特許 5767606 被測定板の温度測定装置及び測定温度の補正方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5767606

(24)【登録日】2015年6月26日

(45)【発行日】2015年8月19日

(54)【発明の名称】被測定板の温度測定装置及び測定温度の補正方法

(51)【国際特許分類】

   G01J 5/00 20060101AFI20150730BHJP

   G01J 5/10 20060101ALI20150730BHJP

【ＦＩ】

   G01J5/00 101A

   G01J5/10 B

【請求項の数】7

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2012-118791(P2012-118791)

(22)【出願日】2012年5月24日

(65)【公開番号】特開2013-246002(P2013-246002A)

(43)【公開日】2013年12月9日

【審査請求日】2014年9月1日

(73)【特許権者】

【識別番号】000001199

【氏名又は名称】株式会社神戸製鋼所

(74)【代理人】

【識別番号】100061745

【弁理士】

【氏名又は名称】安田 敏雄

(74)【代理人】

【識別番号】100120341

【弁理士】

【氏名又は名称】安田 幹雄

(72)【発明者】

【氏名】中西 良太

【審査官】 喜々津 徳胤

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１０−０３８５６２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−００７７３０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１０−１８５６９３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開平０３−０７２３３３（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開平０２−２４５６２４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６３−２５９４２７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭５２−０８２３７５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｊ５／００−５／６２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

被測定板の片面に対面して設置されると共に、前記被測定板と同じ温度になるように温度調整された参照板と、
前記被測定板の片面の測定点に対して互いに異なる角度から指向するように設置されて、前記測定点の放射温度をそれぞれ計測可能とされた第１の放射温度計及び第２の放射温度計と、
前記第１の放射温度計からの出力と第２の放射温度計からの出力とに基づいて、被測定板の振れに伴う温度計測誤差を補正する補正係数を決定する補正係数決定手段と、
前記補正係数決定手段で決定された補正係数に基づいて、前記第１の放射温度計及び第２の放射温度計の出力を補正すると共に、補正後の出力から測定点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被測定板の温度測定装置。

【請求項2】

前記補正係数決定手段は、前記第１の放射温度計の出力と第２の放射温度計の出力との比に基づいて、前記補正係数を決定していることを特徴とする請求項１に記載の被測定板の温度測定装置。

【請求項3】

前記第１の放射温度計及び第２の放射温度計は、前記測定点に対する指向角度が平面視で互いに異なっていることを特徴とする請求項１または２に記載の被測定板の温度測定装置。

【請求項4】

前記第１の放射温度計及び第２の放射温度計は、前記測定点に対する指向角度が側面視で互いに異なっていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の被測定板の温度測定装置。

【請求項5】

前記被測定板は長尺材であって、前記長尺材の被測定板の幅方向中央から見て一方側に前記第１の放射温度計が設けられると共に、他方側に第２の放射温度計が設けられていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の被測定板の温度測定装置。

【請求項6】

前記参照板の温度を被測定板と同じ温度になるように温度調整する温度調整手段が備えられたことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の被測定板の温度測定装置。

【請求項7】

被測定板の片面に対面して設置されると共に前記被測定板と同じ温度になるように温度調整された参照板と、前記被測定板の片面の測定点に対して互いに異なる角度から指向するように設置されて、前記測定点の放射温度をそれぞれ計測可能とされた第１の放射温度計及び第２の放射温度計と、を備えた温度測定装置を用いて測定された温度を補正するに際しては、
前記第１の放射温度計の出力及び第２の放射温度計の出力に基づいて、被測定板の振れに伴う温度計測誤差を補正する補正係数を決定し、決定された補正係数に基づいて、前記第１の放射温度計及び第２の放射温度計の出力を補正することを特徴とする測定温度の補正方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、圧延材のように板状に形成された被測定板の表面温度を非接触で測定する温度測定装置、及びこの温度測定装置で測定した温度の補正方法に関するものである。

【背景技術】

【0002】

帯状の鋼板（被測定板）を通板したまま加熱・冷却する連続式の熱処理設備には、鋼板の温度を測定する温度測定装置が設けられている。このような温度測定装置では非接触式の放射温度計が利用されている。
放射温度計は、被測定板の測定点から放射される放射エネルギを計測し、計測された放射エネルギから、ステファン−ボルツマンの法則などに基づいて測定点の表面温度を求める構成となっている。ただし、放射温度計で正確な温度を計測するためには、被測定板の放射率を知る必要がある。この放射率は被計測板の表面に異物が残っていたり表面の状態が変化するとその値が変動することが知られている。

【0003】

そこで、焼鈍設備や溶融亜鉛めっき設備など現場での温度計測では、「測定点から直接放射される放射エネルギ（放射率：ε）」と、「測定点から放射される放射エネルギが、被測定板と同じ温度とされたロール表面や参照板で反射し、反射放射エネルギとして放射温度計に入力するもの（放射率：１−ε）」とを同時に計測し、放射率を相殺させて、見かけの放射率を１として温度を求める多重反射方式が採用されている。

【0004】

ところで、ロールや参照板を用いた多重反射方式で、実際に放射エネルギを計測し温度を求める際には、参照板以外の部材から放射された放射エネルギ（背景放射）が誤差成分として計測される。特に、被測定板が振動などする状況下では、参照板に対する被測定板の位置（レイアウト）が変動すると、誤差の原因となる背景放射の量が大きく変動するため、放射温度計に大きな測定誤差が生じる。

【0005】

そこで、特許文献１には、鋼板の表面と裏面とに参照板をそれぞれ１枚ずつ設置し、表裏の参照板が鋼板を挟んで面対称となるように配置しておいて、両面で得られた放射温度信号を用いて被処理板の振れによる測定誤差を排除する技術が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２０１０−３８５６２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

ところで、上述した特許文献１の放射温度計を用いる場合、鋼板の表面と裏面との両面に参照板をそれぞれ設置することが必要となる。しかしながら、上述した熱処理設備では参照板を設置するスペースが十分に確保できないことがあり、特許文献１のような放射温度計は利用できないことがある。また、鋼板の表裏両面に参照板を設置する測定装置とするとその構造が複雑になるばかりか、装置の価格を高騰させる原因ともなる。

【0008】

本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであり、大きな設置スペースや複雑な装置構成を必要とすることなく、背景放射の影響を確実に排除して被測定板の温度を精確に計測することができる被測定板の温度測定装置、及びこの温度測定装置で測定した測定温度の補正方法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】

【0009】

上記課題を解決するため、本発明の被測定板の温度測定装置は以下の技術的手段を講じている。
即ち、本発明の被測定板の温度測定装置は、被測定板の片面に対面して設置されると共に、前記被測定板と同じ温度になるように温度調整された参照板と、前記被測定板の片面の測定点に対して互いに異なる角度から指向するように設置されて、前記測定点の放射温度をそれぞれ計測可能とされた第１の放射温度計及び第２の放射温度計と、前記第１の放射温度計からの出力と第２の放射温度計からの出力とに基づいて、被測定板の振れに伴う温度計測誤差を補正する補正係数を決定する補正係数決定手段と、前記補正係数決定手段
で決定された補正係数に基づいて、前記第１の放射温度計及び第２の放射温度計の出力を補正すると共に、補正後の出力から測定点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ものである。

【0010】

好ましくは、前記補正係数決定手段は、前記第１の放射温度計からの出力と、第２の放射温度計からの出力との比に基づいて前記補正係数を決定しているとよい。
好ましくは、前記第１の放射温度計及び第２の放射温度計は、前記測定点に対する指向角度が平面視で互いに異なっているとよい。
好ましくは、前記第１の放射温度計及び第２の放射温度計は、前記測定点に対する指向角度が側面視で互いに異なっているとよい。

【0011】

好ましくは、前記被測定板は長尺材であって、前記長尺材の被測定板の幅方向中央から見て一方側に前記第１の放射温度計が設けられると共に、他方側に第２の放射温度計が設けられているとよい。
なお、本発明の放射温度計による測定温度の補正方法は、被測定板の片面に対向して設置されると共に前記被測定板と同じ温度になるように温度調整された参照板と、前記被測定板の片面の測定点に対して互いに異なる角度から指向するように設置されて、前記測定点の放射温度をそれぞれ計測可能とされた第１の放射温度計及び第２の放射温度計と、を備えた温度測定装置を用いて計測された温度を補正するに際しては、前記第１の放射温度計からの出力及び第２の放射温度計からの出力に基づいて、被測定板の振れに伴う温度計測誤差を補正する補正係数を決定し、決定された補正係数に基づいて、前記第１の放射温度計及び第２の放射温度計の出力を補正することを特徴とするものである。

【発明の効果】

【0012】

本発明の被測定板の温度測定装置及び放射温度計による測定温度の補正方法によれば、大きな設置スペースや複雑な装置構成を必要とすることなく、背景放射の影響を確実に排除して被測定板の温度を精確に計測することができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本発明の温度測定装置が設けられた溶融亜鉛めっき設備を示した図である。

【図2】第１実施形態の温度測定装置を示したものであり、（ａ）は被測定板が振動する前の状態を示した図であり、（ｂ）は被測定板が振動した後の状態を示した図である。

【図3】第１実施形態の温度測定装置で測定された放射温度の計測値と補正係数との関係を示す図である。

【図4】第１実施形態の測定温度の補正方法の手順を示した図である。

【図5】第２実施形態の温度測定装置を示したものであり、（ａ）は被測定板が振動する前の状態を示した図であり、（ｂ）は被測定板が振動した後の状態を示した図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

［第１実施形態］
以下、第１実施形態に係る被測定板Ｗの温度測定装置１を図に基づいて説明する。
図１は、第１実施形態の温度測定装置１が設けられた溶融亜鉛めっき設備２を例示している。なお、溶融亜鉛めっき設備２は例示であり、第１実施形態の温度測定装置１は他の装置に設置されていてもよい。

【0015】

この溶融亜鉛めっき設備２は、前工程で圧延などを終えた鋼板Ｗ（被測定板）を連続的に通過させて溶融亜鉛めっきを行うものであり、亜鉛めっき鋼板Ｗを製造するために用いられる。溶融亜鉛めっき設備２は、この設備の入側にめっき前の鋼板Ｗを熱処理する焼鈍炉３を備えている。この焼鈍炉３の内部には鋼板Ｗを上下に通板させるロール搬送機構４が設けられており、鋼板Ｗに対してめっきの前処理を兼ねた熱処理を施せるようになっている。

【0016】

焼鈍炉３の下流側には熱処理後の鋼板Ｗを冷却する冷却帯５が設けられており、冷却帯５で冷却された後の鋼板Ｗはスナウトを介してめっきポット６へ送られる。このめっきポット６内には溶融した亜鉛めっき浴が収容されており、めっきポット６内で溶融亜鉛めっき処理された鋼板Ｗは、めっきポット６の上方に位置する空冷部７で冷却され、次工程に送られる。

【0017】

上述した冷却帯５や空冷部７では、鋼板Ｗ（被測定板Ｗ）の温度を精確に把握する必要があり、何らかの温度測定装置１、例えば、非接触型の放射温度計が設けられるのが一般的である。
ところで、上述したような放射温度計で、溶融亜鉛めっき設備２内を通板する鋼板Ｗの温度を計測しようとすると、鋼板Ｗの振れが原因で大きな温度計測誤差が発生する場合がある。例えば、溶融亜鉛めっき設備２には、上流側のガイドロールから１つ下流側に位置するガイドロールまでの距離が離れている場所があり、このような場所で鋼板Ｗの温度を計測しようとすると、鋼板Ｗが大きく振れて温度計測が困難になってしまうことがある。

【0018】

つまり、上述したような場所では、鋼板Ｗが厚み方向に沿って振れる「振動」、鋼板Ｗが板幅方向に沿って振れる「蛇行」、鋼板Ｗが搬送方向に沿った軸回りにねじれる「ねじり」などが発生しやすい。これらの種類の振れが鋼板Ｗに起こると、放射温度計から見た鋼板Ｗの位置が変化し、温度を測定しようとする測定点の位置も変動するため、放射温度計で計測される温度に温度計測誤差が発生する可能性が大きくなる。

【0019】

このような温度計測誤差を補正するために、本願出願人は、特許文献１（特開２０１０−３８５６２号公報）に開示した温度測定装置、すなわち、鋼板の表裏両面に、参照板と放射温度計をそれぞれ配備したものを開発しているが、この装置は比較的大がかりなものとなっていて、溶融亜鉛めっき設備などの量産設備には放射温度計を鋼板の表裏両面に設置しうるスペースがない場合も多い。

【0020】

そこで、第１実施形態の温度測定装置１では、鋼板Ｗの片面に対面して、被測定板Ｗと同じ温度になるように温度調整された参照板８を設け、放射率の影響を相殺するようにしている。さらに、第１実施形態の温度測定装置１では、鋼板Ｗの片面（一方側表面）の測定点Ｍに対して互いに異なる角度から指向するように第１の放射温度計９及び第２の放射温度計１０を設置している。そして、第１の放射温度計９からの出力及び第２の放射温度計１０からの出力に基づいて、鋼板Ｗの振れに伴う温度計測誤差を補正する演算手段１１、を設けているのである。

【0021】

この演算手段１１は、温度計測誤差を補正するための補正係数を決定する補正係数決定手段１２と、補正係数決定手段１２で決定された補正係数に基づいて、第１の放射温度計９及び第２の放射温度計１０の出力を補正すると共に、補正後の出力から測定点Ｍの温度を求める温度算出手段１３とを備えるものとなっている。
以下、第１実施形態の温度測定装置１の詳細を説明する。

【0022】

図２は、第１実施形態の温度測定装置１を拡大して示したものである。詳しくは、図２（ａ）は、鋼板Ｗが振動する前の状態を示したものであり、図２（ｂ）は、鋼板Ｗが振動した後の状態を拡大して示したものである。なお、図２（ａ）及び図２（ｂ）は、いずれも上下２つの図から成っており、上図が水平に置かれた鋼板Ｗの表面を上面から見たもの（平面視）、また下図が鋼板Ｗを側面視したものである。

【0023】

鋼板Ｗは長尺な帯板状に形成されており、図２（ａ）では紙面の右側から左側に向かって通板する鋼板Ｗが記載されている。図２（ａ）の下図から明らかなように、鋼板Ｗの上面には温度を計測しようとする測定点Ｍ（実線の丸印で示された点）が位置しており、図例の温度測定装置１は鋼板Ｗの上面の温度を計測する構成となっている。さらに、この鋼板Ｗの上方には、鋼板Ｗより搬送方向に短尺で且つ幅方向に広い参照板８が配備されている。

【0024】

参照板８は、鋼板Ｗ（被測定板）の片面（図例では上面）から上方に向かって一定の距離をあけて、鋼板Ｗに対して平行乃至は所定の傾きとなるように配備されている。この参照板８は、鋼などで形成された平担な板材などが用いられる。参照板８は、図示しない温度調整装置を用いて鋼板Ｗと同じ温度（放射温度計で測定した温度）となるように制御されている。

【0025】

なお、参照板８には、背景放射の影響を小さくできるように、鋼板Ｗの測定点Ｍから見て参照板８以外の背景放射が可能な限り小さくなるように、鋼板Ｗよりも十分に大きな面
積のものを採用するのが好ましい。
第１の放射温度計９、第２の放射温度計１０は、鋼板Ｗと参照板８との間の隙間であって、鋼板Ｗ及び参照板８の双方から一定の距離だけ離れた位置に配備されている。そして、これら２つの放射温度計は、鋼板Ｗの表面上の測定点Ｍに対して傾斜した方向に設置されており、測定点Ｍから放射される放射エネルギ（電磁波エネルギ）を計測可能とされている。この放射温度計には、放射エネルギを感知可能なセンサ、例えば赤外線センサなどが用いられている。

【0026】

次に、本発明の温度測定装置１の特徴である、第１の放射温度計９、第２の放射温度計１０の設置状況（レイアウト）、及び演算手段１１について説明する。
図２（ａ）に示すように、本発明の放射温度計には、鋼板Ｗの幅方向の中央を挟んで一方側に配備された第１の放射温度計９と、他方側に配備された第２の放射温度計１０とがあり、測定点Ｍの幅方向左右両側から同一の測定点Ｍの表面温度を計測できるようになっている。

【0027】

これらの第１の放射温度計９及び第２の放射温度計１０は、測定点Ｍに対する指向角度が側面視では同じであるが、平面視では互いに異なっている。つまり、第１の放射温度計９及び第２の放射温度計１０の指向角度には、鋼板Ｗの表面に対する仰角と、通板ライン方向に対する傾斜角との２つがあり、第１実施形態では２つの放射温度計の仰角は同じ（θ_ｓ１＝θ_ｓ２）であるが傾斜角は互いに異なっている（θ_１≠θ_２）。

【0028】

演算手段１１は、第１の放射温度計９からの出力（測定温度の指示値）及び第２の放射温度計１０からの出力（測定温度の指示値）に基づいて、被測定板Ｗの振れに伴う温度計測誤差を補正するものである。
この演算手段１１は、具体的には、補正係数を決定する補正係数決定手段１２と、補正係数決定手段１２で決定された補正係数に基づいて、それぞれの放射温度計で計測された温度指示値を補正する温度算出手段１３とを有している。なお、演算手段１１は、実際にはパソコン上で動作するソフトウエアで構成されている。

【0029】

補正係数決定手段１２は、第１の放射温度計９からの出力及び第２の放射温度計１０からの出力に基づいて、被測定板Ｗの振れに伴う温度計測誤差を補正する補正係数を決定するものである。この補正係数決定手段１２に入力される放射温度計からの出力には、それぞれの放射温度計で計測された温度指示値の結果だけでなく、放射温度計で計測された放射エネルギの強度などを用いることもできる。

【0030】

補正係数決定手段１２には、第１の放射温度計９からの出力と第２の放射温度計１０からの出力とが入力されており、入力された両出力の値の比を取るか、又は、両出力の差を一旦算出し、算出された比や差の値に基づいて補正係数を決定しており、決定された補正係数を温度算出手段１３に送っている。なお、補正係数の決定に出力の比や差を用いる理由については、後ほど詳述する。

【0031】

温度算出手段１３は、補正係数決定手段１２で決定された補正係数に基づいて、第１の放射温度計９及び第２の放射温度計１０の出力を補正している。そして、温度算出手段１３では、決定された補正係数に基づいて補正を行った後の測定温度の値を「補正後の測定温度」として出力している。
ところで、上述した補正係数決定手段１２で放射温度計からの出力の比や差を用いるのは、以下のような理由からである。

【0032】

例えば、図２（ａ）に示すように、第１の放射温度計９及び第２の放射温度計１０が互いに鋼板Ｗに対する指向角度が異なる位置に設置されている場合を考える。このとき、図２（ａ）では、それぞれの放射温度計の仰角θ_ｓは同じであるが、通板ライン方向に対する傾斜角が異なっていて、第１の放射温度計９の傾斜角はθ_１、第２の放射温度計１０の傾斜角はθ_２（θ_２＞θ_１）となっている。

【0033】

斯かる装置レイアウトのもと、図２（ｂ）に示すように、鋼板Ｗが振動によりδだけ下方に移動した場合、図中に点線の丸印で示すように第１の放射温度計９の測定点Ｍの位置は実線の丸印の位置から右上に、また第２の放射温度計１０の測定点Ｍの位置は右下に移動する。この測定点Ｍの移動距離は、第１の放射温度計９の場合、鋼板Ｗの送り方向にδ
/tanθ_ｓ×cosθ_１、板幅方向にδ/tanθ_ｓ×sinθ_１となる。また、第２の放射温度計１０の測定点Ｍの移動距離は、鋼板Ｗの送り方向にδ/tanθ_ｓ×cosθ_２、板幅方向にδ/tanθ_ｓ×sinθ_２となり、測定点Ｍの移動距離は両温度計で互いに異なっている。

【0034】

特に、第１実施形態では参照板８の面積を可能な限り小さくできるように、上述した参照板８は鋼板Ｗの板幅方向に長く、送り方向に短く形成されている。そのため、測定点Ｍが板幅方向へ移動しても温度計測値は殆ど変化しないが、測定点Ｍが長手方向に移動した場合には温度計測値に大きな変化が出やすくなる。つまり、第１実施形態では、測定点Ｍが長手方向に移動した場合に温度計測値が大きな影響を受けやすい。

【0035】

それゆえ、図２（ａ）に示されるような放射温度計、参照板８及び鋼板Ｗの配置（以降、単にレイアウトという）としておけば、鋼板Ｗの振れ幅（振幅）に対してそれぞれの放射温度計で計測される測定温度の計算結果も異なったものとなる。
つまり、図３（ａ）に示されるように、第１の放射温度計９の温度指示値も、第２の放射温度計１０の温度指示値も、振幅が大きくなるに連れて緩やかにカーブを描いて増加するような変化傾向を示す。傾斜角がθ_１と小さい第１の放射温度計９の指示値の変化は、傾斜角がθ_２と大きい第２の放射温度計１０の指示値の変化よりも、振幅が負の領域では大きく変化する。このように、第１の放射温度計９の温度指示値の曲線と、第２の放射温度計１０の温度指示値の曲線とが異なるのは、設置角度θ_１、θ_２の違いに伴う背景放射量の変化や参照板８の形態係数の変化によるものである。

【0036】

ところで、実際の温度測定装置１では、鋼板Ｗが実際にどの程度振れているか、言い換えれば鋼板Ｗの移動距離δを計測することが困難であり、図３（ａ）の横軸で示される振幅を得ることが不可能な場合も多い。それゆえ、図３（ａ）のようなグラフを用いて、温度計測値の指示値を補正することは現実的ではない。
そこで、第１実施形態の温度測定装置１では、第１の放射温度計９の温度指示値と、第２の放射温度計１０の温度指示値との双方の値に対して、これらの値の比を求め、求められた比（放射温度計指示値比）と鋼板Ｗの移動距離δとの関係を求めている。

【0037】

つまり、まず第２の放射温度計１０の温度指示値（図３（ａ）の実線の結果）を、第１の放射温度計９の温度指示値（図３（ａ）の点線の結果）で除した値を、振幅に対する変化としてまとめると、図３（ｂ）に示すような関係が得られる。この図３（ｂ）では、振幅の増加に対して温度指示値の比は徐々に減少するような変化傾向が示される。
以上のようにして得られた図３（ｂ）と図３（ａ）の関係を基にすれば、図３（ｃ）に示すように、放射温度計指示値比に対する補正係数の関係を示す曲線を得ることができる。この曲線は、第１の放射温度計９、第２の放射温度計１０のそれぞれについて決定される。

【0038】

図３（ｃ）に示すように、第１の放射温度計９及び第２の放射温度計１０の補正係数は、いずれも「放射温度指示値比＝第１の放射温度計９の温度指示値／第２の放射温度計１０の温度指示値」に対して略比例関係にあり、「放射温度指示値比」を算出しておけば、容易に第１の放射温度計９及び第２の放射温度計１０の補正係数を精度良く且つ容易に求めることができる。

【0039】

また、図３（ｃ）を用いることで、鋼板Ｗの振幅δを知らなくても、放射温度計に対する補正係数を算出することができ、鋼板Ｗが実際にどの程度振れているかを知ることが困難な実際の温度測定装置１でも採用が可能となる。
なお、図３（ｃ）に示すように、放射温度計指示値比が１以下の場合、言い換えれば鋼板Ｗが参照板８に近づいて来る場合は、補正係数は殆ど１前後の値のまま変化しない。それゆえ、実際の補正に際しては、放射温度計指示値比が１以下となる場合は、補正係数を１として補正を行ってもよい。

【0040】

次に、図４を用いて、上述した演算手段１１で行われる信号処理、言い換えれば本発明の放射温度計による測定温度の補正方法を説明する。
まず、ステップ１（Ｓ１）では、鋼板Ｗの片側に、鋼板Ｗと略平行となるように対向状に参照板８を設置する。この参照板８には、参照板８の温度を鋼板Ｗの温度に合わせるように温度調整可能な温度調整装置が設けられている。また、参照板８の温度を測定する温
度センサも別途用意されている。

【0041】

ステップ２（Ｓ２）では、第１の放射温度計９及び第２の放射温度計１０を、鋼板Ｗに対してそれぞれ異なる角度となるように取り付ける。そして、第１の放射温度計９及び第２の放射温度計１０で鋼板Ｗ表面の測定点Ｍの温度を計測する。
ステップ３（Ｓ３）では、第１の放射温度計９の指示値に対して、第２の放射温度計１０の指示値が変動しているかどうかを判断する。ここで第２の放射温度計１０の指示値が第１の放射温度計９の指示値に対して十分に変動している（両指示値の差が所望の値を超える）と判断された場合は、被測定板Ｗの振れに伴う温度計測誤差が大きいものと考えて、ステップ４に進んで補正を行う。一方、変動していないと判断された場合は、温度計測誤差は無視できる程度である（指示値の補正は必要ない）と考えてステップ７に進む。

【0042】

ステップ４（Ｓ４）では、第１の放射温度計９で計測された測定温度の指示値Ｔｍ１で、第２の放射温度計１０で計測された測定温度の指示値Ｔｍ２を除して、両指示値の信号比ｍ（＝Ｔｍ２／Ｔｍ１）を算出する。なお、鋼板Ｗに対する角度が小さい放射温度計が第１の放射温度計９であり、鋼板Ｗに対する角度が大きい放射温度計が第２の放射温度計１０とされている。

【0043】

ステップ５（Ｓ５）では、上述したステップ４で求められた信号比ｍ、及び図３（ｃ）を用いて、この信号比ｍに対応する第１の放射温度計９の補正係数Ｒ１（ｍ）、第２の放射温度計１０の補正係数Ｒ２（ｍ）を決定する。また、決定された補正係数Ｒ１（ｍ）及びＲ２（ｍ）を用いて、測定対象である鋼板Ｗの振動の影響を排除した第１の放射温度計９の計測値Ｔｍ０１及び第２の放射温度計１０の計測値Ｔｍ０２を求める。

【0044】

次に、ステップ５で求められた第１の放射温度計９の計測値Ｔｍ０１及び第２の放射温度計１０の計測値Ｔｍ０２の平均値を求め（Ｓ６）、求められた平均値を補正後の指示値Ｔｍとして、板温Ｔｓを求める（Ｓ８）。
なお、ステップ３において、両指示値の間に大きな変動がないと判断された場合も、第１の放射温度計９の計測値Ｔｍ０１及び第２の放射温度計１０の計測値Ｔｍ０２の平均値を求め（Ｓ７）、求められた平均値を補正後の指示値Ｔｍとして、多重反射方式に基づいた手法（例えば、特許文献１に開示の手法）に拠り、板温Ｔｓを求める（Ｓ８）。

【0045】

上述した被測定板Ｗの温度測定装置１及び放射温度計による測定温度の補正方法によれば、参照板８の設置数が鋼板Ｗの片面だけで済むため、温度測定装置１の設置に大きなスペースを必要としないし、複雑な装置構成を必要とすることもない。それゆえ、簡単な構成でありながら背景放射の影響を確実に且つ容易に排除して鋼板Ｗの放射温度を精確に計測することができる。
「第２実施形態」
次に、第２実施形態の被測定板Ｗの温度測定装置１について説明する。

【0046】

図５に示すように、第２実施形態の温度測定装置１は、測定点Ｍに対する第１の放射温度計９及び第２の放射温度計１０の指向角度が平面視で同じであり、側面視で互いに異なっている。
つまり、図５（ａ）に示すように、第１の放射温度計９及び第２の放射温度計１０はいずれも鋼板Ｗの送り方向に対して同じ角度θ_１であるが、第１の放射温度計９の仰角はθ_ｓ１、第２の放射温度計１０の仰角はθ_ｓ２（θ_ｓ２＞θ_ｓ１）となり、それぞれの傾斜角は互いに異なっている。

【0047】

それゆえ、図５（ｂ）の下図に示すように、鋼板Ｗが振動によりδだけ下方に移動した場合には、図中に点線で示すように第１の放射温度計９の測定点Ｍの位置は、第２の放射温度計１０の測定点Ｍの位置よりも遠方側（通板ラインに沿って離れた位置で、幅方向で縁端側）にずれる。具体的には、この測定点Ｍの移動距離は、第１の放射温度計９の場合、鋼板Ｗの送り方向にδ/tanθ_ｓ１×cosθ_１、板幅方向にδ/tanθ_ｓ１×sinθ_１となる。また、第２の放射温度計１０の測定点Ｍの移動距離は、鋼板Ｗの送り方向にδ/tanθ_ｓ２×cosθ_１、板幅方向にδ/tanθ_ｓ２×sinθ_１となる。

【0048】

つまり、上述した第２実施形態のレイアウトの場合でも、仰角が互いに異なるため第１の放射温度計９と第２の放射温度計１０とは測定点Ｍに対して互いに異なる角度から指向
するようになる。その結果、鋼板Ｗが距離δだけ移動した際には、それぞれの放射温度計の測定温度は全く異なった変化傾向を示す。それゆえ、第２実施形態でも、第１実施形態で説明したような演算手段１１、言い換えればそれぞれの放射温度計からの出力比に基づいて決定された補正係数を用いて測定温度の補正を行って、鋼板Ｗの放射温度を精確に計測することができる。

【0049】

なお、第１の放射温度計９と第２の放射温度計１０との配置に関しては、第１実施形態と第２実施形態とを組み合わせたレイアウトにしてもよい。すなわち、測定点Ｍに対するそれぞれの放射温度計の指向角度が平面視で異なっていて（θ_１≠θ_２）、加えて、側面視でも互いに異なっている（θ_ｓ１≠θ_ｓ２）ようにしてもよい。この場合であっても、鋼板Ｗの移動距離δに対する測定温度の変化はそれぞれの放射温度計で全く異なったものとなり、上述したような補正が可能となる。

【0050】

また、本発明の温度測定装置１は、第１の放射温度計９及び第２の放射温度計１０の双方が、鋼板Ｗの幅方向の中央を挟んで一方側のみ（例えば右側）に配備されていても良い。鋼板Ｗの右側に２つの放射温度計が配置されていて左側には配備されていなくても、測定点Ｍに対するそれぞれの放射温度計の指向角度が平面視で異なっていたり（θ_１≠θ_２）、側面視でも互いに異なっていれば（θ_ｓ１≠θ_ｓ２）、鋼板Ｗの移動距離δに対する測定温度の変化はそれぞれの放射温度計で全く異なったものとなり、上述したような補正が可能となるからである。

【0051】

なお、今回開示された実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。特に、今回開示された実施形態において、明示的に開示されていない事項、例えば、運転条件や操業条件、各種パラメータ、構成物の寸法、重量、体積などは、当業者が通常実施する範囲を逸脱するものではなく、通常の当業者であれば、容易に想定することが可能な値を採用している。

【符号の説明】

【0052】

１ 温度測定装置
２ 溶融亜鉛めっき設備
３ 焼鈍炉
４ ロール搬送機構
５ 冷却帯
６ めっきポット
７ 空冷部
８ 参照板
９ 第１の放射温度計
１０ 第２の放射温度計
１１ 演算手段
１２ 補正係数決定手段
１３ 温度算出手段
Ｍ 測定点
Ｗ 鋼板（被測定板）

【図1】

【図3】

【図4】

【図2】

【図5】