特許 7300458 平坦度ローラ、平坦度を測定するためのシステム、及び関連した圧延操作ライン

(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】

(24)【登録日】2023-06-21

(45)【発行日】2023-06-29

(54)【発明の名称】平坦度ローラ、平坦度を測定するためのシステム、及び関連した圧延操作ライン

(51)【国際特許分類】

   B21B 38/02 20060101AFI20230622BHJP

   B21C 51/00 20060101ALI20230622BHJP

【ＦＩ】

B21B38/02

B21C51/00 L

【請求項の数】 14

(21)【出願番号】P 2020544038

(86)(22)【出願日】2019-02-19

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2021-06-17

(86)【国際出願番号】 FR2019050368

(87)【国際公開番号】W WO2019162606

(87)【国際公開日】2019-08-29

【審査請求日】2022-01-21

(31)【優先権主張番号】1851553

(32)【優先日】2018-02-22

(33)【優先権主張国・地域又は機関】FR

(73)【特許権者】

【識別番号】502124444

【氏名又は名称】コミッサリア ア レネルジー アトミーク エ オ ゼネルジ ザルタナテイヴ

(73)【特許権者】

【識別番号】515214729

【氏名又は名称】アルセロールミタル

(74)【代理人】

【識別番号】110001416

【氏名又は名称】弁理士法人信栄事務所

(72)【発明者】

【氏名】マグネ，シルヴェイン

(72)【発明者】

【氏名】ルグラン，ニコラ

【審査官】池田 安希子

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１６－０８０７０４（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２００９／０３２０６１６（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開昭５６－０６７７２８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－１５５６７８（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開昭５１－０２８７５２（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特表２０１４－５０５２４０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭６４－０６９９０２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２１Ｂ ３８／００－３８／１２

Ｂ２１Ｃ ５１／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

回転軸（Ｘ－Ｘ）に沿って延在し、外側面（２４）によって半径方向の範囲が定められた円筒状本体（２０）を含む平坦度ローラ（１８）であって、
前記本体（２０）が、前記回転軸（Ｘ－Ｘ）に平行に延在する少なくとも１つの空洞（２８）を含み、
前記各空洞（２８）が、前記回転軸（Ｘ－Ｘ）に直角のそれぞれの平面内でそれぞれ延在する複数のスロット（３０）を介して前記外側面（２４）上に半径方向に開き、前記回転軸（Ｘ－Ｘ）に平行な軸に沿った２つの連続スロット（３０）がそれらの間にラメラ（３２）を規定し、
前記各ラメラ（３２）が、前記ラメラ（３２）の２つの反対側の周囲端（３８）によって前記本体（２０）に接続され、前記各周囲端（３８）が接続部分を形成し、
前記本体（２０）は１つ以上の母線（４０）を有し、各母線は前記回転軸（Ｘ－Ｘ）に平行な方向に位置合わせされた前記ラメラ（３２）を結ぶことで形成され、
平坦度ローラ（１８）が、更に、少なくとも１つの歪センサ（２２）を含む少なくとも１つの光ファイバ（５４）を含み、前記各歪センサ（２２）は前記光ファイバの光ファイバセグメントによって構成され、前記歪センサ（２２）を構成する前記光ファイバセグメントの中間に接する測定軸を有し、前記各歪センサ（２２）が前記ラメラ（３２）と関連付けられ、
前記各歪センサ（２２）が、対応する空洞（２８）内に収容され、前記ラメラ（３２）の接続部分で前記対応するラメラ（３２）に取り付けられ、
前記各歪センサ（２２）が、前記対応する測定軸と前記回転軸（Ｘ－Ｘ）に直角の平面との間の角度が２０°以下になるように配列され、
前記各光ファイバ（５４）が、インタロゲーション信号を受信するように構成され、前記各光ファイバ（５４）の前記各歪センサ（２２）が、前記対応する光ファイバ（５４）によって受信された前記インタロゲーション信号に応じて、前記対応する測定軸に沿った前記歪センサ（２２）の歪を表す光学応答波を送信するように構成された、平坦度ローラ（１８）。

【請求項2】

少なくとも１つの前記ラメラ（３２）が一定の厚さを有する、請求項１に記載の平坦度ローラ（１８）。

【請求項3】

少なくとも１つの前記空洞（２８）が、前記回転軸（Ｘ－Ｘ）に直角の平面内で円形断面を有する、請求項１又は２に記載の平坦度ローラ（１８）。

【請求項4】

前記各ラメラ（３２）が、前記ラメラ（３２）に印加された半径方向力の１ニュートン当たり１～５０個の微小歪間に周方向歪を有するように構成された、請求項１～３のいずれかに記載の平坦度ローラ（１８）。

【請求項5】

前記各母線（４０）が、可変密度のスロット（３０）を有し、前記母線（４０）の少なくとも１つの外周領域（４２）内の前記スロット（３０）の密度が前記母線（４０）の中間領域（４４）内の前記スロット（３０）の密度より大きい、請求項１～４のいずれかに記載の平坦度ローラ（１８）。

【請求項6】

前記本体（２０）が、軸方向に端と端を付けて配列された複数の部分（２６Ａ，２６Ｂ）からなり、前記各部分が、少なくとも１つの特定の前記光ファイバ（５４）に関連付けられ、前記歪センサ（２２）が全て、前記部分（２６Ａ，２６Ｂ）の前記ラメラ（３２）に取り付けられた、請求項１～５のいずれかに記載の平坦度ローラ（１８）。

【請求項7】

前記本体（２０）が、少なくとも１つの前記空洞（２８）に対して半径方向内側及び／又は２つの前記空洞（２８）間に円周方向に配置された少なくとも１つの中実部分（２９）を有する、請求項１～６のいずれかに記載の平坦度ローラ（１８）。

【請求項8】

前記各空洞（２８）が、前記空洞（２８）の封止を提供するように配置されたエラストマで満たされた、請求項１～７のいずれかに記載の平坦度ローラ（１８）。

【請求項9】

少なくとも１つの透明部分を含み、前記透明部分が、所定の周波数範囲に属する少なくとも部分的に１つの電磁波を送信するのに適した、請求項１～８のいずれかに記載の平坦度ローラ（１８）。

【請求項10】

前記各歪センサ（２２）が、ファイバブラッグ格子である、請求項１～９のいずれかに記載の平坦度ローラ（１８）。

【請求項11】

請求項１～１０のいずれかによる平坦度ローラ（１８）と検出ユニット（２１）とを含む平坦度を測定するためのシステム（１９）であって、
前記検出ユニット（２１）が、前記インタロゲーション信号を前記各光ファイバ（５４）に送信し、前記各光ファイバ（５４）から、前記光ファイバ（５４）の前記歪センサ（２２）によって生成された前記光学応答波によって形成された測定信号を受信するように構成され、
前記検出ユニット（２１）が、基準位置に対する前記本体（２０）の回転角を測定するように構成され、前記各母線（４０）が、接触角（Θ _０ ）であって、前記平坦度ローラの回転中に前記接触角に関連する前記母線が外部要素に接すると思われる位置に対応する角度である前記接触角（Θ_０）と関連付けられ、
前記検出ユニット（２１）が、前記本体（２０）の前記回転角が前記接触角（Θ_０）に等しいときに前記各光ファイバ（５４）から来る前記測定信号を取得するように構成され、
前記検出ユニット（２１）が、更に、各取得された測定信号に応じて平坦度ベクトルを計算するように構成された、システム。

【請求項12】

前記各母線（４０）が、また、入口接触角（Θ^－）及び出口接触角（Θ^＋）と関連付けられ、前記接触角（Θ_０）が、前記入口接触角（Θ^－）と出口接触角（Θ^＋）の間にあり、
前記検出ユニット（２１）は、前記本体（２０）の前記回転角が前記入口接触角（Θ^－）及び前記出口接触角（Θ^＋）のそれぞれに等しいときに前記各光ファイバ（５４）から来る前記測定信号を取得するように構成され、
前記検出ユニット（２１）が、更に、前記入口接触角（Θ^－）、前記接触角（Θ_０）及び前記出口接触角（Θ^＋）のそれぞれに関して取得された前記測定信号に基づいて、前記対応する入口接触角（Θ^－）と前記出口接触角（Θ^＋）の間の前記本体（２０）の回転中に前記母線（４０）の前記ラメラ（３２）に対する温度の影響で補正された平坦度ベクトルを計算するように構成された、請求項１１に記載の平坦度を測定するためのシステム（１９）。

【請求項13】

前記平坦度ローラ（１８）の前記本体（２０）が金属であり、中央凹部（４６）を有し、処理ユニット（２１）が、前記中央凹部（４６）内に少なくとも部分的に収容された、請求項１１又は１２に記載の平坦度を測定するためのシステム（１９）。

【請求項14】

請求項１１～１３のいずれかに記載の平坦度を測定するためのシステム（１９）を含む圧延操作ライン（１）。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、回転軸に沿って延在し外側面によって半径方向の範囲が定められた円筒状本体を有する平坦度ローラに関する。

【0002】

本発明は、また、そのような平坦度ローラを有する平坦度を測定するためのシステム、及びそのような平坦度を測定するためのシステムを含む圧延操作ラインに関する。

【0003】

本発明は、圧延、詳細には薄金属板などの金属板の圧延、詳細には薄金属板の冷間圧延の分野に適用される。本発明は、また、紙又はプラスチックストリップの圧延に適用される。

【背景技術】

【0004】

「薄板」として知られる小さい厚さ（典型的には約０．１ｍｍ～１ｍｍ）の金属板を作成するために圧延を使用することが知られている。

【0005】

例えば、パッケージングの分野では、そのような薄板の使用は、再利用される廃物量を減少させるものである。輸送分野では、薄板は、製造コストを削減し、かつまた車両の重量を低減するために積極的に使用され、その結果、前記車両の燃料消費と汚染が減少する。

【0006】

図１に、従来の圧延操作ライン１を概略的に示す。

【0007】

そのような圧延操作ライン１上で、材料２が、矢印の方向に沿って、圧延機スタンド４の方に搬送される。材料は、例えば、金属、製紙パルプ又はプラスチックである。圧延機スタンド４内で、材料２は、回転し「ロールギャップ」と呼ばれる距離だけ離された２つのワーキングローラ６間で圧縮される。ワーキングローラ６自体は、２つのバックアップローラ８間に配置される。次に、「ストリップ」とも呼ばれる圧延機スタンド４から出る薄板１０が、巻取機１２によって巻き取られる。

【0008】

圧延、詳細には薄板の圧延は、一般に、圧延機スタンド４から出力される薄板１０の平坦度不良の出現に好都合であることが知られている。そのような不良は、主に、ワーキングローラ６によって印加される力の不均一さ、その結果として生じるワーキングローラ６の軸方向のギャップの不規則さによる内部応力の弛緩から生じ、これらはワーキングローラ６の弾性曲げと扁平歪によって引き起こされる。そのような不良は、一般に、圧延機スタンドのワーキングローラの弾性曲げと扁平歪から生じる。圧延機スタンドのローラのそのような歪は全て、製品が薄く硬い場合により深刻である。ロールシートの平坦度は、圧延薄板の幾何学形状の品質の基本的基準となる。

【0009】

ライン上で圧延操作を制御し、その間に圧延機スタンド４から出力される平坦度を測定するためのシステムからのデータを制御ループで実行するか、歪の状態を局所的に修正するために圧延機スタンド４のローラ６，８に局所的に噴霧するように意図されたノズル１４を制御するか、更には曲げ加工を修正するために圧延機スタンド４のローラ６，８に作用するように意図されたアクチュエータ１６を制御して圧延中に材料２内の力の分布を修正するための方法を実現することが知られている。

【0010】

平坦度を測定するためのシステムは、例えば、平坦度ローラ１８を含む。

【0011】

そのような平坦度ローラ１８は、圧延機スタンド４の出口に配置されたワーキングローラ６に対して平行に延在するローラであり、そのローラに対して、薄板１０は、薄板上の引張応力によって、平坦度ローラ１８上に制御された値の平均力を生成するために、「張力角度」として知られる角度αで慎重に接触して曲げ加工される。

【0012】

次に、平坦度ローラ１８を備えたセンサが、平坦度ローラ１８の軸に平行な軸に沿って延長された平坦度ローラ１８の表面の一部である平坦度ローラ１８の表面上で、より具体的には「母線」に沿って、ストリップ１０によって加えられた力プロファイルを測定する。

【0013】

平均力に対する母線上の異なる力の分布は薄板１０の平坦度を表す。「平坦度ベクトル」と呼ばれるそのような分布は、前述された制御ループ内で実行されるデータとなる。

【0014】

しかしながら、先行技術の平坦度ローラは、完全な満足を提供しない。

【0015】

実際には、薄板の場合、先行技術の平坦度ローラは、一般に、圧延操作ライン１の調整によって有効な制御を十分に保証する正確な平坦度ベクトルを提供するのには不十分な各母線に沿った空間分解能、感度（即ち、力分解能）、動的及び帯域幅を有する。

【0016】

更に、そのような平坦度ローラの製造及び保守は一般に高価である。

【0017】

したがって、本発明の１つの目的は、前記欠点の少なくとも幾つかを有さない平坦度ローラを提案することである。

【発明の概要】

【課題を解決するための手段】

【0018】

このため、本発明の目的は、前述のタイプの平坦度ローラであり、本体が、回転軸に平行な少なくとも１つの空洞を有し、
各空洞が、前記回転軸に直角なそれぞれの平面内でそれぞれ延在する複数のスロットを介して外側面上に半径方向に開き、前記回転軸に平行な軸に沿った２つの連続スロットがそれらの間にラメラ（lamella）を規定し、各ラメラが、前記ラメラの２つの反対側の周囲端によって前記本体に接続され、各周囲端が接続部分を形成し、前記回転軸に平行な方向に位置合わせされた前記ラメラが母線を形成し、前記平坦度ローラが、更に、少なくとも１つの歪センサを含む少なくとも１つの光ファイバを有し、各歪センサが測定軸を有し、各歪センサがラメラと関連付けられ、各歪センサが、対応する空洞内に収容され、前記ラメラの接続部分で前記対応するラメラに取り付けられ、各歪センサは、前記対応する測定軸と前記回転軸Ｘ－Ｘに直角の平面との間の角度が２０°以下、好ましくは１０°以下になるように配置され、各光ファイバが、インタロゲーション信号（interrogation signal）を受信するように構成され、各光ファイバの各歪センサが、前記対応する光ファイバによって受け取られた前記インタロゲーション信号に応じて、前記対応する測定軸に沿った前記歪センサの歪を表す光学応答波を送信するように構成される。

【0019】

実際に、前記ラメラは、スロットによって分離されており、ラメラ間のクロストークの影響は、前記ラメラが縦方向に分離されていない場合より大幅に低減される。

【0020】

更に、所定のラメラに関して、前記接続部分は、前記ラメラに印加される所定の半径方向力に関して最大整放線方向歪値を有する前記ラメラの領域を構成し、前記ラメラの接続部分における各歪センサの配列は、前記整放線方向歪測定の最大感度を提供する配列である。

【0021】

更に、同じ光ファイバ上に配列された複数のセンサの使用は、前記平坦度ローラの母線に沿った各ラメラの同時歪プロットを可能にする。

【0022】

更に、前記対応する測定軸と前記回転軸Ｘ－Ｘに直角の平面との間の角度が、２０°以下、好ましくは１０°以下になるように配列され、その結果、前記歪センサの歪が、歪センサがより大きい角度で配列された場合より大きくなり、これにより前記感度が改善される。

【0023】

そのような特徴は、前記ストリップ内の歪勾配の検出の点で必要な性能、典型的には極めて薄いストリップ厚さ（約０．１ｍｍ）では５０個の微小歪を達成するのに十分な感度を提供する。

【0024】

本発明の他の有利な態様によれば、平坦度ローラは、
－少なくとも１つのラメラが一定の厚さを有すること、
－少なくとも１つの空洞が、前記回転軸に直角の平面内で円形断面を有すること、
－各ラメラは、前記ラメラに印加される半径方向力の１ニュートン当たり１～５０個の微小歪間で周方向歪を有するように構成されること、
－各母線は、可変密度のスロットを有し、前記母線の少なくとも１つの外周領域内のスロットの密度は、好ましくは、前記母線の前記中間領域内のスロットの密度より大きいこと、
－前記本体は、軸方向に端と端を付けて配列された複数の部分から成り、各部分は、少なくとも１つの特定の光ファイバに関連付けられ、その前記歪センサは全て、前記部分の前記ラメラに取り付けられること、
－前記本体は、少なくとも１つの空洞に対して半径方向内側及び／又は２つの空洞間で周方向に配列された少なくとも１つの中実部分を有すること、
－各空洞は、前記空洞の封止を提供するように配列されたエラストマで満たされること、
－前記平坦度ローラは、少なくとも１つの透明部分を含み、前記透明部分は、所定の周波数範囲に属する少なくとも部分的に１つの電磁波を送信するのに適していること、
－各歪センサがファイバブラッグ格子であること、の１つ以上の特徴を含み、これらの個別又は全ての技術的に可能な組み合わせによって得られる。

【0025】

更に、本発明の目的は、上で定義されたような平坦度ローラと検出ユニットを含む平坦度を測定するためのシステムであり、前記検出ユニットが、前記インタロゲーション信号を各光ファイバに送信し、各光ファイバから来る、前記光ファイバの前記歪センサによって生成された前記光学応答波によって形成された測定信号を受信するように構成され、前記検出ユニットが、また、基準位置に対する前記本体の回転角を測定するように構成され、各母線が、接触角と関連付けられ、前記検出ユニットは、前記本体の前記回転角が前記接触角と等しいときに各光ファイバから来る前記測定信号を取得するように構成され、前記検出ユニットが、更に、各取得された測定信号に応じて平坦度ベクトルを計算するように構成される。

【0026】

本発明の他の有利な態様により、平坦度を測定するためのシステムは、
－各母線が、また、入口接触角及び出口接触角と関連付けられ、前記接触角が、前記入口接触角と前記出口接触角の間にあること、前記検出ユニットは、前記本体の前記回転角が、前記入口接触角及び前記出口接触角のそれぞれと等しいときに各光ファイバから来る前記測定信号を取得するように構成されること、前記検出ユニットが、更に、前記入口接触角、前記接触角及び前記出口接触角のそれぞれに関して取得された測定信号を実行して、前記対応する入口接触角と前記出口接触角の間の前記本体の回転中に前記母線の前記ラメラに対する温度の影響によって補正された前記平坦度ベクトルを計算するように構成されること、
－前記平坦度ローラの前記本体が、金属であり、中央凹部を有し、前記処理ユニットが、前記中央凹部内に少なくとも部分的に収容されていること、の１つ以上の特徴を含み、これらの個別又は全ての技術的に可能な組み合わせによって得られる。

【0027】

更に、本発明の目的は、前述されたような平坦度を測定するためのシステムを含む圧延操作ラインである。

【0028】

本発明は、非限定的な例によって提供され、添付図面に関して行われる以下の説明を使用してより良く理解される。

【図面の簡単な説明】

【0029】

【図1】既に述べられ、圧延操作ラインの概略側面図である。

【図2】本発明による平坦度を測定するためのシステムの第１の実施形態の概略図であり、平坦度を測定するためのシステムの平坦度ローラが、平坦度ローラの回転軸を含む平面に沿った断面図で示される。

【図3】回転軸に直角の平面内の図２の平坦度ローラの断面図である。

【図4】平坦度ローラの母線を示す図２の平坦度ローラの本体の平面図である。

【図5】図３の断面図の詳細である。

【図6A】平坦度ローラの母線が、所定の入口接触角、所定の接触角及び所定の出口接触角に等しい角度位置にそれぞれあるときの図３の断面図に対応する図である。

【図6B】平坦度ローラの母線が、所定の入口接触角、所定の接触角及び所定の出口接触角に等しい角度位置でそれぞれあるときの図３の断面図に対応する図である。

【図6C】平坦度ローラの母線が、所定の入口接触角、所定の接触角及び所定の出口接触角に等しい角度位置でそれぞれあるときの図３の断面図に対応する図である。

【図7】本発明による平坦度を測定するためのシステムの第２の実施形態の概略図であり、平坦度を測定するためのシステムの平坦度ローラが、平坦度ローラの回転軸を含む平面に沿った断面図で示される。

【図8】本発明による平坦度を測定するためのシステムの第３の実施形態の概略図であり、平坦度を測定するためのシステムの平坦度ローラが、平坦度ローラの回転軸を含む平面に沿った断面で示される。

【図9】回転軸に直角の平面内の図２の平坦度ローラの変形物の断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0030】

図２に、本発明による平坦度を測定するためのシステム１９を示す。

【0031】

平坦度を測定するためのシステム１９は、平坦度ローラ１８と検出ユニット２１を含む。

【0032】

平坦度ローラ１８は、平坦度を測定しなければならない金属板１０（又は、紙又はプラスチックのストリップ）を受け取り、薄板１０の平坦度を表す少なくとも１つの測定信号を送出するように意図される。

【0033】

検出ユニット２１は、各測定信号を受け取り、その測定信号から、薄板１０の平坦度に関連する少なくとも１つの変数を決定するように構成される。

【0034】

平坦度ローラ１８は、本体２０、センサ２２、及び２つの末端装置２３を含む。

【0035】

本体２０は、平坦度ローラ１８が圧延操作ライン１内で動作するとき薄板１０によって本体２０に及ぼされる力を受けるために薄板１０と接触するように意図される。

【0036】

センサ２２は、薄板１０によって本体２０に及ぼされる力を表す変数を測定するように構成される。後述されるように、センサ２２は、歪センサである。

【0037】

末端装置２３は、特に、本体２０を支持するように意図される。

【0038】

次に、図２～図５を参照して本体２０について述べる。

【0039】

本体２０は、回転軸Ｘ－Ｘに沿って延在する回転柱の形状を有する。後述されるように、回転軸Ｘ－Ｘは、平坦度ローラ１８の回転軸でもある。

【0040】

本体２０は、外側面２４によって半径方向の範囲が定められる。

【0041】

本体２０は、一体で作成されるか、あるいは複数の相互接続され軸方向に端と端が接して配列された区分からなる。

【0042】

図２の例において、ローラ２０は、それぞれ特定の回転軸として回転軸Ｘ－Ｘを有する第２の円筒区分２６Ｂと一体の第１の円筒区分２６Ａからなる。

【0043】

本体２０は、少なくとも１つの空洞２８を有し、各空洞２８に、複数の対応するスロット３０及び複数の対応するラメラ３２を有する。更に、本体２０は、空洞２８に対して半径方向内側及び／又は空洞２８間で円周方向に配列された中実部分２９を含む。

【0044】

各空洞２８は、本体２０内に提供され、複数の対応するスロット３０によって外側面２４上に開く。更に、各ラメラ３２は、回転軸Ｘ－Ｘに平行な方向に沿って連続した２つのスロット３０の間に定義され、即ちその２つのスロット３０によって範囲が定められる。

【0045】

各空洞２８は、回転軸Ｘ－Ｘに平行なそれぞれの軸に沿って延在する。

【0046】

例えば、本体２０は、本体２０の円周方向に互いからずらされ、それぞれ回転軸Ｘ－Ｘに平行なそれぞれの軸に沿って延在する４つの空洞２８を有する。

【0047】

有利には、空洞２８は、本体２０の重心が回転軸Ｘ－Ｘ上にあるように配列され、それにより、平坦度ローラ１８は、回転軸Ｘ－Ｘのまわりの回転中に平衡を失わない。例えば、本体２０は、回転軸Ｘ－Ｘのまわりの所定の回転角だけ変化しない。この場合、空洞２８も、回転軸Ｘ－Ｘのまわりの前記所定の回転角だけ変化しない。

【0048】

図３の例において、本体２０は、回転軸Ｘ－Ｘのまわりに９０°（度）の回転だけ変化しない。

【0049】

好ましくは、各空洞２８は、回転軸Ｘ－Ｘに直角の平面である少なくとも１つの横断面ＩＩＩ－ＩＩＩ内で、空洞２８が、回転軸Ｘ－Ｘに対して１８０°未満、好ましくは１２０°未満、例えば９０°未満の角度範囲βを有するようなものである。

【0050】

「空洞２８の角度範囲」とは、本発明の意味の範囲内で、回転軸Ｘ－Ｘからなる全体空洞２８を取り囲む最小角度領域の角度を意味する。換言すると、これは、２つのセグメントが空洞２８に接する角度領域である。

【0051】

例えば、各空洞２８は、約４０°の角度範囲βを有する。

【0052】

各空洞２８は、複数の対応するスロット３０を介して半径方向に外側面２４上に開く。

【0053】

各スロット３０は、回転軸Ｘ－Ｘに直角なそれぞれの平面内に延在する。各スロット３０は、２つの周囲スロット端３１を有する。

【0054】

回転軸Ｘ－Ｘに平行な軸に沿った２つの連続スロット３０が、５０ｍｍ以下、有利には２５ｍｍ以下、例えば５ｍｍ以下の距離だけ離れていることが好ましい。

【0055】

スロット３０は同一であることが好ましい。

【0056】

各ラメラ３２は、回転軸Ｘ－Ｘに平行な軸に沿った２つの連続スロット３０間に軸方向に定義される。更に、各ラメラ３２は、外側面２４と対応する空洞２８との間に半径方向に定義される。

【0057】

各ラメラ３２は、外側面３４、内側面３６及び２つの対向する周囲端３８を有する。

【0058】

外側面３４は、本体２０の外側面２４の一部として定義される。外側面３４は凸状である。

【0059】

内側面３６は、外側面３４と反対側に向けられる。内側面３６は、ラメラ３２に対応する空洞２８の範囲を定める働きをする。

【0060】

内側面３６は、凹状であることが好ましい。

【0061】

更に、各ラメラ３２は、前記ラメラ３２の範囲を定める２つのスロットの周囲スロット端３１の軸方向位置決め、即ち、回転軸Ｘ－Ｘに平行な軸に沿った位置決めで定義された２つの周囲端３８によって本体２０に接続される。

【0062】

周囲端３８は「接続部分」とも呼ばれる。

【0063】

例えば、各ラメラ３２は、本体２０と一体である。あるいは、各ラメラ３２は、その周囲端３８によって本体２０に接続され取り付けられる。

【0064】

有利には、各ラメラ３２は、一定の厚さを有する。

【0065】

ラメラ３２の「厚さ」とは、本発明の意味の範囲内で、ラメラ３２の内側面３６と外側面３４の間の回転軸Ｘ－Ｘに対する半径方向距離を意味する。

【0066】

ラメラ３２の厚さは、所定の厚さ以下である。所定の厚さは、詳細には、薄板１０の機械的特性、測定される平坦度不良、並びに求められる力感度によって測定される。

【0067】

所定の厚さは、好ましくは、１０ｍｍ以下、有利には５ｍｍ未満、例えば２ｍｍ以下である。

【0068】

例えば、両凸断面空洞２８の場合、詳細には図５のようなエスカチオン断面の場合、ラメラ３２は一定の厚さを有する。

【0069】

「両凸断面空洞」とは、本発明の意味の範囲内で、空洞２８と横断面の交点が両凸周囲を定義し、この場合、空洞を、外半径側から、即ち空洞より軸Ｘ－Ｘから遠くに見たとき、及び空洞を内半径側から、即ち空洞より軸Ｘ－Ｘに近くから見たときに凸状になるような空洞２８を意味する。

【0070】

別の例によれば、空洞２８は、図９に示されたように円形断面を有する。

【0071】

この場合、各ラメラ３２に関して、接続部分３８は、回転軸Ｘ－Ｘに対して、ラメラ３２の中央部分の両側にある２つの角度位置にあるラメラ３２の２つの部分に対応し、ラメラ３２は、ラメラ３２に印加された所定の半径方向力に対して最大整放線方向歪を有する。この場合、後述されるように、歪センサ２２はそれぞれ、ラメラ３２に所定の半径方向力を印加している間にラメラ３２が受ける最大周方向歪の少なくとも４分の１に等しく、例えば、ラメラ３２に所定の半径方向力を印加している間にラメラ３２が受ける最大周方向歪の少なくとも半分に等しい周方向歪を有する可能性の高いラメラ３２の部分の１つ内に配置される。

【0072】

平坦度ローラ１８のラメラ３２は全て同じ厚さを有することが好ましい。

【0073】

回転軸Ｘ－Ｘに平行な同じ軸に沿って配置されたラメラ３２は全て、平坦度ローラ１８の母線４０（図４）を形成する。

【0074】

例えば、母線４０は、互いに回転軸Ｘ－Ｘの方向に伸び、スロット３０の密度（即ち、母線４０に沿った単位長さ当たりのスロット３０の数）によって互いに区別される複数の領域を有する。したがって、母線４０は、例えば、中間領域４４によって分けられた２つの外周領域４２を有する。

【0075】

外周領域４２内で、連続スロット３０間の距離は、中間領域４４の連続スロット３０間の距離より大きいことが好ましい。これは、薄板１０内の内部応力勾配が最も高く薄板１０の歪が薄板１０の中間部分より低い空間範囲を有する可能性が高い領域である薄板１０の外周領域（即ち、薄板１０の縁）で、より高い測定分解能を提供する。

【0076】

例えば、中間領域４４の連続スロット間の距離は、１０ｍｍ～４０ｍｍ、好ましくは１５ｍｍ～３０ｍｍである。更に、外周領域４２のそれぞれ内の連続スロット間の距離は、例えば、１ｍｍ～１５ｍｍ、好ましくは３ｍｍ～１０ｍｍである。

【0077】

外周領域４２のスロットは、均一に離されることが好ましい。更に、中間領域４４のスロットは、均一に離されることが好ましい。

【0078】

有利には、本体２０は、更に、中央凹部４６（図２と図３）を有する。

【0079】

中央凹部４６は、回転軸Ｘ－Ｘに沿って延在することが好ましい。この場合、本体２０は、有利には、中央凹部４６を空洞２８のそれぞれと連通する貫通口４８を有する。

【0080】

本体２０が部分からなる場合、部分２６は、その端で相互接触し、相互センタリング手段、例えば互いに協力するように意図された雄部分５０と雌部分５２を有する。更に、本体２０は、回転軸Ｘ－Ｘのまわりの部分の相対回転を防ぐように意図されたロック手段（例えば、ピン）を有する。

【0081】

センサ２２（図５）は、本体２０に及ぼされる力を表す変数を測定するように構成される。詳細には、各センサ２２は、ラメラ３２と関連付けられ、対応するラメラ３２に及ぼされる力を表す変数を測定するように構成される。

【0082】

各センサ２２は、光センサである。より具体的には、各センサ２２は、ブラッグ格子と記される光ファイバ５４の部分であり、したがって、センサ２２はファイバブラッグ格子である。同じ光ファイバ５４は、複数のセンサ２２、典型的には数十個のセンサ２２を含むと考えられる。

【0083】

各センサ２２は、対応する光ファイバ５４の入出力端５５から来るインタロゲーション信号となる光学波を受け取るように構成される。

【0084】

更に、各センサ２２は、対応する光ファイバ５４の入出力端５５に向けて光学応答波を送信するように構成される。センサ２２によって提供された全ての光学応答波が、光ファイバ５４の測定信号を形成する。

【0085】

各センサ２２は、それぞれの反射波長λを有する。「共振波長」又は「ブラッグ波長」とも呼ばれるそのような反射波長λは、ブラッグ格子の反射係数が最大になる波長として定義される。その結果、各光ファイバ５４に関して、測定信号が櫛と類似のスペクトルを有し、スペクトルの各ピークは、光ファイバ５４のセンサ２２と関連付けられる。

【0086】

所定の基準温度で、センサ２２が歪を受けないとき、センサ２２の反射波長は「静止時反射波長（reflection wavelength at rest）」と呼ばれ、λ_０と示される。

【0087】

同じファイバ５４に属するセンサ２２の静止時反射波長λ_０は、２つずつ分けられる。

【0088】

各センサ２２は、前記センサ２２を構成する光ファイバセグメントの中間に接する軸と解釈される測定軸を有する。

【0089】

各センサ２２は、対応する測定軸に沿った歪、即ち、相対的伸長（機械的及び／又は温度的原因の）又は相対的短縮（機械的及び／又は温度的原因の）によって、静止時反射波長λ_０に対するセンサ２２の反射波長λの変化δλが生じるようなものである。この場合、各センサ２２は、歪センサである。

【0090】

有利には、各光ファイバ５４に関して、センサ２２の静止時反射波長λ_０間の最小距離が、厳密には各センサ２２が受ける可能性の高い反射波長の最大変化δλ_ｍａｘの２倍より大きい。

【0091】

動作中、所定の光ファイバ５４からの測定信号において、各ピークは、センサ２２と関連付けられ、静止時の対応する波長λ_０と対応する測定軸に沿ったセンサ２２の歪に起因する変化δλとの和に等しい波長になる。

【0092】

各光ファイバ５４は、各センサ２２が対応するラメラ３２に取り付けられ、例えば接合されるように対応する空洞２８に収容される。

【0093】

より具体的には、センサ２２は、ラメラ３２の接続部分３８の１つで、対応するラメラ３２の内側面３６に取り付けられる。

【0094】

より具体的には、センサ２２は、対応するラメラ３２の内側面３６に、ラメラ３２上に所定の半径方向力の印加中にラメラ３２が受ける最大周方向歪の少なくとも４分の１、例えばラメラ３２上に所定の半径方向力の印加中にラメラ３２が受ける最大周方向歪の少なくとも半分に等しい周方向歪を有する可能性のあるラメラ３２の部分に取り付けられる。

【0095】

換言すると、ラメラ３２上の所定の半径方向力に関して、ラメラ３２の各点は、所定の周方向歪（即ち、前記ラメラ３２が力を受けない状況に関連した周方向運動）を受ける。前記周方向歪の値は、ラメラ３２の１つ以上の特定の点に関して最大であり、「ラメラの最大周方向歪」と呼ばれる。センサ２２は、ラメラ３２の一部に取り付けられ、その点は、同じ条件で前述の最大歪の半分と少なくとも等しい歪を受ける。

【0096】

各ラメラ３２は、ラメラ３２に印加された半径方向力の１ニュートン当たり１～５０個の微小歪間で整放線方向（即ち、周辺）歪を有するように構成される。

【0097】

「微小歪」は、本発明の意味の範囲内で、１．１０^－６に等しい相対的伸長（即ち、サンプリング長に関する動き）に対応する。

【0098】

更に、各ラメラ３２は、値が０．１Ｎ～１００Ｎの任意の半径方向力に関して弾性歪を受けるように構成される。この場合、各ラメラ３２は、約１～約１０００個の微小歪、更には高弾性限界鋼で作成されたラメラ３２の場合には１～３０００個の微小歪間で整放線方向歪を有するように構成される。

【0099】

例えば、エスカッション断面空洞２８の場合、センサ２２は、回転軸Ｘ－Ｘを含むラメラ３２の対称面から離れてラメラ３２に取り付けられる。

【0100】

更に、各センサ２２は、対応する測定軸と回転軸Ｘ－Ｘに直角の平面の間の角度が２０°以下、例えば１０°以下になるように構成される。

【0101】

「測定軸と回転軸Ｘ－Ｘに直角の平面の間の角度」とは、本発明の意味の範囲内で、測定軸の方向ベクトルと、前記回転軸Ｘ－Ｘに直角の平面に属する直線の方向ベクトルとの間の最小角度を意味する。

【0102】

各光ファイバ５４は、回転軸Ｘ－Ｘに平行な軸に対して円螺旋で巻き付けられることが好ましい。

【0103】

有利には、各光ファイバ５４は、対応する入出力端５５が中央凹部４６内にあるように関連貫通口４８内に係合される。

【0104】

有利には、各空洞２８は、空洞２８の封止を提供し、詳細には液体（水、油）が空洞２８に入るのを防ぐように意図されたエラストマで満たされる。

【0105】

エラストマは、隣り合うラメラ３２に関して、エラストマを介したクロストークによって引き起こされるラメラ３２の歪への影響がセンサ２２の感度に対して無視できるような弾性を有するように選択される。

【0106】

そのようなエラストマは、例えば、シリコンエラストマである。

【0107】

各横方向装置２３は、フランジ５６と軸受５８を有する。

【0108】

２つの末端装置２３の少なくとも１つは、光ファイバ回転接合６０を有する。更に、２つの末端装置２３の１つは、角度コーダ６２を有する。

【0109】

各フランジ５６は、本体２０の一方のそれぞれの端に配列され、本体２０を好ましくは気密に閉じるために前記端に取り付けられる。

【0110】

各軸受５８は、対応する回転軸のまわりに互いに対して回転可能な、フランジ５６に取り付けられた回転子５８Ａと、圧延操作ライン１のフレームに取り付けられるように意図された固定子５８Ｂとを有する。各軸受５８の回転軸は、本体２０の回転軸Ｘ－Ｘと結合される。

【0111】

各光ファイバ回転接合６０は、平坦度ローラ１８が回転中（圧延操作ラインが動作中）かそうでない（圧延操作ラインが停止）かに関係なく、平坦度ローラ１８と検出ユニット２１との間で光学波の連続循環を可能にするように構成される。

【0112】

光ファイバ回転接合６０は、整数Ｍ個のチャネルを含み、Ｍは、光ファイバ回転接合６０が接続された光ファイバの数と等しい。例えば、図２で、各光ファイバ回転接合６０は、２つのチャネルを含む。

【0113】

光ファイバ回転接合６０の各チャネルは、第一端６０Ａと第ニ端６０Ｂを有する。

【0114】

光ファイバ回転接合６０の各第一端６０Ａは、検出ユニット２１に接続される。より具体的には、光ファイバ回転接合６０の各第一端は、対応するサーキュレータの入出力ポートに接続される。

【0115】

更に、光ファイバ回転接合６０の各第ニ端６０Ｂは、対応する光ファイバ５４の入出力端５５に接続される。

【0116】

光ファイバ回転接合６０は、検出ユニット２１から来るインタロゲーション信号を受け取り、インタロゲーション信号を各光ファイバ５４に転送するように構成される。

【0117】

更に、光ファイバ回転接合６０は、各光ファイバ５４から来る測定信号を受け取り、測定信号を検出ユニット２１に転送するように構成される。

【0118】

有利には、光ファイバ回転接合６０は、ＩＰ６４又はＩＰ６５認証、即ち、入射角に関係なく液体射出からの完全な保護を提供する。

【0119】

角度コーダ６２は、所定の基準角度位置に対する平坦度ローラ１８の角度位置を測定するように構成される。

【0120】

角度コーダ６２は、平坦度ローラ１８の測定角度位置を検出ユニット２１に送るために検出ユニット２１に接続される。

【0121】

角度コーダ６２は、有利には、完全な単一回転タイプである。

【0122】

検出ユニット２１は、光源６４、転送手段６５、分光分析モジュール６６及びコンピュータ６８を含む。

【0123】

光源６４は、各光ファイバ５４のセンサ２２のインタロゲーション信号を形成する光学波を生成するように構成される。

【0124】

光源６４は、Ｋ個の出力を有し、Ｋは、光ファイバ回転接合６０のチャネルの数Ｍの和と等しい。

【0125】

光源６４の各出力は、光ファイバ回転接合６０の第１の対応端に接続される。より具体的には、光源６４の各出力は、光ファイバ回転接合６０の第１の対応端と関連付けられたサーキュレータの入力ポートに接続される。

【0126】

有利には、インタロゲーション信号は、センサ２２の静止時反射波長λ_０間の最大距離より断然大きいスペクトル領域を有する。

【0127】

例えば、光源６４は、約８２０ｎｍを中心とし例えば３０ｎｍのスペクトル領域を有するインタロゲーション信号を送信するように構成される。前記波長範囲で、センサ２２の通常感度は、約０．６５ｐｍ／微小歪である。この場合、センサ２２の静止時反射波長λ_０間の最小距離は、例えば１．６ｎｍである。

【0128】

一例によれば、光源６４は、インタロゲーション信号を送信するように構成され、そのスペクトルは、１，５２５ｎｍ～１，５６５ｎｍ、更には１，５２５ｎｍ～１，６２５ｎｍ、あるいは１，４６０ｎｍ～１，６２５ｎｍである。前記波長範囲において、センサ２２の通常感度は、約１．２ｐｍ／微小歪である。この場合、センサ２２の静止時反射波長λ_０間の最小距離は、例えば３ｎｍである。

【0129】

あるいは、光源６４は、チューナブルレーザ源である。

【0130】

転送手段６５は、角度コーダ６２に接続される。

【0131】

転送手段６５は、また、光ファイバ回転接合６０に光学的に接続される。詳細には、転送手段６５は、各光ファイバ５４から来る測定信号を受け取るために、各サーキュレータの出力ポートに接続される。

【0132】

転送手段６５は、また、分光分析モジュール６６に、同じ母線４０の光ファイバ５４、即ち光ファイバ又はファイバ５４から来る測定信号を選択的に転送するために分光分析モジュール６６に光学的に接続され、センサ２２は、母線のラメラ３２に取り付けられる。より具体的には、転送手段６５は、角度コーダ６２によって測定された角度が前記母線４０と関連付けられた所定の範囲に属するときだけ同じ母線４０の光ファイバ５４から来る測定信号を分光分析モジュール６６に選択的に転送するように構成される。

【0133】

所定の範囲は、２つずつ分離されることが好ましい。

【0134】

分光分析モジュール６６は、時間と共に、各光ファイバ５４から受け取った測定信号を分析するように構成される。

【0135】

センサ２２の性質により、光ファイバ５４によって送られた測定信号の分光分析モジュール６６による分析（所定の瞬間における）は、光ファイバ５４に属する全てのセンサ２２の光学応答波の同時分析になる。

【0136】

更に、転送手段６５の使用により、分光分析モジュール６６が、所定の瞬間に、母線４０の全てのセンサ２２の光学応答波を同時に分析できるようになる。

【0137】

更に、分光分析モジュール６６は、各光ファイバ５４から受け取った応答信号の各ピークの波長を表す分析信号を送るように構成される。換言すると、分析信号は、母線４０のそれぞれのセンサ２２の光学応答波のスペクトルを表す。

【0138】

分光分析モジュール６６は、例えば、光検出器アレイと関連付けられた凹状格子分光計である。この場合、光検出器によって送られた電気信号間の相対強度は、測定信号のスペクトルを表す。

【0139】

コンピュータ６８は、平坦度ローラ１８の測定角度位置を受け取るための角度コーダ６２に接続される。

【0140】

更に、コンピュータ６８は、各測定信号に応じて生成された分析信号を取得するための分光分析モジュール６６に接続される。

【0141】

コンピュータ６８は、各母線４０に関して、平坦度ローラ１８の回転中に母線４０が薄板１０に接すると思われる位置に対応する「接触角」として知られる角度Θ_０を記憶するように構成される。この場合、コンピュータ６８は、角度コーダ６２によって測定された角度が接触角Θ_０であるときに分析信号を取得するように構成される。例えば図６Ｂに、そのような接触角Θ_０を示す。

【0142】

所定の母線４０に関して、接触角Θ_０は、母線と関連付けられた所定範囲に属する。

【0143】

更に、コンピュータ６８は、各光ファイバ５４に関して、対応するセンサ２２の静止時反射波長λ_０を記憶するように構成される。

【0144】

コンピュータ６８は、また、分析信号から、測定スペクトルの各ピークと関連付けられた反射波長を決定するように構成される。

【0145】

コンピュータ６８は、また、各決定された反射波長を対応センサ２２と関連付けるように構成される。

【0146】

例えば、各光ファイバ５４に関して、コンピュータ６８は、測定波長を、前記測定波長に最も近い静止時反射波長λ_０を有するセンサ２２と関連付けるように構成される。そのような関連付け方法は、センサ２２の静止時反射波長λ_０間の最小距離が、各センサ２２が受ける可能性の高い反射波長の最大変化δλ_ｍａｘの２倍より厳密に大きい場合に、低い誤り率を有する。

【0147】

更に、コンピュータ６８は、各センサ２２に関して、対応する測定軸に沿ったセンサ２２の歪に起因する波長δλの変化を、測定波長と基準波長の差として次のように計算するように構成される。

【0148】

【数1】

【0149】

ここで、「λ_ｍ，Θ０は、角度コーダ６２によって測定された角度が一定角度Θ_０であるときの測定波長である。

【0150】

更に、コンピュータ６８は、所定のセンサ２２と関連付けられたラメラ３２に印加された力を次の式により計算するように構成される。

【0151】

【数2】

【0152】

ここで、δσは、ラメラ３２に印加される力であり（ニュートンＮ）、
δλは、センサ２２の波長の変化であり（ｐｍ）、
Ｓは、後述される較正段階で決定されるセンサ２２の感度（ｐｍ／Ｎ）であり、
Ｃは、センサ２２の検出しきい値（Ｎ）である。

【0153】

検出しきい値の決定については後述される。

【0154】

好ましくは、コンピュータ６８は、また、各母線４０に関して、図６Ａに示されたように、平坦度ローラ１８の回転中に、母線４０が薄板１０とまだ接触しないと思われる位置に対応する角度Θ^－（「入口接触角」として知られる）を記憶するように構成される。この図６Ａにおいて、図６Ｂと図６Ｃと同様に、円の弧の矢印は平坦度ローラの回転方向を示す。

【0155】

好ましくは、コンピュータ６８は、各母線４０に関して、図６Ｃに示したように、平坦度ローラ１８の回転中に、母線４０が薄板１０と接しなくなった思われる位置に対応する角度Θ^＋（「出口接触角」として知られる）を記憶するように構成される。

【0156】

入口接触角Θ^－と出口接触角Θ^＋は、接触角Θ_０が入口接触角Θ^－と出口接触角Θ^＋の間にあるようなものである。これは、例えば、図６Ａ～図６Ｃで明らかである。

【0157】

更に、所定の母線４０に関して、入口接触角Θ^－と出口接触角Θ^＋は、母線と関連付けられた所定の範囲に属する。

【0158】

この場合、コンピュータ６８は、また、角度コーダ６２によって測定された角度が入口接触角Θ^－及び出口接触角Θ^＋と等しいときに分析信号を取得し、分光分析モジュール６６によって測定された各波長を、対応するセンサ２２と関連付けるように構成される。

【0159】

更に、コンピュータ６８は、各センサ２２に関して、対応する測定軸に沿ったセンサ２２の歪から生じて温度の影響で補正された長さδλの変化を以下の式により計算するように構成される。

【0160】

【数3】

【0161】

ここで、λ_ｍ，Θ－は、角度コーダ６２によって測定された角度が入口接触角Θ^－であるときの測定波長であり、
λ_ｍ，Θ＋は、角度コーダ６２によって測定された角度が出口接触角Θ^＋であるときの測定波長である。

【0162】

所定の母線４０に関して、計算された力プロファイルは、平坦度ベクトルを構成する。

【0163】

コンピュータ６８は、また、各平坦度ベクトルを目標プロファイルと比較するように構成される。

【0164】

有利には、コンピュータ６８は、また、平坦度ベクトルと目標プロファイルの差により、制御ノズル１４及び／又はアクチュエータ１６のための指示を生成するように構成される。

【0165】

次に平坦度を測定するためのシステム１９の操作について述べる。

【0166】

初期化段階で、各光ファイバ５４に関して、光ファイバ５４の各センサ２２の静止時反射波長λ_０の値が処理ユニット２１に保存される。

【0167】

更に、各母線４０に関して、接触角Θ_０の値と、有利には入口接触角Θ^－及び出口接触角Θ^＋の値が処理ユニット２１に保存される。

【0168】

較正段階で、各ラメラ３２の外側面３４に所定の力が印加される。

【0169】

各センサ２２の反射波長の変化は測定された力に依存し、反射波長の前記変化をラメラに印加された力に接続するモデルが決定される。次に、決定されたモデルが、処理ユニット２１に保存される。そのようなモデルは、例えば、前述された洗練モデルである。

【0170】

【数4】

【0171】

モデルのパラメータの値が、センサ２２と共に変化する場合、各センサ２２の決定されたモデルの値が、対応するセンサ２２と関連して処理ユニット２１に保存される。

【0172】

次に、平坦度ローラ１８が、圧延操作ライン１に挿入される。

【0173】

薄板１０は、平坦度ローラ１８を回転駆動する。

【0174】

角度コーダ６２は、平坦度ローラ１８の角度位置を測定する。

【0175】

光源６４は、インタロゲーション信号を生成し、光ファイバ回転接合６０は、インタロゲーション信号を各光ファイバ５４に転送する。

【0176】

各光ファイバ５４は、対応する測定信号を分光分析モジュール６６に戻す。

【0177】

角度コーダ６２によって測定された角度が、所定の母線４０と関連付けられた所定範囲に属するとき、転送手段６５は、前記母線４０の光ファイバ５４からの測定信号を分光分析モジュール６６に送る。

【0178】

前記母線４０に関して、分光分析モジュール６６は、時間の経過と共に、各対応する光ファイバ５４から受け取った測定信号を分析する。更に、分光分析モジュール６６は、時間の経過と共に、各光ファイバ５４から受け取った応答信号の各ピークの波長を表す分析信号を送る。

【0179】

母線４０と関連付けられた接触角Θ_０に関して、コンピュータ６８は、分析信号を取得する。有利には、コンピュータ６８は、また、母線４０と関連付けられた入口接触角Θ^－と出口接触角Θ^＋の分析信号を取得する。

【0180】

次に、コンピュータ６８は、各センサ２２の電流反射波長を決定する。

【0181】

次に、コンピュータ６８は、各センサ２２に関して、決定された現在の反射波長λに関連付けられた反射波長の変化δλ、即ち決定された現在の反射波長λと静止時反射波長λ_０の差を計算する。

【0182】

次に、各センサ２２について、コンピュータ６８は、計算された反射波長の変化δλから、センサ２２と関連付けられたラメラ３２に印加された力を決定する。母線４０のラメラ３２のそれぞれに印加された力によって構成されたベクトルは、母線４０と関連付けられた平坦度ベクトルを構成する。

【0183】

次に、コンピュータ６８は、平坦度ベクトルを目標プロファイルと比較する。

【0184】

次に、コンピュータ６８は、平坦度ベクトルと目標プロファイルの差に応じて、制御ノズル１４及び／又はアクチュエータ１６のための指示を生成する。

【0185】

前述された分光分析モジュール６６とコンピュータ６８によって実行される操作は、角度コーダ６２によって測定された角度が新しい母線４０と関連付けられた所定の範囲に属するときに繰り返される。

【0186】

図７に、本発明による平坦度を測定するためのシステム１９の第２の実施形態を示す。

【0187】

図７の平坦度を測定するためのシステム１９は、光ファイバ回転接合が欠けている点だけが図２の平坦度を測定するためのシステム１９と異なる。

【0188】

この場合、光源６４、転送手段６５及び分光分析モジュール６６は、ブラッグインタロゲーション組立体（Bragg interrogation assembly）７０を構成するように平坦度ローラ１８の中央凹部４６内に配列される。

【0189】

平坦度ローラ１８は、また、ブラッグインタロゲーション組立体７０への電気エネルギーを外部電気エネルギー源から平坦度ローラ１８に伝送するように構成された供給回転接合７２を含む。

【0190】

平坦度ローラ１８は、更に、ブラッグインタロゲーション組立体７０とコンピュータ６８の間の通信を提供し、詳細には分光分析モジュール６６からコンピュータ６８への分析信号の伝送を提供するように構成された通信回転接合７４を含む。

【0191】

例えば、通信回転接合７４は、イーサネット回転接合である。

【0192】

図８に、本発明による平坦度を測定するためのシステム１９の第３の実施形態を示す。

【0193】

図８の平坦度を測定するためのシステム１９は、平坦度ローラ１８に光ファイバ回転接合が欠けていることだけが図７の平坦度を測定するためのシステム１９と異なる。この場合、図８に概略的に示されたバッテリ７６は、中央凹部４６内に、ブラッグインタロゲーション組立体７０に電気エネルギーを供給するように配列される。

【0194】

有利には、平坦度ローラ１８の末端装置２３の１つが、バッテリ７６に電気的に接続されたオルタネータ７８を有する。

【0195】

オルタネータ７８は、バッテリ７６を充電するために平坦度ローラ１８の回転から来る機械エネルギーの一部を電気エネルギーに変換するように構成される。

【0196】

例えば、オルタネータ７８は、本体２０と一体の電機子８０と、平坦度ローラ１８を受けるフレームに取り付けられるように意図されたインダクタ８２とを有する。電機子は、インダクタに対して、回転軸Ｘ－Ｘのまわりを回転するように構成される。

【0197】

インダクタ８２は、例えば、複数の永久磁石を有する。更に、電機子８０は、例えば、インダクタの磁石によって生成された磁場内に配置された複数のコイルを含む。

【0198】

図７又は図８の平坦度を測定するためのシステム１９の１つの変形物によれば、分光分析モジュール６６は、平坦度ローラ１８の外側にある。この場合、平坦度ローラ１８は、単に光ファイバ５４から外部分光分析モジュール６６に応答信号を転送するように意図された光ファイバ回転接合を有する。更に、この場合、平坦度ローラ１８には通信回転接合が欠けている。

【0199】

図７又は図８の平坦度を測定するためのシステム１９の１つの変形物によれば、平坦度ローラ１８には通信回転接合が欠けている。この場合、平坦度ローラ１８は、コンピュータ６８に、分光分析モジュール６６によって送出された分析信号によって符号化された電磁波を送信するように構成された電磁波送信機を有する。

【0200】

コンピュータ６８は、電磁波送信機によって送信された電磁波を受信し、前記電磁波を復号化して各センサ２２の反射波長を決定するように構成される。

【0201】

更に、平坦度ローラ１８は、電磁波送信機からコンピュータ６８に電磁波を伝播することを可能にするために、電磁波送信機の伝送周波数範囲内で少なくとも１つの透明部分を有する。

【0202】

例えば、電磁波送信機は、Ｗｉ－Ｆｉトランスミッタモジュール（規格ＩＥＥＥ ８０２．１１）である。例えば、透明部分は、平坦度ローラ１８のフランジ５６の１つ内に提供された窓である。例えば、窓は、ポリ（メチルメタクリレート）（ＰＭＭＡ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、又はガラス繊維強化プラスチックで作成される。

【0203】

より一般的に、平坦度ローラ１８は、少なくとも１つの透明部分を有し、透明部分は、所定範囲の周波数に属する、例えば、マイクロ波、光学波、近紫外線スペクトル、又は近赤外線スペクトルに属する少なくとも部分的に１つの電磁波を送信するのに適する。

【0204】

この場合、コンピュータ６８は、中央凹部４６内に配列されると思われ、それにより、電磁波送信機は、コンピュータ６８によって生成されたノズル１４及び／又はアクチュエータ１６を制御するための指示を直接送信するために使用される。

【0205】

スロット３０の存在は、各母線４０に沿ったクロストークの発生を防ぐ。

【0206】

「クロストーク」とは、本出願の意味の範囲内で、半径方向応力が平坦度ローラ１８に印加されたときの母線に沿った軸方向応力の発生を意味する。換言すると、クロストークの場合、母線４０の所定の点に加えられた応力によって、前記点に半径方向力が及ぼされない場合でも、近くの点、詳細には母線に属する近くの点に応力が生じることになる。

【0207】

そのようなクロストークは、一般に、補償されるために複雑な計算を必要とする。更に、そのような計算の後で得られた結果には、一般に、十分な精度がない。この結果、制御ループの性能が低下する。

【0208】

スロット３０の存在は、実質的に、母線４０に沿った軸方向力の伝搬を減少させる。そのような計算は不要になり、制御ループの性能が改善される。

【0209】

各センサ２２の測定軸が、回転軸Ｘ－Ｘに直角の任意の平面と１０°以下の角度をなすことによって、各センサ２２は、唯一又は本質的に、対応するラメラ３２の歪の円周方向（即ち、整放線方向）成分を測定することになる。しかし、出願者は、ラメラ３２上の半径方向力の印加中、ラメラ３２の歪の円周方向成分が絶対値で最大振幅を有する歪であることを述べた。その結果、センサ２２の測定軸のそのような構成は、センサ２２の伸長の振幅を最大にし、したがって、平坦度ローラ１８の感度を最大にする。

【0210】

そのようなファイバブラッグ格子センサ２２の使用は、一定振幅のインタロゲーション信号に対する感度、即ちその応答の振幅が、圧延、詳細には冷間圧延分野での通常温度範囲内で温度に依存しない限りにおいて有利である。

【0211】

例えば、そのような光センサ２２の使用は、特に冶金学環境（例えば、製鋼）において、誘導電気炉と回転機械の存在によって生成される電磁波障害があり、そのようなセンサがそのような電磁波障害の影響を受けにくい限りにおいて有利である。

【0212】

更に、そのようなセンサ２２をラメラ３２と組み合わせて使用することにより、平坦度ローラ１８に、有意の感度、有意の動的特性、及び有意の頑丈さが提供される。実際には、操作中、本体２０は、薄板１０によって平坦度ローラ１８に及ぼされるほとんどの力を支持する。更に、そのようなセンサ２２は、破壊のリスクなしに、広範囲の力（ほぼ３倍）を受ける可能性が高い。更に、そのようなセンサは、有意の平均力（例えば、２，０００Ｎ）を受けたときでも、力の僅かな変化（例えば、２Ｎ）を検出すると考えられる。

【0213】

また、そのような光センサ２２の使用は、同じ光ファイバ５４上の波長多重が各センサ２２の光学応答波の同時分析を可能にする限りにおいて有利である。測定は、母線上で同時であり、バランスを失う現象、コイル巻き付け機の偏心などに関連した測定バイアスがなくなる。その結果、一般に連続して取得を必要とし、したがって真の同時測定を提供しない電磁気センサを備えた先行技術の装置に比べて測定精度が実質的に高まる。

【0214】

また、そのような同時取得は、平坦度ローラ１８の回転中のセンサの連続取得が、圧延機スタンド４における力の周期的変動に関連した潜在的バイアスを隠すと思われる限りにおいて有利である。

【0215】

また、そのようなセンサ２２の使用は、コストが、一般に、通常の電磁気センサのコストより低い限りにおいて有利である。

【0216】

また、そのような光センサ２２の使用は、その小さい寸法が小さい軸方向範囲のラメラ３２の生産を可能にする限りにおいて有利であり、これにより、各母線４０に沿った平坦度を測定するためのシステム１９の空間分解能が高まる。これは、特に、必要とされる軸方向分解能（即ち、平坦度ローラ１８の回転軸による分解能）が、詳細には薄板１０の外側縁、即ち各母線４０の外周領域４２に力を加えるように意図された縁でほぼ数ミリメートルである薄板の圧延の分野で有利である。

【0217】

更に、複数の部分２６Ａ，２６Ｂからなる本体２０の使用は、各部分２６Ａ，２６Ｂが、本体２０の組み立て前に対応する光ファイバ５４を備えると思われる限りにおいて、光ファイバ５４のより単純な組み込みを可能にする。実際には、本体２０の寸法により、一体型本体２０内の光ファイバ５４の組み込みは、難問を突きつけると思われる。

【0218】

複数の部分２６Ａ，２６Ｂからなる本体２０の使用は、平坦度ローラ１８の欠陥領域に対応する部分だけが交換され、その全体で平坦度ローラが交換されない限りにおいて、平坦度ローラ１８の修理を容易にする。

【0219】

本体２０内の中実部分２９の存在は、先行技術の装置より大きい剛性を本体２０に与える薄板１０によって加えられる力の伝達を提供する。

【0220】

更に、金属である本体２０と、本体２０内の処理ユニット２１の構成要素（光源６４、分光分析モジュール６６又はコンピュータ６８）の全て又は一部の配列によって、「電磁遮蔽」として知られる電磁波障害に対する保護の機能が本体２０に提供される。そのような保護は、特に、誘導電気炉と回転機械の存在によって生成される電磁波障害がある冶金環境（例えば、製鋼）で有利である。

【符号の説明】

【0221】

１８ 平坦度ローラ
２０ 円筒状本体
２２ 歪センサ
２４ 外側面
２８ 空洞
３０ スロット
３２ ラメラ
３８ 周囲端
４０ 母線
５４ 光ファイバ
Ｘ－Ｘ 回転軸

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6a】

【図6b】

【図6c】

【図7】

【図8】

【図9】