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JP6197811B2 - Steel plate scale remaining judgment device and scale remaining judgment method - Google Patents
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JP6197811B2 - Steel plate scale remaining judgment device and scale remaining judgment method - Google Patents

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Description

本発明は、鋼板のスケール残り判定装置およびスケール残り判定方法に関する。   The present invention relates to a remaining scale determination apparatus and a remaining scale determination method for a steel sheet.

鋼の熱間圧延工程において、鋼板の表面部に酸化皮膜の一種であるスケールが生じることがよく知られている。このスケールは薄鋼板から厚鋼板の鋼板全般において、様々な欠陥要因となり、圧延過程やさらに下工程の酸洗ラインなどにおいて、スケール除去する工程(デスケーリング)が適宜行われる。   It is well known that in the hot rolling process of steel, a scale which is a kind of oxide film is formed on the surface portion of the steel plate. This scale becomes a cause of various defects in all the steel plates from thin steel plates to thick steel plates, and a scale removal process (descaling) is appropriately performed in the rolling process and the pickling line in the lower process.

厚鋼板においては、熱間圧延中に適宜制御冷却を行い、鋼板の温度調節を行うことで一定の材質を実現する制御圧延が行われるが、冷却不均一の一因となる板表層のスケールを残存させないよう、制御冷却の前段で、板表面にノズルを介して高圧水を吹き付けることでスケールを剥離させ、除去するデスケーリングが行われている。冷却が不均一となると表層部の硬度や伸び性能などに影響を及ぼし、材質の均一性が保てなくなるため、これを防止するためである。   Thick steel plates are appropriately controlled during hot rolling, and controlled rolling is performed to achieve a certain material by adjusting the temperature of the steel plate. In order to prevent them from remaining, descaling is performed before the controlled cooling, in which high-pressure water is sprayed on the plate surface through nozzles to separate and remove the scales. This is because if the cooling becomes non-uniform, it affects the hardness and elongation performance of the surface layer portion, and the uniformity of the material cannot be maintained.

ところが、ノズル故障や水圧不足などの何らかの不具合によってデスケーリング不良が起こると、厚鋼板にスケールが残存する、いわゆるスケール残りが発生してしまう。このため、厚鋼板の性能低下を抑制するためには、スケール残りの有無を判定することが求められる。   However, when a descaling failure occurs due to some trouble such as a nozzle failure or insufficient water pressure, a so-called scale residue, in which the scale remains on the thick steel plate, occurs. For this reason, in order to suppress the performance degradation of a thick steel plate, it is calculated | required to determine the presence or absence of a scale remainder.

スケール残りの有無を判定する方法として、板表面に光を照射しその反射光をカメラで撮像する光学的な手法や、人による目視検査などが知られている。また、スケールが母材となる金属の酸化物であることに着目すると、スケール部分の電気伝導率は母材よりも低下する。鋼板同様に銅板についても酸化銅は母材よりも電気伝導率が低下するため、特許文献1には、銅板の表面部に生じた酸化銅層の厚さを、探針式の電気抵抗測定法によって測定する技術が開示されている。   As a method for determining the presence or absence of the remaining scale, an optical method of irradiating light on the plate surface and capturing the reflected light with a camera, a visual inspection by a person, or the like is known. Further, when attention is paid to the fact that the scale is a metal oxide as a base material, the electrical conductivity of the scale portion is lower than that of the base material. Similarly to steel plates, copper oxide has a lower electrical conductivity than the base metal, and therefore, in Patent Document 1, the thickness of the copper oxide layer formed on the surface of the copper plate is measured using a probe-type electrical resistance measurement method. The technique of measuring by is disclosed.

特開2002−62115号公報JP 2002-62115 A

ところで、厚鋼板を製造する際、板表面にはスケールとは別に、板表面のむら模様が筋状に形成された場合や単なる汚れなど、無害な疑似模様が生じる場合がある。そのため、上述した光学的な手法や目視検査では、その疑似模様を含むスケールと疑わしきものを発見できるが、スケールと疑似模様とを判別することは困難である。   By the way, when manufacturing a thick steel plate, a harmless pseudo pattern may occur on the surface of the plate, in addition to the scale, such as when the uneven pattern on the plate surface is formed in a streak shape or simply as a stain. For this reason, the above-described optical technique and visual inspection can find a suspicious scale including the pseudo pattern, but it is difficult to distinguish the scale from the pseudo pattern.

また、スケールには厚さが数μm程度の酸化皮膜が含まれる。そのため、レーザ式変位計や超音波などを用いてスケールの厚みを計測する方法では、その厚さが表面粗さと同程度であるため、スケールを検出することが困難である。   Further, the scale includes an oxide film having a thickness of about several μm. For this reason, in the method of measuring the thickness of the scale using a laser displacement meter, ultrasonic waves, or the like, it is difficult to detect the scale because the thickness is comparable to the surface roughness.

そこで、特許文献1に記載された探針式の電気抵抗測定法によって、厚鋼板のスケール残りを判定することを試みた。しかしながら、特許文献1に開示されている技術をそのまま厚鋼板のスケール残り判定に用いると、スケール残りと電気抵抗値の関係が必ずしも一定せず、スケール残りを判定することができなかった。   Therefore, an attempt was made to determine the scale residue of the thick steel plate by the probe-type electrical resistance measurement method described in Patent Document 1. However, if the technique disclosed in Patent Document 1 is used as it is for determining the remaining scale of a thick steel plate, the relationship between the remaining scale and the electrical resistance value is not always constant, and the remaining scale cannot be determined.

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであって、探針式の電気抵抗測定法によって鋼板の表面に残存するスケールを精度よく検出することができる鋼板のスケール残り判定装置およびスケール残り判定方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and is a steel plate scale remaining determination device and scale residue that can accurately detect the scale remaining on the surface of the steel plate by a probe-type electrical resistance measurement method. An object is to provide a determination method.

本発明に係る鋼板のスケール残り判定装置は、処理対象の鋼板の表面に接触している複数本の探針に、前記鋼板に形成されているスケールが還元することを抑制可能な所定電流値の電流を通電する電流値制御手段と、前記探針間の電圧を計測し、かつその計測された電圧と前記所定電流値とを用いて前記鋼板の電気抵抗を計測する電気抵抗算出手段と、前記電気抵抗算出手段によって計測された前記鋼板の電気抵抗値が、予め定められた所定閾値よりも大きい場合、前記鋼板にはスケール残りがあるとして不合格判定するスケール残り判定手段とを備えていることを特徴とする。   The steel plate remaining scale determination device according to the present invention has a predetermined current value capable of suppressing the reduction of the scale formed on the steel plate to a plurality of probes that are in contact with the surface of the steel plate to be processed. A current value control means for energizing a current, an electrical resistance calculation means for measuring a voltage between the probes, and measuring an electrical resistance of the steel sheet using the measured voltage and the predetermined current value; and When the electrical resistance value of the steel sheet measured by the electrical resistance calculating means is larger than a predetermined threshold value, the steel sheet has scale remaining determining means for determining that the steel sheet has a scale remaining and fails. It is characterized by.

上記鋼板のスケール残り判定装置は、前記複数本の探針は、前記鋼板の長手方向に沿って所定間隔で一列に配置されているチャンネルを形成し、前記チャンネルでは、前記長手方向で隣り合う探針同士が電気的に結合されていることが好ましい。   In the steel sheet scale remaining determining device, the plurality of probes form channels arranged in a line at predetermined intervals along the longitudinal direction of the steel plate, and the channels are adjacent to each other in the longitudinal direction. It is preferred that the needles are electrically coupled.

上記鋼板のスケール残り判定装置は、前記チャンネルは、前記鋼板の幅方向に所定間隔を空けて複数配列されており、前記電流値制御手段は、前記チャンネル毎に時分割で前記所定電流値の電流を通電し、前記電気抵抗算出手段は、前記電気抵抗値を前記チャンネル毎に計測し、前記スケール残り判定手段は、前記電気抵抗値が前記所定閾値よりも大きい場合、前記チャンネル毎に不合格判定することが好ましい。   In the steel sheet scale remaining determining device, a plurality of the channels are arranged at predetermined intervals in the width direction of the steel plate, and the current value control means is configured to perform a current division of the predetermined current value for each channel in a time-sharing manner. The electrical resistance calculation means measures the electrical resistance value for each channel, and the scale remaining judgment means judges that the channel is rejected for each channel when the electrical resistance value is larger than the predetermined threshold value. It is preferable to do.

上記鋼板のスケール残り判定装置は、前記スケール残り判定手段は、前記幅方向で隣り合う前記二つのチャンネルに対していずれも不合格判定された場合、前記スケールの幅に対して不合格判定することが好ましい。   In the steel sheet scale remaining determination device, the scale remaining determining means determines that the scale width is rejected when both of the two channels adjacent in the width direction are determined to be rejected. Is preferred.

上記鋼板のスケール残り判定装置は、前記探針は、前記鋼板の幅方向間隔が、不合格判定とするスケール幅の半分以下に設定されていることが好ましい。   In the steel sheet scale remaining determination device, it is preferable that the probe has a width-direction interval of the steel plate set to be equal to or less than half of a scale width to be determined as failure.

上記鋼板のスケール残り判定装置は、前記所定電流値は、1μ〜100μAの範囲内に含まれる値であることが好ましい。   In the steel sheet scale remaining determination device, the predetermined current value is preferably a value included in a range of 1 μA to 100 μA.

本発明に係る鋼板のスケール残り判定方法は、処理対象の鋼板の表面に接触している複数本の探針に、前記鋼板に形成されているスケールが還元することを抑制可能な所定電流値の電流を通電する電流値制御ステップと、前記探針間の電圧を計測し、かつその計測された電圧と前記所定電流値とを用いて鋼板の電気抵抗を計測する電気抵抗算出ステップと、前記電気抵抗算出ステップによって計測された前記鋼板の電気抵抗値が、予め定められた所定閾値よりも大きい場合、前記鋼板にはスケール残りがあるとして不合格判定するスケール残り判定ステップとを含むことを特徴とする。   The method for determining the remaining scale of a steel sheet according to the present invention has a predetermined current value capable of suppressing the reduction of the scale formed on the steel sheet to a plurality of probes that are in contact with the surface of the steel sheet to be processed. A current value control step of supplying a current; an electric resistance calculation step of measuring a voltage between the probes; and measuring an electric resistance of a steel sheet using the measured voltage and the predetermined current value; When the electrical resistance value of the steel sheet measured by the resistance calculating step is larger than a predetermined threshold value, the steel sheet includes a scale remaining determining step that determines that the steel sheet has a scale remaining and fails. To do.

上記鋼板のスケール残り判定方法は、前記電流値制御ステップは、前記複数本の探針を前記鋼板の長手方向に沿って所定間隔で一列に配置し、かつ長手方向で隣り合う探針同士を電気的に結合しているチャンネルが、前記幅方向に所定間隔を空けて複数配列されている複数チャンネルに対して、チャンネル毎に時分割で前記所定電流値の電流を通電するステップを含み、前記電気抵抗算出ステップは、前記電気抵抗値を前記チャンネル毎に計測するステップを含み、前記スケール残り判定ステップは、前記電気抵抗値が前記所定閾値よりも大きい場合、前記チャンネル毎に不合格判定するステップを含むことが好ましい。   In the steel sheet scale remaining judgment method, the current value control step includes arranging the plurality of probes in a line at a predetermined interval along the longitudinal direction of the steel plate and electrically connecting adjacent probes in the longitudinal direction. A current of the predetermined current value is supplied to each of the plurality of channels arranged in a plurality of intervals at predetermined intervals in the width direction in a time-sharing manner for each channel, The resistance calculating step includes a step of measuring the electric resistance value for each channel, and the scale remaining determining step includes a step of determining a failure for each channel when the electric resistance value is larger than the predetermined threshold value. It is preferable to include.

上記鋼板のスケール残り判定方法は、前記スケール残り判定ステップは、前記幅方向で隣り合う前記二つのチャンネルに対していずれも不合格判定された場合、前記スケールの幅に対して不合格判定するステップを含むことが好ましい。   In the method for determining the remaining scale of the steel sheet, in the remaining scale determining step, if both of the two channels adjacent in the width direction are determined to be rejected, the scale is determined to be rejected with respect to the width of the scale. It is preferable to contain.

上記鋼板のスケール残り判定方法は、前記電流値制御ステップは、前記所定電流値を1μ〜100μAの範囲内に含まれる値に制御するステップを含むことが好ましい。   In the steel sheet scale remaining determination method, it is preferable that the current value control step includes a step of controlling the predetermined current value to a value included in a range of 1 μ to 100 μA.

本発明によれば、探針式の電気抵抗測定法によって、鋼板の表面に生じたスケールを精度よく検出することができる。また、鋼板の電気抵抗値を測定時、酸化物であるスケールで起きる還元現象を抑制する所定電流値に制御されるため、還元反応が進みスケールと鋼板との電気抵抗差が縮まることを抑制できる。したがって、スケールに起因して生じる電気抵抗値を計測できるとともに、その電気抵抗値が所定閾値を超える場合にスケール残りがあると判定することにより、スケール残りの判定精度を向上させることができる。   According to the present invention, a scale generated on the surface of a steel sheet can be detected with high accuracy by a probe-type electric resistance measurement method. In addition, when measuring the electrical resistance value of the steel sheet, it is controlled to a predetermined current value that suppresses the reduction phenomenon that occurs on the oxide scale, so that the reduction reaction proceeds and the electrical resistance difference between the scale and the steel sheet can be suppressed. . Therefore, it is possible to measure the electrical resistance value caused by the scale, and it is possible to improve the determination accuracy of the remaining scale by determining that there is a remaining scale when the electrical resistance value exceeds a predetermined threshold value.

図1は、本実施形態における鋼板のスケール残り判定処理フローを示すフローチャートである。FIG. 1 is a flowchart showing a remaining scale determination process flow for a steel sheet in the present embodiment. 図2は、本実施形態における鋼板のスケール残り判定装置を模式的に示す図である。FIG. 2 is a diagram schematically illustrating a steel sheet scale remaining determination device according to the present embodiment. 図3は、複数本の探針の配置例を示したスケルトン図である。FIG. 3 is a skeleton diagram showing an arrangement example of a plurality of probes. 図4(a)は、図3に示す矢印A方向から見た探針ヘッドを示す側面図である。図4(b)は、図3に示す矢印B方向から見た探針ヘッドを示す正面図である。FIG. 4A is a side view showing the probe head viewed from the direction of arrow A shown in FIG. FIG. 4B is a front view showing the probe head viewed from the direction of arrow B shown in FIG. 図5は、試験装置を模式的に示すモデル図である。FIG. 5 is a model diagram schematically showing the test apparatus. 図6は、その試験結果の一例を示す線グラフである。FIG. 6 is a line graph showing an example of the test result.

以下、図面を参照して、本発明の一実施形態における鋼板のスケール残り判定装置について具体的に説明する。   Hereinafter, with reference to the drawings, a steel sheet scale remaining determination device according to an embodiment of the present invention will be described in detail.

図2は、本実施形態における鋼板のスケール残り判定装置を示す模式図である。図3は、複数本の探針の配置例を示すスケルトン図である。図2に示すように、鋼板のスケール残り判定装置(以下、単に「判定装置」という)1は、処理対象となる厚鋼板2の電気抵抗値Rを計測する測定装置3と、リード線4を介して測定装置3と電気的に接続される複数本の探針5と、厚鋼板2の板表面2aに対向する対向面側から複数本の探針5が突出している探針ヘッド6とにより構成されている。   FIG. 2 is a schematic diagram showing a steel sheet scale remaining determination device in the present embodiment. FIG. 3 is a skeleton diagram showing an arrangement example of a plurality of probes. As shown in FIG. 2, a steel sheet scale remaining determination device (hereinafter simply referred to as “determination device”) 1 includes a measuring device 3 that measures an electrical resistance value R of a thick steel plate 2 to be processed, and a lead wire 4. And a plurality of probes 5 electrically connected to the measuring device 3 and a probe head 6 from which the plurality of probes 5 protrude from the opposite side facing the plate surface 2a of the thick steel plate 2. It is configured.

判定装置1とは、探針式の電気抵抗測定法によって、板表面2aに存在しているスケールSを検出するものである。つまり、複数本の探針5が先端部を板表面2aに接触させている状態で、所定電流値Iaの電流を厚鋼板2に流すことにより厚鋼板2の電気抵抗値Rを計測し、測定装置3に設けられている電子制御部10によってスケールSの有無を判定する。なお、電子制御部10についての詳細は後述する。   The determination device 1 detects the scale S present on the plate surface 2a by a probe-type electric resistance measurement method. That is, the electrical resistance value R of the thick steel plate 2 is measured by passing a current of a predetermined current value Ia through the thick steel plate 2 in a state where the tips 5 are in contact with the plate surface 2a. The electronic control unit 10 provided in the device 3 determines the presence or absence of the scale S. Details of the electronic control unit 10 will be described later.

図3に示すように、スケールSの形状は、厚鋼板2の長手方向に延びる筋状となる。これは、熱間圧延工程で厚鋼板2に発生したスケール(酸化皮膜)がデスケーリング不良などによって板表面2aに残存するためである。そのスケールSの主成分は、マグネタイト(Fe)である。 As shown in FIG. 3, the scale S has a streak shape extending in the longitudinal direction of the thick steel plate 2. This is because the scale (oxide film) generated on the thick steel plate 2 in the hot rolling process remains on the plate surface 2a due to a descaling failure or the like. The main component of the scale S is magnetite (Fe 3 O 4 ).

デスケーリングの一例として、厚鋼板2を製造ライン上に通板させながら、厚鋼板2の幅方向に複数配列されたノズルから高圧水を板表面2aに向けて噴射し、板表面2aからスケールを剥離して除去する場合がある。その場合、横並びのノズルのうちいずれか一つで不具合が起きると、板表面2aにおいて幅方向で同じ位置にスケールSが生じる。そのため、スケールSの形状は、幅(スケール幅)Wで厚鋼板2の長手方向(通板方向)に沿って筋状に延びている。そのデスケーリング不良は、通板中の厚鋼板2がばたついて高圧水の届かない位置(高さ)に板表面2aが動くことや、水圧不足など様々な要因によって起こる。つまり、スケール幅Wは、一定でない場合や太い場合や狭い場合もある。そのスケール幅Wが大200mm程度になる場合もある。   As an example of descaling, high-pressure water is sprayed from a plurality of nozzles arranged in the width direction of the thick steel plate 2 toward the plate surface 2a while passing the thick steel plate 2 through the production line, and the scale is changed from the plate surface 2a. It may be peeled off and removed. In that case, when a failure occurs in any one of the nozzles arranged side by side, the scale S is generated at the same position in the width direction on the plate surface 2a. Therefore, the scale S has a width (scale width) W and extends in a streak shape along the longitudinal direction (through plate direction) of the thick steel plate 2. The descaling failure occurs due to various factors such as movement of the plate surface 2a to a position (height) where high-pressure water does not reach due to flapping of the thick steel plate 2 in the plate, and insufficient water pressure. That is, the scale width W may be not constant, thick, or narrow. The scale width W may be as large as about 200 mm.

そこで、探針ヘッド6には、長手方向に一列に並ぶ6本の探針5a,5b,5c,5d,5e,5fが、幅方向に20列設けられている。全120本の探針5が、長手方向間隔d、かつ幅方向間隔gに配置されている。これにより、板表面2aの所定面積に対して120本の探針5を同時に接触させられる。   Therefore, the probe head 6 is provided with 20 rows of six probes 5a, 5b, 5c, 5d, 5e, and 5f arranged in a line in the longitudinal direction in the width direction. All 120 probes 5 are arranged at a distance d in the longitudinal direction and a distance g in the width direction. Thereby, 120 probes 5 can be simultaneously brought into contact with a predetermined area of the plate surface 2a.

加えて、その6本の探針5a,5b,5c,5d,5e,5fによって一つのチャンネルChを形成する。つまり、探針ヘッド6には、全20チャンネルCh1〜Ch20が形成されており、チャンネル同士が幅方向間隔gに配列されている。要は、判定装置1は、いずれかのチャンネルChが筋状のスケールSに接触するとともに、その長手方向に延びるスケールSに対して、一つのチャンネルChに含まれる6本の探針5a,5b,5c,5d,5e,5f全てが接触するように構成されている。   In addition, the six probes 5a, 5b, 5c, 5d, 5e, and 5f form one channel Ch. That is, all 20 channels Ch1 to Ch20 are formed in the probe head 6, and the channels are arranged at a gap g in the width direction. In short, the determination device 1 is configured such that any one of the channels Ch contacts the streak scale S and the six probes 5a and 5b included in one channel Ch with respect to the scale S extending in the longitudinal direction thereof. , 5c, 5d, 5e, and 5f are in contact with each other.

例えば、長手方向間隔dを5mm、幅方向間隔gを4mmに設定できる。特に、幅方向間隔gは、判定装置1によって検出したい有害なスケール幅Wの半分以下の大きさに設定される。仮に検出したい有害なスケール幅Wを10mmとすると、幅方向間隔gは5mm以下に設定されればよい。実際にそのような有害なスケールSが生じた場合、幅方向で隣り合う二つのチャンネルChがそのスケールSに触れることになる。この場合の判定装置1で一度に計測できる板表面2aの所定面積は、長手方向間隔d(=5mm)×5となる長さ25mm、かつ幅方向間隔g(=4mm)×19となる幅76mmの四角形状となる。   For example, the longitudinal interval d can be set to 5 mm and the width interval g can be set to 4 mm. In particular, the width direction interval g is set to a size equal to or less than half of the harmful scale width W to be detected by the determination device 1. Assuming that the harmful scale width W desired to be detected is 10 mm, the width direction interval g may be set to 5 mm or less. When such a harmful scale S actually occurs, two channels Ch adjacent in the width direction touch the scale S. In this case, the predetermined area of the plate surface 2a that can be measured at one time by the determination apparatus 1 is 25 mm in length in the longitudinal direction d (= 5 mm) × 5 and 76 mm in width in the width direction g (= 4 mm) × 19. It becomes a square shape.

なお、図示しないが探針5にはスプリング機能が設けられている。各探針5は、スプリングの弾性力によって、その先端部が探針ヘッド6の対向面から5mm程度突出している。そして、対向面が板表面2aに接触するように探針ヘッド6を厚鋼板2に押し当てることで各スプリングが縮むため、全ての探針5について先端部を確実に板表面2aに接触させられる。さらに、探針ヘッド6の対向面を板表面2aに押し当てる方法は手動、自動のどちらでもよい。手動の場合、探針ヘッド6には棒(図示せず)などの把持部が設けられている。そして、目視検査においてスケールSと疑わしいものを発見した際、厚鋼板2の走行を停止させ、探針ヘッド6の把持部を掴んで、そのスケールSと疑わしきもの(無害な疑似模様を含む)が探針ヘッド6の幅方向中心に位置するようにして対向面を板表面2aに押し当てる。また、自動の場合、探針ヘッド6をサーボモータなどにより、スケールSと疑わしいものが直下に位置するようにライン内を横行させ、下降させることで対向面を板表面2aに押し当てる。その対向面にリミッタスイッチを取り付けることで、厚鋼板2に接触したことを検知し自動降下を停止させた後に、電気抵抗値Rを測定してもよい。厚鋼板2の温度が200℃を超えるような場合に人が近づくのは危険であるため自動の場合は安全性が高い。   Although not shown, the probe 5 has a spring function. The tip of each probe 5 protrudes about 5 mm from the opposing surface of the probe head 6 by the elastic force of the spring. Since each spring contracts by pressing the probe head 6 against the thick steel plate 2 so that the opposing surface is in contact with the plate surface 2a, the tips of all the probes 5 can be brought into contact with the plate surface 2a with certainty. . Furthermore, the method of pressing the facing surface of the probe head 6 against the plate surface 2a may be either manual or automatic. In the case of manual operation, the probe head 6 is provided with a gripping portion such as a rod (not shown). And when a suspicious thing with scale S is discovered in the visual inspection, the traveling of the thick steel plate 2 is stopped, the gripping part of the probe head 6 is grasped, and the suspicious thing with the scale S (including a harmless pseudo pattern). The opposing surface is pressed against the plate surface 2a so as to be positioned at the center of the probe head 6 in the width direction. In the case of automatic operation, the probe head 6 is moved by a servo motor or the like so that the suspicious scale S is located directly below the line, and lowered to press the opposing surface against the plate surface 2a. The electrical resistance value R may be measured after detecting that the steel plate 2 has been contacted by stopping the automatic lowering by attaching a limiter switch to the facing surface. Since it is dangerous for people to approach when the temperature of the thick steel plate 2 exceeds 200 ° C., safety is high in the case of automatic.

次に、図4を参照して、厚鋼板2の電気抵抗値Rを測定するための電気回路(測定用回路)について説明する。図4(a)は、図3の矢印A方向から探針ヘッド6を見た場合の側面図であり、図4(b)は、図3の矢印B方向から探針ヘッド6を見た場合の正面図である。   Next, an electric circuit (measurement circuit) for measuring the electric resistance value R of the thick steel plate 2 will be described with reference to FIG. 4A is a side view when the probe head 6 is viewed from the direction of arrow A in FIG. 3, and FIG. 4B is a view when the probe head 6 is viewed from the direction of arrow B in FIG. FIG.

図4(a)に示す例では、第1チャンネルCh1における6本の探針5a,5b,5c,5d,5e,5fを含む二端子法の測定用回路が形成されている。判定装置1では、一本の探針5が、リード線4を介して電流源7および電圧計8に接続されて、通電用探針かつ電圧測定用探針となる。そして、測定装置3に設けられているマルチプレクサ9により、第1チャンネルCh1を含む回路が電流源7および電圧計8に電気的に接続されて測定用回路を形成している。   In the example shown in FIG. 4 (a), a two-terminal measurement circuit including six probes 5a, 5b, 5c, 5d, 5e, and 5f in the first channel Ch1 is formed. In the determination apparatus 1, a single probe 5 is connected to a current source 7 and a voltmeter 8 through a lead wire 4 to serve as a current-carrying probe and a voltage measuring probe. A circuit including the first channel Ch1 is electrically connected to the current source 7 and the voltmeter 8 by the multiplexer 9 provided in the measuring device 3 to form a measuring circuit.

その測定用回路において、電流源7から流れる電流Iは、上流側リード線4aから第1探針5a,第2探針5b,第3探針5cの三本を介して厚鋼板2に流れる。そして、その通電された厚鋼板2から第4探針5d,第5探針5e,第6探針5fの三本を介して下流側リード線4bへ電流が流れて電流源7へ至る。そして、電圧計8は、第1から第3探針5a,5b,5cと、第4から第6探針5d,5e,5fとの間の電圧値Vを計測する。   In the measurement circuit, the current I flowing from the current source 7 flows from the upstream lead wire 4a to the thick steel plate 2 through the first probe 5a, the second probe 5b, and the third probe 5c. Then, a current flows from the energized thick steel plate 2 to the downstream lead wire 4b through the fourth probe 5d, the fifth probe 5e, and the sixth probe 5f and reaches the current source 7. The voltmeter 8 measures a voltage value V between the first to third probes 5a, 5b, and 5c and the fourth to sixth probes 5d, 5e, and 5f.

その上流側となる第1から第3探針5a,5b,5cの三本は、上流側リード線4aによって電気的に結合されている。また、下流側となる第4から第6探針5d,5e,5fの三本は、下流側リード線4bよって電気的に結合されている。すなわち、この測定用回路では、電流源7の上流側および下流側で厚鋼板2に接触する端子部分が枝分かれしており、その枝分かれ部分が一つのチャンネルChによって構成されている。   Three of the first to third probes 5a, 5b, 5c on the upstream side are electrically coupled by the upstream lead wire 4a. Further, the four fourth to sixth probes 5d, 5e, 5f on the downstream side are electrically coupled by the downstream lead wire 4b. That is, in this measurement circuit, the terminal portion that contacts the thick steel plate 2 is branched on the upstream side and the downstream side of the current source 7, and the branched portion is constituted by one channel Ch.

例えば、粉塵などの異物が板表面2a上にのって、たまたま探針5と厚鋼板2との接触箇所に位置する可能性がある。その異物によって探針5と厚鋼板2との間で電気抵抗値Rが増大するため、従来構成の二本の探針のみからなる二端子法では、その異物によって増大した電気抵抗値Rを検出することでスケール残りがあると誤判定してしまう。この判定装置1によれば、三本の探針5が電気的に結合されているので、例えば第2探針5bと厚鋼板2との間に異物が存在する場合でも、それ以外の第1探針5aおよび第3探針5cによって異物が存在しない箇所で厚鋼板2の電気抵抗値Rを計測できる。このように、判定装置1では、異物による誤判定を抑制し、スケールSの検出精度を向上できる。さらに、その従来構成では異物により誤判定した場合、探針と厚鋼板との接触箇所をずらして再度電気抵抗値Rを計測しなければならない。この判定装置1によれば、電気的に結合された三本の探針5が板表面2aの異なる箇所三点で接触しているので、一度の計測でスケールSを精度よく検出することができる。また、二端子法では四端子法に比べてリード線4の本数を削減できるため、判定装置1を簡便な構造に構成できる。   For example, there is a possibility that foreign matter such as dust is placed on the plate surface 2 a and happens to be located at the contact point between the probe 5 and the thick steel plate 2. Since the electrical resistance value R increases between the probe 5 and the thick steel plate 2 due to the foreign matter, the two-terminal method consisting of only two probes of the conventional configuration detects the electrical resistance value R increased by the foreign matter. By doing so, it is erroneously determined that there is a remaining scale. According to this determination apparatus 1, since the three probes 5 are electrically coupled, for example, even when foreign matter exists between the second probe 5b and the thick steel plate 2, the other first The electrical resistance value R of the thick steel plate 2 can be measured at a location where no foreign matter is present by the probe 5a and the third probe 5c. As described above, the determination device 1 can suppress erroneous determination due to foreign matter and improve the detection accuracy of the scale S. Furthermore, in the conventional configuration, when an erroneous determination is made due to foreign matter, the electrical resistance value R must be measured again by shifting the contact location between the probe and the thick steel plate. According to this determination apparatus 1, since the three electrically coupled probes 5 are in contact at three different points on the plate surface 2a, the scale S can be detected with a single measurement. . In addition, since the number of lead wires 4 can be reduced in the two-terminal method compared to the four-terminal method, the determination apparatus 1 can be configured in a simple structure.

図4(b)に示すように、判定装置1では、マルチプレクサ9により第1から第20チャンネルCh1〜Ch20までを逐次切り替えながら時分割処理を行い、チャンネルCh毎に電気抵抗値Rを算出する。   As shown in FIG. 4B, in the determination apparatus 1, time division processing is performed while sequentially switching the first to twentieth channels Ch1 to Ch20 by the multiplexer 9, and the electrical resistance value R is calculated for each channel Ch.

図4(b)に示す例では、マルチプレクサ9により、第1チャンネルCh1を含む回路が測定用回路となる。この場合、第1チャンネルCh1以外の回路、例えば第2チャンネルCh2を含む回路や、第20チャンネルCh20を含む回路などは、電流源7(図4(b)には示さず)からは電気的に遮断されている。   In the example shown in FIG. 4B, the circuit including the first channel Ch <b> 1 becomes a measurement circuit by the multiplexer 9. In this case, circuits other than the first channel Ch1, such as a circuit including the second channel Ch2 and a circuit including the twentieth channel Ch20, are electrically connected from the current source 7 (not shown in FIG. 4B). Blocked.

例えば、従来通り目視検査によってスケールSを発見する方法では、スケールSを発見後に板表面2aに物差しを当ててスケール幅Wを計測することで、製品仕様に対して厚鋼板2の性能を低下させる有害なスケール幅Wよりも大きいことを判定していた。その目視検査が、仮に厚鋼板2を所定製品寸法値にせん断した以降の工程であっても、板表面2aの温度は200℃を超える場合があるため、安全性を考慮する必要がある。そこで、判定装置1によれば、幅方向間隔gで全20チャンネルCh1〜Ch20が横並びに設けられているので、スケールSの有無を判定でき、かつそのスケールSが有害となるスケール幅Wであることを判定できる。これにより、スケールSの検出工程を削減できるとともに、安全性を向上させることができる。   For example, in the conventional method for finding the scale S by visual inspection, the scale width W is measured by placing a scale on the plate surface 2a after the scale S is found, thereby reducing the performance of the thick steel plate 2 with respect to the product specifications. It was determined that it was larger than the harmful scale width W. Even if the visual inspection is a process after the thick steel plate 2 is sheared to a predetermined product dimension value, the temperature of the plate surface 2a may exceed 200 ° C., so safety needs to be considered. Therefore, according to the determination device 1, since all the 20 channels Ch1 to Ch20 are provided side by side at the width direction interval g, the presence or absence of the scale S can be determined, and the scale width W is harmful to the scale S. Can be determined. Thereby, the detection process of the scale S can be reduced, and safety can be improved.

次に、電子制御部10について詳述する。電子制御部10は、マイクロコンピュータを主体として構成され、入力されたデータおよび予め記憶しているデータに基づいて所定のプログラムに従って演算を実行するように構成されている。つまり、電子制御部10によって探針ヘッド6から入力されるデータに基づいて厚鋼板2の電気抵抗値Rを算出する。なお、電子制御部10は図示しない記憶装置とデータの送受信可能に接続されていてもよい。   Next, the electronic control unit 10 will be described in detail. The electronic control unit 10 is mainly composed of a microcomputer, and is configured to execute a calculation according to a predetermined program based on input data and data stored in advance. That is, the electrical resistance value R of the thick steel plate 2 is calculated based on data input from the probe head 6 by the electronic control unit 10. The electronic control unit 10 may be connected to a storage device (not shown) so as to be able to transmit and receive data.

電子制御部10は、電流値制御部11と、電気抵抗算出部12と、スケール残り判定部13と、時分割処理部14とを備えている。電流値制御部11は、電流源7から予め定められた所定電流値Iaの電流が流れるように制御する。電気抵抗算出部12は、所定電流値Iaと電圧計8により計測された電圧値Vとを用いて、チャンネルCh毎の電気抵抗値Rを算出する。スケール残り判定部13は、電気抵抗算出部12により算出された電気抵抗値Rが、予め定められた判定用の所定閾値αよりも大きい場合にスケール残りありとして不合格判定する。時分割処理部14は、マルチプレクサ9を制御し、時分割処理によりチャンネルCh毎の測定用回路を形成する。例えば第1チャンネルCh1から第2チャンネルCh2へ切り替わり、その後第2チャンネルCh2から第3チャンネルCh3へ切り替わるように、幅方向で隣り合うチャンネルChへと電気的な接続が切り替わる。要するに、時分割処理部14の制御により、電流値制御11ではチャンネル毎に時分割で所定電流値Iaの電流を探針5へ通電させることができる。   The electronic control unit 10 includes a current value control unit 11, an electrical resistance calculation unit 12, a remaining scale determination unit 13, and a time division processing unit 14. The current value control unit 11 performs control so that a current having a predetermined current value Ia flows from the current source 7. The electrical resistance calculation unit 12 calculates the electrical resistance value R for each channel Ch using the predetermined current value Ia and the voltage value V measured by the voltmeter 8. The remaining scale determination unit 13 determines that there is a remaining scale when the electrical resistance value R calculated by the electrical resistance calculation unit 12 is greater than a predetermined threshold value α for determination. The time division processing unit 14 controls the multiplexer 9 and forms a measurement circuit for each channel Ch by time division processing. For example, the electrical connection is switched to the adjacent channel Ch in the width direction so that the first channel Ch1 is switched to the second channel Ch2, and then the second channel Ch2 is switched to the third channel Ch3. In short, under the control of the time division processing unit 14, the current value control 11 can energize the probe 5 with a current having a predetermined current value Ia by time division for each channel.

次に、図1を参照して、判定装置1が実行するスケール残りの判定処理フローについて説明する。判定装置1は、複数のチャンネルChに対して、電子制御部10の制御により時分割にてチャンネルCh毎に所定電流値Iaを通電する(ステップS1)。例えば、所定電流値Iaは10μAに設定される。さらに、電圧計8よってチャンネルCh毎に探針5間の電圧値Vを計測し、その所定電流値Iaと電圧値Vとに基づいてチャンネルCh毎の電気抵抗値Rを算出する(ステップS2)。   Next, with reference to FIG. 1, the scale remaining determination process flow executed by the determination apparatus 1 will be described. The determination apparatus 1 energizes the plurality of channels Ch with a predetermined current value Ia for each channel Ch by time division under the control of the electronic control unit 10 (step S1). For example, the predetermined current value Ia is set to 10 μA. Further, the voltmeter 8 measures the voltage value V between the probes 5 for each channel Ch, and calculates the electrical resistance value R for each channel Ch based on the predetermined current value Ia and the voltage value V (step S2). .

判定装置1は、チャンネルCh毎の電気抵抗値Rが、予め定められた判定用の所定閾値αよりも大きいか否かを判断する(ステップS3)。この所定閾値αは、例えば500Ωに設定できる。ステップS3とは、スケールSの有無を判定するための処理手段である。   The determination apparatus 1 determines whether or not the electrical resistance value R for each channel Ch is larger than a predetermined threshold value α for determination (step S3). This predetermined threshold value α can be set to 500Ω, for example. Step S3 is processing means for determining the presence or absence of the scale S.

電気抵抗値Rが判定用の所定閾値α以下であることによりステップS3で否定的に判断した場合、この制御ルーチンは終了する。この場合、そのチャンネルChが触れている板表面2a部分にはスケールSがないと判定したことになる。   If the negative determination is made in step S3 because the electrical resistance value R is equal to or less than the predetermined threshold value α for determination, this control routine is terminated. In this case, it is determined that there is no scale S in the portion of the plate surface 2a touched by the channel Ch.

電気抵抗値Rが判定用の所定閾値αよりも大きいことによりステップS3で肯定的に判断した場合、判定装置1は、そのチャンネルChが触れている板表面2a部分にはスケールSがあるとして不合格判定する(ステップS4)。   If the electrical resistance value R is greater than the predetermined threshold value α for determination and the determination is positive in step S3, the determination device 1 determines that there is a scale S on the plate surface 2a portion touched by the channel Ch. A pass determination is made (step S4).

また、判定装置1は、幅方向で隣り合う二つのチャンネルCh,Chn+1に対し連続して不合格判定したか否かを判断する(ステップS5)。例えば、第2チャンネルCh2における電気抵抗値Rが所定閾値500Ωを超え、かつ第3チャンネルCh3における電気抵抗値Rが所定閾値500Ωを超えた場合に、ステップS5で否定的に判断する。このステップS5は、スケールSの幅が、幅方向で隣り合う二つのチャンネルCh,Chn+1に亘る大きさの有害なスケール幅Wであるか否かを判定するための処理手段である。 In addition, the determination device 1 determines whether or not the two channels Ch n and Ch n + 1 that are adjacent in the width direction have been successively determined to be rejected (step S5). For example, if the electrical resistance value R in the second channel Ch2 exceeds the predetermined threshold value 500Ω and the electrical resistance value R in the third channel Ch3 exceeds the predetermined threshold value 500Ω, a negative determination is made in step S5. This step S5 is a processing means for determining whether or not the width of the scale S is a harmful scale width W having a size over two channels Ch n and Ch n + 1 adjacent in the width direction.

例えば、有害なスケール幅Wを10mmとして、チャンネルCh同士の幅方向間隔gが4mmに設定されている場合、上述したステップS5で肯定的に判断されることにより、有害となるスケールSを確実に検出できる。判定装置1では、単にスケールSの有無を判定するだけではなく、有害なスケール幅Wについても判定することができる。   For example, when the harmful scale width W is set to 10 mm and the width direction gap g between the channels Ch is set to 4 mm, the harmful scale S can be reliably determined by making a positive determination in step S5 described above. It can be detected. The determination device 1 can determine not only the presence / absence of the scale S but also the harmful scale width W.

不合格判定が幅方向で隣り合う二つのチャンネルCh,Chn+1に対して不合格判定が連続しないことによりステップS5で否定的に判断した場合、この制御ルーチンは終了する。この場合には、厚鋼板2において、10mmを超える有害なスケール幅WのスケールSが板表面2aには存在しないことになる。 If the failure determination is negative in step S5 because the failure determination is not continuous for two channels Ch n and Ch n + 1 that are adjacent in the width direction, the control routine ends. In this case, in the thick steel plate 2, the scale S having a harmful scale width W exceeding 10 mm does not exist on the plate surface 2a.

不合格判定が幅方向で隣り合う二つのチャンネルCh,Chn+1に対して不合格判定が連続したことによりステップS5で肯定的に判断した場合、有害なスケール幅WのスケールSが厚鋼板2の板表面2aに存在していると判定する(ステップS6)。ステップS6では、スケール幅Wに対して不合格判定することになる。 When the failure determination is made positive in step S5 because the failure determination is continued for two channels Ch n and Ch n + 1 adjacent in the width direction, the scale S having a harmful scale width W is the thick steel plate 2. Is determined to be present on the plate surface 2a (step S6). In step S6, a failure determination is made for the scale width W.

なお、上述したステップS1からステップS4までは時分割により実行されてよく、チャンネルCh毎に不合格判定することができる。そのため、第1チャンネルCh1を含む測定用回路について不合格判定された結果を記憶手段に一時記憶し、その後、第2チャンネルCh2を含む測定用回路について不合格判定した場合に、記憶手段を参照してステップS5の判断を行うように構成されてもよい。   Note that steps S1 to S4 described above may be executed in a time-sharing manner, and a failure determination can be made for each channel Ch. Therefore, the result of the failure determination for the measurement circuit including the first channel Ch1 is temporarily stored in the storage means, and then the storage means is referred to when the determination for the measurement circuit including the second channel Ch2 is made as a failure determination. The determination in step S5 may be performed.

さらに、判定装置1は、上述したステップS4およびステップS6を報知するための報知部(図示せず)が設けられてもよい。上述したステップS5で肯定的に判断した場合に有害なスケール幅WのスケールSが検出された旨を識別可能な情報で、例えば音や光で、報知部から報知できる。さらに、上述したステップS3で否定的に判断した場合、報知部からスケールSが検出された旨を識別可能な情報で報知してもよい。   Furthermore, the determination apparatus 1 may be provided with a notification unit (not shown) for reporting the above-described steps S4 and S6. Information that can be used to identify that the scale S having a harmful scale width W has been detected when affirmative determination is made in step S5 described above, and can be notified from the notification unit, for example, with sound or light. Furthermore, when a negative determination is made in step S3 described above, information indicating that the scale S has been detected may be notified from the notification unit using identifiable information.

次に、図5,図6を参照して、二端子法によってスケールSの有無を判定可能な所定電流値Iaを調べるために行った試験の結果について説明する。図5は、その試験装置を示すモデル図である。図6は、横軸を電流の試験値Iex、縦軸を電気抵抗の測定値Rexとして試験結果を示す実線で表している線グラフである。その図6に示す実線は、各試験値Iexにおける測定値Rexを示す黒点を通過している。   Next, with reference to FIG. 5 and FIG. 6, the results of a test performed for examining the predetermined current value Ia that can determine the presence or absence of the scale S by the two-terminal method will be described. FIG. 5 is a model diagram showing the test apparatus. FIG. 6 is a line graph showing the test results with the horizontal axis representing the current test value Iex and the vertical axis representing the measured electrical resistance value Rex. The solid line shown in FIG. 6 passes through a black dot indicating the measured value Rex at each test value Iex.

試験用の厚鋼板2には、厚さ数μm、幅数mmのスケールSが板表面2aに故意に形成されている。図5に示すように、厚鋼板2を停止させた状態で、スケールSに対して一つのチャンネルCh(六本の探針5a〜5f)を接触させている。各探針5a〜5fの長手方向間隔dは5mmである。なお、その厚鋼板2の表面温度は200℃以下である。なお、図5に示す試験モデルは、上述した判定装置1と同様の構成を備えているため、その参照符号を引用して図5に記載してある。   In the thick steel plate 2 for testing, a scale S having a thickness of several μm and a width of several mm is intentionally formed on the plate surface 2a. As shown in FIG. 5, one channel Ch (six probes 5 a to 5 f) is brought into contact with the scale S while the thick steel plate 2 is stopped. A distance d between the probes 5a to 5f in the longitudinal direction is 5 mm. In addition, the surface temperature of the thick steel plate 2 is 200 degrees C or less. Since the test model shown in FIG. 5 has the same configuration as that of the determination apparatus 1 described above, the reference numerals are cited in FIG.

その試験方法として、0.001mA〜1000mAの試験範囲内で、電流源7から流れる試験電流を任意の試験値Iexに設定する。つまり、試験値Iexは、最小値0.001mA(1μA)から最大値1000mA(1A)までの任意の固定値に設定される。そして、電圧計8によって、各試験値Iexに対する測定値Rexを計測する。この場合、試験電流は、第1探針5a,第2探針5b,第3探針5cからスケールSおよび厚鋼板2を介して第4探針5d,第5探針5e,第6探針5fへ流れる。なお、周辺ノイズを受けない電流値として試験Iexの最小値を0.001mAに設定できる。   As the test method, the test current flowing from the current source 7 is set to an arbitrary test value Iex within the test range of 0.001 mA to 1000 mA. That is, the test value Iex is set to an arbitrary fixed value from the minimum value 0.001 mA (1 μA) to the maximum value 1000 mA (1A). And the measured value Rex with respect to each test value Iex is measured with the voltmeter 8. FIG. In this case, the test current is supplied from the first probe 5a, the second probe 5b, and the third probe 5c through the scale S and the thick steel plate 2 to the fourth probe 5d, the fifth probe 5e, and the sixth probe. It flows to 5f. Note that the minimum value of the test Iex can be set to 0.001 mA as a current value that does not receive ambient noise.

図6に示すように、試験値Iexが最小値0.001mAの場合、測定値Rexは約1400Ωとなり、最大値となった。試験値Iexが最大値1000mAの場合、測定値Rexは0Ωとなり、最小値となった。また、試験値Iexが100mA付近の場合、その測定値Rexはほぼゼロに等しくなり、試験値Iexが100mAを超えるとゼロになる。   As shown in FIG. 6, when the test value Iex is the minimum value 0.001 mA, the measured value Rex is about 1400Ω, which is the maximum value. When the test value Iex was the maximum value of 1000 mA, the measured value Rex was 0Ω, which was the minimum value. Further, when the test value Iex is near 100 mA, the measured value Rex is almost equal to zero, and becomes zero when the test value Iex exceeds 100 mA.

ここで、図6に黒点を結ぶ実線で示すグラフ形状、すなわち試験値Iexの変化に対する測定値Rexの変化について着目する。試験値Iexが増大すると、測定値Rexは減少する。これは、試験値Iexを大きくすると、スケールSの主成分であるマグネタイト(Fe)が還元現象を促進されてしまうことが要因として挙げられる。 Here, attention is paid to the graph shape shown by the solid line connecting the black dots in FIG. 6, that is, the change in the measured value Rex with respect to the change in the test value Iex. As the test value Iex increases, the measured value Rex decreases. This is because, as the test value Iex is increased, the reduction phenomenon of magnetite (Fe 3 O 4 ), which is the main component of the scale S, is promoted.

さらに、測定値Rexは、試験値Iexの変化に対して一定の変化を示さなかった。詳細には、試験値Iexが最小値0.001mAから0.1mA付近までの範囲では、測定値Rexは約1250〜1400Ωで緩やかに変化する。試験値Iexが0.1mAよりも大きくなると、測定値Rexは、試験値Iexが0.1mA以下の場合に比べて、急激に減少する。これは、試験値Iexが1mA付近になると、スケールSの還元現象が促進されることを予測できる。そして、試験値Iexが100mAを超えると、スケールSが存在しているにもかかわらず測定値Rexはゼロになる。要するに、過大電流をスケールSに通電すると、スケールSが還元されてしまうため、厚鋼板2とスケールSとの電気抵抗差が小さくなり、目的とする電気抵抗値Rの計測が困難になってしまう。   Further, the measured value Rex did not show a constant change with respect to the change of the test value Iex. Specifically, when the test value Iex is in the range from the minimum value 0.001 mA to around 0.1 mA, the measured value Rex changes slowly at about 1250 to 1400Ω. When the test value Iex becomes larger than 0.1 mA, the measured value Rex decreases more rapidly than when the test value Iex is 0.1 mA or less. It can be predicted that the reduction phenomenon of the scale S is promoted when the test value Iex is around 1 mA. When the test value Iex exceeds 100 mA, the measurement value Rex becomes zero despite the presence of the scale S. In short, if an excessive current is applied to the scale S, the scale S is reduced, so that the difference in electrical resistance between the thick steel plate 2 and the scale S becomes small, and it becomes difficult to measure the target electrical resistance value R. .

その試験結果から、判定装置1において、所定電流値Iaは、0.001m〜0.1mA(1μ〜100μA)の範囲内に設定できる。この範囲内の所定電流値Iaを電流源7から流せば、板表面2aにスケール残りがある場合に、その電気抵抗値Rが約1200〜1400Ωの範囲内となることが予測できる。つまり、その範囲内の所定電流値Iaとは、酸化物であるスケールSが還元することを抑制可能な電流値である。さらに、図6に示すように、測定値Rexが500Ω付近を超えると、測定値Rexの減少が緩やかになるため、上述した判定用の所定閾値αは、500Ω付近の値に設定できる。   From the test result, in the determination apparatus 1, the predetermined current value Ia can be set within a range of 0.001 m to 0.1 mA (1 μ to 100 μA). If a predetermined current value Ia within this range is supplied from the current source 7, it can be predicted that the electrical resistance value R will be within the range of about 1200 to 1400Ω when there is a scale residue on the plate surface 2a. That is, the predetermined current value Ia within the range is a current value that can suppress the reduction of the scale S that is an oxide. Furthermore, as shown in FIG. 6, when the measured value Rex exceeds about 500Ω, the decrease of the measured value Rex becomes gentle, so that the predetermined threshold value α for determination described above can be set to a value near 500Ω.

また二端子法は、四端子法に比べてリード線4の本数を削減できるが、探針5と厚鋼板2との間の接触抵抗やリード線4の電気抵抗による影響を受けてしまう。そのため、図6に示す試験結果から、例えば電流源7の通電電流を10μA、かつ不合格判定用の所定閾値αを500Ωに設定すれば、その接触抵抗やリード線抵抗による影響を考慮しなくても、二端子法によってスケールSの有無を精度よく検出可能になる。特に、複数チャンネルによって電気抵抗値Rを測定する場合に、二端子法は四端子法よりもリード線4の本数を削減できるため、判定装置1の構造が複雑化することや大型化することを抑制できる。   The two-terminal method can reduce the number of lead wires 4 compared to the four-terminal method, but is affected by the contact resistance between the probe 5 and the thick steel plate 2 and the electrical resistance of the lead wire 4. Therefore, from the test results shown in FIG. 6, for example, if the energizing current of the current source 7 is set to 10 μA and the predetermined threshold value α for failure determination is set to 500Ω, it is not necessary to consider the influence of the contact resistance and lead wire resistance In addition, the presence or absence of the scale S can be accurately detected by the two-terminal method. In particular, when the electrical resistance value R is measured by a plurality of channels, the two-terminal method can reduce the number of lead wires 4 compared to the four-terminal method, so that the structure of the determination device 1 is complicated and enlarged. Can be suppressed.

以上説明した通り、本実施形態における鋼板のスケール残り判定装置によれば、厚鋼板の表面に生じたスケール残りを、探針式の電気抵抗測定法によって精度よく検出することができる。また、探針式によって厚鋼板の電気抵抗値を測定する際、酸化物であるスケール残りで生じる還元現象を抑制する値の通電電流に制御されるため、スケール残りと厚鋼板との電気抵抗差が縮まることを抑制できる。これにより、厚さ数μm程度のスケール残りが厚鋼板上に存在することをその電気抵抗値に基づいて精度よく判定することが可能になる。   As described above, according to the steel sheet scale remaining determination device of the present embodiment, the scale remaining generated on the surface of the thick steel plate can be detected with high accuracy by a probe-type electrical resistance measurement method. In addition, when measuring the electrical resistance value of a thick steel plate by the probe method, the electrical current difference between the scale residue and the thick steel plate is controlled because the current is controlled to a value that suppresses the reduction phenomenon that occurs in the oxide scale residue. Can be reduced. This makes it possible to accurately determine that a scale residue having a thickness of about several μm exists on the thick steel plate based on the electrical resistance value.

また、探針と厚鋼板とが多点接触している状態で電気抵抗値を計測しているので、仮に一本の探針と厚鋼板の表面との間に異物が存在した場合でも、異物により増大した電気抵抗値により誤判定することを抑制できる。さらに、板表面の所定面積に対して一度の計測で、スケール残りの有無を判定できるとともに、厚鋼板の性能を低下させうる有害なスケール幅を判定することが可能になる。   In addition, since the electrical resistance value is measured in a state where the probe and the thick steel plate are in multipoint contact, even if there is a foreign material between one probe and the surface of the thick steel plate, It is possible to suppress erroneous determination due to the increased electrical resistance value. Furthermore, it is possible to determine the presence or absence of the remaining scale with a single measurement for a predetermined area of the plate surface, and to determine a harmful scale width that can degrade the performance of the thick steel plate.

なお、本発明に係る鋼板のスケール残り判定装置およびスケール残り判定方法は、上述した具体例に限定されず、本発明の目的を逸脱しない範囲で適宜変更が可能である。   Note that the remaining scale determination apparatus and the remaining scale determination method for a steel sheet according to the present invention are not limited to the specific examples described above, and can be appropriately changed without departing from the object of the present invention.

例えば、本発明では、電気的に結合される探針5の本数が三本に限定されず、二本以上であればいずれの本数であってもよい。   For example, in the present invention, the number of probes 5 that are electrically coupled is not limited to three, and may be any number as long as it is two or more.

また、本発明では、四端子法により鋼板のスケール残りを判定するように構成されてよい。その四端子法の判定装置1では、複数本の探針5が通電専用として電気的に結合されて電流源7に接続され、かつ複数本の探針5が電圧計測専用として電気的に結合されて電圧計8に接続される。四端子法では、二端子法に比べてリード線4の本数は増加するが、探針5を厚鋼板2との接触抵抗や、リード線4の電気抵抗による影響を受けない。そのため、四端子法に構成された判定装置1によれば、より高精度に電気抵抗値Rを測定することが可能である。   Moreover, in this invention, you may be comprised so that the scale remainder of a steel plate may be determined by the four terminal method. In the determination apparatus 1 of the four-terminal method, a plurality of probes 5 are electrically coupled exclusively for energization and connected to a current source 7, and a plurality of probes 5 are electrically coupled exclusively for voltage measurement. Connected to the voltmeter 8. In the four-terminal method, the number of lead wires 4 is increased as compared with the two-terminal method, but the probe 5 is not affected by the contact resistance with the thick steel plate 2 or the electrical resistance of the lead wire 4. Therefore, according to the determination apparatus 1 configured by the four-terminal method, it is possible to measure the electric resistance value R with higher accuracy.

さらに、探針ヘッド6の対向面と板表面2aとが接触せずに、探針5の先端部のみが板表面2aと接触するように構成されてもよい。例えば、各探針5がスプリング機能を有する場合、板表面2aから受ける荷重により探針5が探針ヘッド6の内部側へ移動しきっても、探針5の先端部は対向面から突出したままとなるように構成されてもよい。   Furthermore, the opposing surface of the probe head 6 and the plate surface 2a may not be in contact with each other, and only the tip of the probe 5 may be in contact with the plate surface 2a. For example, when each probe 5 has a spring function, even if the probe 5 has moved to the inside of the probe head 6 due to the load received from the plate surface 2a, the tip of the probe 5 remains protruding from the opposing surface. You may be comprised so that it may become.

加えて、上述した実施形態では、測定装置3と探針ヘッド6とが別体に構成されている例について説明したが、本発明では、探針ヘッド6の内部に測定装置3が内蔵されている一体構造に構成されてもよい。そして、上述した実施形態では処理対象を厚鋼板として説明したが、本発明は処理対象が鋼板であればよく、厚鋼板に限定されず、薄鋼板であってもよい。   In addition, in the above-described embodiment, the example in which the measuring device 3 and the probe head 6 are configured separately has been described. However, in the present invention, the measuring device 3 is built in the probe head 6. It may be configured as an integral structure. In the above-described embodiment, the processing target is described as a thick steel plate. However, the present invention is not limited to a thick steel plate, and may be a thin steel plate as long as the processing target is a steel plate.

1 鋼板のスケール残り判定装置
2 厚鋼板
3 測定装置
5 探針
6 探針ヘッド
S スケール
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Steel plate scale remaining judgment device 2 Thick steel plate 3 Measuring device 5 Probe 6 Probe head S Scale

Claims (10)

処理対象の鋼板の表面に接触している複数本の探針に、前記鋼板に形成されているスケールが還元することを抑制可能な所定電流値の電流を通電する電流値制御手段と、
前記探針間の電圧を計測し、かつその計測された電圧と前記所定電流値とを用いて前記鋼板の電気抵抗を計測する電気抵抗算出手段と、
前記電気抵抗算出手段によって計測された前記鋼板の電気抵抗値が、予め定められた所定閾値よりも大きい場合、前記鋼板にはスケール残りがあるとして不合格判定するスケール残り判定手段と
を備えていることを特徴とする鋼板のスケール残り判定装置。
Current value control means for applying a current of a predetermined current value capable of suppressing reduction of the scale formed on the steel plate to a plurality of probes in contact with the surface of the steel plate to be processed;
An electrical resistance calculation means for measuring a voltage between the probes, and measuring an electrical resistance of the steel sheet using the measured voltage and the predetermined current value;
When the electrical resistance value of the steel sheet measured by the electrical resistance calculating means is greater than a predetermined threshold value, the steel sheet includes scale remaining determining means for determining that the steel sheet has a scale remaining and fails. An apparatus for determining the remaining scale of a steel sheet.
前記複数本の探針は、前記鋼板の長手方向に沿って所定間隔で一列に配置されているチャンネルを形成し、
前記チャンネルでは、前記長手方向で隣り合う探針同士が電気的に結合されている
ことを特徴とする請求項1に記載の鋼板のスケール残り判定装置。
The plurality of probes form channels arranged in a row at predetermined intervals along the longitudinal direction of the steel plate,
The steel sheet scale remaining determination device according to claim 1, wherein in the channel, the probes adjacent in the longitudinal direction are electrically coupled to each other.
前記チャンネルは、前記鋼板の幅方向に所定間隔を空けて複数配列されており、
前記電流値制御手段は、前記チャンネル毎に時分割で前記所定電流値の電流を通電し、
前記電気抵抗算出手段は、前記電気抵抗値を前記チャンネル毎に計測し、
前記スケール残り判定手段は、前記電気抵抗値が前記所定閾値よりも大きい場合、前記チャンネル毎に不合格判定する
ことを特徴とする請求項2に記載の鋼板のスケール残り判定装置。
A plurality of the channels are arranged at predetermined intervals in the width direction of the steel plate,
The current value control means energizes the current of the predetermined current value in time division for each channel,
The electrical resistance calculation means measures the electrical resistance value for each channel,
The said scale remaining determination means is a scale remaining determination apparatus of the steel plate of Claim 2 which performs failure determination for every said channel, when the said electrical resistance value is larger than the said predetermined threshold value.
前記スケール残り判定手段は、前記幅方向で隣り合う前記二つのチャンネルに対していずれも不合格判定された場合、前記スケールの幅に対して不合格判定する
ことを特徴とする請求項3に記載の鋼板のスケール残り判定装置。
4. The scale remaining determination means, when both of the two adjacent channels in the width direction are determined to be unsuccessful, the scale remaining determination means makes a failure determination with respect to the scale width. Steel plate scale remaining judgment device.
前記探針は、前記鋼板の幅方向間隔が、不合格判定とするスケール幅の半分以下に設定されていることを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載の鋼板のスケール残り判定装置。   5. The scale remaining judgment device for a steel sheet according to claim 1, wherein the probe has a spacing in the width direction of the steel sheet set to half or less of a scale width to be judged as rejected. . 前記所定電流値は、1μ〜100μAの範囲内に含まれる値であることを特徴とする請求項1から5のいずれかに記載の鋼板のスケール残り判定装置。   6. The steel sheet scale remaining determination device according to claim 1, wherein the predetermined current value is a value included in a range of 1 μ to 100 μA. 処理対象の鋼板の表面に接触している複数本の探針に、前記鋼板に形成されているスケールが還元することを抑制可能な所定電流値の電流を通電する電流値制御ステップと、
前記探針間の電圧を計測し、かつその計測された電圧と前記所定電流値とを用いて鋼板の電気抵抗を計測する電気抵抗算出ステップと、
前記電気抵抗算出ステップによって計測された前記鋼板の電気抵抗値が、予め定められた所定閾値よりも大きい場合、前記鋼板にはスケール残りがあるとして不合格判定するスケール残り判定ステップと
を含むことを特徴とする鋼板のスケール残り判定方法。
A current value control step of energizing a plurality of probes in contact with the surface of the steel plate to be treated with a current of a predetermined current value capable of suppressing reduction of the scale formed on the steel plate; and
An electrical resistance calculation step of measuring a voltage between the probes and measuring an electrical resistance of a steel sheet using the measured voltage and the predetermined current value;
And a remaining scale determining step for determining that the steel sheet has a scale remaining when the electrical resistance value of the steel sheet measured by the electrical resistance calculating step is greater than a predetermined threshold value. A method for determining the remaining scale of a steel sheet.
前記電流値制御ステップは、前記複数本の探針を前記鋼板の長手方向に沿って所定間隔で一列に配置し、かつ長手方向で隣り合う探針同士を電気的に結合しているチャンネルが、前記幅方向に所定間隔を空けて複数配列されている複数チャンネルに対して、チャンネル毎に時分割で前記所定電流値の電流を通電するステップを含み、
前記電気抵抗算出ステップは、前記電気抵抗値を前記チャンネル毎に計測するステップを含み、
前記スケール残り判定ステップは、前記電気抵抗値が前記所定閾値よりも大きい場合、前記チャンネル毎に不合格判定するステップを含む
ことを特徴とする請求項7に記載の鋼板のスケール残り判定方法。
In the current value control step, the plurality of probes are arranged in a line at a predetermined interval along the longitudinal direction of the steel sheet, and a channel electrically connecting the adjacent probes in the longitudinal direction includes: Including a step of energizing the current of the predetermined current value in a time-sharing manner for each channel with respect to a plurality of channels arranged at a predetermined interval in the width direction,
The electrical resistance calculation step includes a step of measuring the electrical resistance value for each channel,
The method of determining a remaining scale of a steel sheet according to claim 7, wherein the remaining scale determining step includes a step of determining a failure for each channel when the electrical resistance value is greater than the predetermined threshold value.
前記スケール残り判定ステップは、前記幅方向で隣り合う前記二つのチャンネルに対していずれも不合格判定された場合、前記スケールの幅に対して不合格判定するステップを含むことを特徴とする請求項8に記載の鋼板のスケール残り判定方法。   The scale remaining determination step includes a step of determining a failure with respect to the width of the scale when both of the two channels adjacent in the width direction are determined to be failed. The method for determining the remaining scale of the steel sheet according to claim 8. 前記電流値制御ステップは、前記所定電流値を1μ〜100μAの範囲内に含まれる値に制御するステップを含むことを特徴とする請求項7から9のいずれかに記載の鋼板のスケール残り判定方法。   The method of determining a remaining scale of a steel sheet according to any one of claims 7 to 9, wherein the current value control step includes a step of controlling the predetermined current value to a value included in a range of 1 µ to 100 µA. .
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