本发明专利技术提供一种能够高精度地测定钢板温度方法及其装置以及更高精度的钢板的温度控制方法，其测定装置的设置比利用多重反射的测定方法简单，即使被测定钢板的放射率变化及参照板（反射板）的放射率的历时变化也不受影响，可以长期地、高精度地测定钢板温度。将具备温度控制装置（５）的参照板（２）与钢板（１）对向设置，用接触式温度计（６）直接测定参照板温度Ｔ２，并且在参照板（２）和钢板（１）之间，以放射能量交替反射的次数分别为１或２次的角度，朝向钢板（１）放置放射温度计（７），用放射温度计（７）测定自钢板（１）放出的辐射度，将换算成放射和该辐射度等价的能量的黑体的温度而求出的温度作为辐射度温度Ｔｇ，利用温度控制装置（５）以使参照板温度Ｔ２与辐射度温度Ｔｇ一致的方式进行控制，将辐射度温度Ｔｇ作为钢板温度。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及例如用于连续退火设备及合金化热镀锌设备，以非接触的 方式测定钢板的温度的方法及其装置。
技术介绍
在对钢板进行热处理的连续退火设备及热镀后进行合金化处理的合 金化热镀锌设备中，多品种的钢板被连续处理。因此，为了使每个品种的 钢板的机械特性(强度及延伸率等)及电镀特性(合金化率等)稳定化， 重要的是将伴随加热*冷却的热处理工序后的钢板温度非常精确地控制在 目标温度。在这些设备中，被连续地输送的钢板的温度测定通常是使用非接触的 放射温度计的测定。使用放射温度计的场合，必需设定被测定对象即钢板 的放射率。然而，由于钢板的放射率除钢种、表面特性等钢板自身的物理 特性以外还因钢板温度等各种因素而改变，因此，对应这种改变而设定钢 板的放射率是非常困难的。其结果是，具有在进行钢板温度的测定时容易 产生误差，无法精确地将钢板温度控制在目标温度的问题。因此，作为尽可能地排除上述这种钢板的放射率变动的影响的测定方 法，提案有种种基于进行多重反射时，可看到放射率提高这一见解，利用 多重反射的测定方法。例如专利文献l记载的空腔谐振法为将内表面近似镜面、反射率高 的两种筒状的空腔接近被测定钢板而设置，对在第一空腔内进行多重反射 而通过的放射能、和在第二空腔内不进行多重反射而只是通过的放射能进 行比较，求出钢板温度及放射率。但是，由于该方法必需设置两个筒状空 腔，因此，确保大空间成为问题。与此相反，作为与上述空腔法相比，不必设置大空间的方法，提案有 利用被测定钢板和反射板之间的多重反射的方法。例如，在专利文献2记载的测定方法中，与钢板对向、倾斜而设置反 射板，将在钢板和反射板之间产生的多重反射带来的放射能量看作黑体放 射能量，将所得到的放射温度计的指示温度作为钢板温度。另夕卜，在专利文献3记载的测定方法中公开有由通过和专利文献2相 同的测定而得到的放射能量来确定钢板的放射率的方法。上述专利文献2、 3记载的测定方法(也包括上述专利文献1记载的空腔谐振法)都是基于通过对反射板进行常温或低温化，反射板自身的放射能量比被测定钢板的放射能量充分减小；及反射板的反射率高时(即根 据基尔霍定律放，射率低)或反射板的反射率(放射率)为已知时，则钢 板的放射率改变的影响相对于由多重反射带来的放射能量来说可以忽略。 因而，上述专利文献2、 3记载的测定方法(也包括上述专利文献1记载 的空腔法)中，有必要将反射板的反射率经常维持在高的状态(即镜面状 态)或长期维持反射板的己知的放射率。但由于反射板的表面产生氧化等， 其反射率(放射率)发生变化，因此难以长期维持稳定的精度。在后述的 专利文献5中也记载有同样的情况。作为改善这种问题的方法，在专利文献4记载的测定方法中，通过在 被测定钢板间进行多重反射，不管被测定钢板的放射率的影响，都可以进 行钢板的温度测定。该测定方法如下利用在被测定对象内进行多重反射 时，可看到放射率提高这一基本的物理现象，另外，由于不使用反射板， 也不会受到反射板的反射率(放射率)的影响，因此即使被测定钢板的放 射率变化，也可看到放射率大约等于1，所以测定误差小，也没有历时变 化的影响。但是，因为是利用被测定钢板间的多重反射，所以存在如下问 题，即，作为被测定场所，只在利用竖型炉的上下炉辊等，钢板对向移动 这样的极受限定的部位可以适用。另一方面，作为专利文献3记载的测定方法的改善措施，在专利文献 5记载的测定方法中，通过赋予其将反射板的温度保持一定的功能，即使 反射板的反射率(放射率)发生历时变化，也可以提高测定精度。但是，反射板产生多重反射的方法，如专利文献3的记载，为了得到一定的测定精度，需要确保规定的反射次数，在放射温度计相对被测定钢 板的设置角度(同文献的第2图中的e )减小时，为了确保反射次数，不6得不将反射板制作得非常大，此外，通过专利文献5记载的测定方法，为 了将钢板温度精确地控制在目标温度，必需根据被测定钢板的放射率及温 度、反射板的放射率等将反射板设定在适当的温度，难以长期、稳定地以 高精度将钢板控制在目标温度。专利文献l:特开昭54-85079号公报 专利文献2:特开昭59-87329号公报 专利文献3:特开昭59-111026号公报 专利文献4:特开昭60-86431号公报 专利文献5:特开平5-203497号公报
技术实现思路
于是，本专利技术的目的在于提供一种高精度地测定钢板温度的方法及其 装置以及使用该测定方法的更高精度的钢板的温度控制方法，测定装置的 设置比利用上述多重反射的测定方法简单，也不受被测定钢板的放射率的 改变及反射板(本专利技术中称为参照板)的放射率的历时变化影响，能够长 期高精度地测定钢板温度。本专利技术者们认为通过用被测定钢板(下面只称为钢板)的辐射度 (radiosity;放射能量和反射能量的合计能量)替代目前的多重反射能 量，可以解决上述问题，并进行了下面的研究。艮P，就两块有限的平板即钢板及参照板的辐射度而言，忽略来自两块 有限平板周围的背景放射时，如下式(11)及(12)所示。 (数l)G产qE (T!) + (1—s》F21G2 ,..式(11) G产&E (T2) — (1 —s2) F12G…式(12) 其中，s,、 s2:钢板、参照板的放射率T,、 T2:钢板、参照板的绝对温度E (T) =aT4:温度T的黑体放射能量(平均单位面积)a:斯蒂芬一玻耳兹曼常数G,、 G2:钢板、参照板的辐射度(平均单位面积)在此，F^及F21分别是从钢板到参照板的形态系数及从参照板到钢板 的形态系数，其值由钢板及参照板的几何学形状及位置关系确定。由上述式(11)及(12)可知，在消除参照板的辐射度G2求出E (T,) 时，得到下式(13)，从而得到求得被测定钢板的黑体放射能量的式子。 (数2)<formula>formula see original document page 8</formula>,..式(13)在此，K为用下式(14)定义、且由被测定钢板及参照板的放射率确 定的修正系数。 (数3)<formula>formula see original document page 8</formula>…式(14)在此，F，2及F2，都大约等于1时，式(13) +F12=F21=1，由此简化为 下式(15)。 (数4)五(r,)=g, + /: …式(i 5)另外，在钢板的辐射度G,和放射与之等价的能量的黑体的温度(下面称为辐射度温度。)Tg之间，具有G产ciT/的关系，所以由上式(15) 导出下式(16)，钢板温度T,可以由辐射度温度Tg及参照板温度T2算出。 (数5)<formula>formula see original document page 8</formula>) …式(16)但是，如上述式(14)所示，因为修正系数K为钢板及参照板的放射 率￡1、 S2的函数，所以上述式(16)的右边依然为含有钢板及参照板的放 射率的函数。在T^T2的情况下，用该式(16)算出的钢板温度T,中包含 测定误差。因此，专利技术者们进一步研究了尽量缩小上述测定误差的方法的结果是 直至开发下述的第一 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种钢板的温度测定方法，其特征在于， 将具备温度控制装置的参照板与被测定钢板相对设置， 采用和后述的放射温度计不同的温度计直接测定所述参照板的参照板温度Ｔ↓［２］， 并且，以放射能量在所述参照板和所述被测定钢板之间交替反射的次数分别为１或２次的角度，朝向所述被测定钢板设置放射温度计， 用所述放射温度计测定从所述被测定钢板放出的辐射度， 将换算成放射和该辐射度等价的能量的黑体的温度而求出的温度作为辐射度温度Ｔ↓［ｇ］， 用所述温度控制装置进行控制，使所述参照板温度Ｔ↓［２］与所述辐射度温度Ｔ↓［ｇ］一致， 将所述辐射度温度Ｔ↓［ｇ］作为所述被测定钢板的钢板温度。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：山下圭一，西川恒明，
申请(专利权)人：株式会社神户制钢所，
类型：发明
国别省市：JP[日本]
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。