波の、前記波板の面に対する入射角が２０度から４５度の範囲である請求項５または６に記載の散乱板。
【請求項８】
入射したマイクロ波を散乱させる散乱板であって、平板上に配置された錘状の凸部または凹部の集合から形成された散乱板。
【請求項９】
錐の側面の長さが、マイクロ波の波長の０．５倍以上ある請求項８に記載の散乱板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、帯状体の幅方向端部位置測定装置、帯状体の幅方向中心位置測定装置及びマイクロ波散乱板に関する。
【背景技術】
【０００２】
鋼板などの帯状体（ストリップとも呼称される）の生産・加工プロセスにおいて、帯状体が蛇行せずに走行するように制御する必要がある。また、帯状体をコイルに巻き取る際に、コイルの巻き形状を整えるために、コイルの巻き取り位置に対して巻き取られる帯状体の端部を一定位置に制御する必要がある。このような制御を行うために、帯状体の生産・加工プロセスにおいて、帯状体の幅方向端部位置測定装置及び帯状体の幅方向中心位置測定装置が使用されている。【０００３】
これらの幅方向端部位置測定装置及び幅方向中心位置測定装置として、光学式のもの、空気式のもの、静電容量式のものなどが使用されている。しかし、これらの装置は、蒸気や粉塵など環境の影響を受けやすいという点（光学式のもの）、検出精度が低いという点（空気式のもの）、安定性が低いという点（静電容量式のもの）などの問題点を有していた。【０００４】
そこで、これらの問題点を解決する装置として、出願人は、電磁波を使用した帯状体の幅方向端部位置測定装置及び帯状体の幅方向中心位置測定装置（以下、電磁波式装置とも呼称）を開発し、実用化した（特許文献１）。電磁波式装置は、帯状体の端部に向けて電磁波を放射し、反射された電磁波を検出することによって端部までの距離を測定する。電磁波式装置は、蒸気や粉塵など環境の影響を受けにくく、検出精度が高く、安定性が高いという利点を有する。このような利点を有するので、電磁波式装置は、熱処理炉内など厳しい環境においても安定して使用することができる。【０００５】
しかし、電磁波式装置を、狭い炉内など所定の寸法以下の閉鎖空間で使用すると、閉鎖空間の内面で反射された電磁波によるノイズによって電磁波式装置の測定精度が低下するという問題があった。このように、所定の寸法以下の閉鎖空間で電磁波式装置の十分な測定精度を確保することは困難であった。【０００６】
また、マイクロ波などの電磁波によるノイズなどの弊害を防止するために電磁波吸収体が使用されることがある（たとえば、特許文献２）。しかし、電磁波吸収体は、耐熱性など耐環境性に劣り、たとえば、高温の炉内などで使用することはできなかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許第４４１６７９８号公報
【特許文献２】特開２００８−２７７３６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
したがって、狭い炉内など所定の寸法以下の閉鎖空間で十分な測定精度を確保することのできる、電磁波を使用した帯状体の幅方向端部位置測定装置及び帯状体の幅方向中心位置測定装置に対するニーズがある。また、電磁波吸収体に代わる、耐環境性に優れた電磁波除去部材に対するニーズがある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の第１の態様による幅方向端部位置測定装置は、複数の面で囲まれた閉鎖空間内を通過する帯状体の幅方向端部の位置を測定する幅方向端部位置測定装置である。本態様による幅方向端部位置測定装置は、幅方向端部に向けて電磁波を放射し、該幅方向端部によって反射された電磁波を受信するアンテナと、該反射された電磁波の情報を使用して、該幅方向端部の位置を求める信号処理部と、入射した電磁波を散乱させる散乱板と、を備え、該アンテナが、位置を求める幅方向端部に対向する、該閉鎖空間の第１の面に設置され、該散乱板が第１の面に対向する第２の面に設置されている。【００１０】
本態様による幅方向端部位置測定装置は、閉鎖空間の、アンテナが設置された面に対向する面に散乱板を備えているので、アンテナから放射され、対向面で反射されて再びアンテナに戻る電磁波を大幅に低減することができる。したがって、本態様による幅方向端部位置測定装置によれば、アンテナが設置される面と測定対象の端部との距離の広い範囲にわたって、所定の寸法より小さな閉鎖空間における反射電磁波によるノイズを大幅に低減し、所定の寸法以下の閉鎖空間で十分な測定精度を確保することができる。【００１１】
本態様の一つの実施形態によれば、前記散乱板が、波板から形成されている。【００１２】
本実施形態によれば、散乱板に到達した電磁波は、波板の側面によって該散乱板と同じ位置に配置された平板に入射したマイクロ波が正反射される方向と異なる方向に反射されるので、該散乱板と同じ位置に配置された平板に入射したマイクロ波が正反射される方向に進むマイクロ波を大幅に低減することができる。したがって、測定装置の反射電磁波によるノイズを大幅に低減することができる。また、波板から形成される散乱板は鋼などの金属を加工することによって容易に製造することができる。【００１３】
本態様の他の実施形態によれば、前記散乱板が、平板上に配置された錘状の凸部または凹部の集合から形成されている。【００１４】
本実施形態によれば、散乱板に到達した電磁波は、錐状の凸部または凹部の周囲に一様に散乱されるので、該散乱板と同じ位置に配置された平板に入射したマイクロ波が正反射される方向に進むマイクロ波を大幅に低減することができる。したがって、測定装置の反射電磁波によるノイズを大幅に低減することができる。【００１５】
本発明の第２の態様による幅方向中心位置測定装置は、複数の面で囲まれた閉鎖空間内を通過する帯状体の幅方向の中心位置を測定する幅方向中心位置測定装置である。本態様による幅方向中心位置測定装置は、一方の幅方向端部に向けて電磁波を放射し、該一方の幅方向端部によって反射された電磁波を受信する第１のアンテナと、他方の幅方向端部に向けて電磁波を放射し、該他方の幅方向端部によって反射された電磁波を受信する第２のアンテナと、該反射された電磁波の情報を使用して、該一方及び他方の幅方向端部の位置を求めることによって帯状体の幅方向の中心位置を求める信号処理部と、入射した電磁波を散乱させる散乱板と、を備え、第１のアンテナが該一方の幅方向端部に対向する、該炉壁閉鎖空間の第１の面に設置され、第２のアンテナが該他方の幅方向端部に対向する、該炉壁閉鎖空間の第２の面に設置され、該散乱板が、第１の面の第１のアンテナの周囲及び第２の面の第２のアンテナの周囲に設置されている。【００１６】
本態様による幅方向端部位置測定装置は、閉鎖空間の、第１のアンテナが設置された第１の面に対向する第２の面の第２のアンテナの周囲及び第２のアンテナが設置された第２の面に対向する第１の面の第１のアンテナの周囲に散乱板を備えているので、第１及び第２のアンテナから放射され、対向面で反射されて再び第１及び第２のアンテナに戻る電磁波を大幅に低減することができる。したがって、本態様による幅方向端部位置測定装置によれば、第１及び第２のアンテナが設置される面と測定対象の端部との距離の広い範囲にわたって、所定の寸法より小さな閉鎖空間における反射電磁波によるノイズを大幅に低減し、所定の寸法以下の閉鎖空間で十分な測定精度を確保することができる。【００１７】
本発明の第３の態様による散乱板は、入射したマイクロ波を散乱させる散乱板であって、波板から形成されている。【００１８】
本態様の散乱板によれば、該散乱板と同じ位置に配置された平板に入射したマイクロ波が正反射される方向に進むマイクロ波を大幅に低減することができる。また、本態様の散乱板は金属から製造することができるので、耐熱性を含む耐環境性に優れている。【００１９】
本態様の一つの実施態様によれば、前記波板の側面の長さが、マイクロ波の波長の０．５倍以上である。【００２０】
本実施形態によれば、マイクロ波の散乱が効率的に行われる。波板の側面の長さが、マイクロ波の波長の０．５倍未満であると、側面の反射による散乱効果が得られない可能性がある。【００２１】
本態様の他の実施態様によれば、前記入射したマイクロ波の、前記波板の面に対する入射角が２０度から４５度の範囲である。【００２２】
本実施形態によれば、前記波板の面に入射するマイクロ波は、入射するマイクロ波の進行方向と全く異なる方向に反射されるので、マイクロ波の散乱が効率的に行われる。【００２３】
本発明の第４の態様による散乱板は、入射したマイクロ波を散乱させる散乱板であって、平板上に配置された錘状の凸部または凹部の集合から形成されている。【００２４】
本態様の散乱板によれば、該散乱板と同じ位置に配置された平板に入射したマイクロ波が正反射される方向に進むマイクロ波を大幅に低減することができる。また、本態様の散乱板は金属から製造することができるので、耐熱性を含む耐環境性に優れている。【００２５】
本態様の一つの実施態様によれば、錐の側面の長さが、マイクロ波の波長の０．５倍以上である。【００２６】
本実施形態によれば、マイクロ波の散乱が効率的に行われる。波板の側面の長さが、マイクロ波の波長の０．５倍未満であると、側面の反射による散乱効果が得られない可能性がある。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】帯状体の幅方向中心位置測定装置を説明するための図である。
【図２】本実施形態による帯状体の幅方向中心位置測定装置の信号処理部のうちの左側端部位置用信号処理部の構成を示す図である。
【図３】閉鎖空間内に設置された本発明の一実施形態による帯状体の幅方向端部位置測定装置を示す図である。
【図４】閉鎖空間である炉内を通過する帯状体を示す図である。
【図５】炉内の帯状体及び炉内に設置された本発明の一実施形態による帯状体の幅方向端部位置測定装置を示す図である。
【図６】炉内に設置された本発明の一実施形態による帯状体の幅方向端部位置測定装置の検出範囲を説明するための図である。
【図７】本発明の一実施形態による帯状体の幅方向端部位置測定装置によって放射され、平板によって反射された電磁波の該装置に対する影響を調べる実験を説明するための図である。
【図８Ａ】図７で説明した実験において、本発明の一実施形態による帯状体の幅方向端部位置測定装置によって放射され、傾斜角５度の平板によって反射され、該装置によって受信された電磁波の強度を示す図である。
【図８Ｂ】図７で説明した実験において、本発明の一実施形態による帯状体の幅方向端部位置測定装置によって放射され、傾斜角１０度の平板によって反射され、該装置によって受信された電磁波の強度を示す図である。
【図８Ｃ】図７で説明した実験において、本発明の一実施形態による帯状体の幅方向端部位置測定装置によって放射され、傾斜角１５度の平板によって反射され、該装置によって受信された電磁波の強度を示す図である。
【図８Ｄ】図７で説明した実験において、本発明の一実施形態による帯状体の幅方向端部位置測定装置によって放射され、傾斜角２０度の平板によって反射され、該装置によって受信された電磁波の強度を示す図である。
【図８Ｅ】図７で説明した実験において、本発明の一実施形態による帯状体の幅方向端部位置測定装置によって放射され、傾斜角２５度の平板によって反射され、該装置によって受信された電磁波の強度を示す図である。
【図８Ｆ】図７で説明した実験において、本発明の一実施形態による帯状体の幅方向端部位置測定装置によって放射され、傾斜角３０度の平板によって反射され、該装置によって受信された電磁波の強度を示す図である。
【図８Ｇ】図７で説明した実験において、本発明の一実施形態による帯状体の幅方向端部位置測定装置によって放射され、傾斜角３５度の平板によって反射され、該装置によって受信された電磁波の強度を示す図である。
【図８Ｈ】図７で説明した実験において、本発明の一実施形態による帯状体の幅方向端部位置測定装置によって放射され、傾斜角４０度の平板によって反射され、該装置によって受信された電磁波の強度を示す図である。
【図８Ｉ】図７で説明した実験において、本発明の一実施形態による帯状体の幅方向端部位置測定装置によって放射され、傾斜角４５度の平板によって反射され、該装置によって受信された電磁波の強度を示す図である。
【図９】本発明の一実施形態による帯状体の幅方向端部位置測定装置によって放射され、波板から形成される散乱板によって反射された電磁波の該装置に対する影響を調べる実験を説明するための図である。
【図１０】本発明の一実施形態による帯状体の幅方向端部位置測定装置によって放射され、錐状の凸部の集合から形成される散乱板によって反射された電磁波の該装置に対する影響を調べる実験を説明するための図である。
【図１１Ａ】円錐状の凸部を平板上に配列した散乱板の平面図である。
【図１１Ｂ】円錐状の凸部及び凹部を、それぞれ平板上に配列した散乱板の透視図である。
【図１２】図９で説明した実験において、本発明の一実施形態による帯状体の幅方向端部位置測定装置によって放射され、波板から形成される散乱板によって反射され、該装置によって受信された電磁波の強度を示す図である。
【図１３】図１０で説明した実験において、本発明の一実施形態による帯状体の幅方向端部位置測定装置によって放射され、円錐状の凸部の集合から形成される散乱板によって反射され、該装置によって受信された電磁波の強度を示す図である。
【図１４】炉内の帯状体の位置を変化させて、炉壁に反射された電磁波の、本発明の一実施形態による帯状体の幅方向端部位置測定装置への影響を調べる実験を説明するための図である。
【図１５】図１４の実験において、散乱板を使用しない場合の、本発明の一実施形態による帯状体の幅方向端部位置測定装置の端部位置測定結果を示す図である。
【図１６】図１４の実験において、波板から形成される散乱板を使用した場合の、本発明の一実施形態による帯状体の幅方向端部位置測定装置の端部位置測定結果を示す図である。
【図１７】図１４の実験において、錐状の凸部の集合から形成される散乱板を使用した場合の、本発明の一実施形態による帯状体の幅方向端部位置測定装置の端部位置測定結果を示す図である。
【図１８】本発明の一実施形態による、閉鎖空間に設置される帯状体の幅方向中心位置測定装置の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
図１は、帯状体の幅方向中心位置測定装置を説明するための図である。図１に散乱板は記載していないので、図１の電磁波式装置は特許文献１に記載されたものと同じである。散乱板については、後で詳細に説明する。
【００２９】
閉鎖空間である連続焼鈍炉の炉壁３０１Ｒ、３０１Ｌの間を帯状体である冷延鋼板２０１が通過している。ここで、閉鎖空間とは、帯状体２０１の長手方向のある距離にわたって、帯状体２０１の周囲を取り囲む複数の面によって形成される空間である。閉鎖空間は、帯状体の入り口及び出口としての開口部を有する。図の左右方向が冷延鋼板２０１の幅方向を示しており、冷延鋼板２０１は、紙面の手前方向から後側方向に走行している。
【００３０】
右側の炉壁３０１Ｒには、マイクロ波送信アンテナ１０１Ｒとマイクロ波受信アンテナ１０３Ｒが設けられ、マイクロ波送信アンテナ１０１Ｒから放射されるマイクロ波が、冷延鋼板２０１の右側端部で反射され、反射波がマイクロ波受信アンテナ１０３Ｒで受信されるようになっている。同様に、左側の炉壁３０１Ｌには、マイクロ波送信アンテナ１０１Ｌとマイクロ波受信アンテナ１０３Ｌが設けられ、マイクロ波送信アンテナ１０１Ｌから放射されるマイクロ波が、冷延鋼板２０１の左側端部で反射され、反射波がマイクロ波受信アンテナ１０３Ｌで受信されるようになっている。
【００３１】
マイクロ波を送信してから反射波を受信するまでの時間をｔとし、マイクロ波の速度をｃとすると、マイクロ波を反射した物体までの距離は、
ｔ・ｃ／２
で求められる。
【００３２】
マイクロ波送信アンテナ１０１Ｒとマイクロ波受信アンテナ１０３Ｒは、右側端部位置用信号処理部１０５Ｒに接続されている。右側端部位置用信号処理部１０５Ｒは、マイクロ波を形成してマイクロ波送信アンテナ１０１Ｒに伝達し、かつマイクロ波受信アンテナ１０３Ｒで受信したマイクロ波を電気信号に変えて処理し、前記マイクロ波を送信してから反射波を受信するまでの時間ｔを測定し、これから、冷延鋼板２０１の右側端部までの距離を計算して、冷延鋼板２０１の右側端部位置を測定する。同様に、マイクロ波送信アンテナ１０１Ｌとマイクロ波受信アンテナ１０３Ｌは左側端部位置用信号処理部１０５Ｌに接続されている。左側端部位置用信号処理部１０５Ｌは、マイクロ波を形成してマイクロ波送信アンテナ１０１Ｌに伝達し、かつマイクロ波受信アンテナ１０３Ｌで受信したマイクロ波を電気信号に変えて処理し、前記マイクロ波を送信してから反射波を受信するまでの時間ｔを測定し、これから、冷延鋼板２０１の左側端部までの距離を計算して、冷延鋼板２０１の左側端部位置を測定する。右側端部位置用信号処理部１０５Ｒと左側端部位置用信号処理部１０５Ｌの信号は、帯状体中心位置用信号処理部１０７に接続され、帯状体中心位置用信号処理部１０７は、右側端部位置と左側端部位置との中心点として、冷延鋼板２０１の幅方向中心位置を検出する。右側端部位置用信号処理部１０５Ｒ、左側端部位置用信号処理部１０５Ｌ、及び帯状体中心位置用信号処理部１０７を合わせて信号処理部と呼称する。
【００３３】
なお、上記の帯状体の幅方向中心位置測定装置のうち、右側または、左側の送信アンテナ、受信アンテナ及び端部位置用信号処理部は、帯状体の幅方向端部位置測定装置を形成しており、帯状体の右側または左側の端部位置を測定するために独立して機能させることもできる。
【００３４】
図２は、本実施形態による帯状体の幅方向中心位置測定装置の信号処理部のうちの左側端部位置用信号処理部の構成を示す図である。図２及びその説明の記載は、特許文献１の内容と同じである。
【００３５】
クロック発生器５０１は、周波数ｆ１のクロック信号を発生する。このクロック信号は、Ｍ系列信号発生器５０５に入り、Ｍ系列の擬似ランダム信号に変換される。なお、本明細書及び特許請求の範囲において擬似ランダム信号とは、長い時間で見れば周期性を有するが、短時間で見るとランダム信号とみなせるような信号を言い、Ｍ系列信号は、「１」と「０」の２値からなる代表的な擬似ランダム信号として周知のものであり、その形成方法の例は特公平６-１６０８０号公報に記載されている。このＭ系列信号の１周期に含まれるパルスの波数をＮとする。Ｍ系列信号発生器５０５の出力Ｍ１は２つに分岐され、一つは電力増幅器５１３に入り、電力増幅されて、送信アンテナ１０１Ｌからマイクロ波として放射される。
【００３６】
クロック発生器５０３は、周波数ｆ２のクロック信号を発生する。周波数ｆ２は、周波数ｆ１より僅かに低くされている。このクロック信号は、Ｍ系列信号発生器５０７に入り、Ｍ系列の擬似ランダム信号に変換される。Ｍ系列信号発生器５０５とＭ系列信号発生器５０７とは全く同一の回路で構成されるので、Ｍ系列信号発生器５０５の出力とＭ系列信号発生器５０７の出力の繰り返しパターンは同一であり、周波数のみが異なっていることになる。
【００３７】
Ｍ系列信号発生器５０７の出力Ｍ２は２つに分岐され、一つは掛算器５０９に入ってＭ系列信号発生器５０５の出力Ｍ１と掛算される。掛算器５０９の出力はローパスフィルタ５１７に入り、高周波成分が除去される。このローパスフィルタ５１７の出力は三角波となる。このローパスフィルタ５１７の出力が最大値となるタイミングを、最大値検出回路５２１で検出し、このタイミングでパルスを発生させて、これを基準信号として用いる。この基準信号の周期をＴＡとすると、このＴＡ間に含まれる信号Ｍ１と信号Ｍ２との波数の差が、ちょうど一周期の波数Ｎとなる。すなわち、
ＴＡ・ｆ１＝ＴＡ・ｆ２＋Ｎ
これより
ＴＡ＝Ｎ／（ｆ１−ｆ２） …（１）
が得られる。
【００３８】
冷延鋼板２０１の端部で反射されたマイクロ波は、受信アンテナ１０３Ｌで受信され、電力増幅器５１５で増幅される。電力増幅器５１５の出力信号Ｍ１’は、掛算器５１１に入り、Ｍ系列信号発生器５０７の出力信号Ｍ２と掛け算される。掛算器５１１の出力はローパスフィルタ５１９に入り、高周波成分が除去される。このローパスフィルタ５１９の出力は三角波となる。このローパスフィルタ５１９の出力が最大値となるタイミングを、最大値検出回路５２３で検出し、このタイミングでパルスを発生させて、これを検出信号として用いる。
【００３９】
送信アンテナ１０１Ｌからマイクロ波が放射されてから受信アンテナ１０３Ｌで反射波が検出されるまでの時間をΔｔとし、検出信号が発生する時刻と基準信号が発生する時刻の差をτとすると、τ間に発生する信号Ｍ２の波数は、τ間に発生する信号Ｍ１の波数より、Δｔ間に発生する信号Ｍ１の波数だけ少ないので、以下の式が成立する。
【００４０】
τ・ｆ２＝τ・ｆ１−Δｔ・ｆ１
これより、
Δｔ＝（ｆ１−ｆ２）・τ／ｆ１ …（２）
が得られる。時間差検出回路５２５は、この計算を行い、Δｔを算出する。
【００４１】
送信アンテナ１０１Ｌ、受信アンテナ１０３Ｌと冷延鋼板２０１の端部との距離ｘは、マイクロ波の速度をｃとすると、これらの式より、
ｘ＝（ｆ１−ｆ２）・τ・ｃ／（２・ｆ１） …（３）
として計算され、これより冷延鋼板２０１の端部の位置が分かる。距離演算回路５２７は、この計算を行い、距離ｘを算出する。
【００４２】
この手段においては、Ｍ系列信号発生器５０５、Ｍ系列信号発生器５０７によって発生されるＭ系列信号と同じ波形を持つ信号のみが有効となるので、ノイズをほぼ完全に除去することができ、反射波の出力が微小な場合でも、高Ｓ／Ｎ比で反射波の信号を取り出すことができる。
【００４３】
なお、図１におけるマイクロ波送信アンテナ１０１Ｒからのマイクロ波がマイクロ波受信アンテナ１０３Ｌで検出されたり、マイクロ波送信アンテナ１０１Ｌからのマイクロ波がマイクロ波受信アンテナ１０３Ｒで検出されたりする場合には、右側端部位置測定装置１０５Ｒで使用するＭ系列の波形と左側端部位置測定装置１０５Ｌで使用するＭ系列のパターンを別のものとすることにより、両者の信号が混合することによる検出誤差を防止することができる。
【００４４】
図３は、閉鎖空間内に設置された本発明の一実施形態による帯状体の幅方向端部位置測定装置を示す図である。以下において、閉鎖空間を炉として説明するが、閉鎖空間は炉以外のスロート状の通路などであってもよい。
【００４５】
図３において、炉壁面３０１Ｌに設置された送信アンテナ１０１Ｌから放射された電磁波は、帯状体２０１の端部で反射されて受信アンテナ１０３Ｌに受信される。送信アンテナ１０１Ｌ及び受信アンテナ１０３Ｌは、電磁波の電界面が帯状体２０１の面と平行となるように設置されている。帯状体２０１の端部で反射される信号は、帯状体２０１の端部までの距離を測定するために使用される信号であるので、図３においてＳで表す。他方、送信アンテナ１０１Ｌから放射された電磁波の一部は、炉壁面３０１Ｌに対向する炉壁面３０１Ｒに至り、炉壁面３０１Ｒで反射されて受信アンテナ１０３Ｌに受信される。炉壁面３０１Ｒで反射される信号は、帯状体２０１の端部で反射される信号を使用して帯状体２０１の端部までの距離を測定する場合のノイズであるので、図３においてＮで表す。ＳＮ比(信号対ノイズ比)を大きくするには、炉壁面３０１Ｒで反射されるノイズＮの影響を小さくする必要がある。
【００４６】
ここで、電磁波の反射電力の自由空間伝搬損失Ｔは以下の式で表せる。
【数１】
2012104921.tif 000003
自由空間伝搬損失Ｔの単位は、ｄＢであり、Ｄは伝搬距離であり、λは電磁波の波長である。このように、電磁波の反射電力の自由空間伝搬損失Ｔは、伝搬距離の二乗に比例して大きくなるので、伝搬距離が大きな場合は、反射電磁波によるノイズは問題とならない。
【００４７】
図４は、閉鎖空間である炉内を通過する帯状体を示す図である。
【００４８】
図４は、帯状体の面に垂直な断面を示す図である。炉は、帯状体２０１の面に平行な炉壁面３０１Ｔ及び３０１Ｂと、帯状体２０１の面に垂直な炉壁面３０１Ｌ及び３０１Ｒを有する。図４の断面図において、炉壁面３０１Ｔ及び３０１Ｂの帯状体の面に平行な方向の長さはＡであり、炉壁面３０１Ｌ及び３０１Ｒの帯状体の面に垂直な方向の長さはＢである。たとえば、Ａが２０００ｍｍより小さくなるか、Ｂが１０００ｍｍより小さくなると、電磁波の炉壁面（閉鎖空間の面）における反射の影響が無視できなくなる。Ａが所定値より小さくなるとノイズの影響が大きくなる理由は、図３に関連して説明した。Ｂが所定値より小さくなるとノイズの影響が大きくなる理由は後で説明する。
【００４９】
図５は、炉内の帯状体及び炉内に設置された本発明の一実施形態による帯状体の幅方向端部位置測定装置を示す図である。
【００５０】
図５は、帯状体の面に垂直な断面を示す図である。図５において、炉壁面３０１Ｌに設置された送信アンテナ１０１Ｌの送信範囲をＴで示した。また、炉壁面３０１Ｌに設置された受信アンテナ１０３Ｌの受信範囲をＲで示した。送信範囲Ｔ及び受信範囲Ｒの重なる範囲が、帯状体の幅方向端部位置測定装置の検出範囲Ｄである。
【００５１】
図６は、炉内に設置された本発明の一実施形態による帯状体の幅方向端部位置測定装置の検出範囲を説明するための図である。
【００５２】
例として、搬送波周波数１０ＧＨｚ、指向性利得２０ｄＢｉのとき、送信範囲および受信範囲（メインローブ）は約２３度である。図６に示すように、図６において、水平方向の距離が２０００ｍｍである場合に、検出範囲の鉛直方向の幅は約７００ｍｍである。
【００５３】
図７は、本発明の一実施形態による帯状体の幅方向端部位置測定装置によって放射され、平板によって反射された電磁波の該装置に対する影響を調べる実験を説明するための図である。平板によって反射された電磁波は、図４に関連して説明したようにノイズに相当するものであり、強度が小さいほど好ましい。
【００５４】
図７（ａ）に示すように、平板４０１は、一辺が６００ｍｍの正方形であり、最初、送受信アンテナから５００ｍｍの距離に、送受信アンテナの開口面と平行となるように配置する。この状態で、幅方向端部位置測定装置の送信アンテナ１０１から放射され、平板４０１によって反射された電磁波を受信アンテナ１０３によって検出する。
【００５５】
つぎに、図７（ｂ）に示すように、平板４０１を、送受信アンテナの開口面と平行な面に対して傾斜させ、傾斜させた状態で、幅方向端部位置測定装置の送信アンテナ１０１から放射され、平板４０１によって反射された電磁波を受信アンテナ１０３によって検出する。検出は、平板４０１を、５度から４５度まで、５度の間隔で９個の傾斜角で傾斜させた状態で行う。傾斜角０度の場合の平板４０１の面を基準面と呼称する。基準面は、送受信アンテナの開口面と平行である。電磁波が基準面に垂直に進行して平板４０１に入射する場合に、電磁波の入射角は平板４０１の傾斜角に等しい。
【００５６】
図８Ａは、図７で説明した実験において、本発明の一実施形態による帯状体の幅方向端部位置測定装置によって放射され、傾斜角５度の平板によって反射され、該装置によって受信された電磁波の強度を示す図である。
【００５７】
図８Ａ乃至図８Ｉにおいて、横軸は搬送波周波数を表し、縦軸は受信された電磁波の強度を表す。また、それぞれの傾斜角の平板によって反射された電磁波の強度を実線で表し、基準として、傾斜角０度の平板によって反射された電磁波の強度を点線で表す。さらに、それぞれの図に周波数とともに示したｄＢ単位の強度は、それぞれの傾斜角の平板によって反射されたその周波数における電磁波の強度を示す。
【００５８】
図８Ａによれば、搬送波周波数が１０ＧＨｚの場合に、傾斜角５度の平板によって反射された電磁波の強度は、傾斜角０度の平板によって反射された電磁波の強度よりも約１．５ｄＢ小さい。
【００５９】
図８Ｂは、図７で説明した実験において、本発明の一実施形態による帯状体の幅方向端部位置測定装置によって放射され、傾斜角１０度の平板によって反射され、該装置によって受信された電磁波の強度を示す図である。
【００６０】
図８Ｂによれば、搬送波周波数が１０ＧＨｚの場合に、傾斜角１０度の平板によって反射された電磁波の強度は、傾斜角０度の平板によって反射された電磁波の強度よりも約３．９ｄＢ小さい。
【００６１】
図８Ｃは、図７で説明した実験において、本発明の一実施形態による帯状体の幅方向端部位置測定装置によって放射され、傾斜角１５度の平板によって反射され、該装置によって受信された電磁波の強度を示す図である。
【００６２】
図８Ｃによれば、搬送波周波数が１０ＧＨｚの場合に、傾斜角１５度の平板によって反射された電磁波の強度は、傾斜角０度の平板によって反射された電磁波の強度よりも約７．０ｄＢ小さい。
【００６３】
図８Ｄは、図７で説明した実験において、本発明の一実施形態による帯状体の幅方向端部位置測定装置によって放射され、傾斜角２０度の平板によって反射され、該装置によって受信された電磁波の強度を示す図である。
【００６４】
図８Ｄによれば、搬送波周波数が１０ＧＨｚの場合に、傾斜角２０度の平板によって反射された電磁波の強度は、傾斜角０度の平板によって反射された電磁波の強度よりも約１５．２ｄＢ小さい。
【００６５】
図８Ｅは、図７で説明した実験において、本発明の一実施形態による帯状体の幅方向端部位置測定装置によって放射され、傾斜角２５度の平板によって反射され、該装置によって受信された電磁波の強度を示す図である。
【００６６】
図８Ｅによれば、搬送波周波数が１０ＧＨｚの場合に、傾斜角２５度の平板によって反射された電磁波の強度は、傾斜角０度の平板によって反射された電磁波の強度よりも約２１．４ｄＢ小さい。
【００６７】
図８Ｆは、図７で説明した実験において、本発明の一実施形態による帯状体の幅方向端部位置測定装置によって放射され、傾斜角３０度の平板によって反射され、該装置によって受信された電磁波の強度を示す図である。
【００６８】
図８Ｆによれば、搬送波周波数が１０ＧＨｚの場合に、傾斜角３０度の平板によって反射された電磁波の強度は、傾斜角０度の平板によって反射された電磁波の強度よりも約２２．７ｄＢ小さい。
【００６９】
図８Ｇは、図７で説明した実験において、本発明の一実施形態による帯状体の幅方向端部位置測定装置によって放射され、傾斜角３５度の平板によって反射され、該装置によって受信された電磁波の強度を示す図である。
【００７０】
図８Ｇによれば、搬送波周波数が１０ＧＨｚの場合に、傾斜角３５度の平板によって反射された電磁波の強度は、傾斜角０度の平板によって反射された電磁波の強度よりも約３３．５ｄＢ小さい。
【００７１】
図８Ｈは、図７で説明した実験において、本発明の一実施形態による帯状体の幅方向端部位置測定装置によって放射され、傾斜角４０度の平板によって反射され、該装置によって受信された電磁波の強度を示す図である。
【００７２】
図８Ｈによれば、搬送波周波数が１０ＧＨｚの場合に、傾斜角４０度の平板によって反射された電磁波の強度は、傾斜角０度の平板によって反射された電磁波の強度よりも約２３．９ｄＢ小さい。
【００７３】
図８Ｉは、図７で説明した実験において、本発明の一実施形態による帯状体の幅方向端部位置測定装置によって放射され、傾斜角４５度の平板によって反射され、該装置によって受信された電磁波の強度を示す図である。
【００７４】
図８Ｉによれば、搬送波周波数が１０ＧＨｚの場合に、傾斜角４５度の平板によって反射された電磁波の強度は、傾斜角０度の平板によって反射された電磁波の強度よりも約１８．８ｄＢ小さい。
【００７５】
図８Ａ乃至図８Ｉに示した結果によれば、受信アンテナ１０３によって受信される、平板４０１によって反射されたノイズに相当する電磁波の強度は、傾斜角が２０度乃至４５度の場合に小さくなる。
【００７６】
図９は、本発明の一実施形態による帯状体の幅方向端部位置測定装置によって放射され、波板から形成される散乱板によって反射された電磁波の該装置に対する影響を調べる実験を説明するための図である。
【００７７】
図９（ａ）は、帯状体の幅方向端部位置測定装置の送受信アンテナ及び散乱板１１１Ａの配置を示す図である。
【００７８】
表面に波板を備えた散乱板１１１Ａは、一辺が６００ｍｍの正方形であり、送受信アンテナから５００ｍｍの距離に、送受信アンテナの開口面と平行となるように配置する。本明細書及び特許請求の範囲において、散乱板とは、入射する電磁波を板が平面の場合の正反射の方向とは異なる方向に反射または散乱させる板をいう。この状態で、幅方向端部位置測定装置の送信アンテナから放射され、表面に波板を備えた板１１１Ａによって反射された電磁波を受信アンテナによって検出する。ここで、散乱板１１１Ａの寸法は、図６で示した送受信アンテナの検出範囲にほぼ対応する。
【００７９】
図９(ｂ)は、散乱板１１１Ａの波板の、波の尾根及び谷の方向に垂直な断面を示す図である。図８Ａ乃至図８Ｉに示した結果によると、波板の側面の底面に対する傾斜角は２０度乃至４５度の範囲であるのが好ましい。ここでは、波板の側面の底面に対する傾斜角を３０度とした。散乱板１１１Ａは、鋼などの金属を加工して製造する。ここで、波板の側面Ｓの長さは、搬送周波数に対応する波長の０．５倍以上であればよい。本明細書及び特許請求の範囲において、波板の側面の長さとは、波板の波の尾根または谷の方向と垂直な方向における、隣接する尾根と谷の距離をいう。側面Ｓの長さが、搬送周波数に対応する波長の０．５倍未満であると、側面の反射による散乱効果が得られない可能性がある。搬送周波数を１０ＧＨｚとすると、波長は３０ｍｍであり、側面Ｓの長さは、１５ｍｍ以上である。
【００８０】
図９(ｃ)は、図９(ｂ)に示した波板による、送受信アンテナの開口面と垂直な方向の電磁波の反射を説明するための図である。図９(ｃ)に示すように、送受信アンテナの開口面と垂直な方向の電磁波は、波板の面において、該方向を基準として６０度の角度で反射される。
【００８１】
図１０は、本発明の一実施形態による帯状体の幅方向端部位置測定装置によって放射され、錐状の凸部の集合から形成される散乱板によって反射された電磁波の該装置に対する影響を調べる実験を説明するための図である。
【００８２】
図１０（ａ）は、帯状体の幅方向端部位置測定装置の送受信アンテナ及び散乱板１１１Ｂの配置を示す図である。
【００８３】
表面に円錐状の凸部を備えた散乱板１１１Ｂは、一辺が６００ｍｍの正方形であり、送受信アンテナから５００ｍｍの距離に、送受信アンテナの開口面と平行となるように配置する。この状態で、幅方向端部位置測定装置の送信アンテナから放射され、表面に円錐状の凸部を備えた散乱板１１１Ｂによって反射された電磁波を受信アンテナによって検出する。ここで、散乱板１１１Ｂの寸法は、図６で示した送受信アンテナの検出範囲にほぼ対応する。
【００８４】
図１０(ｂ)は、散乱板１１１Ｂの円錐状の凸部の、中心軸（円錐の回転対称軸）断面を示す図である。散乱板１１１Ｂは、鋼などの金属を加工して製造する。ここで、円錐の側面Ｓの長さは、搬送周波数に対応する波長の０．５倍以上であればよい。本明細書及び特許請求の範囲において、錐の側面の長さとは、錐の頂点と底面との最短距離をいい、円錐の場合は母線の長さに相当する。側面Ｓの長さが、搬送周波数に対応する波長の０．５倍未満であると、側面の反射による散乱効果が得られない可能性がある。搬送周波数を１０ＧＨｚとすると、波長は３０ｍｍであり、側面Ｓの長さは、１５ｍｍ以上である。
【００８５】
図１０(ｃ)は、図１０(ｂ)に示した円錐状の凸部による、送受信アンテナの開口面と垂直な方向の電磁波の反射を説明するための図である。図１０(ｃ)に示すように、送受信アンテナの開口面と垂直な方向の電磁波は、円錐状の凸部の側面において、該方向を基準として３０度の角度で中心軸の周りの各方向に反射される。
【００８６】
図１１Ａは、円錐状の凸部を平板上に配列した散乱板の平面図である。図１１Ａ（ａ）は、各円錐の中心軸の位置が正三角形の頂点を構成するように配列した場合の平面図である。図１１Ａ（ｂ）は、円錐の底面を六角化し、同様に、各円錐の中心軸の位置が正三角形の頂点を構成するように配列した場合の平面図である。
【００８７】
図１１Ｂは、円錐状の凸部及び凹部を、それぞれ平板上に配列した散乱板の透視図である。図１１Ｂ（ａ）は、円錐状の凸部を平板上に配列した散乱板の透視図であり、図１１Ｂ（ｂ）は、円錐状の凹部を平板上に配列した散乱板の透視図である。円錐状の凹部を平板上に配列した散乱板も、円錐状の凸部を平板上に配列した散乱板と同様な効果が得られる。
【００８８】
上記の波板から形成される散乱板及び平板上に配置された錐状の凸部または凹部の集合から形成される散乱板は、上述のように鋼などの金属を加工して製造されるので、耐熱性などの耐環境性に優れ、広い範囲で使用することができる。
【００８９】
図１２は、図９で説明した実験において、本発明の一実施形態による帯状体の幅方向端部位置測定装置によって放射され、波板から形成される散乱板によって反射され、該装置によって受信された電磁波の強度を示す図である。
【００９０】
図１２の横軸は搬送波周波数を表し、縦軸は受信された電磁波の強度を表す。また、散乱板によって反射され、該装置によって受信された電磁波の強度を実線で表し、基準として、散乱板がない状態で反射され、該装置によって受信された電磁波の強度を点線で表す。図１２において、散乱板によって反射された電磁波の強度を、散乱板がない状態で反射された電磁波の強度よりと比較すると、搬送波周波数が９ＧＨｚの場合に、前者は後者よりも約２０．７ｄＢ小さく、搬送波周波数が１０ＧＨｚの場合に、前者は後者よりも約１８．１ｄＢ小さく、搬送波周波数が１１ＧＨｚの場合に、前者は後者よりも約１３．５ｄＢ小さい。
【００９１】
図１３は、図１０で説明した実験において、本発明の一実施形態による帯状体の幅方向端部位置測定装置によって放射され、円錐状の凸部の集合から形成される散乱板によって反射され、該装置によって受信された電磁波の強度を示す図である。
【００９２】
図１３の横軸は搬送波周波数を表し、縦軸は受信された電磁波の強度を表す。また、散乱板によって反射され、該装置によって受信された電磁波の強度を実線で表し、基準として、散乱板がない状態で反射され、該装置によって受信された電磁波の強度を点線で表す。図１３において、散乱板によって反射された電磁波の強度を、散乱板がない状態で反射された電磁波の強度と比較すると、搬送波周波数が９ＧＨｚの場合に、前者は後者よりも約１６．１ｄＢ小さく、搬送波周波数が１０ＧＨｚの場合に、前者は後者よりも約２２．６ｄＢ小さく、搬送波周波数が１１ＧＨｚの場合に、前者は後者よりも約２１．７ｄＢ小さい。
【００９３】
図１４は、炉内の帯状体の位置を変化させて、炉壁に反射された電磁波の、本発明の一実施形態による帯状体の幅方向端部位置測定装置への影響を調べる実験を説明するための図である。
【００９４】
図１４（ａ）は、実験装置の帯状体の面に平行な断面を示す図であり、図１４（ｂ）は、実験装置の帯状体の面に垂直な断面を示す図である。実験装置は、炉部分と帯状体駆動装置を含む。炉部分は、帯状体の面に平行な炉壁面部分３０１Ｔ’及び３０１Ｂ’と、帯状体の面に垂直な炉壁面部分３０１Ｌ’及び３０１Ｒ’を有する。炉壁面部分３０１Ｔ’及び３０１Ｂ’の帯状体の幅方向及び長手方向の長さは、それぞれ２０００ｍｍであり、炉壁面部分３０１Ｌ’及び３０１Ｒ’の帯状体の面に垂直な方向の長さは、７００ｍｍである。帯状体駆動装置６０１は、炉部分の内部において、帯状体部分２０１’を、帯状体の幅方向に移動させる。帯状体の厚さは１ｍｍである。本実施形態による帯状体の幅方向端部位置測定装置の送信アンテナ１０１Ｌ及び１０３Ｌを、炉壁面部分３０１Ｌ’に設置し、送信アンテナ１０１Ｌから放射した電磁波を受信アンテナ１０３Ｌで受信する。
【００９５】
図１５は、図１４の実験において、散乱板を使用しない場合の、本発明の一実施形態による帯状体の幅方向端部位置測定装置の端部位置測定結果を示す図である。
【００９６】
図１５の横軸は、図１４において、帯状体部分２０１’の左側の端部と炉壁面部分３０１Ｌ’との距離を表す。図１５の縦軸は、本実施形態による帯状体の幅方向端部位置測定装置による測定距離（左側目盛）及び測定距離の実距離からの偏差（右目盛り）を表す。図１５において、細い実線で測定距離を示し、太い実線で偏差を示した。
【００９７】
図１５によれば、測定距離の偏差は最大で約４５ｍｍである。図１５によると測定距離の偏差は、帯状体部分帯状体部分２０１’の左側の端部と炉壁面部分３０１Ｌ’との距離が３００ｍｍ以下のときに大きくなる。その理由は、他の炉壁面に反射された電磁波が、帯状体部分２０１’と炉壁面部分３０１Ｔ’及び３０１Ｂ’との間で多重反射されながら、受信アンテナ１０３Ｌの比較的近くまで伸びる帯状体部分２０１’に沿って図１４の左側の方向に進行し、受信アンテナ１０３Ｌに到達するためであると推定される。ここで、図４における炉壁面３０１Ｌ（図１４の炉壁面部分３０１Ｌ’に対応）及び３０１Ｒ（図１４の炉壁面部分３０１Ｒ’に対応）の帯状体の面に垂直な方向の長さＢが１０００ｍｍ以上であれば、他の炉壁面に反射された電磁波が、帯状体部分２０１’と炉壁面部分３０１Ｔ’及び３０１Ｂ’との間で多重反射されながら、帯状体部分２０１’に沿って図１４の左側の方向に進行し、受信アンテナ１０３Ｌに到達しにくくなると考えられる。このため、長さＢが１０００ｍｍ以上であれば、反射電磁波によるノイズの影響は小さくなると推定される。
【００９８】
図１６は、図１４の実験において、波板から形成される散乱板を使用した場合の、本発明の一実施形態による帯状体の幅方向端部位置測定装置の端部位置測定結果を示す図である。
【００９９】
図１４の実験装置において、炉壁面部分３０１Ｒ’の送受信アンテナと対向する箇所に、図９で示した表面に波板を備えた散乱板１１１Ａを設置した状態で実験を行った。ここで、散乱板１１１Ａの寸法は、図６で示した送受信アンテナの検出範囲にほぼ対応する。
【０１００】
図１６の横軸は、図１４において、帯状体部分２０１’の左側の端部と炉壁面部分３０１Ｌ’との距離を表す。図１６の縦軸は、本実施形態による帯状体の幅方向端部位置測定装置による測定距離（左側目盛）及び測定距離の実距離からの偏差（右目盛り）を表す。図１６において、細い実線で測定距離を示し、太い実線で偏差を示した。
【０１０１】
図１６によれば、測定距離の偏差は最大で約１９ｍｍである。図１５と図１６を比較すると、特に、帯状体部分２０１’の左側の端部と炉壁面部分３０１Ｌ’との距離が３００ｍｍ以下のときの測定距離の偏差が顕著に減少している。
【０１０２】
図１７は、図１４の実験において、錐状の凸部の集合から形成される散乱板を使用した場合の、本発明の一実施形態による帯状体の幅方向端部位置測定装置の端部位置測定結果を示す図である。
【０１０３】
図１４の実験装置において、炉壁面部分３０１Ｒ’の送受信アンテナと対向する箇所に、図１０で示した表面に円錐状の凸部を備えた散乱板１１１Ｂを設置した状態で実験を行った。ここで、散乱板１１１Ｂの寸法は、図６で示した送受信アンテナの検出範囲にほぼ対応する。
【０１０４】
図１７の横軸は、図１４において、帯状体部分２０１’の左側の端部と炉壁面部分３０１Ｌ’との距離を表す。図１６の縦軸は、本実施形態による帯状体の幅方向端部位置測定装置による測定距離（左側目盛）及び測定距離の実距離からの偏差（右目盛り）を表す。図１７において、細い実線で測定距離を示し、太い実線で偏差を示した。
【０１０５】
図１７によれば、偏差は最大で約１３ｍｍである。図１５と図１７を比較すると、帯状体部分２０１’の左側の端部と炉壁面部分３０１Ｌ’との距離の全範囲にわたり測定距離の偏差が顕著に減少している。
【０１０６】
図１５乃至図１７に示した実験結果に基づいて、発明者は、炉内の帯状体の端部位置を測定する際に、測定対象の端部に対向し、アンテナが設置される面（３０１Ｌ’）に対向する面（３０１Ｒ’）に散乱板を設置することにより、アンテナが設置される面と測定対象（２０１’）の端部との距離の広い範囲にわたって、測定精度を大幅に向上させることができるとの新たな知見を得た。散乱板を設置しない場合に大きい、帯状体部分帯状体部分２０１’の左側の端部と炉壁面部分３０１Ｌ’との距離が３００ｍｍ以下の場合の測定距離の偏差も顕著に減少させることができる。その理由は、帯状体部分２０１’と炉壁面部分３０１Ｔ’及び３０１Ｂ’との間で多重反射されながら、帯状体部分２０１’に沿って図１４の左側の方向に進行し、受信アンテナ１０３Ｌに到達していた、主に送信アンテナが設置される面に対向する炉壁部分３０１Ｒ’で反射される電磁波が、散乱板１１１Ａまたは１１１Ｂを設置することにより大幅に低減されるためと推定される。
【０１０７】
図１８は、本発明の一実施形態による、閉鎖空間に設置される帯状体の幅方向中心位置測定装置の構成を示す図である。
【０１０８】
図１８（ａ）は、本実施形態による帯状体の幅方向中心位置測定装置の全体構成を示す図である。散乱板以外の構成は、図１に関連して説明したとおりである。帯状体２０１は、閉鎖空間内を走行する。帯状体２０１の一方の幅方向端部の位置を測定するための送信アンテナ１０１Ｌ及び受信アンテナ１０３Ｌは、該一方の幅方向端部に対向する、閉鎖空間の面３０１Ｌに設置される。受信アンテナ１０３Ｌで受信されるノイズの電磁波を低減するための散乱板１１１Ｒは、閉鎖空間の面３０１Ｌに対向する面３０１Ｒに設置される。帯状体２０１の他方の幅方向端部の位置を測定するための送信アンテナ１０１Ｒ及び受信アンテナ１０３Ｒは、該他方の幅方向端部に対向する、閉鎖空間の面３０１Ｒに設置される。受信アンテナ１０３Ｒで受信されるノイズの電磁波を低減するための散乱板１１１Ｌは、閉鎖空間の面３０１Ｒに対向する面３０１Ｌに設置される。散乱板１１１Ｒ及び１１１Ｌは、鋼などの金属製であり、上述のように波板または錐状の凸部の集合から形成される。
【０１０９】
図１８（ｂ）は、閉鎖空間の面１１１Ｌに設置された散乱板１１１Ｌを示す図である。散乱板１１１Ｌは、送信アンテナ１０１Ｌ及び受信アンテナ１０３Ｌの周囲に設置される。面１１１Ｒに設置された送信アンテナ１０１Ｒから放射され、面３０１Ｌに設置された散乱板１１１Ｌに到達した電磁波は、入射の方向と異なる方向に反射または散乱され、面１１１Ｒに設置された受信アンテナ１０３Ｒに向かうことはない。他方、面１１１Ｒに設置された送信アンテナ１０１Ｒから放射され、面３０１Ｌに設置された送信アンテナ１０１Ｌ及び受信アンテナ１０３Ｌに到達した電磁波は、反射されることなく吸収される。その理由は、送信アンテナ１０１Ｌ及び受信アンテナ１０３Ｌは、電力増幅器５１３及び５１５にそれぞれ接続されており、インピーダンス５０オームで終端されているためである。したがって、面１１１Ｒに設置された受信アンテナ１０３Ｒによって受信されるノイズは、散乱板１１１Ｌを設置しない場合に比較して大幅に減少する。
【図１】
2012104921.tif 000004
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2012104921.tif 000010
【図８Ａ】
2012104921.tif 000011
【図８Ｂ】
2012104921.tif 000012
【図８Ｃ】
2012104921.tif 000013
【図８Ｄ】
2012104921.tif 000014
【図８Ｅ】
2012104921.tif 000015
【図８Ｆ】
2012104921.tif 000016
【図８Ｇ】
2012104921.tif 000017
【図８Ｈ】
2012104921.tif 000018
【図８Ｉ】
2012104921.tif 000019
【図９】
2012104921.tif 000020
【図１０】
2012104921.tif 000021
【図１１Ａ】
2012104921.tif 000022
【図１１Ｂ】
2012104921.tif 000023
【図１２】
2012104921.tif 000024
【図１３】
2012104921.tif 000025
【図１４】
2012104921.tif 000026
【図１５】
2012104921.tif 000027
【図１６】
2012104921.tif 000028
【図１７】
2012104921.tif 000029
【図１８】
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【国際調査報告】
2012104921.tif 000031
2012104921.tif 000032
2012104921.tif 000033
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