(57)【要約】【課題】酸洗液の温度が通常生産時と異なる場合でも、酸洗槽における鋼板の高さを正確に検出できる鋼板高さ検出装置を提供する。【解決手段】酸洗槽内の酸洗液に浸漬された状態の鋼板２の高さＨを検出する検出部３と、酸洗液の温度の影響で生じる検出部３の検出結果の誤差を補正する補正部４とを備える。検出部３は、酸洗槽内にて鋼板２に対向した鉄心５を備える。この鉄心５に直流巻線７および交流巻線９を巻き回す。直流巻線７には、直流電源６から一定の電流を供給する。この通電により磁束が発生する。交流巻線９には、磁束に対する鋼板２の移動により電流が生じ、この電流に基づいて鋼板２の高さＨを検出部３で検出する。また、直流巻線７と交流巻線９とを同一の温度に保持する。補正部４は、直流巻線７の両端の電圧に基づいて、酸洗液の温度の影響で生じる検出部３の検出結果の誤差を補正する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
酸洗槽内の酸洗液に浸漬された状態で移動する鋼板の高さを検出する鋼板高さ検出装置であって、
酸洗槽内に設置された鉄心と、この鉄心に巻き回され一定の電流が供給されて磁束を発生させる励磁巻線と、鉄心に巻き回され励磁巻線と同一の温度に保持された検出巻線とを有し、磁束に対する鋼板の移動により検出巻線に生じる電流を検知して、その鋼板の高さを検出する検出部と、
一定の電流が供給される励磁巻線の両端の電圧に基づいて、酸洗液の温度の影響で生じる検出部の検出結果の誤差を補正する補正部と
を具備したことを特徴とする鋼板高さ検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、酸洗槽における鋼板の高さを検出する鋼板高さ検出装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
鋼板の製造工程における酸洗工程では、酸洗槽内にて鋼板が自重で垂れ下がるように湾曲して支持され酸洗液に浸漬された状態で移動しながら連続して酸洗される。
【０００３】
そして、酸洗槽内における酸洗槽の底部から鋼板の高さが高く鋼板が酸洗液面に接近した状態では、鋼板の浸漬時間が短くなり酸洗が不十分になってしまう。また、鋼板の高さが低く鋼板が酸洗槽の底面に接近した状態では、移動によって鋼板が酸洗槽の底面に接触してしまうおそれがあり、疵の原因となる。
【０００４】
そこで、酸洗槽内における酸洗液面から鋼板までの距離であるループ深さを制御する方法として、酸洗槽内で鋼板を移動させるロールのモータ速度やモータトルクを、酸洗槽の入側または出側に設けられたループピット内の張力値などに基づいて制御する方法が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００５】
また、酸洗槽における鋼板の高さを検出する鋼板高さ検出装置としては、磁束を発生させる励磁巻線と、磁束の変化を検出する検出巻線とを有し、上部を鋼板が通過することによる磁束の変化を検出して、鋼板の高さを検出する磁気検出器が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−３５５０８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上述のような磁気検出器では、例えば、補修作業や生産調整などで生産が停止した場合に、酸洗液の温度が低下し励磁巻線および交流巻線の温度も低下して、励磁巻線および検出巻線の抵抗値が変化してしまう。
【０００８】
そのため、上述の磁気検出器では、生産開始直後などのように酸洗液の温度が通常の生産時より低下している場合に、酸洗槽における鋼板の高さを正確に検出できなくなってしまう。
【０００９】
本発明はこのような点に鑑みなされたもので、酸洗液の温度が通常生産時と異なる場合でも、酸洗槽における鋼板の高さを正確に検出できる鋼板高さ検出装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１に記載された鋼板高さ検出装置は、酸洗槽内の酸洗液に浸漬された状態で移動する鋼板の高さを検出する鋼板高さ検出装置であって、酸洗槽内に設置された鉄心と、この鉄心に巻き回され一定の電流が供給されて磁束を発生させる励磁巻線と、鉄心に巻き回され励磁巻線と同一の温度に保持された検出巻線とを有し、磁束に対する鋼板の移動により検出巻線に生じる電流を検知して、その鋼板の高さを検出する検出部と、一定の電流が供給される励磁巻線の両端の電圧に基づいて、酸洗液の温度の影響で生じる検出部の検出結果の誤差を補正する補正部とを具備するものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、励磁巻線の両端の電圧に基づいて、酸洗液の温度の影響で生じる検出部の検出結果の誤差を補正する補正部を具備するため、酸洗液の温度が通常生産時と異なる場合でも、酸洗槽における鋼板の高さを正確に検出できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施の形態の磁気検出器を示す回路図である。
【図２】同上磁気検出器の補正部を示すブロック図である。
【図３】本実施例の検出結果を示すグラフである。
【図４】比較例の検出結果を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の一実施の形態の構成について図面を参照しながら説明する。
【００１４】
図１において、１は鋼板高さ検出装置としての磁気検出器であり、この磁気検出器１は、鋼板２の酸洗工程中において、図示しない酸洗槽内の酸洗液に浸漬した状態で移動する鋼板２の高さＨ、すなわち、酸洗槽内で湾曲した状態の鋼板２において、酸洗槽の底部10の上面10aからの最低部の高さＨを検出するものである。
【００１５】
磁気検出器１は、酸洗槽の底部からの鋼板２の高さＨを検出する検出部３を備える。また、磁気検出器１は、酸洗槽内に供給された酸洗液温度の影響で生じる検出部３の検出結果の誤差を算出して補正する補正部４を備える。
【００１６】
検出部３は、酸洗槽の底部に設置された図示しないケース体を有し、このケース体内には、長手方向を有する棒状の鉄心５が設けられている。なお、この鉄心５は、長手方向が鋼板２の移動方向に沿うように鋼板２と対向して設置されている。
【００１７】
鉄心５の両端部には、直流電源６に接続された励磁巻線としての直流巻線７が巻き回されている。また、鉄心５の中央部には、直流巻線７の間に位置するように、交流電源８に接続された検出巻線としての交流巻線９が巻き回されている。
【００１８】
直流巻線７は、直流電源６から一定の電流が供給されている。そして、直流巻線７に電流が供給されることにより、磁界が生じて磁束が発生する。この磁束は、酸洗槽における鋼板２の高さＨ、すなわち検出部３と鋼板２との距離に応じて変化する。
【００１９】
また、直流巻線７には、直流巻線７の両端の電圧を測定するための抵抗器11が接続されている。そして、直流巻線７は、直流巻線７自体の温度によって抵抗値が変化するため、直流電源６から一定の電流が供給されていると、抵抗器11を介して出力される電圧が直流巻線７自体の温度によって変化する。
【００２０】
交流巻線９は、ダイオード12を介して抵抗器13が接続されている。そして、交流巻線９は、磁束に対して鋼板２が移動することにより電流が流れ、抵抗器13を介して電圧が出力される。
【００２１】
また、直流巻線７および交流巻線９は、鉄心５とともに、ケース体内に配置されており、同一の温度に保持されている。したがって、抵抗器11を介して検出される直流巻線７の温度が交流巻線９の実際の温度となる。
【００２２】
補正部４は、直流巻線７および交流巻線９からの出力に基づいて演算するための、シーケンサなどの演算部14を有する。
【００２３】
図２に示すように、直流巻線７の抵抗器11および交流巻線９の抵抗器13は、アンプ部15を介して演算部14に接続されている。
【００２４】
交流巻線９の抵抗器13は、アンプ部15からＡＤ変換器16を介して演算部14に接続されている。
【００２５】
すなわち、交流巻線９から検出された電圧は、ＡＤ変換器16を通すことによりデジタル電気信号として検出部出力値（Ｕ）を演算部14へ入力される。
【００２６】
また、直流巻線７の抵抗器13は、アンプ部15からアイソレータ17、ＡＤ変換器18および平均値処理器19を介して演算部14に接続されている。
【００２７】
すなわち、直流巻線７から検出された電圧は、アイソレータ17およびＡＤ変換器18を通してデジタル電気信号に変換されるとともに、平均値処理器19を通し１秒毎の入力検出による１時間平均値とし、直流励磁出力値（Ｘ）とされる。
【００２８】
また、この直流励磁出力値（Ｘ）を使用し、検出部３に対する酸洗液温度の影響を補正するための温度補償値（Ｙ）を、実験結果に基づく実験式である温度補償演算式（Ｙ＝Ａ・Ｘ＋Ｂ）にて算出する。
【００２９】
また、演算部14にて、検出部出力値（Ｕ）に、温度補償値（Ｙ）およびバイアス値（Ｅ）を加算して、検出部３の検出結果の誤差を補正するための補正値（Ｖ）を算出する。すなわち、補正値（Ｙ）は、Ｖ＝Ｕ＋Ｙ＋Ｅの式で示される。
【００３０】
なお、バイアス値（Ｅ）は、検出部３およびアンプ部15の特性に応じ、制御上、補正値（Ｖ）が最適値となるように現地調整する定数である。
【００３１】
そして、この補正値（Ｖ）を使用し、実際の酸洗槽における鋼板２の高さＨを示す鋼板高さ値（Ｚ）を、鋼板高さ補償量演算式（Ｚ＝Ｃ・Ｖ＋Ｄ）にて算出する。なお、この鋼板高さ補償量演算式は、従来の磁気検出器にて使用していた式であり、ＣおよびＤは、従来のアナログプリアンプの入力と出力との関係を参考にして算出した数値である。
【００３２】
ここで、温度補償演算式（Ｙ＝Ａ・Ｘ＋Ｂ）の決定方法を説明する。
【００３３】
まず、鋼板２の高さＨを例えば最大高さなどにて一定に保持するとともに、バイアス値を例えば１．５０Ｖなどに一定にする。また、酸洗液の温度が低下した状態で、酸洗工程を開始する。
【００３４】
酸洗液の温度は、酸洗時間の経過とともに上昇し、十分に時間が経過すると飽和して一定になる。この飽和し一定になった温度が通常生産時の温度であり、このような温度飽和状態の温度補償値（Ｙ）を０と定義する。
【００３５】
この状態では、鋼板２の高さＨを一定に保持しているため、鋼板高さ値（Ｚ）が一定になり、Ｚ＝Ｃ・Ｖ＋Ｄから、補正値（Ｖ）は、どの温度でも一定となる。
【００３６】
このような条件にて、検出部出力値（Ｕ）および直流励磁出力値（Ｘ）を測定する。
【００３７】
また、温度飽和状態の基準として、例えば測定の最終時刻などの適当な時刻を選択し、この基準時刻における補正値（Ｖ）を、検出部出力値（Ｕ）および直流励磁出力値（Ｘ）の測定結果から、Ｖ＝Ｕ＋Ｙ＋Ｅの式に基づいて算出する。すなわち、Ｖ＝２．００＋０＋１．５０＝３．５０となる。
【００３８】
さらに、この酸洗工程では、鋼板高さ値（Ｚ）を一定に保持し補正値（Ｖ）が一定であるため、基準時刻にて算出した補正値（Ｖ）を利用して、温度飽和状態になる前も含めた各時刻における温度補償値（Ｙ）を算出する。すなわち、Ｙ＝３．５０−１．５０−Ｕとなり、検出部出力値（Ｕ）の測定結果から温度補償値（Ｙ）を算出する。
【００３９】
そして、各時刻での直流励磁出力値（Ｘ）の測定結果および温度補償値（Ｙ）の算出結果から、Ｙ＝Ａ・Ｘ＋Ｂの１次回帰式を求め温度補償演算式とする。なお、この酸洗工程における具体的な測定結果を使用すると、Ｙ＝２．６２・Ｘ−２３．９となった。
【００４０】
次に、上記一実施の形態の作用および効果を説明する。
【００４１】
酸洗工程では、酸洗槽内の酸洗液に浸漬された状態で鋼板２が移動し、酸洗処理が進行している。
【００４２】
このような酸洗槽内では、直流巻線７に通電することで検出部３から磁束が発生している。この磁束に対して鋼板２が移動することにより、交流巻線９から出力電圧が出力される。
【００４３】
したがって、検出部３と鋼板２との距離に応じて交流巻線９からの出力電圧が変化するため、この出力電圧に基づいて、酸洗槽における鋼板２の高さＨを検出する。
【００４４】
ここで、直流巻線７には、一定の電流が供給されているため、直流巻線７の両端の電圧は、直流巻線７の抵抗値に応じて変化することになる。
【００４５】
抵抗値は、直流巻線７自体の温度にて変化し、直流巻線７と交流巻線９とは同一の温度に保持されているため、補正部４にて、直流巻線７の両端の電圧を示す直流励磁出力値（Ｘ）に基づき、検出部３に対する酸洗液温度の影響を補正するための温度補償値（Ｙ）をＹ＝Ａ・Ｘ＋Ｂの式にて算出する。
【００４６】
また、この温度補償値（Ｙ）に基づいて、検出部３の検出結果の誤差を補正するための補正値（Ｖ）を、交流巻線９からの検出部出力値（Ｕ）およびバイアス値（Ｅ）を用いて
Ｖ＝Ｕ＋Ｙ＋Ｅの式にて算出する。
【００４７】
そして、この補正値（Ｖ）に基づいて、酸洗槽における鋼板高さ値（Ｚ）を、Ｚ＝Ｃ・Ｖ＋Ｄの式にて算出する。
【００４８】
したがって、上記磁気検出器１によれば、直流巻線７の両端の電圧に基づき、酸洗液の温度の影響で生じる検出部３の検出結果の誤差を補正する補正部４を具備するため、酸洗液の温度が通常生産時と異なり、交流巻線９の抵抗値が変化している場合であっても、酸洗槽における鋼板２の高さＨを正確に検出できる。
【実施例】
【００４９】
以下、本実施例および比較例について説明する。
【００５０】
検出部３および補正部４を備えた構成のものを本実施例として用いた。これに対して、補正部４が設けられていない構成のものを比較例として用いた。
【００５１】
そして、本実施例では、酸洗液の温度が低下した酸洗開始直前、および、酸洗液の温度が飽和状態になった酸洗開始２４時間経過後について、鋼板２の高さＨを変化させて、補正部４にて温度補償した補正値としての出力電圧を測定した。
【００５２】
また、比較例では、酸洗液の温度が低下した酸洗開始直前、および、酸洗液の温度が飽和状態になった酸洗開始２４時間経過後について、鋼板２の高さＨを変化させて、検出部３の出力電圧を測定した。
【００５３】
本実施例では、図３に示すように、酸洗液の温度が低下した状態（酸洗開始直前）と、酸洗液の温度飽和状態（酸洗開始２４時間経過後）との出力電力は、どのような鋼板２の高さＨにおいてもほとんど差が生じていなかった。すなわち、酸洗液の温度が低下した状態でも、酸洗液の温度飽和状態と同様に正確に鋼板２の高さＨが検出された。
【００５４】
比較例では、図４に示すように、酸洗液の温度が低下した状態（酸洗開始直前）と、酸洗液の温度が飽和した状態（酸洗開始２４時間経過後）との出力電力に差が生じていた。すなわち、酸洗液の温度が低下した状態では、正確に鋼板２の高さＨが検出されなかった。
【符号の説明】
【００５５】
１    鋼板高さ検出装置としての磁気検出器
２    鋼板
３    検出部
４    補正部
５    鉄心
７    励磁巻線としての直流巻線
９    検出巻線としての交流巻線
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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