特開 2024-85800 表面温度測定方法及び表面温度測定装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024085800

(43)【公開日】2024-06-27

(54)【発明の名称】表面温度測定方法及び表面温度測定装置

(51)【国際特許分類】

   G01J 5/04 20060101AFI20240620BHJP

   G01J 5/00 20220101ALI20240620BHJP

   G01J 5/05 20220101ALI20240620BHJP

【ＦＩ】

G01J5/04

G01J5/00 101B

G01J5/05

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022200538

(22)【出願日】2022-12-15

(71)【出願人】

【識別番号】000006655

【氏名又は名称】日本製鉄株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002044

【氏名又は名称】弁理士法人ブライタス

(72)【発明者】

【氏名】知北 大輝

(72)【発明者】

【氏名】田中 竜二

(72)【発明者】

【氏名】杉浦 雅人

【テーマコード（参考）】

2G066

【Ｆターム（参考）】

2G066AC11

2G066BA30

2G066BB15

(57)【要約】

【課題】測温の阻害因子を排除して被測温鋼材の表面温度を安定して測定することを可能にする。
【解決手段】放射温度計により被測温鋼材の表面温度を測定する表面温度測定方法であって、放射温度計は、光学窓を有する筐体内に配置され、放射温度計の光軸と被測温鋼材の表面の法線方向とのなす角度を６０°以下とし、光学窓は、放射温度計の光軸上に配置されており、重力方向に対する傾斜角度を３０°以上９０°以下として、光学窓を、当該光学窓の上方から下方へ流動する液体の膜で被覆して、被測温鋼材の表面温度を測定する。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

放射温度計により被測温鋼材の表面温度を測定する表面温度測定方法であって、
前記放射温度計は、
光学窓を有する筐体内に配置され、
前記放射温度計の光軸と前記被測温鋼材の表面の法線方向とのなす角度を６０°以下とし、
前記光学窓は、
前記放射温度計の光軸上に配置されており、
重力方向に対する傾斜角度を３０°以上９０°以下として、
前記光学窓を、当該光学窓の上方から下方へ流動する液体の膜で被覆して、前記被測温鋼材の表面温度を測定する、表面温度測定方法。

【請求項2】

前記液体の膜は、水膜である、請求項１に記載の表面温度測定方法。

【請求項3】

前記光学窓の上方から下方へ流動する液体の流速は、０．０３ｍ／ｓｅｃ以上０．２０ｍ／ｓｅｃ以下である、請求項１または２に記載の表面温度測定方法。

【請求項4】

前記放射温度計は、当該放射温度計の光軸と前記筐体の中心線とを平行にして、前記筐体内に配置されている、請求項１または２に記載の表面温度測定方法。

【請求項5】

被測温鋼材の表面温度を測定する表面温度測定装置であって、
放射温度計と、
前記放射温度計を収容し、光学窓を有する筐体と、
前記光学窓に液体の膜を形成する液体膜形成機構と、
を備え、
前記光学窓は、
前記放射温度計の光軸上に配置され、
重力方向に対する傾斜角度が３０°以上９０°以下であり、
前記液体膜形成機構は、前記光学窓に対して液体を供給し、前記光学窓を当該光学窓の上方から下方へ流動する液体の膜で被覆する、表面温度測定装置。

【請求項6】

前記液体膜形成機構は水を供給し、前記光学窓を水膜で被覆する、請求項５に記載の表面温度測定装置。

【請求項7】

前記光学窓の上方から下方へ流動する液体の流速は、０．０３ｍ／ｓｅｃ以上０．２０ｍ／ｓｅｃ以下である、請求項５または６に記載の表面温度測定装置。

【請求項8】

前記放射温度計の光軸と前記筐体の中心線とは平行である、請求項５または６に記載の表面温度測定装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、放射温度計により被測温鋼材の表面温度を測定する表面温度測定方法及び表面温度測定装置に関する。

【背景技術】

【0002】

熱間圧延ラインの仕上圧延工程等において、パスライン上を移動する鋼板の測温は、蒸気や水滴、スケール破片、機械油等が阻害因子となり容易ではない。このため、従来から、これらの影響を排除し、被測温鋼材の表面温度を測定する方法が検討されている。

【0003】

例えば、特許文献１には、放射温度計によりスプレーゾーンでの熱間圧延材裏面を測温する温度測定装置が開示されている。特許文献１の温度測定装置は、鋼板の下方でかつ搬送テーブルローラ間において、鋼板裏面に高圧空気を吹き付けて測温する。また、特許文献２には、水冷熱処理における鋼板の表面温度を測定する際に、光路に水柱を形成して水以外の影響を排除し、悪環境下での測温を実現する、鋼板の表面温度測定装置が開示されている。さらに、特許文献３には、被測温鋼材の下面に対向配置され、上端開口部から水を放出するノズルと、ノズル内に配置され、水を介して被測温鋼材の下面から放射された熱放射光を検出する放射温度計と、ノズルに配置され、放射温度計を水から隔離するための光学窓と、を備える表面温度測定装置が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】実開平０６－０２８６６５号公報

【特許文献2】特開平０９－３１６５４４号公報

【特許文献3】特開２０１２－０２１８２７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、上記特許文献１のように高圧空気を用いて阻害因子を排除した場合、排除できる阻害因子の量に限界があり、正確な測温は難しい。また、上記特許文献２に記載の装置では、表面温度測定装置と被測温鋼材との距離を近づける必要があり、装置の設置に制約がある。また、鋼板の水柱が当たっている場合にはその部分が過冷却され、安定した測温が難しい。さらに、上記特許文献３に記載の表面温度測定装置では、ノズルの上端開口部から水を放出するため、水面の揺らぎにより視野がばらつく可能性がある。このため、安定した測温は難しい。

【0006】

そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、測温の阻害因子を排除して被測温鋼材の表面温度を安定して測定することが可能な、表面温度測定方法及び表面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】

上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、放射温度計により被測温鋼材の表面温度を測定する表面温度測定方法であって、放射温度計は、光学窓を有する筐体内に配置され、放射温度計の光軸と被測温鋼材の表面の法線方向とのなす角度を６０°以下とし、光学窓は、放射温度計の光軸上に配置されており、重力方向に対する傾斜角度を３０°以上９０°以下として、光学窓を、当該光学窓の上方から下方へ流動する液体の膜で被覆して、被測温鋼材の表面温度を測定する、表面温度測定方法が提供される。

【0008】

液体の膜は、水膜であってもよい。

【0009】

また、光学窓の上方から下方へ流動する液体の流速は、０．０３ｍ／ｓｅｃ以上０．２０ｍ／ｓｅｃ以下としてもよい。

【0010】

放射温度計は、当該放射温度計の光軸と筐体の中心線とを平行にして、筐体内に配置されてもよい。

【0011】

また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、被測温鋼材の表面温度を測定する表面温度測定装置であって、放射温度計と、放射温度計を収容し、光学窓を有する筐体と、光学窓に液体の膜を形成する液体膜形成機構と、を備え、放射温度計の光軸と筐体の中心線とは平行であり、光学窓は、放射温度計の光軸上に配置され、重力方向に対する傾斜角度が３０°以上９０°以下であり、液体膜形成機構は、光学窓に対して液体を供給し、光学窓を当該光学窓の上方から下方へ流動する液体の膜で被覆する、表面温度測定装置が提供される。

【0012】

液体膜形成機構は水を供給し、光学窓を水膜で被覆してもよい。

【0013】

光学窓の上方から下方へ流動する液体の流速は、０．０３ｍ／ｓｅｃ以上０．２０ｍ／ｓｅｃ以下としてもよい。

【0014】

放射温度計の光軸と筐体の中心線とは平行であってもよい。

【発明の効果】

【0015】

以上説明したように本発明によれば、測温の阻害因子を排除して被測温鋼材の表面温度を安定して測定することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】本発明の一実施形態に係る表面温度測定装置の一設置例を示す説明図である。

【図2】同実施形態に係る表面温度測定装置の構成を示す概略断面図である。

【図3】測定角度θの定義を示す説明図である。

【図4】熱延鋼板における測定角度θと放射率との一関係例を示すグラフである。

【図5】光学窓の傾斜角度αと放射温度計の測定誤差との一関係例を示すグラフである。

【図6】光学窓の傾斜角度αが３０°未満の場合における、光学窓を被覆する液体の膜の様子を示す模式図である。

【図7】光学窓の傾斜角度αが９０°付近の場合における、光学窓を被覆する液体の膜の様子を示す模式図である。

【図8】光路図を示す模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

【0018】

［１．温度測定装置］
まず、図１及び図２に基づいて、本発明の一実施形態に係る表面温度測定装置１００の概略構成について説明する。図１は、本実施形態に係る表面温度測定装置１００の一設置例を示す説明図である。図２は、本実施形態に係る表面温度測定装置１００の構成を示す概略断面図である。

【0019】

本実施形態に係る表面温度測定装置１００は、被測温鋼材の表面温度を測定する装置である。表面温度測定装置１００は、例えば、熱間圧延ラインの仕上圧延工程において、パスライン上を移動する鋼板の下面の表面温度を測定する。仕上圧延工程では、複数の圧延スタンドからなるタンデム圧延機によって鋼板を圧延する。

【0020】

例えば図１に示すように、タンデム圧延機の一部を構成する圧延スタンドＡ、Ｂは、圧延方向に配列され、それぞれ一対のワークロール１１、１２と一対のバックアップロール１３、１４とを備えている。圧延スタンドＡ、Ｂの間には、テーブルロール２１、２２が配置されている。鋼板Ｓは、圧延スタンドＡのワークロール１１、１２間を通過した後、テーブルロール２１、２２に支持されながら後段の圧延スタンドＢへ搬送される。本実施形態に係る表面温度測定装置１００は、例えばテーブルロール２１、２２間のパスライン下側に設置され、パスライン上を移動する鋼板Ｓの下面の表面温度を測定する。表面温度測定装置１００が設置されるタンデム圧延機のパスライン下側では、冷却水や機械油等が飛散している。

【0021】

本実施形態に係る表面温度測定装置１００は、図２に示すように、放射温度計１１０と、筐体１２０と、液体膜形成機構１３０と、を備える。

【0022】

放射温度計１１０は、非接触式の温度センサである。放射温度計１１０は、被測温鋼材の表面から放出される赤外線等の熱放射光を受光部１１５から受光し、検出素子にて熱放射光のエネルギーを検出することにより、被測温鋼材の表面を測定する。放射温度計１１０として、例えば、水の影響を受けにくい波長で構成された放射温度計を用いてもよい。

【0023】

筐体１２０は、放射温度計１１０を収容し、冷却水や機械油等から放射温度計１１０を保護する。筐体１２０は、例えばステンレス鋼からなる。放射温度計１１０は、例えば、その光軸が筐体１２０の中心線Ｃと平行となるように、筐体１２０の内部に固定される。後述するように、光学窓１２５が筐体１２０の中心線Ｃ上にあることから、放射温度計１１０の光軸と筐体１２０の中心線Ｃとを平行にすることで、測温が可能となる。また、被測温鋼材の表面に対する筐体１２０の中心線Ｃの角度を調整すれば、被測温鋼材の表面に対する放射温度計１１０の光軸の角度も同様の角度となるため、表面温度測定装置１００の設置位置を容易に調整することができる。

【0024】

筐体１２０の中心線Ｃ上にある上面１２１には、光学窓１２５が設けられている。光学窓１２５は、例えば石英ガラス等からなり、筐体１２０の内部の放射温度計１１０の光軸上に配置されている。これにより、筐体１２０の内部の放射温度計１１０が、光学窓１２５を介して、被測温鋼材の表面から放出される熱放射光を受光部１１５にて受光することができる。光学窓１２５の厚さは、光学窓１２５の耐久性や光の吸収性等を考慮して適宜設定すればよい。例えば、光学窓１２５の厚さは、５ｍｍ程度であってもよい。光学窓１２５は、表面温度測定装置１００が被測温鋼材の測温位置に設置された状態で、重力方向ｇに対して３０°以上９０°以下の傾斜角度αを有している。

【0025】

液体膜形成機構１３０は、光学窓１２５に液体Ｌの膜を形成する。液体膜形成機構１３０は、例えば、光学窓１２５に対して液体Ｌを供給するノズルと、液体供給装置（図示せず。）から供給される液体Ｌをノズルへ輸送する配管とからなる。ノズルは、重力方向ｇに対して傾斜する光学窓１２５の上部側に配置される。液体膜形成機構１３０は、光学窓１２５に対して液体Ｌを供給して、光学窓１２５を、当該光学窓１２５の上方から下方へ流動する液体Ｌの膜で被覆する。

【0026】

［２．被測温鋼材の表面温度測定方法］
本実施形態に係る被測温鋼材の表面温度測定方法では、図２に示した表面温度測定装置１００を用いて、被測温鋼材の表面温度を測定する。このとき、表面温度測定装置１００は、筐体１２０の内部に収容された放射温度計１１０の光軸と被測温鋼材の表面の法線方向とのなす角度（以下、測定角度θともいう。）が６０°以下となるように設置される。また、筐体１２０の光学窓１２５が重力方向に対して３０°以上９０°以下の傾斜角度αを有するようにする。そして、液体膜形成機構１３０から液体Ｌを供給して、光学窓１２５を、当該光学窓１２５の上方から下方へ流動する液体Ｌの膜で被覆し、放射温度計１１０により被測温鋼材の表面温度を測定する。

【0027】

表面温度測定装置１００の光学窓１２５の表面に常時、流動する液体により液体膜を形成することで、光学窓１２５を冷却水や機械油等の測温の阻害因子から保護し、悪環境下でも精度の高い測温を長時間行うことを可能にする。以下、本実施形態に係る被測温鋼材の表面温度測定方法の要件について、詳細に説明する。

【0028】

（１）放射温度計の光軸と被測温鋼材の表面の法線方向とのなす角度（測定角度θ）
まず、放射温度計１１０の光軸と被測温鋼材の表面の法線方向とのなす角度（測定角度θ）は６０°以下とする。例えば図１に示したように、熱間圧延ラインの仕上圧延工程において、パスライン上を移動する鋼板Ｓの下面の表面温度を測定する場合、図３に示すように、放射温度計１１０の光軸と鋼板Ｓの下面Ｓｂの法線方向Ｎとのなす角度が、測定角度θとなる。

【0029】

かかる要件は、放射温度計１１０の特性上必要であり、放射温度計１１０として単色放射温度計を用いた場合に、測定角度θが６０°以下であれば放射率の角度依存性によるズレはほとんど生じないことから、測温精度を確保することができる。なお、放射温度計１１０として２色放射温度計を用いた場合は、放射率の角度依存性によるズレはより小さい。

【0030】

光学的に滑らかな面の金属放射率の角度依存性は、マクスウェルの電磁理論により理論的に説明できる。金属放射率の角度依存性の一例として、図４に、熱延鋼板における測定角度θと放射率εθ／εｎとの関係を示す。εｎは垂直放射率（すなわち、測定角度θ＝０°での放射率）である。εθは、０～１の値を取る。

【0031】

一般的に金属表面を測温する場合、図４に示すように、放射温度計１１０の光軸と被測温鋼材の表面の法線方向とのなす角度によって放射率が変化する。測定角度θが６０°を超えると急激に放射率が低下していくことから、測定角度θは６０°以下とする。図４に示すように、測定角度θが０°～６０°の範囲では放射率に大きな変動はないため、測定角度θはかかる範囲内であればよい。測定角度θは、好ましくは５０°以下、さらに好ましくは４０°以下である。

【0032】

（２）光学窓の傾斜角度α
光学窓１２５の傾斜角度αは、３０°以上９０°以下とする。図５に、光学窓の傾斜角度αと放射温度計１１０の測定誤差との一関係を示す。放射温度計１１０の測定誤差は、被測温鋼材の表面温度を熱電対で測定したときの値を正値として、熱電対による測定値と放射温度計による測定値との差分により表している。

【0033】

図５より、例えば図６に示すように光学窓１２５の傾斜角度αが小さく３０°未満の場合には、光学窓１２５上を流れる液体Ｌの速度が速くなり、液体Ｌの膜の安定性が低下する。その結果、液体Ｌの膜による光学窓１２５のレンズ保護効果が低下し、表面温度の測定誤差が増大する。一方、光学窓１２５の傾斜角度αを３０°以上とすれば、液体Ｌの膜が流動し難くなる。例えば図７に示すように、光学窓１２５の傾斜角度αを大きくして９０°に近づけると、光学窓１２５上に液体Ｌの膜が安定して形成されるようになる。したがって、光学窓１２５の傾斜角度αは、３０°以上９０°以下とする。

【0034】

（３）液体の膜による光学窓の被覆
本実施形態に係る被測温鋼材の表面温度測定方法では、液体膜形成機構１３０から液体Ｌを供給して、光学窓１２５を、当該光学窓１２５の上方から下方へ流動する液体Ｌの膜で被覆し、放射温度計１１０により被測温鋼材の表面温度を測定する。例えば、表面温度測定装置１００が設置されるタンデム圧延機のパスライン下側では、冷却水や機械油、スケール等が飛散している。これらは表面温度測定の阻害因子となる。このような阻害因子を排除するため、光学窓１２５の表面を液体Ｌで常時被覆して、冷却水や機械油、スケール等の付着を防止する。また、光学窓１２５上で液体Ｌを流動させて常に交換することで、膜を形成する液体Ｌの清浄度を維持することができる。さらに、光学窓１２５を液体Ｌの膜で被覆することで、筐体１２０が冷却される。その結果、筐体１２０の内部に収容されている放射温度計１１０を冷却することができ、放射温度計１１０の故障を防止することができる。

【0035】

光学窓１２５の被覆に用いる液体Ｌは、粘度が０．２～２０００ｍＰａ．ｓ程度の液体であることが好ましい。また、液体Ｌは、放射温度計１１０の測定波長の光を吸収しにくいことが望ましい。液体Ｌとしては、例えば水を用いてもよい。水は、工業的に供給が容易で安価であるため、使用に適している。

【0036】

また、液体Ｌの膜の厚み偏差（＝液体Ｌの膜内での膜厚最大値－膜厚最小値）は、視野の安定性につながり、液体Ｌの膜の厚み偏差は小さいほどよい。筐体１２０と被測温鋼材の表面の距離が近い状態では、液体Ｌの膜の厚み偏差が大きいと視野ブレが生じ、放射温度計１１０の測定値の安定性が低下する。例えば、液体Ｌの膜の厚み偏差は５ｍｍ以下とするのが好ましい。液体Ｌの膜の厚み偏差を５ｍｍ以下とすることで、水膜－空気界面での屈折が顕著となるのを抑制できる。その結果、放射温度計１１０の測定視野が大きく乱れることなく、測定位置と異なる位置の測定を行うことを防止できる。

【0037】

さらに、光学窓の上方から下方へ流動する液体Ｌの流速は、０．０３ｍ／ｓｅｃ以上０．２０ｍ／ｓｅｃ以下とするのがよい。流体Ｌの流速は、液体Ｌの膜の安定性に直接影響を及ぼす。液体Ｌの流速を０．０３ｍ／ｓｅｃ以上とすることで、光学窓１２５が部分的に露出することなく、光学窓１２５全体に均一に液体Ｌの膜を形成することができる。その結果、光学窓１２５を安定的に保護することができる。また、液体Ｌの流速を０．２０ｍ／ｓｅｃ以下とすることで、液体Ｌの膜の厚み偏差が増大し過ぎることがなく、放射温度計１１０の測定視野を安定させることができる。液体Ｌの流速は、例えば、液体膜形成機構１３０から供給する液体Ｌの流量、光学窓１２５の傾斜角度α等により制御することができる。

【0038】

（４）被測温鋼材の表面と放射温度計の距離（検出面積）の関係
一般的に、放射温度計１１０と被測温鋼材の距離は、測定の目的に応じて決定するのが望ましい。放射温度計１１０には、機種ごとに、図８に示すような測定距離と視野径（すなわち、放射温度計１１０により測定可能範囲）との関係を表す光路図が提供されている。当該光路図に基づいて、被測温鋼材の表面から放射温度計１１０まで距離を設定し、測温することが望ましい。

【0039】

以上、本発明の一実施形態に係る被測温鋼材の表面温度測定方法とこれに用いる表面温度測定装置１００について説明した。本実施形態によれば、光学窓１２５を有する筐体１２０内に放射温度計１１０を収容した表面温度測定装置１００を、放射温度計１１０の光軸と被測温鋼材の表面の法線方向とのなす角度が６０°以下となるように設置する。このとき、光学窓１２５は、放射温度計１１０の光軸上に配置されており、重力方向に対する傾斜角度を３０°以上９０°以下とする。そして、光学窓１２５を、当該光学窓１２５の上方から下方へ流動する液体Ｌの膜で被覆して、被測温鋼材の表面温度を測定する。これにより、光学窓１２５が常時、液体Ｌの膜で被覆され、冷却水や機械油、スケール等の付着を防止することができる。その結果、被測温鋼材の表面温度を安定して測定することができる。

【実施例0040】

熱間圧延ラインの仕上圧延工程において、図１に示したようにパスライン下側に表面温度測定装置を設置し、パスライン上を移動する鋼板の下面の表面温度を測定した。表面温度測定装置は、図２に示したように、筐体の内部に放射温度計を収容し固定した。筐体の上面には傾斜した光学窓を配置し、光学窓の表面を流動する水膜により被覆して、鋼板の下面の表面温度を測定した。水の流速は、０．０５ｍ／ｓｅｃとした。

【0041】

＜実施例Ａ：表面温度測定装置による表面温度の測定誤差と光学窓の汚染状況＞
放射温度計の光軸と筐体の中心線との関係、光軸と鋼板の下面の法線方向とのなす角度（測定角度θ）、光学窓の重力方向に対する傾斜角度（傾斜角度α）、光学窓の液体膜被覆の有無について水準を振り、表面温度測定装置を圧延スタンド間に設置し、１週間操業を行った。その後、表面温度測定装置を回収し、放射温度計を収容した筐体を所定の測定角度θに設定した黒体炉で検定した。黒体炉の設定値と放射温度計の測定値との差の絶対値を表面温度の測定誤差として求めた。また、表面温度測定装置を回収したときの光学窓の汚染状況を目視観察により評価した。その結果を表１に示す。

【0042】

なお、表面温度の測定誤差及び光学窓の汚染状況の評価基準は、以下の通りとした。
（表面温度の測定誤差の評価基準）
測定誤差５℃以内：誤差なし
測定誤差５～１０℃：許容範囲
測定誤差１０℃以上：誤差あり
（光学窓の汚染状況の評価基準）
汚れあり：光学窓の表面にスケール紛や機械油等が明らかに視認できる
汚れなし：光学窓の表面にスケール紛や機械油等が視認できない

【0043】

【表1】

【0044】

表１より、実施例Ａ１～Ａ８のように、放射温度計の測定角度を６０°以下とし、光学窓の傾斜角度を３０°以上９０°以下として、光学窓を水膜により被覆した状態で測温した場合、表面温度の測定誤差は１０℃以下の許容範囲内となり、光学窓の汚染も確認されなかった。

【0045】

一方、比較例ａ１では、放射温度計の光軸と筐体の中心線とが垂直であり、放射温度計の光軸上に光学窓がないため、鋼板の下面の表面温度の測定ができなかった。また、比較例ａ２では、放射温度計の測定角度が６０°を超えていたため、表面温度の測定誤差が１０℃を超えた。比較例ａ３、ａ４は光学窓の傾斜角度が３０°未満であったため、表面温度の測定誤差が１０℃を超え、かつ、光学窓の汚染が確認された。比較例ａ５では光学窓を水膜により覆わなかったため、表面温度の測定誤差が著しく大きくなり、光学窓の汚染も確認された。

【0046】

＜実施例Ｂ：光学窓の液体による被覆＞
実施例Ａ８の条件において、光学窓を被覆する液体の種類及びその厚み偏差を変化させ、表面温度の測定誤差と光学窓の汚染状況とを評価した。液体としては、アルコールと水を用いた。また、液体として水を用いた場合では、液体の膜の厚み偏差を５ｍｍとした場合と、１ｍｍとした場合とについて評価した。その結果を表２に示す。

【0047】

【表2】

【0048】

表２より、液体としてアルコールを用いた実施例Ｂ１と、水を用いた実施例Ｂ２、Ｂ３とでは、いずれも表面温度の測定誤差は１０℃以内であったが、水の方が小さい結果となった。これは、液体の種類により、熱放射光の吸収波長が異なることに起因する。また、実施例Ｂ２よりも水の厚み偏差が小さい実施例Ｂ３の方が、さらに表面温度の測定誤差が小さい結果となった。

【0049】

＜実施例Ｃ：液体の流速＞
実施例Ｂ２、Ｂ３の条件において、光学窓を被覆する液体（水）の流速を０．０３～０．２０ｍ／ｓｅｃの間で変化させ、表面温度の測定誤差と光学窓の汚染状況とを評価した。その結果を表３に示す。

【0050】

【表3】

【0051】

実施例Ｃ１～Ｃ３から、流速を増加させると、水膜が乱れやすくなり、厚み偏差が増加する。実施例Ｃ１から、０．０３ｍ／ｓｅｃ程度あれば光学窓の汚染保護効果は十分に得られるが、実施例Ｃ３に比べると、水膜の安定性は僅かに減少する。表面温度測定装置を長期設置のための水膜の安定性等を考慮すると、液体の流速は０．０５ｍ／ｓｅｃ程度が最適と考えられる。

【0052】

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

【0053】

例えば、上記実施形態では、表面温度測定装置により被測温鋼材の下面を測定する場合について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。例えば、被測温鋼材が鉛直方向に移動する場合には、被測温鋼材の側面を表面温度測定装置により測定してもよい。

【符号の説明】

【0054】

１１、１２ ワークロール
１３、１４ バックアップロール
２１、２２ テーブルロール
１００ 表面温度測定装置
１１０ 放射温度計
１１５ 受光部
１２０ 筐体
１２１ 上面
１２５ 光学窓
１３０ 液体膜形成機構
Ｓ 鋼板
Ｌ 液体

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】