KR20080060850A - 도금강판의 표면 거칠기 측정 방법 - Google Patents

도금강판의 표면 거칠기 측정 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20080060850A
KR20080060850A KR1020060135439A KR20060135439A KR20080060850A KR 20080060850 A KR20080060850 A KR 20080060850A KR 1020060135439 A KR1020060135439 A KR 1020060135439A KR 20060135439 A KR20060135439 A KR 20060135439A KR 20080060850 A KR20080060850 A KR 20080060850A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
surface roughness
laser
light
average surface
value
Prior art date
Application number
KR1020060135439A
Other languages
English (en)
Inventor
전남수
홍문희
오기장
임충수
Original Assignee
주식회사 포스코
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 포스코 filed Critical 주식회사 포스코
Priority to KR1020060135439A priority Critical patent/KR20080060850A/ko
Publication of KR20080060850A publication Critical patent/KR20080060850A/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/30—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring roughness or irregularity of surfaces
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C2/00—Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor
    • C23C2/14—Removing excess of molten coatings; Controlling or regulating the coating thickness
    • C23C2/16—Removing excess of molten coatings; Controlling or regulating the coating thickness using fluids under pressure, e.g. air knives
    • C23C2/18—Removing excess of molten coatings from elongated material
    • C23C2/20—Strips; Plates
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/24—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring contours or curvatures
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/30—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring roughness or irregularity of surfaces
    • G01B11/303—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring roughness or irregularity of surfaces using photoelectric detection means

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)

Abstract

본 발명은, 도금 강판의 표면 거칠기 측정 방법에 관한 것으로서, 적외선 레이저를 이용하여 도금층의 반사도와 관계없이 도금강판의 평균 거칠기를 산출하고, 가시광선 레이저를 이용하여 주파수 성분(PPI : Peaks Per Inch)을 동시에 산출함으로써 도금층의 반사도 변화에 관계없이 안정적으로 표면 거칠기를 측정 및 관리할 수 있으며, 도금 강판의 표면 거칠기를 조업중에 실시간으로 관리하도록 하여 강판의 표면 거칠기 품질을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
도금강판, 표면 거칠기 측정, 평균표면 거칠기, PPI(Peaks Per Inch), 적외선 레이저, 가시광선 레이저, 선형 배열 CCD 감지기, 반사광 분포.

Description

도금강판의 표면 거칠기 측정 방법{METHOD FOR MEASURING SURFACE ROUGHNESS OF COATED STEEL}
도 1은 종래의 냉연강판의 표면 거칠기 측적용 광학계를 도시한 구성도,
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 표면 거칠기 장치에서 도금강판의 평균표면 거칠기를 산출하기 위한 반사광 분포를 측정하는 광학계의 일예를 도시한 구성도,
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 표면 거칠기 장치에서 도금강판의 PPI를 산출하기 위한 반사광 분포를 측정하는 광학계의 일예를 구성도,
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 도금강판의 평균표면 거칠기와 PPI를 동시에 산출하기 위한 각 반사광 분포를 측정하는 광학계의 일예를 도시한 구성도.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 표면 거칠기 장치에서 도금강판의 평균표면 거칠기 및 PPI를 산출하기 위한 내부 프로세서 구조를 도시한 구성도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
10 : 적외선 레이저 20 : 빛살 가리개
30, 80 : 적외선 감지기 40, 60 : 적외선 거울
50 : 도금강판 70 : 렌즈
110 : 적외선 레이저 120 : 적외선 거울
130 : 선형 배열 CCD 감지기 140 : 평균표면 거칠기 값 산출부
210 : 가시광선 레이저 220 : 빛살 가리개
230 : 선형 배열 CCD 감지기 240 : PPI 값 산출부
본 발명은 도금강판의 표면 거칠기 측정 방법에 관한 것으로서, 특히 적외선 산란광 분포를 이용하여 도금 강판의 평균표면 거칠기 및 주파수 성분(PPI : Peaks Per Inch)을 산출하여 도금층의 특성과 관계없이 안정적으로 표면 거칠기를 측정하기 위한 방법에 관한 것이다.
일반적으로 아연(Zn) 또는 니켈(Ni) 등이 도금되어 있는 도금강판은 최근 자동차 외판재로서 수요가 급격히 증가하는 추세에 있으므로 상기 도금 강판의 표면 거칠기의 중요성이 날로 부각되고 있다. 이는 표면 거칠기 특성이 강판의 도장성과 성형성에 중요한 요인이 되기 때문이다.
상기 표면 거칠기는 성형성이나 도장성 등과 같은 강판의 가공 특성을 결정짓는 중요한 요소로써, 강판의 표면 품질향상이나 생산 제품의 품질보증을 위해 표면 거칠기를 생산 공정 중에 실시간으로 측정할 필요성이 점차 커지고 있다. 이를 위한 종래에는 강판의 표면 거칠기를 나타낼 때는 촉침을 강판 표면에 일직선으로 이동시키면서 강판 단면에 요철상태를 그린 후 요철의 평균 높이를 계산함으로써 표면 거칠기를 측정하는 방법이 제공되었다.
그러나 이러한 방법은 측정시간이 오래 걸리고 강판의 표면이 촉침에 의해 긁히므로 샘플링을 한 일부분의 시편에 대해서만 측정이 가능하고 생산 중에는 실시간으로 측정할 수 없다는 문제점이 있다.
따라서 이러한 종래의 측정방법의 문제점들은 레이저를 이용한 비접촉식 측정방법을 이용한 기술들이 개발되고 있다.
이와 같이 레이저를 이용한 종래의 표면 거칠기를 측정 기술은 강판에 레이저광을 입사시켜 정반사 광의 세기를 통계 처리하여 강판의 거칠기를 측정한다. 하기 <수학식 1> 및 <수학식 2>에 나타낸 바와 같이, 정반사광의 세기가 강판의 평균표면 거칠기에 의해 결정되므로 정반사광의 세기를 측정하면 평균표면 거칠기를 계산할 수 있음을 알 수 있다.
Is= R·exp(-g), g<<1
g=(5πcos(θ)Ra/ λ)2
상기 <수학식 1> 및 <수학식 2>에서 Is는 측정시편의 정반사광의 세기, Ra는 평균표면 거칠기, θ는 레이저 입사각, λ는 레이저 파장, R은 강판의 반사도를 나타낸다.
상기 <수학식 1>은 g값이 매우 작을 경우(g<<1) 성립하는 식이며, 이를 이용 한 종래의 표면 거칠기 측정 장치는 도 1에 도시된 바와 같이, 적외선레이저(10), 빗살 가르개(20), 적외선 검지기(30, 80), 적외선 거울(40, 60), 냉연강판(50) 및 렌즈(70)로 구성되며, 이에 대한 작용에 대해서는 일반적으로 잘 알려진 것으로서 구체적인 설명을 생략하기로 한다.
그러나 상기 <수학식 1>식은 강판에 의한 레이저 반사도가 일정함을 가정한 것이고 이러한 방법은 냉연강판과 같이 강판 표면의 반사도가 일정한 경우에만 적용할 수 있는 방법이다. 즉, 기존의 레이저를 이용한 표면 거칠기 측정 방법에서는 광 검지기를 통해 측정한 정반사광의 세기가 강판의 표면 거칠기에 의해서만 변해야 정확한 표면 거칠기 측정이 가능하다.
이러한 냉연강판의 경우 강판 표면이 깨끗하고 재질의 변화가 없으므로 레이저의 반사도가 일정하다. 따라서 광 검지기로 측정된 정반사광의 세기는 표면 거칠기에 의해서만 변하므로 상기와 같은 기존 기술로 정확한 표면거칠기 측정이 가능하다.
그러나 도금강판의 경우 레이저의 반사도가 도금층의 재질과 도금 후의 열처리 조건에 따라 수시로 변하므로 정반사광의 세기는 표면 거칠기와 함께 반사도의 변화에도 영향을 받는다. 따라서 상기 <수학식 1>을 이용한 종래의 방법에 의해 도금 강판의 표면 거칠기를 측정하면 강판의 진동이나 두께 변화 시 정반사광의 위치가 변하여 많은 측정오차가 발생하는 문제점이 있다.
한편, 표면 거칠기의 특성의 대표적인 파라미터로는 표면 거칠기의 진폭 정보인 평균표면 거칠기와 주파수 정보인 PPI(Peaks Per Inch)가 있으며, 이 두 파라 미터는 강판의 도장성 및 가공성에 동시에 영향을 미치게 된다. 때문에 종래의 기술들은 측정된 산란광 분포를 이용하여 원하는 표면 거칠기 파라미터를 구하기 어려우며, 피검체가 동일한 평균표면 거칠기를 갖더라도 PPI가 다른 경우에는 산란광 분포가 달라지므로 평균표면 거칠기의 측정 오차가 발생하게 된다.
따라서 본 발명의 목적은 레이저 산란광을 이용하여 비접촉식 도금 강판의 평균표면 거칠기 및 주파수 성분(PPI) 값을 산출하여 도금층의 반사도 변화에 관계없이 안정적으로 표면 거칠기를 측정하기 위한 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 적외선 레이저로 도금층의 반사도와 관계없이 안정적으로 평균표면 거칠기를 산출하고, 이와 동시에 가시광선 레이저를 이용하여 주파수 성분(PPI)을 산출하여 표면 거칠기를 측정하기 위한 방법을 제공함에 있다.
상기 이러한 본 발명의 목적들을 달성하기 위한 도금 강판의 표면 거칠기 측정 방법은, 적외선 레이저에서 발생되는 적외선 레이저 광을 반사시키는 과정과, 가시광선 레이저에서 발생되는 가시광선 레이저 광을 반사시키는 과정과, 상기 반사된 적외선 및 가시광선 레이저 광의 세기를 각각 선형 배열 CCD 검지기를 통해 검지하여 상기 적외선 레이저 및 가시광선 레이저 광의 세기에 대한 반사광 분포를 각각 측정하는 과정과, 측정된 상기 적외선 레이저에 대한 반사광 분포를 이용하여 평균표면 거칠기를 산출하고, 동시에 측정된 상기 가시광선 레이저 광의 세기에 대한 반사광 분포를 이용하여 주파수 성분(PPI : Peaks Per Inch) 값을 산출하여 강판의 표면 거칠기를 측정하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 본 발명의 목적들을 달성하기 위한 도금 강판의 표면 거칠기 측정 방법은, 적외선 레이저에서 발생되는 적외선 레이저 광을 반사시키는 과정과, 상기 반사된 적외선 레이저 광의 세기를 선형 배열 CCD 검지기를 통해 검지하여 상기 적외선 레이저 광의 세기에 대한 반사광 분포를 측정하는 과정과, 상기 측정된 각 반사광 분포를 이용하여 평균표면 거칠기 값을 산출하여 강판의 표면 거칠기를 측정하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 그리고 상기 본 발명의 목적들을 달성하기 위한 도금 강판의 표면 거칠기 측정 방법은, 가시광선 레이저에서 발생되는 가시광선 레이저 광을 반사시키는 과정과, 상기 반사된 가시광선 레이저 광의 세기를 선형 배열 CCD 검지기를 통해 검지하여 상기 가시광선 레이저 광의 세기에 대한 반사광 분포를 측정하는 과정과, 상기 측정된 각 반사광 분포 및 미리 설정된 평균표면 거칠기 값을 적용하여 주파수 성분(PPI) 값을 산출하여 강판의 표면 거칠기를 측정하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지 도록 하고 있음에 유의해야 한다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
본 발명에서는 표면에 아연(Zn)이나 니켈(Ni) 등이 도금되어 있는 강판에 대한 평균표면 거칠기 및 PPI를 도금층의 특성과 관계없이 안정적으로 측정하기 위한 새로운 광학계인 표면 거칠기 측정 장치를 구현한다.
본 발명의 실시예에 따른 표면 거칠기 측정 장치는 레이저 산란광을 이용하여 표면 거칠기의 파라미터인 평균표면 거칠기 및 PPI를 동시에 온-라인으로 측정하는 비접촉식 측정 장치이다. 그리고 상기 표면 거칠기 측정 장치는 레이저 산란광의 분포와 표면 거칠기 간의 명확한 상관성 이론에 의거하여 표면 거칠기 파라미터 중 평균표면 거칠기 및 PPI의 측정 조건을 도출하고, 도출된 측정조건을 통해 평균표면 거칠기와 PPI를 명확하게 분리하여 산출할 수 있다.
그러면 이러한 본 발명의 실시예에 따른 표면 거칠기의 파라미터인 평균표면 거칠기 및 PPI를 동시에 측정하기 위한 표면 거칠기 측정 장치의 구조를 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 표면 거칠기 장치에서 도금강판의 평균표면 거칠기를 산출하기 위한 반사광 분포를 측정하는 광학계의 일예를 도시한 구성도이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 표면 거칠기 장치에서 도금강판의 PPI를 산출하기 위한 반사광 분포를 측정하는 광학계의 일예를 구성도이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 도금강판의 평균표면 거칠기와 PPI를 동시에 산출하기 위한 각 반사 광 분포를 측정하는 광학계의 일예를 도시한 구성도이다.
상기 표면 거칠기 측정 장치는 상기 도 2에 도시된 바와 같은 평균표면 거칠기를 측정하기 위한 광학계와, 상기 도 3에 도시된 바와 같은 PPI 측정을 위한 광학계로 구분되어 구성될 수 있으며, 도 4에 도시된 바와 같이 이들 광학계를 결합한 형태로도 구성할 수 있다.
상기 도 2를 참조하면, 평균표면 거칠기를 측정하기 위한 표면 거칠기 측정 장치는 적외선 레이저(110), 적외선 거울(120) 및 선형배열 수광소자(Charge Coupled Device 이하, CCD라 칭함) 검지기(130)를 구비한 광학계로 구성된다. 그리고 상기 평균표면 거칠기 측정기는 레이저 입사각(θ)을 크게하여 g 값을 작게하는 조건을 이용하여 강판의 반사도가 변하더라도 반사도에 관계없이 평균표면 거칠기에 의해서만 결정되는 반사광 분포 모양을 측정한다.
상기 도 3을 참조하면, PPI 측정을 위한 평균표면 거칠기 장치는 가시광선 레이저(210), 빛살 가리개(220) 및 선형배열 CCD 검지기(230)를 구비한 광학계로 구성된다. 이러한 표면 거칠기 측정 장치는 레이저를 수직으로 입사시켜 g 값을 크게 하는 조건을 이용하여 강판의 반사도가 변하더라도 반사도에 관계없이 평균표면 거칠기와 PPI에 의해서만 결정되는 반사광 분포 모양을 측정한다.
상기 도 4를 참조하면, 평균표면 거칠기 및 PPI를 동시에 측정하기 위한 표면 거칠기 측정 장치는 상기 적외선 레이저(110), 가시광선레이저(210), 적외선 거울(120), 빛살 가르개(220) 및 선형배열 CCD 검지기(130, 230)를 구비한다. 그리고 상기 표면 거칠기 측정 장치는 g값이 작은 조건에서 형성된 반사광 분포 모양과 g 값이 큰 조건에서 형성된 반사광 분포 모양을 동시에 측정한다. 여기서 상기 g값은 강판의 거친 표면에 의한 레이저 산란분포를 분석하기 위해 설정된 값으로서, 표면 거칠기의 진폭(평균표면 거칠기 등)과 레이저 파장의 비(ratio)로 설정된다.
한편, 상술한 바와 같은 표면 검출기 측정 장치의 구성을 통해 평균표면 거칠기 및 PPI 측정을 위해 선형배열 CCD 검지부(130, 230)에서 선형배열 CCD를 검지 즉, 반사광 분포 모양을(가우시안 분포 및 레이저 산란 분포)을 측정한다. 이에 따라 표면 검출기 측정 장치는 첨부된 도 5에 도시된 바와 같이 내부의 프로세서부인 평균표면 거칠기 및 PPI 값 산출부(140, 240)를 구비하여 이를 통해 상기 측정된 값들을 이용하여 정해진 식들(이하, 구체적으로 설명하기로 함)을 평균표면 거칠기 및 PPI 값을 산출함으로써, 안정적으로 평균 표면거칠기 및 PPI를 측정하게 된다.
이와 같이 본 발명의 실시예에 따른 표면 거칠기 측정 장치는 평균표면 거칠기 및 PPI를 각각 구분하여 측정할 수도 있으며, 동시에 측정할 수도 있다. 이러한 표면 거칠기 측정 장치에서의 표면 거칠기를 측정하기 위해서는 표면 거칠기의 파라미터인 평균표면 거칠기 및 PPI 값을 후술되는 수학식들에 적용하여 산출해야 한다. 따라서 이하, 평균표면 거칠기 및 PPI 값을 산출하기 위한 방법에 대해 구체적으로 설명하기로 한다.
기존의 상기 <수학식 1>을 이용하여 정반사광의 세기를 측정한 후 평균표면 거칠기를 구하는 종래의 방법은 강판의 반사도가 큰 경우에는 오차를 유발하므로 안정적 평균표면 거칠기의 측정이 불가능하다. 따라서 g값이 매우 작은 경우에 성 립하는 상기 <수학식 1>은 반사각도(
Figure 112006097211156-PAT00001
)에 따라 가우시안 형태의 분포를 이룬다. 이는 하기 <수학식 3>과 같으며, 이에 따른 g값은 하기 <수학식 4>와 같다. 이러한 가우시안 형태의 분포는 광원이 레이저일 경우의 반사광 분포 즉, 가우시안 형태의 레이저 산란분포로서, 레이저 파장에 대한 표면 거칠기 크기 정도에 따라 달라진다.
Figure 112006097211156-PAT00002
Figure 112006097211156-PAT00003
I()= R(exp(-g())), g<<1
Figure 112006097211156-PAT00004
g=(2.5(cos(θ)+cos())Ra)/ λ)2
상기 <수학식 3> 및 <수학식 4>에서 I(
Figure 112006097211156-PAT00005
)는 측정시편의 정반사광의 세기 분포, Ra는 평균표면 거칠기,
Figure 112006097211156-PAT00006
는 레이저 반사각, λ는 레이저 파장, R은 강판의 반사도를 나타낸다.
이와 같이 평균표면 거칠기에 의해 결정되는 가우시안 형태의 레이저 산란 분포는 반사도가 달라지더라도 가우시안 분포의 모양은 달라지지 않는다.
따라서 종래의 기술과 같이 정반사광의 세기만을 측정하지 않고. 상기 도 2에 도시된 바와 같이 선형배열 CCD(200)를 이용하여 가우시안 분포를 측정하면 강판의 반사도에 관계없이 정확한 평균표면 거칠기의 측정할 수 있게 된다.
상기 <수학식 3>은 g값이 매우 작은 경우에만 성립하는 식이므로 g값을 작게하기 위하여 레이저 입사각(θ)을 크게 하고, 레이저 파장(λ)이 큰 적외선 레이 저를 사용한다.
한편, g값이 매우 큰 경우(g>>1)에는 하기 <수학식 5>을 적용한다.
Figure 112006097211156-PAT00007
상기 <수학식 5>에서 I(
Figure 112006097211156-PAT00008
)는 측정시편의 반사광의 세기 분포, Ra는 평균표면 거칠기,
Figure 112006097211156-PAT00009
는 레이저 반사각, λ는 레이저 파장, R은 강판의 반사도를 나타내며, T는 자체 상관 길이로써, PPI와 하기 <수학식 6>과 같은 관계를 갖는다.
Figure 112006097211156-PAT00010
상기 <수학식 5>는 G값이 클 경우에 성립하는 식이므로 레이저 입사각(θ)이 작아야 하고 레이저 파장(λ)은 짧아야 한다. 따라서 도 3에서 레이저 빔은 수직으로 입사하고 파장이 짧은 가시광선 레이저를 사용한다. 이러한 T 값은 상기 도 3에 도시된 바와 같은 PPI 측정기를 이용하면 T에 의존하는 반사광 분포(레이저 산란분포)를 측정하여 구할 수 있다. 그리고 상기 <수학식 6>을 이용하여 최종적으로 PPI를 얻을 수 있다. 이때, 상기 <수학식 5>에 포함된 평균표면 거칠기는 상기 도 2에 도시된 바와 같은 평균표면 거칠기 측정기를 이용하여 측정된 값을 사용한다.
이와 같이 상기 평균표면 거칠기 측정기 및 PPI 측정기를 결합하여 상기 도 4에 도시된 바와 같은 표면 거칠기 장치에서 상기 <수학식 3> 및 <수학식 5>를 이 용하여 반사도가 수시로 변하는 도금 강판의 평균표면 거칠기와 PPI를 동시에 측정할 수 있다.
한편, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 발명청구의 범위뿐만 아니라 이 발명청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
상술한 바와 같이 본 발명은 비접촉식 도금강판의 표면 거칠기 측정 방법을 적용하여 도금강판의 평균표면 거칠기와 PPI를 각각 또는 동시에 측정함으로써, 도금층의 반사도 변화에 관계없이 안정적으로 표면 거칠기를 측정 및 관리할 수 있으며, 도금 강판의 표면 거칠기를 조업중에 실시간으로 관리하도록 하여 강판의 표면 거칠기 품질을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (9)

  1. 적외선 레이저에서 발생되는 적외선 레이저 광을 반사시키는 과정과,
    가시광선 레이저에서 발생되는 가시광선 레이저 광을 반사시키는 과정과,
    상기 반사된 적외선 및 가시광선 레이저 광의 세기를 각각 선형 배열 수광소자 검지기를 통해 검지하여 상기 적외선 레이저 및 가시광선 레이저 광의 세기에 대한 반사광 분포를 각각 측정하는 과정과,
    측정된 상기 적외선 레이저에 대한 반사광 분포를 이용하여 평균표면 거칠기를 산출함과 동시에 측정된 상기 가시광선 레이저 광의 세기에 대한 반사광 분포를 이용하여 주파수 성분(PPI : Peaks Per Inch) 값을 산출하여 강판의 표면 거칠기를 측정하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 도금 강판의 표면 거칠기 측정 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 강판의 표면 거칠기를 측정하는 과정은,
    측정된 상기 적외선 레이저 광의 세기에 대한 반사광 분포를 이용하여 상기 평균표면 거칠기 값을 산출하는 단계와,
    측정된 상기 가시광선 레이저 광의 세기에 대한 반사광 분포 및 상기 산출된 평균표면 거칠기 값을 이용하여 자체 상관 길이(T)를 구하는 단계와,
    상기 자체 상관 길이(T)의 관계식을 통해 상기 주파수 성분(PPI)을 산출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 도금 강판의 표면 거칠기 측정 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 평균표면 거칠기 값은 하기 <수학식 7> 및 <수학식 8>에 의해 산출되며, 하기 <수학식 7> 및 <수학식 8>에서 상기 적외선 레이저의 입사각(θ)을 크게 함에 따라 g값이 작게 되는 조건을 갖고, I(
    Figure 112006097211156-PAT00011
    )는 측정시편의 정반사광의 세기 분포, Ra는 평균표면 거칠기,
    Figure 112006097211156-PAT00012
    는 레이저 반사각, λ는 레이저 파장, R은 강판의 반사도를 나타냄을 특징으로 하는 도금 강판의 표면 거칠기 측정 방법.
    Figure 112006097211156-PAT00013
    Figure 112006097211156-PAT00014
    I()= R(exp(-g())), g<<1
    Figure 112006097211156-PAT00015
    g=(2.5(cos(θ)+cos())Ra)/ λ)2
  4. 제2항에 있어서,
    상기 자체 상관 길이(T)는 상기 산출된 평균표면 거칠기 값을 대입하여 하기 <수학식 9>에 의해 구해지며, 하기 <수학식 9>에서 상기 적외선 레이저의 입사각(θ)을 수직으로 입사시킴에 따라 g값이 크게 되는 조건을 갖고, I(
    Figure 112006097211156-PAT00016
    )는 측정시편 의 반사광의 세기 분포, Ra는 평균표면 거칠기,
    Figure 112006097211156-PAT00017
    는 레이저 반사각, λ는 레이저 파장, R은 강판의 반사도를 나타냄을 특징으로 하는 도금 강판의 표면 거칠기 측정 방법.
    Figure 112006097211156-PAT00018
  5. 제4항에 있어서,
    상기 주파수 성분(PPI) 값은 상기 <수학식 10>에 의해 구해진 상기 자체 상관 길이(T)를 하기 <수학식 10>에 대입하여 산출함을 특징으로 하는 도금 강판의 표면 거칠기 측정 방법.
    Figure 112006097211156-PAT00019
  6. 적외선 레이저에서 발생되는 적외선 레이저 광을 반사시키는 과정과,
    상기 반사된 적외선 레이저 광의 세기를 선형 배열 수광소자 검지기를 통해 검지하여 상기 적외선 레이저 광의 세기에 대한 반사광 분포를 측정하는 과정과,
    상기 측정된 각 반사광 분포를 이용하여 평균표면 거칠기 값을 산출하여 강판의 표면 거칠기를 측정하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 도금 강판의 표면 거칠기 측정 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 평균표면 거칠기 값은 하기 <수학식 11> 및 <수학식 12>에 의해 산출되며, 하기 <수학식 11> 및 <수학식 12>에서 상기 적외선 레이저의 입사각(θ)을 크게 함에 따라 g값이 작게 되는 조건을 갖고, I(
    Figure 112006097211156-PAT00020
    )는 측정시편의 정반사광의 세기 분포, Ra는 평균표면 거칠기,
    Figure 112006097211156-PAT00021
    는 레이저 반사각, λ는 레이저 파장, R은 강판의 반사도를 나타냄을 특징으로 하는 도금 강판의 표면 거칠기 측정 방법.
    Figure 112006097211156-PAT00022
    Figure 112006097211156-PAT00023
    I()= R(exp(-g())), g<<1
    Figure 112006097211156-PAT00024
    g=(2.5(cos(θ)+cos())Ra)/ λ)2
  8. 가시광선 레이저에서 발생되는 가시광선 레이저 광을 반사시키는 과정과,
    상기 반사된 가시광선 레이저 광의 세기를 선형 배열 수광소자 검지기를 통 해 검지하여 상기 가시광선 레이저 광의 세기에 대한 반사광 분포를 측정하는 과정과,
    상기 측정된 각 반사광 분포 및 미리 설정된 평균표면 거칠기 값을 적용하여 주파수 성분(PPI : Peaks Per Inch) 값을 산출하여 강판의 표면 거칠기를 측정하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 도금 강판의 표면 거칠기 측정 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 자체 상관 길이(T)는 상기 산출된 평균표면 거칠기 값을 대입하여 하기 <수학식 14>에 의해 구해진 상기 자체 상관 길이(T)를 적용한 하기 <수학식 13>에 의해 산출되며, 하기 <수학식 13>에서 상기 적외선 레이저의 입사각(θ)을 수직으로 입사시킴에 따라 g값이 크게 되는 조건을 갖고, I(
    Figure 112006097211156-PAT00025
    )는 측정시편의 반사광의 세기 분포, Ra는 평균표면 거칠기,
    Figure 112006097211156-PAT00026
    는 레이저 반사각, λ는 레이저 파장, R은 강판의 반사도를 나타냄을 특징으로 하는 도금 강판의 표면 거칠기 측정 방법.
    Figure 112006097211156-PAT00027
    Figure 112006097211156-PAT00028
KR1020060135439A 2006-12-27 2006-12-27 도금강판의 표면 거칠기 측정 방법 KR20080060850A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020060135439A KR20080060850A (ko) 2006-12-27 2006-12-27 도금강판의 표면 거칠기 측정 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020060135439A KR20080060850A (ko) 2006-12-27 2006-12-27 도금강판의 표면 거칠기 측정 방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20080060850A true KR20080060850A (ko) 2008-07-02

Family

ID=39813329

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020060135439A KR20080060850A (ko) 2006-12-27 2006-12-27 도금강판의 표면 거칠기 측정 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20080060850A (ko)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101220654B1 (ko) * 2010-12-27 2013-02-07 주식회사 포스코 표면 거칠기 측정 시스템 및 방법
KR20140111923A (ko) * 2013-03-12 2014-09-22 가부시키가이샤 에바라 세이사꾸쇼 연마 패드의 표면 성상 측정 장치
CN117420149A (zh) * 2023-10-11 2024-01-19 保利长大工程有限公司 一种用于钢板喷砂除锈检测的检测组件及其检测方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101220654B1 (ko) * 2010-12-27 2013-02-07 주식회사 포스코 표면 거칠기 측정 시스템 및 방법
KR20140111923A (ko) * 2013-03-12 2014-09-22 가부시키가이샤 에바라 세이사꾸쇼 연마 패드의 표면 성상 측정 장치
CN117420149A (zh) * 2023-10-11 2024-01-19 保利长大工程有限公司 一种用于钢板喷砂除锈检测的检测组件及其检测方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Al-Kindi et al. An evaluation of surface roughness parameters measurement using vision-based data
CN109001207B (zh) 一种透明材料表面及内部缺陷的检测方法和检测***
Valíček et al. Non-contact method for surface roughness measurement after machining
US20120191412A1 (en) Method and apparatus for performing film thickness measurements using white light scanning interferometry
US20090002686A1 (en) Sheet Metal Oxide Detector
US7315372B1 (en) Instrument using near-field intensity correlation measurements for characterizing scattering of light by suspensions
Toh et al. Surface-roughness study using laser speckle method
KR20080060850A (ko) 도금강판의 표면 거칠기 측정 방법
EP2577265B1 (en) Apparatus and method for locating the centre of a beam profile
CN111207912A (zh) 光学元件散射光束的空间分布检测方法
JP3646063B2 (ja) 技術的表面における小さな周期的うねりを検出および測定するための装置
JPWO2014038601A1 (ja) 塗膜の表面粗度分布測定装置
CA2861226A1 (en) Device and method for optical inspection of a sample
JPS59222712A (ja) 可視光線と赤外線のレ−ザ光源を使用して表面粗さを測定する方法
JP2011196766A (ja) 光透過性を有する被測定物の形状測定方法
JP3275737B2 (ja) 表面検査装置及び表面検査方法
CN113758939A (zh) 利用金属表面反射和散射光谱表征金属表面清洁度的方法
US7075086B2 (en) Measurement of metal polish quality
RU2156437C2 (ru) Устройство для определения шероховатости поверхности
KR0129055B1 (ko) 강판 표면의 평균표면거칠기 및 공간주파수 동시 측정방법 및 이를 실시하기 위한 광학 시스템
KR100328089B1 (ko) 도금강판의 표면거칠기 측정 방법
Lel et al. Extension of the chromatic confocal imaging method for local thickness measurements of wavy films
Demkin et al. Possibilities of a triangulation laser method for measuring a surface of complex relief
JP2006105748A (ja) ビーム入射を伴う分析方法
JP3257552B2 (ja) 表面疵検出装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application