(57)【要約】【課題】長期間の使用に拘わりなく常に回転体の温度を正確に測定することのできる回転体の温度測定装置を提供する。【解決手段】回転体１１に設けられるとともに一方を回転体に接触させ他方を回転体１１から離間させて回転体１１の温度を計測する熱電対１２と、この熱電対１２の他方の温度を計測する基準温度センサ１４と、熱電対１２が計測した計測温度を非接触で非回転側から取得するピックアップコイル１５と、このピックアップコイル１５により取得される計測温度と、基準温度センサ１４の計測温度とから回転体１１の温度を算出する温度算出回路２０とを備える。【選択図】図１
2011002234.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転体に設けられるとともに一方を回転体に接触させ他方を回転体から離間させて該回転体の温度を計測する第１温度計測手段と、
この第１温度計測手段の他方の温度を計測する第２温度計測手段と、
前記第１温度計測手段の計測温度と、前記第２温度計測手段の計測温度とから前記回転体の温度を算出する温度算出手段とを備えることを特徴とする回転体の温度測定装置。
【請求項２】
前記第１温度計測手段は熱電対であり、
前記非接触取得手段は、前記熱電対に流れる電流を電磁誘導によって取得するピックアップコイルであることを特徴とする請求項１に記載の回転体の温度測定装置。
【請求項３】
前記回転体はケース内に回転自在に配置され、
前記ピックアップコイルは、前記ケースに設置されていることを特徴とする請求項２に記載の回転体の温度測定装置。
【請求項４】
前記第２温度計測手段は、前記ケース内の温度を検出することを特徴とする請求項３に記載の回転体の温度測定装置。
【請求項５】
前記回転体の側面に突起を設け、この突起に前記熱電対を取り付けたことを特徴とする請求項２ないし請求項４のいずれか１つに記載の回転体の温度測定装置。
【請求項６】
前記熱電対の他端に、この熱電対によって発生する電流を流すコイルを接続したことを特徴とする請求項２ないし請求項４のいずれか１つに記載の回転体の温度測定装置。
【請求項７】
前記回転体の側面に突起を設け、この突起に前記コイルを取り付けたことを特徴とする請求項６に記載の回転体の温度測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えばロータなどの回転体の温度を測定する回転体の温度測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、回転する圧延中のロール（回転体）の表面温度を測定する表面温度測定装置が知られている（特許文献１参照）。
【０００３】
かかる表面温度測定装置は、ロール内に設けた熱電対でロールの表面温度を検出し、この検出した検出信号をスリップリングを介して外部（固定側）へ送り、外部に設けたデータ処理装置によってロールの表面温度を算出して求めるようにしたものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平６−２４１９１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、このような表面温度測定装置にあっては、スリップリングを用いなければならず、このスリップリングはロールとともに回転してブラシに摺接していくものであるから、長期期間の使用によりスリップリングとブラシとに摩耗が生じ、このため熱電対の検出信号が外部へ正しく送られなくなり、ロールの表面温度を正確に測定することができなくなるという問題があった。
【０００６】
この発明の目的は、長期間の使用に拘わりなく常に回転体の温度を正確に測定することのできる回転体の温度測定装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、回転体に設けられるとともに一方を回転体に接触させ他方を回転体から離間させて該回転体の温度を計測する第１温度計測手段と、この第１温度計測手段の他方の温度を計測する第２温度計測手段と、温度算出手段とを備える。そして、温度算出手段は、第１温度計測手段の計測温度と第２温度計測手段の計測温度とから回転体の温度を算出する。
【発明の効果】
【０００８】
この発明によれば、長期間の使用に拘わりなく回転体の温度を正確に測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第１実施例の回転体の温度測定装置の構成を概念的に示した概略構成図である。
【図２】第２実施例の回転体の温度測定装置の構成を概念的に示した概略構成図である。
【図３】第３実施例の回転体の温度測定装置の構成を概念的に示した概略構成図である。
【図４】第４実施例の回転体の温度測定装置の構成を概念的に示した概略構成図である。
【図５】第５実施例の回転体の温度測定装置の構成を概念的に示した概略構成図である。
【図６】（Ａ）は第６実施例の回転体の温度測定装置の構成を概念的に示した概略構成図、（Ｂ）はトラクションローラと熱電対の位置関係を示した説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、この発明に係る回転体の温度測定装置の実施の形態である実施例を図面に基づいて説明する。
【実施例】
【００１１】
［第１実施例］
図１に示す回転体の温度測定装置１０は、ロータなどの回転体１１に設けた熱電対（第１温度計測手段）１２と、ケース（非回転部）１３内の温度を測定する基準温度センサ（第２温度計測手段）１４と、熱電対１２に流れる電流を検出するピックアップコイル（非接触取得手段）１５と、回転体１１の温度を算出する温度算出回路（温度算出手段）２０等とを備えている。
【００１２】
回転体１１はケース１３内に回転自在に配置され、回転体１１の回転軸１１Ａはベアリング１６を介して回転自在にケース１３に保持されている。
【００１３】
熱電対１２の一端１２ａは回転体１１の側面１１ｂに接触され、その他端１２ｂは回転体１１の側面１１ｂから離間されている。そして、熱電対１２には、その一端１２ａと他端１２ｂとの間の温度差に応じた電流が流れる。
【００１４】
ピックアップコイル１５は、熱電対１２と対向するケース１３の内壁面に取り付けられており、熱電対１２に流れる電流によって磁界が発生すると、回転体１１が回転しているとき、ピックアップコイル１５にその磁界による電磁誘導によって電磁誘導起電圧が発生する。このピックアップコイル１５の電圧は、回転体１１の回転速度が一定であれば熱電対１２の電流に比例することになる。
【００１５】
すなわち、ピックアップコイル１５は、熱電対１２が計測した計測温度を非接触で非回転側から取得することになる。
【００１６】
基準温度センサ１４は、ケース１３に取り付けられており、ケース１３内である回転体１１の周囲の温度、つまり、熱電対１２の他端１２ｂの温度を検出するものである。基準温度センサ１４は例えばサーミスタなどである。
【００１７】
温度算出回路２０は、ピックアップコイル１５に生じる電磁誘導起電圧と、基準温度センサ１４が検出する温度とに基づいて回転体１１の温度を算出する。
【００１８】
この算出は、ピックアップコイル１５の電磁誘導起電圧から熱電対１２の両端の温度差を求め、この温度差に基準温度センサ１４が検出する温度を加算することにより求めるものである。
［動  作］
次に、上記のように構成される温度測定装置１０の動作について説明する。
【００１９】
回転体１１が所定の回転速度で回転しているとき、この回転体１１の温度が上昇すると、熱電対１２の両端部１２ａ,１２ｂ間に温度差が生じ、この温度差に応じた電流が熱電対１２に流れる。
【００２０】
熱電対１２に電流が流れると、回転体１１が回転していることによりピックアップコイル１５にその電流に応じた電磁誘導起電圧が生じる。
【００２１】
温度算出回路２０は、ピックアップコイル１５の電磁誘導起電圧から熱電対１２の温度差を求め、さらに、この温度差に基準温度センサ１４が検出する温度を加算して回転体１１の温度を算出する。
【００２２】
このように、電磁誘導によって熱電対１２の電流をピックアップコイル１５によって検出するようにしたものであるから、従来のようにスリップリング等の摩耗による不具合は発生しない。このため、長期間の使用に拘わりなく常に回転体１１の温度を正確に測定することができる。
【００２３】
この実施例では、回転体１１が所定速度で回転する場合について説明したが、回転体１１の回転速度が変わる場合には、回転体１１の回転速度を検出する回転速度センサを設け、この回転速度センサが検出する回転速度とピックアップコイル１５の電磁誘導起電圧とから熱電対１２の温度差を算出する。これは、回転体１１の回転速度が２倍になれば電磁誘導起電圧も２倍になるからである。
【００２４】
以上説明したように、この第１実施例によれば下記の効果を有する。
（１）従来のようにスリップリング等の摩耗による不具合は発生しないため、長期間の使用に拘わりなく常に回転体１１の温度を正確に測定することができる。
［第２実施例］
図２は、第２実施例の温度測定装置１００を示したものである。この温度測定装置１００は、熱電対１２の他端１２ｂをベアリング１６の内輪（図示せず）に固定したものであり、熱電対１２は回転体１１とともに安定した状態で回転していくので、安定した温度測定が可能となる。
【００２５】
この第２実施例によれば、第１実施例の効果の他に下記の効果を有する。
（１）熱電対１２の他端１２ｂをベアリング１６の内輪に固定したものであるから、熱電対１２は回転体１１とともに安定した状態で回転していく。このため、安定した温度測定が可能となる。
［第３実施例］
図３は、第３実施例の温度測定装置１２０を示したものである。この温度測定装置１２０は、回転体１１の側面１１ｂに突起１２１を設け、この突起１２１に熱電対１２を取り付け、この熱電対１２の一端１２ａを回転体１１の側面１１ｂに接触させ、その他端１２ｂを回転体１１の側面１１ｂから離間させたものである。
【００２６】
この第３実施例によれば、第１実施例の効果の他に下記の効果を有する。
（１）回転体１１の突起１２１に熱電対１２を取り付けたものであるから、熱電対１２は回転体１１とともに安定した状態で回転していき、このため、安定した温度測定が可能となる。
［第４実施例］
図４は、第４実施例の温度測定装置１４０を示したものである。この温度測定装置１４０は、熱電対１２の他端１２ｂ１,１２ｂ２間にコイル１４１を接続して、熱電対１２の起電力による磁界を大きくしたものであり、これにより測定精度を高めたものである。
【００２７】
この第４実施例によれば、第１実施例の効果の他に下記の効果を有する。
（１）熱電対１２にコイル１４１を接続したものであるから、熱電対１２に発生する電流による磁界をコイル１４１によって大きくすることができ、このため熱電対１２による温度測定の測定精度を高めることができる。
［第５実施例］
図５は、第５実施例の温度測定装置１６０を示したものである。この温度測定装置１６０は、熱電対１２の他端１２ｂ１,１２ｂ２間に設けたコイル１４１を回転体１１の側面１１ｂに突起１２１に取り付けて、熱電対１２を回転体１１に固定したものである。
【００２８】
この第５実施例によれば、第４実施例の効果の他に下記の効果を有する。
（１）回転体１１の突起１２１に熱電対１２のコイル１４１を取り付けたものであるから、熱電対１２を回転体１１に確実に固定することができ、このため安定した温度測定が可能となる。
［第６実施例］
図６は、トラクションローラ２００,２２０に適用した温度測定装置２０１,２２１を示したものである。
【００２９】
温度測定装置２０１,２２１は、トラクションローラ２００,２２０の側面２００Ａ,２２０Ａに取り付けた熱電対（第１温度計測手段）２０２,２２２と、基準温度センサ（第２温度計測手段）２０３,２２３と、ピックアップコイル（非接触取得手段）２０４,２２４と、温度算出回路（温度算出手段）２１０,２３０とを備えている。
【００３０】
熱電対２０２,２２２の一端２０２ａ,２２２ａはトラクションローラ２００,２２０の回転表面２００Ｂ,２２０Ｂの近傍に接触され（図６（Ａ）では説明の便宜上一端２０２ａ,２２２ａは回転表面２００Ｂ,２２０Ｂから離間して示してある）、その他端２０２ｂ,２２２ｂはトラクションローラ２００,２２０の側面２００Ａ,２２０Ａの中心側へ位置されるとともにその側面２００Ａ,２２０Ａから離間されている。
【００３１】
基準温度センサ２０３,２２３は、図示しないケースに取り付けられており、その先端部が熱電対２０２,２２２の他端２０２ｂ,２２２ｂの近傍に位置し、その他端２０２ｂ,２２２ｂの温度を検出するようになっている。
【００３２】
ピックアップコイル２０４,２２４は、熱電対２０２,２２２と対向する位置に図示しないケースの内壁面に取り付けられている。
【００３３】
ここで、トラクションローラ２００,２２０の回転時には回転表面２００Ｂ,２２０Ｂに熱が発生し、トラクション係数に変化が生じる。このため、その表面温度に応じてトラクションローラ２００,２２０間の最適な押し付力を制御する必要がある。
【００３４】
この第６実施例によれば、温度測定装置２０１,２２１によって回転表面２００Ｂ,２２０Ｂの温度を、長期間の使用に拘わりなく正確に測定することができる。このため、長期間の使用に拘わりなくトラクションローラ２００,２２０間の最適な押し付力の制御が可能となる。
【００３５】
以上、回転体の温度測定装置の実施例に基づき説明してきたが、具体的な構成については、これらの実施例に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。
【符号の説明】
【００３６】
１１      回転体
１２      熱電対（第１温度計測手段）
１４      基準温度センサ（第２温度計測手段）
１５      ピックアップコイル（非接触取得手段）
２０      温度算出回路（温度算出手段）
【図１】
2011002234.tif 000003
【図２】
2011002234.tif 000004
【図３】
2011002234.tif 000005
【図４】
2011002234.tif 000006
【図５】
2011002234.tif 000007
【図６】
2011002234.tif 000008