金属板の温度測定装置における参照板の温度制御方法
【課題】本発明は、被測定金属板の幅が変化した際にも、被測定金属板の幅が変化した部分に対応する参照板の幅方向の部分の温度の変化（温度偏差）が軽減され、被測定金属板の温度測定誤差を小さくすることが可能な金属板の温度測定装置における参照板の温度制御方法を提供することを目的とする。
【解決手段】補助ヒータ１３を参照板２に沿って、参照板２と対向する最小幅Ｗｓｍｉｎの鋼板３の両端部よりそれぞれ外側であり、かつ、最大幅Ｗｓｍａｘの鋼板３の両端部よりそれぞれ内側の位置に対応するように設け、温度コントローラ１２の指示に基づき鋼板３の幅Ｗｓ（最小幅Ｗｓｍｉｎ〜最大幅Ｗｓｍａｘ）に応じた所定の電力を補助ヒータ１３に供給し、参照板２の温度分布が所定の温度分布となるように制御する。
【解決手段】補助ヒータ１３を参照板２に沿って、参照板２と対向する最小幅Ｗｓｍｉｎの鋼板３の両端部よりそれぞれ外側であり、かつ、最大幅Ｗｓｍａｘの鋼板３の両端部よりそれぞれ内側の位置に対応するように設け、温度コントローラ１２の指示に基づき鋼板３の幅Ｗｓ（最小幅Ｗｓｍｉｎ〜最大幅Ｗｓｍａｘ）に応じた所定の電力を補助ヒータ１３に供給し、参照板２の温度分布が所定の温度分布となるように制御する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば連続焼鈍設備や合金化溶融亜鉛メッキ設備に使用され、非接触にて金属板の温度を測定するための金属板の温度測定装置における参照板の温度制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
鋼板を連続熱処理する連続焼鈍設備や溶融メッキの後に合金化処理する合金化溶融亜鉛メッキ設備においては、多品種の鋼板は連続処理される。このため、品種ごとに異なる鋼板の機械的特性（強度や伸びなど）やメッキ特性（合金化度など）を安定化させるためには、加熱・冷却を伴う熱処理プロセス後の鋼板温度を目標温度に精度良く制御することが重要である。
【０００３】
これらの設備において連続的に搬送される鋼板の温度測定は、非接触による放射温度計を用いた測定が一般的である（例えば、特許文献１参照）。放射温度計を用いる場合、被測定対象物である鋼板の放射率の設定が必要である。ところが、鋼板の放射率は鋼種、表面性状など鋼板自体の物理性状の他、鋼板温度など種々の要因によって変動するため、このような変動に対応して鋼板の放射率を設定することは非常に困難である。この結果、鋼板温度の測定に誤差が生じやすく、鋼板温度を目標温度に精度良く制御できない問題があった。
【０００４】
そこで、上記のような鋼板の放射率変動の影響を極力排除した測定方法として、参照板と鋼板との間で交互に反射する回数がそれぞれで１または２回となる角度に鋼板に向けて放射温度計を設置することで、見かけ放射率が高くなるという知見に基づく測定方法が提案されている。
【０００５】
例えば、図６（ａ）に示すように、炉壁１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ、１１０ｄで囲まれた炉内に、温度コントローラ１６０を備えた幅Ｗｒの参照板１２０を幅Ｗｓの被測定鋼板１３０に対向させて設置してある。この温度コントローラ１６０には、被測定鋼板１３０の目標温度Ｔ０が入力され、温度コントローラ１６０の指示に従って電源１５０から参照板１２０の幅Ｗｒ方向の全面に渡って一様に配設されたヒータ１４０に電力が供給される。また、参照板１２０の温度Ｔ２は接触式温度計１７０で直接測定される。さらに、参照板１２０と被測定鋼板１３０との間で放射エネルギーが交互に反射する回数がそれぞれで１回または２回となる角度θに被測定鋼板１３０に向けて放射温度計１８０を設置する。このようにして、被測定鋼板１３０から放出される射度を放射温度計１８０で測定し、この射度と等価なエネルギーを放射する黒体の温度に換算して求めた温度を射度温度Ｔｇとする。前記参照板１２０の温度Ｔ２が被測定鋼板１３０の目標温度Ｔ０または被測定鋼板１３０の温度Ｔ１に近づくように温度コントローラ１６０にてヒータ１４０を制御するとともに、射度温度Ｔｇと参照板１２０の温度Ｔ２に基づき鋼板温度演算器１９０にて被測定鋼板１３０の温度Ｔ１を算出する鋼板の温度測定方法である（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平３−６７１３７号公報
【特許文献２】特許第４２１７２５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、図６（ａ）に示すように、バーナなどが設置されていない空送帯において、被測定鋼板１３０に対向しない炉壁側面１１０ｃや１１０ｄからは放熱があり、かつ、被測定鋼板１３０からの形態係数も小さい。したがって、炉壁側面１１０ｃや１１０ｄは、受熱量が小さく、被測定鋼板１３０に対向する炉壁上面１１０ａに比べて温度が低くなる。したがって、幅Ｗｒの参照板１２０を幅Ｗｓの被測定鋼板１３０に対向させて設置した場合、参照板１２０の幅Ｗｒ方向の全面に渡って一様に配設されたヒータ１４０で参照板１２０を加熱するだけでは、参照板１２０の幅Ｗｒ方向の両端部側の温度はどうしても低下してしまう。このような状態で、通板する被測定鋼板１３０の幅Ｗｓが変化すると、参照板１２０から被測定鋼板１３０以外（炉壁上面１１０ａ）を望む割合も変化し、参照板１２０の幅Ｗｒ方向の温度分布もさらに変化してしまう（図６（ｂ）参照）。このように、通板する被測定鋼板１３０の幅Ｗｓが変化すると、特に被測定鋼板１３０の幅Ｗｓが変化した部分に対応する参照板１２０の幅Ｗｒ方向の部分の温度がどうしても大きく変化（温度偏差が増大）してしまい、被測定鋼板１３０の温度Ｔ１を算出する誤差（すなわち、被測定鋼板１３０の温度測定誤差）が大きくなってしまうという問題点があった。
【０００８】
本発明の目的は、被測定金属板の幅が変化した際にも、被測定金属板の幅が変化した部分に対応する参照板の幅方向の部分の温度の変化（温度偏差）が軽減され、被測定金属板の温度測定誤差を小さくすることが可能な金属板の温度測定装置における参照板の温度制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この目的を達成するために、本発明の請求項１に記載の発明は、
幅Ｗが最小幅Ｗｍｉｎから最大幅Ｗｍａｘまで変化する被測定金属板に対向して設置された幅Ｗｒの参照板と、この参照板に沿って設けられた主ヒータと補助ヒータと、この主ヒータと補助ヒータをそれぞれ制御するための主温度制御装置と補助温度制御装置と、前記参照板の温度（以下、「参照板温度」という。）Ｔ２を直接測定する温度検出器と、前記被測定金属板と前記参照板のそれぞれから放射される放射エネルギーが前記参照板と前記被測定金属板との間で所定の回数反射される角度となるように前記被測定金属板に向けて設置され、この角度で前記被測定金属板から放出されるエネルギーが測定され、この測定されたエネルギーと等価なエネルギーを放射する黒体の温度に相当する等価温度Ｔｒに換算され出力するための放射温度計と、前記等価温度Ｔｒと前記参照板温度Ｔ２と前記被測定金属板の幅Ｗに基づいて前記被測定金属板の温度Ｔ１を算出する金属板温度補正演算回路と、を備えた金属板の温度測定装置における参照板の温度制御方法であって、前記主ヒータの幅は、前記参照板の幅Ｗｒに対応するように設定され、
前記補助ヒータは、前記参照板に沿って、前記参照板と対向する最小幅Ｗｍｉｎの前記被測定金属板の両端部よりそれぞれ外側の位置に対応するように設けられ、
前記被測定金属板の幅Ｗが変化した場合にも、前記参照板温度Ｔ２が前記被測定金属板の目標温度Ｔ０または前記被測定金属板の温度Ｔ１に近づくようにするために、
前記主温度制御装置の指示に基づき前記主ヒータに所定の電力を供給するとともに、
前記補助温度制御装置の指示に基づき前記被測定金属板の幅Ｗに応じた所定の電力を前記補助ヒータに供給し、前記参照板の温度分布が所定の温度分布となるように制御することを特徴とする金属板の温度測定装置における参照板の温度制御方法である。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、
前記補助ヒータは、前記参照板に沿って、前記参照板と対向する最小幅Ｗｍｉｎの前記被測定金属板の両端部よりそれぞれ外側であり、かつ、最大幅Ｗｍａｘの前記被測定金属板の両端部よりそれぞれ内側の位置に対応するように設けられたことを特徴とする。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、
前記主ヒータと対向する最大幅Ｗｍａｘの前記被測定金属板の両端部より外側の位置に対応する前記主ヒータの部分の温度が、前記主ヒータと対向する最大幅Ｗｍａｘの前記被測定金属板の両端部より内側の位置に対応する前記主ヒータの部分の温度より高温となるように構成されたことを特徴とする。
【００１２】
請求項４に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、
前記補助ヒータは、前記参照板に沿って、前記参照板と対向する最小幅Ｗｍｉｎの前記被測定金属板の両端部よりそれぞれαだけ外側に離れた位置からさらに外側の位置に対応するように設けられたことを特徴とする。
【００１３】
請求項５に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、
前記補助ヒータの温度は、前記参照板の幅Ｗｒ方向に対して外側の方が内側に比べて高温となるように構成されたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、前記主ヒータの幅は、前記参照板の幅Ｗｒに対応するように設定され、
前記補助ヒータは、前記参照板に沿って、前記参照板と対向する最小幅Ｗｍｉｎの前記被測定金属板の両端部よりそれぞれ外側の位置に対応するように設けられ、
前記被測定金属板の幅Ｗが変化した場合にも、前記参照板温度Ｔ２が前記被測定金属板の目標温度Ｔ０または前記被測定金属板の温度Ｔ１に近づくようにするために、
前記主温度制御装置の指示に基づき前記主ヒータに所定の電力を供給するとともに、
前記補助温度制御装置の指示に基づき前記被測定金属板の幅Ｗに応じた所定の電力を前記補助ヒータに供給し、前記参照板の温度分布が所定の温度分布となるように制御しているため、
被測定金属板の幅が変化した際にも、被測定金属板の幅が変化した部分に対応する参照板の幅方向の部分の温度の変化（温度偏差）が軽減され、被測定金属板の温度測定誤差を小さくすることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】実施形態１に係る鋼板の温度測定装置の概略構成を説明するためのものであり、（ａ）は通板方向断面および制御フロー図、（ｂ）ヒータ温度と参照板温度を説明するための説明図である。
【図２】実施形態２に係る鋼板の温度測定装置の概略構成を説明するためのものであり、（ａ）は通板方向断面および制御フロー図、（ｂ）ヒータ温度と参照板温度を説明するための説明図である。
【図３】実施形態３に係る鋼板の温度測定装置の概略構成を説明するためのものであり、（ａ）は通板方向断面および制御フロー図、（ｂ）ヒータ温度と参照板温度を説明するための説明図である。
【図４】実施形態３における補助ヒータ設置位置とその位置が参照板の温度に与える影響を説明するための説明図である。
【図５】実施形態４に係る鋼板の温度測定装置の概略構成を説明するためのものであり、（ａ）は通板方向断面および制御フロー図、（ｂ）ヒータ温度と参照板温度を説明するための説明図である。
【図６】従来の鋼板の温度測定装置の概略構成を説明するためのものであり、（ａ）は通板方向断面および制御フロー図、（ｂ）参照板温度を説明するための説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の一実施形態について、添付図面を参照しながら説明する。
【００１７】
〔実施形態１〕
図１は、実施形態１に係る鋼板の温度測定装置の概略構成を説明するためのものであり、（ａ）は通板方向断面および制御フロー図、（ｂ）ヒータ温度と参照板温度を説明するための説明図である。
【００１８】
図１（ａ）において、１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄは炉壁、２は幅Ｗｒの参照板、３は幅が最小幅Ｗｓｍｉｎから最大幅Ｗｓｍａｘまで変化する被測定金属板としての鋼板、４は参照板２に内蔵され、幅が参照板２の幅Ｗｒに対応するように設定された主ヒータ、５は主電源、６は主温度制御装置としての温度コントローラ、７は参照板２の温度Ｔ２を直接測定する温度検出器としての熱電対、８は参照板２と鋼板３との間（間隔ｈ）で放射エネルギーが交互に反射する回数がそれぞれで１回または２回となる角度θになるように鋼板３に向けて設置された放射温度計、１０は金属板温度補正演算回路としての鋼板温度補正演算回路、１１は補助電源、１２は補助温度制御装置としての温度コントローラ、１３は参照板２に沿って設けられた補助ヒータである。最小幅Ｗｓｍｉｎの鋼板３と最大幅Ｗｓｍａｘの鋼板３ともに参照板２に対向し、その間隔はともにｈであるが、図示の都合上、位置をずらして表示している。なお、参照板２の温度を測定する熱電対７は、参照板２に複数個設置し、各熱電対７の測定値を平均して参照板温度Ｔ２とすることが望ましい。なお、本実施形態においては、被測定金属板として鋼板を例に説明するため、最小幅Ｗｍｉｎと最大幅Ｗｍａｘの表記にあたって、鋼（Ｓｔｅｅｌ）であることを示すための「ｓ」を添え字として付与している。
【００１９】
炉壁１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄで囲まれた炉内に、温度コントローラ６を備えた幅Ｗｒの参照板２を幅が最小幅Ｗｓｍｉｎから最大幅Ｗｓｍａｘまで変化する鋼板３に対向させて設置してある。
【００２０】
補助ヒータ１３は、参照板２に沿って、参照板２と対向する最小幅Ｗｓｍｉｎの鋼板３の両端部よりそれぞれ外側であり、かつ、最大幅Ｗｓｍａｘの鋼板３の両端部よりそれぞれ内側の位置に対応するように設けられている。
【００２１】
温度コントローラ６には、鋼板３の目標温度Ｔ０が入力され、温度コントローラ６の指示に従って主電源５から参照板２の幅Ｗｒ方向の全面に渡って一様に配設された主ヒータ４に電力が供給される。さらに、鋼板３の幅Ｗｓに応じた所定の電力を温度コントローラ１２の指示に従って補助電源１１から補助ヒータ１３に供給するように構成されている。
【００２２】
また、鋼板３から放出される射度を放射温度計８で測定し、この射度と等価なエネルギーを放射する黒体の温度に換算して求めた温度を射度温度Ｔｇとする。
【００２３】
そして、鋼板３の幅Ｗｓが変化した場合にも、上記参照板温度Ｔ２が上記鋼板３の目標温度Ｔ０または後述する鋼板３の温度Ｔ１（図１参照）に近づくようにするために、温度コントローラ６の指示に基づき主ヒータ４に所定の電力を供給するとともに、温度コントローラ１２の指示に基づき鋼板３の幅Ｗｓ（最小幅Ｗｓｍｉｎ〜最大幅Ｗｓｍａｘ）に応じた所定の電力を補助ヒータ１３に供給し、参照板２の温度分布が所定の温度分布となるように制御する。
【００２４】
より詳細には、例えば、最小幅Ｗｓｍｉｎ＝６００ｍｍ、最大幅Ｗｓｍａｘ＝１２００ｍｍ、Ｗｒ＝２０００ｍｍ、鋼板３の目標温度Ｔ０＝８００℃、補助ヒータ１３を上述したような位置に設置した場合に、主ヒータ４と補助ヒータ１３の合成温度を鋼板３の幅Ｗｓに応じて図１（ｂ）の左半分側に発明例１（左右対称であるため左半分側のみを表示する）として示したように制御すると、同じく図１（ｂ）の左半分側に発明例１（左右対称であるため左半分側のみを表示する）として示したようにＷｓｍａｘの鋼板３の場合の参照板２の細部温度とＷｓｍｉｎの鋼板３の場合の参照板２の細部温度の各位置で比較した時の温度偏差は、図１（ｂ）の右半分側に示した従来例（図６参照に同じ）に比べて小さくなる（すなわち、参照板２の温度分布が所定の温度分布となるように制御される）。
【００２５】
このように、鋼板３の幅Ｗｓが変化した際にも、鋼板３の幅Ｗｓが変化した部分{（Ｗｓｍａｘ―Ｗｓｍｉｎ）／２}に対応する参照板２の幅Ｗｒ方向の部分の温度の変化（温度偏差）が軽減されるため、上記射度温度Ｔｇと上記参照板温度Ｔ２と鋼板３の幅Ｗｓに基づいて、鋼板温度補正演算回路１０内で下記式（１）により、鋼板３の温度Ｔ１の温度測定誤差が小さくなるように算出することができる。
Ｔ１≒Ｆ［Ｔｇ＋Ｋ（Ｔ２−Ｔｇ）］ ・・・式(1)
ここで、Ｆは鋼板３と参照板２との幾何学的関係により変動する形態係数であるが、鋼板３の幅Ｗｓに基づいて、１に近づくように補正されている。また、Ｋは、鋼板３および参照板２の放射率ε１、ε２のみの関数からなる補正係数である。このため、補正係数Ｋ自体は、鋼板３および参照板２の放射率変動の影響を受けることになるが、参照板２の温度を射度温度Ｔｇに近づくように（すなわち、参照板２の温度を鋼板３の目標温度Ｔ０または上述した鋼板３の温度Ｔ１に近づくように）制御するので、補正係数Ｋによる誤差が除外され高精度の鋼板温度の測定が可能となる。
【００２６】
〔実施形態２〕
図２は、実施形態２に係る鋼板の温度測定装置の概略構成を説明するためのものであり、（ａ）は通板方向断面および制御フロー図、（ｂ）ヒータ温度と参照板温度を説明するための説明図である。図２において、図１と同一の構成要素については、同一の番号を付与して詳細な説明は省略し、異なる部分についてのみ詳述する。
【００２７】
図２（ａ）において、２４は参照板２に内蔵され、幅が参照板２の幅Ｗｒに対応するように設定された主ヒータである。主ヒータ２４と対向する最大幅Ｗｓｍａｘの鋼板３の両端部より外側の位置に対応する主ヒータ２４の部分の温度が、主ヒータ２４と対向する最大幅Ｗｓｍａｘの鋼板３の両端部より内側の位置に対応する主ヒータ２４の部分の温度より高温となるように、主ヒータ２４の両端側はコイルが密に構成されている。
【００２８】
より詳細には、例えば、補助ヒータ１３を図１（ａ）と同じ位置に設置した場合に、主ヒータ２４と補助ヒータ１３の合成温度を鋼板３の幅Ｗｓに応じて図２（ｂ）の左半分側に発明例２（左右対称であるため左半分側のみを表示する）として示したように制御すると、同じく図２（ｂ）の左半分側に発明例２（左右対称であるため左半分側のみを表示する）として示したようにＷｓｍａｘの鋼板３の場合の参照板２の細部温度とＷｓｍｉｎの鋼板３の場合の参照板２の細部温度の各位置で比較した時の温度偏差は、図２（ｂ）の右半分側に示した従来例（図１（ｂ）に同じ）に比べて小さくなる（すなわち、参照板２の温度分布が所定の温度分布となるように制御される）。
【００２９】
したがって、実施形態１の場合と同様に、鋼板３の幅Ｗｓが変化した際にも、鋼板３の幅Ｗｓが変化した部分{（Ｗｓｍａｘ―Ｗｓｍｉｎ）／２}に対応する参照板２の幅Ｗｒ方向の部分の温度の変化（温度偏差）が軽減されるため、上記射度温度Ｔｇと上記参照板温度Ｔ２と鋼板３の幅Ｗｓに基づいて、鋼板温度補正演算回路１０内で上記式（１）により、鋼板３の温度Ｔ１の温度測定誤差が小さくなるように算出することができる。
【００３０】
〔実施形態３〕
図３は、実施形態３に係る鋼板の温度測定装置の概略構成を説明するためのものであり、（ａ）は通板方向断面および制御フロー図、（ｂ）ヒータ温度と参照板温度を説明するための説明図である。図３において、図１と同一の構成要素については、同一の番号を付与して詳細な説明は省略し、異なる部分についてのみ詳述する。
【００３１】
図３（ａ）において、２３は参照板２に沿って、参照板２と対向する最小幅Ｗｓｍｉｎの鋼板３の両端部よりそれぞれαだけ外側に離れた位置からさらに外側の位置（参照板２の幅Ｗｒ方向の両端部）に対応するように設けられた補助ヒータである。
【００３２】
主ヒータ４と上記補助ヒータ２３の合成温度を鋼板３の幅Ｗｓに応じて図３（ｂ）の左半分側に発明例３（左右対称であるため左半分側のみを表示する）として示したように制御すると、同じく図３（ｂ）の左半分側に発明例３（左右対称であるため左半分側のみを表示する）として示したようにＷｓｍａｘの鋼板３の場合の参照板２の細部温度とＷｓｍｉｎの鋼板３の場合の参照板２の細部温度の各位置で比較した時の温度偏差は、図３（ｂ）の右半分側に示した従来例（図１（ｂ）に同じ）に比べて小さくなる（すなわち、参照板２の温度分布が所定の温度分布となるように制御される）。
【００３３】
したがって、実施形態１、２の場合と同様に、鋼板３の幅Ｗｓが変化した際にも、鋼板３の幅Ｗｓが変化した部分{（Ｗｓｍａｘ―Ｗｓｍｉｎ）／２}に対応する参照板２の幅Ｗｒ方向の部分の温度の変化（温度偏差）が軽減されるため、上記射度温度Ｔｇと上記参照板温度Ｔ２と鋼板３の幅Ｗｓに基づいて、鋼板温度補正演算回路１０内で上記式（１）により、鋼板３の温度Ｔ１の温度測定誤差が小さくなるように算出することができる。
【００３４】
また、本実施形態において、補助ヒータ２３の設置位置とその位置が参照板２の温度に与える影響を考察した結果が図４である。図４において、横軸はＣ=（α／（鋼板３と参照板２との距離ｈ））、縦軸は参照板２への温度影響（比率）である。縦軸の参照板２への温度影響は、α＝０の場合の参照板２の温度を基準にした比率である。図４より、鋼板３の端部の直下の参照板２の面は、鋼板３の影響があるため、Ｗｓｍｉｎの鋼板３の端部から距離α離した位置から補助ヒータ２３を設置することが可能である。また、補助ヒータ２３をＷｓｍｉｎの鋼板３の端部から離しすぎて設置すると、参照板２に温度低下部分が発生するが、Ｃが４（すなわち、αがｈに対して４倍）以下であれば、参照板２の温度は基準に対して０．０１（すなわち、１％）以下の変化に収まる。したがって、補助ヒータ２３の設置位置は、Ｃが４以下となるαの位置に設置するのが好ましい。
【００３５】
〔実施形態４〕
図５は、実施形態４に係る鋼板の温度測定装置の概略構成を説明するためのものであり、（ａ）は通板方向断面および制御フロー図、（ｂ）ヒータ温度と参照板温度を説明するための説明図である。図５において、図１と同一の構成要素については、同一の番号を付与して詳細な説明は省略し、異なる部分についてのみ詳述する。
【００３６】
図５（ａ）において、３３は参照板２に沿って、参照板２と対向する最小幅Ｗｓｍｉｎの鋼板３の両端部よりそれぞれ外側の位置に対応するように設けられた補助ヒータである。この補助ヒータ３３の温度は、参照板２の幅Ｗｒ方向に対して外側の方が内側に比べて高温となるように、補助ヒータ３３の両端側はコイルが密に構成されている。
【００３７】
主ヒータ４と上記補助ヒータ３３の合成温度を鋼板３の幅Ｗｓに応じて図５（ｂ）の左半分側に発明例４（左右対称であるため左半分側のみを表示する）として示したように制御すると、同じく図５（ｂ）の左半分側に発明例４（左右対称であるため左半分側のみを表示する）として示したようにＷｓｍａｘの鋼板３の場合の参照板２の細部温度とＷｓｍｉｎの鋼板３の場合の参照板２の細部温度の各位置で比較した時の温度偏差は、図５（ｂ）の右半分側に示した従来例（図１（ｂ）に同じ）に比べて小さくなる（すなわち、参照板２の温度分布が所定の温度分布となるように制御される）。
【００３８】
したがって、実施形態１、２、３の場合と同様に、鋼板３の幅Ｗｓが変化した際にも、鋼板３の幅Ｗｓが変化した部分{（Ｗｓｍａｘ―Ｗｓｍｉｎ）／２}に対応する参照板２の幅Ｗｒ方向の部分の温度の変化（温度偏差）が軽減されるため、上記射度温度Ｔｇと上記参照板温度Ｔ２と鋼板３の幅Ｗｓに基づいて、鋼板温度補正演算回路１０内で上記式（１）により、鋼板３の温度Ｔ１の温度測定誤差が小さくなるように算出することができる。
【００３９】
なお、実施形態１〜４においては、被測定金属板として、鋼板を用いて説明したが、これに限定されるものではなく、広く金属板にて適応可能である。
【００４０】
また、実施形態１〜４においては、被測定金属板から放出されるエネルギーが測定され、この測定されたエネルギーと等価なエネルギーを放射する黒体の温度に相当する等価温度Ｔｒとして射度温度Ｔｇを例に説明したが、これに限定されるものではなく、多重反射エネルギーと等価なエネルギーを放射する黒体の温度に相当する等価温度を用いることも可能である。
【符号の説明】
【００４１】
１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ：炉壁
２：参照板
３：鋼板
４、２４：主ヒータ
５：主電源
６、１２：温度コントローラ
７：熱電対
８：放射温度計
１０：鋼板温度補正演算回路
１１：補助電源
１３、２３、３３：補助ヒータ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば連続焼鈍設備や合金化溶融亜鉛メッキ設備に使用され、非接触にて金属板の温度を測定するための金属板の温度測定装置における参照板の温度制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
鋼板を連続熱処理する連続焼鈍設備や溶融メッキの後に合金化処理する合金化溶融亜鉛メッキ設備においては、多品種の鋼板は連続処理される。このため、品種ごとに異なる鋼板の機械的特性（強度や伸びなど）やメッキ特性（合金化度など）を安定化させるためには、加熱・冷却を伴う熱処理プロセス後の鋼板温度を目標温度に精度良く制御することが重要である。
【０００３】
これらの設備において連続的に搬送される鋼板の温度測定は、非接触による放射温度計を用いた測定が一般的である（例えば、特許文献１参照）。放射温度計を用いる場合、被測定対象物である鋼板の放射率の設定が必要である。ところが、鋼板の放射率は鋼種、表面性状など鋼板自体の物理性状の他、鋼板温度など種々の要因によって変動するため、このような変動に対応して鋼板の放射率を設定することは非常に困難である。この結果、鋼板温度の測定に誤差が生じやすく、鋼板温度を目標温度に精度良く制御できない問題があった。
【０００４】
そこで、上記のような鋼板の放射率変動の影響を極力排除した測定方法として、参照板と鋼板との間で交互に反射する回数がそれぞれで１または２回となる角度に鋼板に向けて放射温度計を設置することで、見かけ放射率が高くなるという知見に基づく測定方法が提案されている。
【０００５】
例えば、図６（ａ）に示すように、炉壁１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ、１１０ｄで囲まれた炉内に、温度コントローラ１６０を備えた幅Ｗｒの参照板１２０を幅Ｗｓの被測定鋼板１３０に対向させて設置してある。この温度コントローラ１６０には、被測定鋼板１３０の目標温度Ｔ０が入力され、温度コントローラ１６０の指示に従って電源１５０から参照板１２０の幅Ｗｒ方向の全面に渡って一様に配設されたヒータ１４０に電力が供給される。また、参照板１２０の温度Ｔ２は接触式温度計１７０で直接測定される。さらに、参照板１２０と被測定鋼板１３０との間で放射エネルギーが交互に反射する回数がそれぞれで１回または２回となる角度θに被測定鋼板１３０に向けて放射温度計１８０を設置する。このようにして、被測定鋼板１３０から放出される射度を放射温度計１８０で測定し、この射度と等価なエネルギーを放射する黒体の温度に換算して求めた温度を射度温度Ｔｇとする。前記参照板１２０の温度Ｔ２が被測定鋼板１３０の目標温度Ｔ０または被測定鋼板１３０の温度Ｔ１に近づくように温度コントローラ１６０にてヒータ１４０を制御するとともに、射度温度Ｔｇと参照板１２０の温度Ｔ２に基づき鋼板温度演算器１９０にて被測定鋼板１３０の温度Ｔ１を算出する鋼板の温度測定方法である（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平３−６７１３７号公報
【特許文献２】特許第４２１７２５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、図６（ａ）に示すように、バーナなどが設置されていない空送帯において、被測定鋼板１３０に対向しない炉壁側面１１０ｃや１１０ｄからは放熱があり、かつ、被測定鋼板１３０からの形態係数も小さい。したがって、炉壁側面１１０ｃや１１０ｄは、受熱量が小さく、被測定鋼板１３０に対向する炉壁上面１１０ａに比べて温度が低くなる。したがって、幅Ｗｒの参照板１２０を幅Ｗｓの被測定鋼板１３０に対向させて設置した場合、参照板１２０の幅Ｗｒ方向の全面に渡って一様に配設されたヒータ１４０で参照板１２０を加熱するだけでは、参照板１２０の幅Ｗｒ方向の両端部側の温度はどうしても低下してしまう。このような状態で、通板する被測定鋼板１３０の幅Ｗｓが変化すると、参照板１２０から被測定鋼板１３０以外（炉壁上面１１０ａ）を望む割合も変化し、参照板１２０の幅Ｗｒ方向の温度分布もさらに変化してしまう（図６（ｂ）参照）。このように、通板する被測定鋼板１３０の幅Ｗｓが変化すると、特に被測定鋼板１３０の幅Ｗｓが変化した部分に対応する参照板１２０の幅Ｗｒ方向の部分の温度がどうしても大きく変化（温度偏差が増大）してしまい、被測定鋼板１３０の温度Ｔ１を算出する誤差（すなわち、被測定鋼板１３０の温度測定誤差）が大きくなってしまうという問題点があった。
【０００８】
本発明の目的は、被測定金属板の幅が変化した際にも、被測定金属板の幅が変化した部分に対応する参照板の幅方向の部分の温度の変化（温度偏差）が軽減され、被測定金属板の温度測定誤差を小さくすることが可能な金属板の温度測定装置における参照板の温度制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この目的を達成するために、本発明の請求項１に記載の発明は、
幅Ｗが最小幅Ｗｍｉｎから最大幅Ｗｍａｘまで変化する被測定金属板に対向して設置された幅Ｗｒの参照板と、この参照板に沿って設けられた主ヒータと補助ヒータと、この主ヒータと補助ヒータをそれぞれ制御するための主温度制御装置と補助温度制御装置と、前記参照板の温度（以下、「参照板温度」という。）Ｔ２を直接測定する温度検出器と、前記被測定金属板と前記参照板のそれぞれから放射される放射エネルギーが前記参照板と前記被測定金属板との間で所定の回数反射される角度となるように前記被測定金属板に向けて設置され、この角度で前記被測定金属板から放出されるエネルギーが測定され、この測定されたエネルギーと等価なエネルギーを放射する黒体の温度に相当する等価温度Ｔｒに換算され出力するための放射温度計と、前記等価温度Ｔｒと前記参照板温度Ｔ２と前記被測定金属板の幅Ｗに基づいて前記被測定金属板の温度Ｔ１を算出する金属板温度補正演算回路と、を備えた金属板の温度測定装置における参照板の温度制御方法であって、前記主ヒータの幅は、前記参照板の幅Ｗｒに対応するように設定され、
前記補助ヒータは、前記参照板に沿って、前記参照板と対向する最小幅Ｗｍｉｎの前記被測定金属板の両端部よりそれぞれ外側の位置に対応するように設けられ、
前記被測定金属板の幅Ｗが変化した場合にも、前記参照板温度Ｔ２が前記被測定金属板の目標温度Ｔ０または前記被測定金属板の温度Ｔ１に近づくようにするために、
前記主温度制御装置の指示に基づき前記主ヒータに所定の電力を供給するとともに、
前記補助温度制御装置の指示に基づき前記被測定金属板の幅Ｗに応じた所定の電力を前記補助ヒータに供給し、前記参照板の温度分布が所定の温度分布となるように制御することを特徴とする金属板の温度測定装置における参照板の温度制御方法である。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、
前記補助ヒータは、前記参照板に沿って、前記参照板と対向する最小幅Ｗｍｉｎの前記被測定金属板の両端部よりそれぞれ外側であり、かつ、最大幅Ｗｍａｘの前記被測定金属板の両端部よりそれぞれ内側の位置に対応するように設けられたことを特徴とする。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、
前記主ヒータと対向する最大幅Ｗｍａｘの前記被測定金属板の両端部より外側の位置に対応する前記主ヒータの部分の温度が、前記主ヒータと対向する最大幅Ｗｍａｘの前記被測定金属板の両端部より内側の位置に対応する前記主ヒータの部分の温度より高温となるように構成されたことを特徴とする。
【００１２】
請求項４に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、
前記補助ヒータは、前記参照板に沿って、前記参照板と対向する最小幅Ｗｍｉｎの前記被測定金属板の両端部よりそれぞれαだけ外側に離れた位置からさらに外側の位置に対応するように設けられたことを特徴とする。
【００１３】
請求項５に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、
前記補助ヒータの温度は、前記参照板の幅Ｗｒ方向に対して外側の方が内側に比べて高温となるように構成されたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、前記主ヒータの幅は、前記参照板の幅Ｗｒに対応するように設定され、
前記補助ヒータは、前記参照板に沿って、前記参照板と対向する最小幅Ｗｍｉｎの前記被測定金属板の両端部よりそれぞれ外側の位置に対応するように設けられ、
前記被測定金属板の幅Ｗが変化した場合にも、前記参照板温度Ｔ２が前記被測定金属板の目標温度Ｔ０または前記被測定金属板の温度Ｔ１に近づくようにするために、
前記主温度制御装置の指示に基づき前記主ヒータに所定の電力を供給するとともに、
前記補助温度制御装置の指示に基づき前記被測定金属板の幅Ｗに応じた所定の電力を前記補助ヒータに供給し、前記参照板の温度分布が所定の温度分布となるように制御しているため、
被測定金属板の幅が変化した際にも、被測定金属板の幅が変化した部分に対応する参照板の幅方向の部分の温度の変化（温度偏差）が軽減され、被測定金属板の温度測定誤差を小さくすることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】実施形態１に係る鋼板の温度測定装置の概略構成を説明するためのものであり、（ａ）は通板方向断面および制御フロー図、（ｂ）ヒータ温度と参照板温度を説明するための説明図である。
【図２】実施形態２に係る鋼板の温度測定装置の概略構成を説明するためのものであり、（ａ）は通板方向断面および制御フロー図、（ｂ）ヒータ温度と参照板温度を説明するための説明図である。
【図３】実施形態３に係る鋼板の温度測定装置の概略構成を説明するためのものであり、（ａ）は通板方向断面および制御フロー図、（ｂ）ヒータ温度と参照板温度を説明するための説明図である。
【図４】実施形態３における補助ヒータ設置位置とその位置が参照板の温度に与える影響を説明するための説明図である。
【図５】実施形態４に係る鋼板の温度測定装置の概略構成を説明するためのものであり、（ａ）は通板方向断面および制御フロー図、（ｂ）ヒータ温度と参照板温度を説明するための説明図である。
【図６】従来の鋼板の温度測定装置の概略構成を説明するためのものであり、（ａ）は通板方向断面および制御フロー図、（ｂ）参照板温度を説明するための説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の一実施形態について、添付図面を参照しながら説明する。
【００１７】
〔実施形態１〕
図１は、実施形態１に係る鋼板の温度測定装置の概略構成を説明するためのものであり、（ａ）は通板方向断面および制御フロー図、（ｂ）ヒータ温度と参照板温度を説明するための説明図である。
【００１８】
図１（ａ）において、１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄは炉壁、２は幅Ｗｒの参照板、３は幅が最小幅Ｗｓｍｉｎから最大幅Ｗｓｍａｘまで変化する被測定金属板としての鋼板、４は参照板２に内蔵され、幅が参照板２の幅Ｗｒに対応するように設定された主ヒータ、５は主電源、６は主温度制御装置としての温度コントローラ、７は参照板２の温度Ｔ２を直接測定する温度検出器としての熱電対、８は参照板２と鋼板３との間（間隔ｈ）で放射エネルギーが交互に反射する回数がそれぞれで１回または２回となる角度θになるように鋼板３に向けて設置された放射温度計、１０は金属板温度補正演算回路としての鋼板温度補正演算回路、１１は補助電源、１２は補助温度制御装置としての温度コントローラ、１３は参照板２に沿って設けられた補助ヒータである。最小幅Ｗｓｍｉｎの鋼板３と最大幅Ｗｓｍａｘの鋼板３ともに参照板２に対向し、その間隔はともにｈであるが、図示の都合上、位置をずらして表示している。なお、参照板２の温度を測定する熱電対７は、参照板２に複数個設置し、各熱電対７の測定値を平均して参照板温度Ｔ２とすることが望ましい。なお、本実施形態においては、被測定金属板として鋼板を例に説明するため、最小幅Ｗｍｉｎと最大幅Ｗｍａｘの表記にあたって、鋼（Ｓｔｅｅｌ）であることを示すための「ｓ」を添え字として付与している。
【００１９】
炉壁１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄで囲まれた炉内に、温度コントローラ６を備えた幅Ｗｒの参照板２を幅が最小幅Ｗｓｍｉｎから最大幅Ｗｓｍａｘまで変化する鋼板３に対向させて設置してある。
【００２０】
補助ヒータ１３は、参照板２に沿って、参照板２と対向する最小幅Ｗｓｍｉｎの鋼板３の両端部よりそれぞれ外側であり、かつ、最大幅Ｗｓｍａｘの鋼板３の両端部よりそれぞれ内側の位置に対応するように設けられている。
【００２１】
温度コントローラ６には、鋼板３の目標温度Ｔ０が入力され、温度コントローラ６の指示に従って主電源５から参照板２の幅Ｗｒ方向の全面に渡って一様に配設された主ヒータ４に電力が供給される。さらに、鋼板３の幅Ｗｓに応じた所定の電力を温度コントローラ１２の指示に従って補助電源１１から補助ヒータ１３に供給するように構成されている。
【００２２】
また、鋼板３から放出される射度を放射温度計８で測定し、この射度と等価なエネルギーを放射する黒体の温度に換算して求めた温度を射度温度Ｔｇとする。
【００２３】
そして、鋼板３の幅Ｗｓが変化した場合にも、上記参照板温度Ｔ２が上記鋼板３の目標温度Ｔ０または後述する鋼板３の温度Ｔ１（図１参照）に近づくようにするために、温度コントローラ６の指示に基づき主ヒータ４に所定の電力を供給するとともに、温度コントローラ１２の指示に基づき鋼板３の幅Ｗｓ（最小幅Ｗｓｍｉｎ〜最大幅Ｗｓｍａｘ）に応じた所定の電力を補助ヒータ１３に供給し、参照板２の温度分布が所定の温度分布となるように制御する。
【００２４】
より詳細には、例えば、最小幅Ｗｓｍｉｎ＝６００ｍｍ、最大幅Ｗｓｍａｘ＝１２００ｍｍ、Ｗｒ＝２０００ｍｍ、鋼板３の目標温度Ｔ０＝８００℃、補助ヒータ１３を上述したような位置に設置した場合に、主ヒータ４と補助ヒータ１３の合成温度を鋼板３の幅Ｗｓに応じて図１（ｂ）の左半分側に発明例１（左右対称であるため左半分側のみを表示する）として示したように制御すると、同じく図１（ｂ）の左半分側に発明例１（左右対称であるため左半分側のみを表示する）として示したようにＷｓｍａｘの鋼板３の場合の参照板２の細部温度とＷｓｍｉｎの鋼板３の場合の参照板２の細部温度の各位置で比較した時の温度偏差は、図１（ｂ）の右半分側に示した従来例（図６参照に同じ）に比べて小さくなる（すなわち、参照板２の温度分布が所定の温度分布となるように制御される）。
【００２５】
このように、鋼板３の幅Ｗｓが変化した際にも、鋼板３の幅Ｗｓが変化した部分{（Ｗｓｍａｘ―Ｗｓｍｉｎ）／２}に対応する参照板２の幅Ｗｒ方向の部分の温度の変化（温度偏差）が軽減されるため、上記射度温度Ｔｇと上記参照板温度Ｔ２と鋼板３の幅Ｗｓに基づいて、鋼板温度補正演算回路１０内で下記式（１）により、鋼板３の温度Ｔ１の温度測定誤差が小さくなるように算出することができる。
Ｔ１≒Ｆ［Ｔｇ＋Ｋ（Ｔ２−Ｔｇ）］ ・・・式(1)
ここで、Ｆは鋼板３と参照板２との幾何学的関係により変動する形態係数であるが、鋼板３の幅Ｗｓに基づいて、１に近づくように補正されている。また、Ｋは、鋼板３および参照板２の放射率ε１、ε２のみの関数からなる補正係数である。このため、補正係数Ｋ自体は、鋼板３および参照板２の放射率変動の影響を受けることになるが、参照板２の温度を射度温度Ｔｇに近づくように（すなわち、参照板２の温度を鋼板３の目標温度Ｔ０または上述した鋼板３の温度Ｔ１に近づくように）制御するので、補正係数Ｋによる誤差が除外され高精度の鋼板温度の測定が可能となる。
【００２６】
〔実施形態２〕
図２は、実施形態２に係る鋼板の温度測定装置の概略構成を説明するためのものであり、（ａ）は通板方向断面および制御フロー図、（ｂ）ヒータ温度と参照板温度を説明するための説明図である。図２において、図１と同一の構成要素については、同一の番号を付与して詳細な説明は省略し、異なる部分についてのみ詳述する。
【００２７】
図２（ａ）において、２４は参照板２に内蔵され、幅が参照板２の幅Ｗｒに対応するように設定された主ヒータである。主ヒータ２４と対向する最大幅Ｗｓｍａｘの鋼板３の両端部より外側の位置に対応する主ヒータ２４の部分の温度が、主ヒータ２４と対向する最大幅Ｗｓｍａｘの鋼板３の両端部より内側の位置に対応する主ヒータ２４の部分の温度より高温となるように、主ヒータ２４の両端側はコイルが密に構成されている。
【００２８】
より詳細には、例えば、補助ヒータ１３を図１（ａ）と同じ位置に設置した場合に、主ヒータ２４と補助ヒータ１３の合成温度を鋼板３の幅Ｗｓに応じて図２（ｂ）の左半分側に発明例２（左右対称であるため左半分側のみを表示する）として示したように制御すると、同じく図２（ｂ）の左半分側に発明例２（左右対称であるため左半分側のみを表示する）として示したようにＷｓｍａｘの鋼板３の場合の参照板２の細部温度とＷｓｍｉｎの鋼板３の場合の参照板２の細部温度の各位置で比較した時の温度偏差は、図２（ｂ）の右半分側に示した従来例（図１（ｂ）に同じ）に比べて小さくなる（すなわち、参照板２の温度分布が所定の温度分布となるように制御される）。
【００２９】
したがって、実施形態１の場合と同様に、鋼板３の幅Ｗｓが変化した際にも、鋼板３の幅Ｗｓが変化した部分{（Ｗｓｍａｘ―Ｗｓｍｉｎ）／２}に対応する参照板２の幅Ｗｒ方向の部分の温度の変化（温度偏差）が軽減されるため、上記射度温度Ｔｇと上記参照板温度Ｔ２と鋼板３の幅Ｗｓに基づいて、鋼板温度補正演算回路１０内で上記式（１）により、鋼板３の温度Ｔ１の温度測定誤差が小さくなるように算出することができる。
【００３０】
〔実施形態３〕
図３は、実施形態３に係る鋼板の温度測定装置の概略構成を説明するためのものであり、（ａ）は通板方向断面および制御フロー図、（ｂ）ヒータ温度と参照板温度を説明するための説明図である。図３において、図１と同一の構成要素については、同一の番号を付与して詳細な説明は省略し、異なる部分についてのみ詳述する。
【００３１】
図３（ａ）において、２３は参照板２に沿って、参照板２と対向する最小幅Ｗｓｍｉｎの鋼板３の両端部よりそれぞれαだけ外側に離れた位置からさらに外側の位置（参照板２の幅Ｗｒ方向の両端部）に対応するように設けられた補助ヒータである。
【００３２】
主ヒータ４と上記補助ヒータ２３の合成温度を鋼板３の幅Ｗｓに応じて図３（ｂ）の左半分側に発明例３（左右対称であるため左半分側のみを表示する）として示したように制御すると、同じく図３（ｂ）の左半分側に発明例３（左右対称であるため左半分側のみを表示する）として示したようにＷｓｍａｘの鋼板３の場合の参照板２の細部温度とＷｓｍｉｎの鋼板３の場合の参照板２の細部温度の各位置で比較した時の温度偏差は、図３（ｂ）の右半分側に示した従来例（図１（ｂ）に同じ）に比べて小さくなる（すなわち、参照板２の温度分布が所定の温度分布となるように制御される）。
【００３３】
したがって、実施形態１、２の場合と同様に、鋼板３の幅Ｗｓが変化した際にも、鋼板３の幅Ｗｓが変化した部分{（Ｗｓｍａｘ―Ｗｓｍｉｎ）／２}に対応する参照板２の幅Ｗｒ方向の部分の温度の変化（温度偏差）が軽減されるため、上記射度温度Ｔｇと上記参照板温度Ｔ２と鋼板３の幅Ｗｓに基づいて、鋼板温度補正演算回路１０内で上記式（１）により、鋼板３の温度Ｔ１の温度測定誤差が小さくなるように算出することができる。
【００３４】
また、本実施形態において、補助ヒータ２３の設置位置とその位置が参照板２の温度に与える影響を考察した結果が図４である。図４において、横軸はＣ=（α／（鋼板３と参照板２との距離ｈ））、縦軸は参照板２への温度影響（比率）である。縦軸の参照板２への温度影響は、α＝０の場合の参照板２の温度を基準にした比率である。図４より、鋼板３の端部の直下の参照板２の面は、鋼板３の影響があるため、Ｗｓｍｉｎの鋼板３の端部から距離α離した位置から補助ヒータ２３を設置することが可能である。また、補助ヒータ２３をＷｓｍｉｎの鋼板３の端部から離しすぎて設置すると、参照板２に温度低下部分が発生するが、Ｃが４（すなわち、αがｈに対して４倍）以下であれば、参照板２の温度は基準に対して０．０１（すなわち、１％）以下の変化に収まる。したがって、補助ヒータ２３の設置位置は、Ｃが４以下となるαの位置に設置するのが好ましい。
【００３５】
〔実施形態４〕
図５は、実施形態４に係る鋼板の温度測定装置の概略構成を説明するためのものであり、（ａ）は通板方向断面および制御フロー図、（ｂ）ヒータ温度と参照板温度を説明するための説明図である。図５において、図１と同一の構成要素については、同一の番号を付与して詳細な説明は省略し、異なる部分についてのみ詳述する。
【００３６】
図５（ａ）において、３３は参照板２に沿って、参照板２と対向する最小幅Ｗｓｍｉｎの鋼板３の両端部よりそれぞれ外側の位置に対応するように設けられた補助ヒータである。この補助ヒータ３３の温度は、参照板２の幅Ｗｒ方向に対して外側の方が内側に比べて高温となるように、補助ヒータ３３の両端側はコイルが密に構成されている。
【００３７】
主ヒータ４と上記補助ヒータ３３の合成温度を鋼板３の幅Ｗｓに応じて図５（ｂ）の左半分側に発明例４（左右対称であるため左半分側のみを表示する）として示したように制御すると、同じく図５（ｂ）の左半分側に発明例４（左右対称であるため左半分側のみを表示する）として示したようにＷｓｍａｘの鋼板３の場合の参照板２の細部温度とＷｓｍｉｎの鋼板３の場合の参照板２の細部温度の各位置で比較した時の温度偏差は、図５（ｂ）の右半分側に示した従来例（図１（ｂ）に同じ）に比べて小さくなる（すなわち、参照板２の温度分布が所定の温度分布となるように制御される）。
【００３８】
したがって、実施形態１、２、３の場合と同様に、鋼板３の幅Ｗｓが変化した際にも、鋼板３の幅Ｗｓが変化した部分{（Ｗｓｍａｘ―Ｗｓｍｉｎ）／２}に対応する参照板２の幅Ｗｒ方向の部分の温度の変化（温度偏差）が軽減されるため、上記射度温度Ｔｇと上記参照板温度Ｔ２と鋼板３の幅Ｗｓに基づいて、鋼板温度補正演算回路１０内で上記式（１）により、鋼板３の温度Ｔ１の温度測定誤差が小さくなるように算出することができる。
【００３９】
なお、実施形態１〜４においては、被測定金属板として、鋼板を用いて説明したが、これに限定されるものではなく、広く金属板にて適応可能である。
【００４０】
また、実施形態１〜４においては、被測定金属板から放出されるエネルギーが測定され、この測定されたエネルギーと等価なエネルギーを放射する黒体の温度に相当する等価温度Ｔｒとして射度温度Ｔｇを例に説明したが、これに限定されるものではなく、多重反射エネルギーと等価なエネルギーを放射する黒体の温度に相当する等価温度を用いることも可能である。
【符号の説明】
【００４１】
１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ：炉壁
２：参照板
３：鋼板
４、２４：主ヒータ
５：主電源
６、１２：温度コントローラ
７：熱電対
８：放射温度計
１０：鋼板温度補正演算回路
１１：補助電源
１３、２３、３３：補助ヒータ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
幅Ｗが最小幅Ｗｍｉｎから最大幅Ｗｍａｘまで変化する被測定金属板に対向して設置された幅Ｗｒの参照板と、この参照板に沿って設けられた主ヒータと補助ヒータと、この主ヒータと補助ヒータをそれぞれ制御するための主温度制御装置と補助温度制御装置と、前記参照板の温度（以下、「参照板温度」という。）Ｔ２を直接測定する温度検出器と、前記被測定金属板と前記参照板のそれぞれから放射される放射エネルギーが前記参照板と前記被測定金属板との間で所定の回数反射される角度となるように前記被測定金属板に向けて設置され、この角度で前記被測定金属板から放出されるエネルギーが測定され、この測定されたエネルギーと等価なエネルギーを放射する黒体の温度に相当する等価温度Ｔｒに換算され出力するための放射温度計と、前記等価温度Ｔｒと前記参照板温度Ｔ２と前記被測定金属板の幅Ｗに基づいて前記被測定金属板の温度Ｔ１を算出する金属板温度補正演算回路と、を備えた金属板の温度測定装置における参照板の温度制御方法であって、前記主ヒータの幅は、前記参照板の幅Ｗｒに対応するように設定され、
前記補助ヒータは、前記参照板に沿って、前記参照板と対向する最小幅Ｗｍｉｎの前記被測定金属板の両端部よりそれぞれ外側の位置に対応するように設けられ、
前記被測定金属板の幅Ｗが変化した場合にも、前記参照板温度Ｔ２が前記被測定金属板の目標温度Ｔ０または前記被測定金属板の温度Ｔ１に近づくようにするために、
前記主温度制御装置の指示に基づき前記主ヒータに所定の電力を供給するとともに、
前記補助温度制御装置の指示に基づき前記被測定金属板の幅Ｗに応じた所定の電力を前記補助ヒータに供給し、前記参照板の温度分布が所定の温度分布となるように制御することを特徴とする金属板の温度測定装置における参照板の温度制御方法。
【請求項２】
前記補助ヒータは、前記参照板に沿って、前記参照板と対向する最小幅Ｗｍｉｎの前記被測定金属板の両端部よりそれぞれ外側であり、かつ、最大幅Ｗｍａｘの前記被測定金属板の両端部よりそれぞれ内側の位置に対応するように設けられたことを特徴とする請求項１に記載の金属板の温度測定装置における参照板の温度制御方法。
【請求項３】
前記主ヒータと対向する最大幅Ｗｍａｘの前記被測定金属板の両端部より外側の位置に対応する前記主ヒータの部分の温度が、前記主ヒータと対向する最大幅Ｗｍａｘの前記被測定金属板の両端部より内側の位置に対応する前記主ヒータの部分の温度より高温となるように構成されたことを特徴とする請求項２に記載の金属板の温度測定装置における参照板の温度制御方法。
【請求項４】
前記補助ヒータは、前記参照板に沿って、前記参照板と対向する最小幅Ｗｍｉｎの前記被測定金属板の両端部よりそれぞれαだけ外側に離れた位置からさらに外側の位置に対応するように設けられたことを特徴とする請求項１に記載の金属板の温度測定装置における参照板の温度制御方法。
【請求項５】
前記補助ヒータの温度は、前記参照板の幅Ｗｒ方向に対して外側の方が内側に比べて高温となるように構成されたことを特徴とする請求項１に記載の金属板の温度測定装置における参照板の温度制御方法。
【請求項１】
幅Ｗが最小幅Ｗｍｉｎから最大幅Ｗｍａｘまで変化する被測定金属板に対向して設置された幅Ｗｒの参照板と、この参照板に沿って設けられた主ヒータと補助ヒータと、この主ヒータと補助ヒータをそれぞれ制御するための主温度制御装置と補助温度制御装置と、前記参照板の温度（以下、「参照板温度」という。）Ｔ２を直接測定する温度検出器と、前記被測定金属板と前記参照板のそれぞれから放射される放射エネルギーが前記参照板と前記被測定金属板との間で所定の回数反射される角度となるように前記被測定金属板に向けて設置され、この角度で前記被測定金属板から放出されるエネルギーが測定され、この測定されたエネルギーと等価なエネルギーを放射する黒体の温度に相当する等価温度Ｔｒに換算され出力するための放射温度計と、前記等価温度Ｔｒと前記参照板温度Ｔ２と前記被測定金属板の幅Ｗに基づいて前記被測定金属板の温度Ｔ１を算出する金属板温度補正演算回路と、を備えた金属板の温度測定装置における参照板の温度制御方法であって、前記主ヒータの幅は、前記参照板の幅Ｗｒに対応するように設定され、
前記補助ヒータは、前記参照板に沿って、前記参照板と対向する最小幅Ｗｍｉｎの前記被測定金属板の両端部よりそれぞれ外側の位置に対応するように設けられ、
前記被測定金属板の幅Ｗが変化した場合にも、前記参照板温度Ｔ２が前記被測定金属板の目標温度Ｔ０または前記被測定金属板の温度Ｔ１に近づくようにするために、
前記主温度制御装置の指示に基づき前記主ヒータに所定の電力を供給するとともに、
前記補助温度制御装置の指示に基づき前記被測定金属板の幅Ｗに応じた所定の電力を前記補助ヒータに供給し、前記参照板の温度分布が所定の温度分布となるように制御することを特徴とする金属板の温度測定装置における参照板の温度制御方法。
【請求項２】
前記補助ヒータは、前記参照板に沿って、前記参照板と対向する最小幅Ｗｍｉｎの前記被測定金属板の両端部よりそれぞれ外側であり、かつ、最大幅Ｗｍａｘの前記被測定金属板の両端部よりそれぞれ内側の位置に対応するように設けられたことを特徴とする請求項１に記載の金属板の温度測定装置における参照板の温度制御方法。
【請求項３】
前記主ヒータと対向する最大幅Ｗｍａｘの前記被測定金属板の両端部より外側の位置に対応する前記主ヒータの部分の温度が、前記主ヒータと対向する最大幅Ｗｍａｘの前記被測定金属板の両端部より内側の位置に対応する前記主ヒータの部分の温度より高温となるように構成されたことを特徴とする請求項２に記載の金属板の温度測定装置における参照板の温度制御方法。
【請求項４】
前記補助ヒータは、前記参照板に沿って、前記参照板と対向する最小幅Ｗｍｉｎの前記被測定金属板の両端部よりそれぞれαだけ外側に離れた位置からさらに外側の位置に対応するように設けられたことを特徴とする請求項１に記載の金属板の温度測定装置における参照板の温度制御方法。
【請求項５】
前記補助ヒータの温度は、前記参照板の幅Ｗｒ方向に対して外側の方が内側に比べて高温となるように構成されたことを特徴とする請求項１に記載の金属板の温度測定装置における参照板の温度制御方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１１−２１４９７９（Ｐ２０１１−２１４９７９Ａ）
【公開日】平成２３年１０月２７日（２０１１．１０．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−８２９９５（Ｐ２０１０−８２９９５）
【出願日】平成２２年３月３１日（２０１０．３．３１）
【出願人】（０００００１１９９）株式会社神戸製鋼所 (5,860)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１０月２７日（２０１１．１０．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月３１日（２０１０．３．３１）
【出願人】（０００００１１９９）株式会社神戸製鋼所 (5,860)
【Ｆターム（参考）】
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