PROCEDIMIENTO PARA LA DETERMINACION DE UN REVESTIMIENTO SOBRE UNA BANDA METALICA MOVIL.

Procedimiento para la determinación del revestimiento sobre una banda de metal móvil,

en el que:

- se emite un rayo de luz de una longitud de onda de un elipsómetro de una longitud de onda (1; 4) en un ángulo ALFA sobre la superficie a investigar de la banda metálica móvil,

- se registra un rayo de luz (11) reflejado por la superficie por un detector (13) del elipsómetro de una longitud de onda (1; 4) y se genera a partir de ello una señal de medición,

- en una unidad de evaluación (7) se calcula a partir de la señal de medición del detector al menos una variable característica elipsométrica del rayo de luz (11) reflejado como un valor de medición,

- desde la unidad de evaluación (7), sobre la base de al menos un factor de selección de una pluralidad de funciones de conversión depositadas en una base de datos, se selecciona una función de conversión, siendo seleccionada sobre la base de al menos un factor de selección la propia función de conversión o un parámetro de una función de conversión predeterminada fija o una función de conversión y un parámetro para esta función de conversión,

- se convierte el valor de medición en un valor de resultado por medio de la función de conversión seleccionada, en el que el al menos un factor de selección para la selección de la función de conversión es uno de los parámetros mencionados a continuación:

- temperatura de la banda,

- informaciones desde una instalación previa, como por ejemplo un proceso de recocido precedente en un horno de recocido de campana o de circulación,

- informaciones sobre propiedades que resultan a partir del tratamiento previo, como por ejemplo la dureza, la resistencia y el tamaño del grano,

- informaciones sobre el historial de tratamientos previos, como por ejemplo fosfatado, cromado, historial de tratamientos previos libres de cromo No-Rinse,

- velocidad de la banda,

- un parámetro leído de una base de datos para ciclos de procesos

Procedimiento para la determinación de un revestimiento sobre una banda metálica móvil.

La invención se refiere a un procedimiento para la determinación de un revestimiento sobre una banda metálica móvil y reivindica la prioridad de la solicitud de patente alemana 10 2006 012 022.1.

La limpieza de la banda es un parámetro clave, por ejemplo, en procesos de recubrimientos metálicos y orgánicos. Por lo tanto, para conseguir una calidad permanente buena de la superficie de la banda es necesario detectar las contaminaciones, por ejemplo a través de erosión de aceite, de carbono y de hierro a través de sistemas de medición adecuados e iniciar contra medidas selectivas. Además de la limpieza de la banda, es decir, antes de la eliminación de erosión de aceite y hierro en líneas de limpieza antes del revestimiento de la banda, también tiene importancia el caso inverso, a saber, por ejemplo, la lubricación continua de banda de chapa blanca con revestimiento de aceite en el intervalo de nanómetros. A tal fin es necesario medir el revestimiento de aceite y en caso de desviaciones de las variables objetivas, iniciar contra medidas selectivas.

Se conoce por la práctica determinar propiedades ópticas del material o el espesor de capas finas por medio de elipsometría. Las ventajas teóricas del método son la alta sensibilidad, la medición no destructiva e incluso la medición sin contacto. Sin embargo, en la práctica se ha mostrado que estas ventajas no se pueden conseguir sin más en todos los campos de aplicación. Así, por ejemplo, especialmente en el campo de la investigación de bandas metálicas que se mueven rápidamente, que son tratadas con frecuencia en un entorno con fuerte formación de agua y niebla, se ha revelado difícil conseguir resultados de medición útiles con los procedimientos convencionales. A ello hay que añadir que las bandas metálicas en instalaciones industriales grandes se mueven, en general, a velocidades de la banda de 50 a 3000 rpm, de manera que también en las unidades de evaluación de tal elipsometría se plantean altos requerimientos para posibilitar una representación en línea de los valores de los resultados calculados.

Se conoce a partir del documento EP 0 300 508 A2 un procedimiento para la determinación de una película transparente sobre una superficie de vidrio transparente. En este procedimiento, se emite un chorro de luz de una longitud de onda de un elipsómetro de una longitud de onda en un ángulo ALPHA sobre la superficie de vidrio a investigar. El rayo de luz reflejado por la superficie es desintegrado en un divisor de luz (divisor del haz) en cuatro rayos de luz. Cada rayo de luz individual es recibido por un detector asociado al mismo. En una unidad de evaluación se calculan, a partir de las señales de medición de los detectores, las variables características elipsométricas PHI y DELTA. A continuación, se calcula el espesor d a determinar con la función de conversión d = K ? establecida a partir de la variable característica elipsométrica DELTA.

Ante estos antecedentes, la invención tiene el problema de proponer un procedimiento para la determinación de un revestimiento sobre una banda metálica móvil, que permite una determinación en línea con medios sencillos.

Este problema se soluciona por medio del procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1. Formas de realización ventajosas se indican en las reivindicaciones dependientes.

La invención parte de la idea básica de emplear en el lugar de medición respectivo solamente, por decirlo así, un único elipsómetro de una longitud de onda. Con el procedimiento de acuerdo con la invención se pueden conseguir de esta manera resultados de medición exactos en el campo de aplicación de la determinación del revestimiento sobre una banda de metal móvil. Además, un elipsómetro de una longitud de onda es claramente más favorable que un llamado elipsómetro de varias longitudes de onda y también está concebido menos complicado en la estructura y, por lo tanto, menos propenso a averías. De la misma manera, el empleo de un único elipsómetro de una longitud de onda en un lugar de medición ofrece una ventaja de costos más amplia frente a la utilización de varios elipsómetros en un lugar de medición.

En la evaluación del rayo de luz registrado por medio de un detector del elipsómetro de una longitud de onda, reflejado por la superficie a investigar se calcula a partir de esta señal de medición en una unidad de evaluación al menos una variable característica elipsométrica, especialmente preferida la llamada variable elipsométrica ángulo DELTA y/o ángulo PSI.

El procedimiento de acuerdo con la invención prevé para la determinación del revestimiento sobre una banda metálica móvil en una primera etapa la emisión de un rayo de luz de una longitud de onda de un elipsómetro de una longitud de onda en un ángulo alfa con respecto a la perpendicular de la superficie sobre la superficie a investigar. En una segunda etapa se registra un rayo de luz reflejado por la superficie por un detector del elipsómetro de una longitud de onda. A continuación se calcula un valor de medición en una unidad de evaluación a partir de una variable característica elipsométrica, por ejemplo el llamado ángulo DELTA o ángulo PSI, del rayo de luz reflejado. Este valor de medición es proporcional al espesor de capa a determinar del revestimiento. Para generar a partir del valor de medición un valor de resultado absoluto, el procedimiento de acuerdo con la invención prevé que desde la unidad de evaluación, sobre la base de al menos un factor de selección de una pluralidad de funciones de conversión depositadas en una base de datos, sea seleccionada una función de conversión y/o un parámetro para una función de conversión y el valor de medición es convertido en un valor de resultado por medio de la función de conversión seleccionada. Un factor de selección para una función de conversión es uno de los parámetros mencionados a continuación:

- temperatura de la banda,

- informaciones desde una instalación previa, como por ejemplo un proceso de recocido precedente (horno de recocido de campana o de circulación),

- informaciones sobre propiedades que resultan a partir del tratamiento previo, como por ejemplo la dureza, la resistencia y el tamaño del grano,

- informaciones sobre el historial de tratamientos previos, como por ejemplo fosfatado, cromado, historial de tratamientos previos libre de cromo No-Rinse,

- velocidad de la banda.

Se ha mostrado que el revestimiento se puede determinar con un único elipsómetro de una longitud de onda en la precisión necesaria para el campo de aplicación. No obstante, se ha mostrado también que factores de influencia, como por ejemplo la rugosidad de la banda, influyen en la relación del valor de medición con respecto al valor de resultado absoluto. Por lo tanto, la invención propone depositar en una base de datos una pluralidad de funciones de conversión y seleccionar, en función de al menos un factor de selección, por ejemplo la temperatura de la banda, la función de conversión para la conversión a realizar del valor de medición en un valor de resultado, que corresponde mejor que anteriormente a las condiciones existentes. Las funciones de conversión depositadas en la base de datos se pueden generar se pueden generar en ciclos de prueba a través de la comparación de los valores de medición calculados a partir del ángulo DELTA y/o PSI con los valores de resultado de otros métodos de medición ola capa de superficie de la banda. Además, la unidad de evaluación puede estar configurada como sistema autodidacta y las funciones de conversión depositadas se adaptan automáticamente a medida que se incrementa el número de los procesos ejecutados.

En una forma de realización complementaria o alternativa de la idea básica de la invención, sobre la base de al menos un factor de selección se selecciona al menos un parámetro para una función de conversión seleccionada con preferencia de la misma manera en virtud del factor de selección o de manera alternativa predeterminada fijamente. Las funciones de conversión empleadas pueden ser, por ejemplo, funciones de polinomios o bien funciones de rectas, cuyo gradiente se puede seleccionar como parámetro sobre la base de factores de selección.

En una forma de realización preferida del procedimiento se emite el rayo de luz en un ángulo establecido entre 50 y 80º con respecto a la perpendicular de la superficie sobre la superficie a investigar. De manera especialmente preferida, sin embargo, se emite el rayo de luz en un ángulo...

1. Procedimiento para la determinación del revestimiento sobre una banda de metal móvil, en el que: