CN103620352B - 液位检测装置、玻璃制造装置、液位检测方法及玻璃制造方法 - Google Patents

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Abstract

一种液位检测装置(200)，用于检测收纳于熔融槽(110)内的熔融玻璃(102)的液位(L)，其具备：照相机(210)，对形成在玻璃熔炉(100)的内壁面(150)的多条基准线(151a、152a)、熔融槽(110)的侧壁部(111)及熔融玻璃(102)的液面(103)各自的至少一部分进行拍摄；和图像处理装置(220)，通过对由照相机(210)拍摄的图像(270P)进行图像处理，检测多条基准线(151a、152a)、侧壁部(111)和液面(103)在图像(270P)中的位置关系，根据检测到的所述位置关系及多条基准线(151a、152a)的实际的位置关系来检测液位(L)。

Description

液位检测装置、玻璃制造装置、液位检测方法及玻璃制造方法
技术领域
本发明涉及检测收纳于熔融槽内的熔融玻璃的液位的液位检测装置、玻璃制造装置、液位检测方法及玻璃制造方法。
背景技术
玻璃熔炉具备收纳熔融玻璃的熔融槽和对熔融槽内进行加热的加热源。从上方投入到熔融槽内的熔融玻璃的液面的玻璃原料由加热源加热并缓慢熔入到熔融玻璃中。
作为检测浮在熔融玻璃上的玻璃原料层的上表面的高度的检测方法，已提出了从上方向玻璃原料层的上表面照射光，并拍摄被照射的部分(亮的部分)和其周边的暗的部分，对拍摄到的图像进行二值化处理的方法(例如参考专利文献1)。在该方法中，求出图像中亮的部分的重心坐标，并根据重心坐标的变动量来检测玻璃原料层上表面的高度的变动量。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开平6-56432号公报
发明内容
发明所要解决的问题
对于玻璃熔炉，要求将熔融玻璃的液位保持恒定。如果液位变动，则从玻璃熔炉流出到外部的熔融玻璃的流量发生变动，或者促进熔融槽的侵蚀。
以往，熔融玻璃的液位通过电极、目测等进行测定，但测定精度不够。
本发明是鉴于上述问题而完成的，其目的在于提供能够高精度地检测熔融玻璃的液位的液位检测装置及液位检测方法。
用于解决问题的手段
为了实现上述目的，本发明提供一种液位检测装置，用于检测收纳于玻璃熔炉的熔融槽内的熔融玻璃的液位，其具备：
照相机，对形成在所述玻璃熔炉的内壁面的多条基准线、所述熔融槽的侧壁部及所述熔融玻璃的液面各自的至少一部分进行拍摄；和
图像处理装置，通过对由所述照相机拍摄的图像进行图像处理，检测所述多条基准线、所述熔融槽的侧壁部和所述熔融玻璃的液面在所述图像中的位置关系，根据检测到的所述位置关系及所述多条基准线的实际的位置关系来检测所述液位。
另外，本发明提供一种液位检测方法，用于检测收纳于玻璃熔炉的熔融槽内的熔融玻璃的液位，其中，
利用照相机对形成在所述玻璃熔炉的内壁面的多条基准线、所述熔融槽的侧壁部及所述熔融玻璃的液面各自的至少一部分进行拍摄，
通过对由所述照相机拍摄的图像进行图像处理，检测所述多条基准线、所述熔融槽的侧壁部和所述熔融玻璃的液面在所述图像中的位置关系，
根据检测到的所述位置关系及所述多条基准线的实际的位置关系来检测所述液位。
发明效果
根据本发明，能够提供能够高精度地检测熔融玻璃的液位的液位检测装置及液位检测方法。
附图说明
图1是示出本发明的第一实施方式的液位检测装置及安装有液位检测装置的玻璃熔炉的截面图。
图2是示出沿图1的II-II线的截面图。
图3是图1的局部放大图。
图4是图1的另一局部放大图。
图5是沿图4的V-V线的截面图。
图6是示出由照相机拍摄的图像的一例的示意图。
图7是示出图6的图像的纵向的亮度的变化的示意图。
图8是示出被熔融玻璃侵蚀的状态的熔融槽的一例的截面图。
图9是示出由照相机拍摄的图像的另一例的示意图。
图10是示出图9的图像的纵向的亮度的变化的示意图。
图11是示出本发明的第二实施方式的玻璃制造装置的构成的截面图。
具体实施方式
以下，参照附图，对本发明的一个实施方式进行说明。在以下的附图中，相同或对应的构成标注相同或对应的符号，并省略其说明。
[第一实施方式]
本实施方式涉及检测收纳于玻璃熔炉的熔融槽内的熔融玻璃的液位的液位检测装置及液位检测方法。
图1是示出本发明的第一实施方式的液位检测装置及安装有液位检测装置的玻璃熔炉的截面图。在图1中，用双点划线表示燃烧器所形成的火焰(flame)的外缘。图2是沿图1的II-II线的截面图。在图2中，为了便于观看，省略了火焰及间隙砖的图示。图3是图1的局部放大图。图4是图1的另一局部放大图。图5是沿图4的V-V线的截面图。
(玻璃熔炉)
如图1及图2所示，玻璃熔炉100具备收纳熔融玻璃102的熔融槽110。在熔融槽110内，熔融玻璃102的液面103为水平的平面。
熔融槽110是上方开放的箱状，如图1、图2所示，由前后左右的侧壁部111～114和底壁部115构成。各侧壁部111～114的内侧侧面是铅直的平面，且是与液面103垂直的平面。
玻璃熔炉100一体地具备设置在侧壁部111～114的上方的上部侧壁部121～124和从上方覆盖上部侧壁部121～124的开口部的拱状的顶棚部130。
如图1所示，在左侧壁部111与左上部侧壁部121之间以及右侧壁部112与右上部侧壁部122之间分别形成有间隙。为了堵住该间隙，将间隙砖(tuckstone)140载置在各侧壁部111、112的上表面，并使其与对应的上部侧壁部121、122的内侧侧面接触。
如图3所示，玻璃熔炉100的内壁面150具有水平的台阶面151、152。一个台阶面151是间隙砖140的上表面。另一个台阶面152是左侧壁部111的上表面的一部分(从间隙砖140向炉内侧突出的部分)。台阶面151、152的内侧边缘151a、152a是与液面103平行的直线，且是相对于液面103与左侧壁部111的内侧侧面111a的交线104平行的直线。
如图2所示，玻璃熔炉100具备燃烧器160作为对熔融槽110内进行加热的加热源。燃烧器160在由液面103、上部侧壁部121～124及顶棚部130围成的内部空间形成火焰F，利用由火焰F产生的辐射热对熔融槽110内进行加热。在左右一对的上部侧壁部121、122，各自在前后方向(图2中为X方向)间隔地设置有多个燃烧器160。
玻璃熔炉100具备在熔融玻璃102中形成气泡106的鼓泡器170。鼓泡器170具有贯通熔融槽110的底壁部115的气体供给管172，从气体供给管172喷出气体(例如氮气)而形成气泡106。气泡106浮出至液面103从而在熔融玻璃102中形成上升流，使熔融玻璃102循环。气体供给管172设置在熔融槽110的前后方向(图2中为X方向)的大致中央部。
(液位检测装置)
液位检测装置200是如图1所示用于检测收纳于熔融槽110内的熔融玻璃102的液位L的装置。液位检测装置200具备拍摄玻璃熔炉100的内部的照相机210、和通过对由照相机210拍摄的图像进行图像处理而检测液位L的图像处理装置220。
液位检测装置200具备设置在玻璃熔炉100的外部的筒状的水冷箱230。水冷箱230与玻璃熔炉100分离地设置，在内部收纳照相机210。照相机210穿过贯通玻璃熔炉100的炉壁(例如右上部侧壁部122)而形成的窥视孔180来拍摄玻璃熔炉100的内部。
液位检测装置200具备以包围窥视孔180的方式安装在玻璃熔炉100的外表面的筒状的壳体240、和堵住壳体240的照相机210侧的开口部的透明板(例如，石英玻璃板)250。照相机210穿过透明板250、壳体240的内部空间、窥视孔180来拍摄玻璃熔炉100的内部。
壳体240例如由耐热合金形成。在壳体240与玻璃熔炉100的外表面之间设置有环状的密封构件260。密封构件260堵住形成在壳体240与玻璃熔炉100之间的微小的环状的间隙。
如图4、图5所示，在壳体240上形成有向壳体240内供给气体(例如压缩空气)的气体供给口241～244。各气体供给口241～244经由在中途设有开关阀和流量计的配管P，连接到压缩机等气体供给源。气体供给源工作，开关阀打开时，向壳体240内供给气体。供给到壳体240内的气体穿过窥视孔180而流入玻璃熔炉100内。此时，窥视孔180内的气体的流动如图5所示，被限制为单方向。这是因为，窥视孔180的照相机210侧的开口部被壳体240包围，壳体240的照相机210侧的开口部被透明板250堵住。这样，由于窥视孔180内的气体流动被限制为单方向，因此，能够防止熔融玻璃102的挥发成分(例如，硼酸)的蒸气流入壳体240内，能够进行透明板250的防雾。另外，能够抑制火焰F的热的影响。
各气体供给口241～244如图4所示是在壳体240的周向上较长的狭缝，并如图5所示形成与壳体240的中心轴方向垂直的气幕。为使气幕之间互相碰撞，一组气体供给口241、242以相向的方式配置在四方筒状的壳体240上。同样地，另一组气体供给口243、244以相向的方式配置在四方筒状的壳体240上。一组气体供给口241、242配置为比另一组气体供给口243、244更靠近照相机210。
(照相机)
照相机210例如是CCD照相机、CMOS照相机等。如图1所示，照相机210穿过形成在一个上部侧壁部(例如右上部侧壁部122)的窥视孔180来拍摄另一个侧壁部(例如左侧壁部111)的一部分等。照相机210的光轴A以俯视时大致垂直于左侧壁部111的内侧侧面111a的方式配置。照相机210的光轴A与水平面B所成的角θ例如是0～7°。照相机210(照相机正面的中心)与左侧壁部111之间的水平方向上的距离H例如是5m以上。这样，通过使所成的角为0～7°、距离H为5m以上，从而在后述的图像处理中可以使用近似式。照相机210(照相机正面的中心)与左侧壁部111之间的上下方向上的距离V、照相机210的焦点距离和分辨率等适当选择。
照相机210对形成在玻璃熔炉100的内壁面150的多条基准线、熔融槽110的左侧壁部111及熔融玻璃102的液面103各自的至少一部分进行拍摄。作为基准线，例如使用水平的台阶面151、152的内侧边缘151a、152a。以下，将内侧边缘151a、152a也称为基准线151a、152a。这些基准线151a、152a是与液面103平行的直线，是相对于液面103与左侧壁部111的内侧侧面111a的交线104平行的直线。
需要说明的是，本实施方式的基准线151a、152a是台阶面151、152的边缘，但也可以是构成玻璃熔炉100的炉壁(例如左上部侧壁部121)的砖彼此之间的接缝线等，没有特别限定。
另外，本实施方式的基准线151a、152a是与交线104平行的直线，但也可以是相对于交线104倾斜的直线、与交线104垂直的直线。
另外，作为上述基准线，也可以捕捉某2个点并将连接这2个点的线作为基准线。
图6是示出由照相机拍摄的图像的一例的示意图。图7是示出图6的图像的纵向的亮度的变化的示意图。在图7中，横轴是距图6的图像的上缘的距离，纵轴是亮度。
如图6所示，由照相机210拍摄的图像270P(以下，也称为“拍摄图像270P”)包含左上部侧壁部121的图像121P、间隙砖140的图像140P、左侧壁部111的图像111P和液面103的图像103P。另外，拍摄图像包含多条基准线151a、152a的图像151aP、152aP、和交线104的图像104P。在拍摄图像270P中，基准线图像151aP、152aP及交线图像104P是相互平行的直线。
如图7所示，拍摄图像270P中的像素的亮度(明亮度)在基准线图像151aP、152aP的位置x1、x2处、交线图像104P的位置x3处产生骤变。这是因为，如图3所示，在实际的基准线151a、152a、交线104中，光反射面的形状产生骤变。光反射面是指，将来自作为光源的火焰的光向照相机反射的面。
需要说明的是，拍摄图像270P中的位置x1处的亮度变化包含在台阶面151的外侧边缘151b的光反射面的形状变化的影响。这是因为，外侧边缘151b和内侧边缘151a在拍摄图像270P中位于大致相同的位置。同样地，拍摄图像270P中的位置x2处的亮度变化包含台阶面152的外侧边缘152b的光反射面的形状变化的影响。
然而，收纳于熔融槽110内的熔融玻璃102通过使粉状或粒状的玻璃原料熔融而得到，因此，在内部含有气泡。
利用照相机210拍摄的液面103的拍摄区域优选位于气泡106浮出的区域的周边区域108、109(参照图2)内。此处，“周边区域”是指，与气体供给管170之间的前后方向(图2中为X方向)上的距离为10～1500mm的区域(C1＝D1＝10mm、C2＝D2＝1500mm)。该周边区域108、109是实质上没有气泡的镜面，因此，几乎不发生光的散射。因此，适合检测拍摄图像270P中的像素的亮度的变化的后述图像处理。需要说明的是，利用照相机210拍摄的液面103的拍摄区域只要是实质上没有气泡的区域即可，不限于上述周边区域108、109。
拍摄图像270P经由信号线被传送到图像处理装置220。
(图像处理装置)
图像处理装置220是对拍摄图像270P进行图像处理而检测液位L的装置。图像处理装置220构成为含有CPU、记录介质等的计算机。图像处理装置220通过使CPU执行存储在记录介质中的各种程序来进行后述的各种处理。
首先，图像处理装置220根据拍摄图像270P中的像素的亮度的变化来确定基准线图像151aP、152aP的位置x1、x2、交线图像104P的位置x3。
例如，图像处理装置220针对由沿预定方向(例如与交线图像104P正交的方向)排列的多个像素构成的像素列检测亮度的变化。该处理例如使用微分滤波器。微分是一次微分或二次微分(拉普拉斯算子)。该处理中使用的像素列通过试验等预先选定。
为了提高精度，亮度变化的检测优选使用在一张拍摄图像270P中的多个像素列进行。另外，为了抑制误差，亮度变化的检测中使用的拍摄图像270P的张数优选是2张以上，为了抑制时间变动，优选在60秒以内拍摄。
图像处理装置220将拍摄图像270P中的像素的亮度发生骤变的部位确定为基准线图像151aP、152aP的位置x1、x2、交线图像104P的位置x3。位置的确定以子像素(例如约0.1像素)进行。
接着，图像处理装置220算出基准线图像151aP、152aP之间的间隔J1(参照图6)及一条基准线图像152aP与交线图像104P的间隔J2(参照图6)。
另外，图像处理装置220从记录介质读出基准线151a、152a之间的实际间隔K1(参照图1)。间隔K1是上下方向上的距离。间隔K1不随时间变动，因此可以预先测定并记录于记录介质中。
接着，图像处理装置220根据间隔J1、J2、K1算出一条基准线152a与交线104之间的实际的间隔K2(参照图1)。间隔K2的计算使用近似式(K2＝K1×J2/J1)进行。在间隔K2的计算中，也可以使用照相机210的配置信息(例如图1所示的所形成的角θ、距离H及距离V)。间隔K2是上下方向上的距离。
接着，图像处理装置220从记录介质读出一条基准线152a与熔融槽110的内底面之间的实际距离K0(参照图1)。距离K0是上下方向上的距离。距离K0不随时间变动，因此可以预先测定并记录于记录介质中。
最后，图像处理装置220根据距离K0及间隔K2算出液位L(L＝K0-K2)。需要说明的是，本实施方式的液位L的基准面是熔融槽110的内底面，但也可以是熔融槽110的上表面，此时，L＝K2，不需要K0的数据。
这样，图像处理装置220通过对拍摄图像270P进行图像处理来检测多条基准线151a、152a、左侧壁部111和液面103在拍摄图像270P中的位置关系(间隔J1、J2)。另外，图像处理装置220根据检测到的位置关系及多条基准线151a、152a的实际的位置关系(距离K1)检测熔融玻璃102的液位L。
在本实施方式中，使用形成在玻璃熔炉100的内壁面150的多条基准线151a、152a来检测液位L，因此，能够参照多条基准线151a、152a的实际的位置关系，高精度地检测液位L。
另外，在本实施方式中，一条基准线152a是与液面103平行的直线，因此在拍摄图像270P中，一条基准线图像152aP与交线图像104P平行。因此，一条基准线152a与交线104的位置关系由一个参数(间隔J2)来决定，因此，容易确定位置关系。
[第一实施方式的变形例]
本变形例涉及熔融槽110的侧壁部111被熔融玻璃102侵蚀时的图像处理。
图8是示出被熔融玻璃侵蚀后的状态的熔融槽的一例的截面图。图9是示出由照相机拍摄的图像的另一例的示意图。图10是示出图9的图像的纵向的亮度变化的示意图。在图10中，横轴是距图9的图像的上缘的距离，纵轴是亮度。
如图8所示，在左侧壁部111的内侧侧面111a因熔融玻璃102所导致的侵蚀的影响而形成有凹部116。液面103直到凹部116的内部，凹部116的内壁面在液面103的上方具有来自作为光源的火焰F的光无法到达的背光部117。背光部117映到液面103上，由此使液面103形成有暗的暗部118。
如图9所示，拍摄图像270AP包含左上部侧壁部121的图像121P、间隙砖140的图像140P、左侧壁部111的图像111P和液面103的图像103P。另外，拍摄图像包含多条基准线151a、152a的图像151aP、152aP、背光部117的图像117P和暗部118的图像118P。背光部图像117P和暗部图像118P连续地相连，构成亮度低的带状图像262P。
在带状图像262P的两侧边缘之间隐藏有左侧壁部111的内侧侧面111a的平面部分的延长面与液面103的交线104A的图像104AP。需要说明的是，实际的交线104A是假想线。
带状图像262P的一侧边缘是背光部117的上端边缘117a的图像117aP。带状图像262P的另一侧边缘是暗部118的前端边缘118a的图像118aP。
基准线图像151aP、152aP、带状图像262P的两侧边缘及交线图像104AP是相互平行的直线。
如图10所示，拍摄图像270AP中的像素的亮度(明亮度)除在基准线图像151aP、152aP的位置x1、x2处发生骤变之外，在带状图像262P的两侧边缘的位置x5、x6处也发生骤变。
首先，图像处理装置220针对由沿预定方向(例如与带状图像262P正交的方向)排列的多个像素构成的像素列检测亮度的变化，将亮度发生骤变的部位确定为基准线图像151aP、152aP的位置x1、x2、带状图像262P的两侧边缘的位置x5、x6。
接着，图像处理装置220将确定后的带状图像262P的两侧边缘的位置x5、x6的中心位置近似地确定为交线图像104AP的位置。交线图像104P的位置的确定也可以使用照相机210的配置信息(例如，图1所示的所形成的角θ、距离H及距离V)。
然后，图像处理装置220与第一实施方式同样地检测液位L。因此，能够与第一实施方式同样地高精度地检测液位L。
[第二实施方式]
本实施方式涉及具备液位检测装置的玻璃制造装置及使用液位检测方法的玻璃制造方法。
图11是示出本发明的第二实施方式的玻璃制造装置的构成的截面图。
玻璃制造装置1000除具备玻璃熔炉100、液位检测装置200之外，还具备向玻璃熔炉100内投入玻璃原料G的投入装置300和将由玻璃熔炉100供给的熔融玻璃102成形为预定形状的成形装置400。
投入装置300例如具备将从料斗310内投下的玻璃原料G投入玻璃熔炉100内的毯式投料器320和驱动毯式投料器320的马达等驱动源330。
需要说明的是，投入装置300也可以具备例如螺旋式投料器，投料器的方式没有特别限制。另外，投入方式可以是间歇式，也可以是连续式。
液位检测装置200根据检测到的液位L来控制由投入装置300投入的玻璃原料G的投入量。玻璃原料G的投入量的控制可以如图11所示、由图像处理装置220进行，也可以由专用的计算机进行。玻璃原料G的投入量的控制通过控制驱动源330来进行。
根据本实施方式，液位L的检测精度高，因此，根据检测到的液位L控制玻璃原料G的投入量，由此抑制液位L的变动。因此，能够延缓熔融槽110的侵蚀。
成形装置400例如是浮法成形装置，具备收纳熔融金属(例如熔融锡)402的浮法槽410。成形装置400中，通过使由玻璃熔炉100供给的熔融玻璃102在熔融金属402上沿预定方向流动，从而成形为带板状，制作玻璃带。
然而，从玻璃熔炉100供给到成形装置400的熔融玻璃102的流量主要由玻璃熔炉100中的熔融玻璃102的液面103与浮法槽410中的熔融金属402的液面的高低差决定。
根据本实施方式，可减小玻璃熔炉100中液位L的变动，因此可抑制流入成形装置400内的熔融玻璃102的流量的变动。因此，玻璃带的厚度稳定，因此，可得到厚度均匀的产品。
需要说明的是，成形装置400也可以是例如熔融成形装置，没有特别限定。
另外，可以在成形装置400与玻璃熔炉100之间设置有对由玻璃熔炉100制成的熔融玻璃102中的气泡进行脱泡的脱泡装置(未图示)。作为脱泡装置，例如有减压脱泡装置等。
利用成形装置400成形为带板状的玻璃带在浮法槽410内沿预定方向流动的同时进行冷却。通过设置在浮法槽410的出口附近的提升辊500，将玻璃带从熔融金属402上提起，并输送到退火装置600。
退火装置600对由成形装置400成形的玻璃进行退火。退火装置600具备例如隔热结构的隧道炉610和在隧道炉610内输送玻璃的输送辊620。输送辊620在输送方向上间隔地排列多个。输送辊620由马达等驱动旋转时，在输送辊620上水平地输送玻璃。从退火装置600输送出的玻璃利用切割机切断成预定的尺寸形状而成为产品。
由玻璃制造装置1000制造的玻璃没有特别限定，可以是液晶显示器(LCD)、等离子体显示器(PDP)、有机EL显示器等平板显示器(FPD)用的玻璃基板、保护玻璃。
近年来，随着FPD的薄型化，FPD用的板玻璃也进行薄板化，作为FPD用板玻璃的厚度，要求3mm以下的厚度，有时也要求2mm以下的厚度。LCD用和有机EL用的板玻璃的厚度为1.3mm以下，优选为1.0mm以下，更优选为0.7mm以下，进一步优选为0.5mm以下，特别优选为0.3mm以下，更特别优选为0.1mm以下。
根据本实施方式，玻璃带的厚度稳定，因此，能够高精度地制造厚度为上述范围的FPD用板玻璃。
由玻璃制造装置100制造的玻璃的种类没有特别限定，例如可以是无碱玻璃。无碱玻璃是实质上不含有碱金属氧化物(Na2O、K2O、Li2O)的(即，除不可避免的杂质外不含有碱金属氧化物的)玻璃。无碱玻璃中的碱金属氧化物的含量的合计(Na2O＋K2O＋Li2O)例如可以是0.1%以下。玻璃的化学组成通过荧光X射线分析装置来测定。
无碱玻璃例如是如下玻璃：以基于氧化物的质量百分率计含有SiO2：50～73%、优选50～66%、Al2O3：10.5～24%、B2O3：0～12%、MgO：0～8%、CaO：0～14.5%、SrO：0～24%、BaO：0～13.5%、ZrO2：0～5%，且MgO＋CaO＋SrO＋BaO：8～29.5%、优选9～29.5%。
在应变点高且考虑溶解性的情况下，无碱玻璃优选是如下玻璃：以基于氧化物的质量百分率计含有SiO2：58～66%、Al2O3：15～22%、B2O3：5～12%、MgO：0～8%、CaO：0～9%、SrO：3～12.5%、BaO：0～2%，且MgO＋CaO＋SrO＋BaO：9～18%。
在特别考虑溶解性的情况下，无碱玻璃优选是如下玻璃：以基于氧化物的质量百分率计为SiO2：50～61.5%、Al2O3：10.5～18%、B2O3：7～10%、MgO：2～5%、CaO：0～14.5%、SrO：0～24%、BaO：0～13.5%，且MgO＋CaO＋SrO＋BaO：16～29.5%。
在特别考虑高应变点的情况下，无碱玻璃优选是如下玻璃：以基于氧化物的质量百分率计为SiO2：56～70%、Al2O3：14.5～22.5%、B2O3：0～2%、MgO：0～6.5%、CaO：0～9%、SrO：0～15.5%、BaO：0～2.5%，且MgO＋CaO＋SrO＋BaO：10～26%。
在特别考虑高应变点及溶解性的情况下，无碱玻璃优选是如下玻璃：以基于氧化物的质量百分率计为SiO2：54～73%、Al2O3：10.5～22.5%、B2O3：1.5～5.5%、MgO：0～6.5%、CaO：0～9%、SrO：0～16%、BaO：0～2.5%，且MgO＋CaO＋SrO＋BaO：8～25%。
以上，通过实施方式等说明了液位检测装置及液位检测方法，但本发明不限于上述实施方式等，在权利要求书记载的本发明的主旨的范围内，可以进行各种变形、改良。
本申请要求基于2011年8月9日向日本特许厅提出的日本特愿2011-174210号的优先权，并将日本特愿2011-174210号的全部内容援引于本国际申请中。
标号说明
100玻璃熔炉
102熔融玻璃
103液面
104交线
106气泡
110熔融槽
111左侧壁部
122右上部侧壁部
150玻璃熔炉的内壁面
151台阶面
151a内侧边缘(基准线)
152台阶面
152a内侧边缘(基准线)
170鼓泡器
180窥视孔
200液位检测装置
210照相机
220图像处理装置
240壳体
241～244气体供给口
250透明板
260密封构件
270P图像
300投入装置
400成形装置
1000玻璃制造装置

Claims (15)

1.一种玻璃制造装置，具备：用于检测收纳于玻璃熔炉的熔融槽内的熔融玻璃的液位的液位检测装置、所述玻璃熔炉、向所述玻璃熔炉内投入玻璃原料的投入装置、将由所述玻璃熔炉供给的熔融玻璃成形为预定形状的成形装置，其特征在于，
所述液位检测装置具备：
照相机，对形成在所述玻璃熔炉的内壁面的多条基准线、所述熔融槽的侧壁部及所述熔融玻璃的液面各自的至少一部分进行拍摄；和
图像处理装置，对于由所述照相机拍摄的图像，针对沿预定方向排列的多个像素构成的像素列，采用微分滤波器检测一张拍摄图像中多个像素列的亮度变化，并对两张以上所述拍摄图像进行图像处理，由此检测所述多条基准线、所述熔融槽的侧壁部和所述熔融玻璃的液面在所述图像中的位置关系，根据检测到的所述位置关系及所述多条基准线的实际的位置关系来检测所述液位；并且
所述液位检测装置根据检测到的所述液位控制由所述投入装置投入的玻璃原料的投入量。
2.如权利要求1所述的玻璃制造装置，其中，一条所述基准线为与所述液面平行的直线。
3.根据权利要求2所述的玻璃制造装置，其中，一条所述基准线为与所述液面平行的台阶面的边缘或构成所述玻璃熔炉的炉壁的砖彼此之间的接缝线。
4.如权利要求1～3中任一项所述的玻璃制造装置，其中，
所述照相机设置在所述玻璃熔炉的外部，通过贯通于所述玻璃熔炉的炉壁而形成的窥视孔拍摄所述玻璃熔炉的内部，
所述液位检测装置具备：
以包围所述窥视孔的方式安装到所述玻璃熔融炉的外面的筒状的壳体、和
堵住所述壳体的所述照相机侧的开口部的透明板，
在所述壳体上形成有向所述壳体内供给气体的气体供给口。
5.如权利要求1～3中任一项所述的玻璃制造装置，其中，俯视时，所述照相机的光轴以大致垂直于由所述照相机拍摄的所述侧壁部的内侧侧面的方式配置，
所述照相机的光轴与水平面所成的角为0～7°，
由所述照相机拍摄的所述侧壁部的内侧侧面与所述照相机之间的水平方向上的距离为5m以上。
6.如权利要求1～3中任一项所述的玻璃制造装置，其中，利用所述照相机拍摄的所述液面的拍摄区域为实质上没有气泡的区域。
7.如权利要求6所述的玻璃制造装置，其中，
所述玻璃熔炉具备用于在所述熔融玻璃中形成气泡的鼓泡器，
利用所述照相机拍摄的所述液面的拍摄区域位于所述气泡浮出的区域的周边区域内。
8.一种玻璃制造方法，包括：根据通过用于检测收纳于玻璃熔炉的熔融槽内的熔融玻璃的液位的液位检测方法检测到的所述熔融玻璃的液位，控制向所述玻璃熔炉投入的玻璃原料的投入量的工序，和
将由所述玻璃熔炉供给的熔融玻璃成形为预定形状的工序，
其特征在于，
所述液位检测方法：
利用照相机对形成在所述玻璃熔炉的内壁面的多条基准线、所述熔融槽的侧壁部及所述熔融玻璃的液面各自的至少一部分进行拍摄，
对于由所述照相机拍摄的图像，针对沿预定方向排列的多个像素构成的像素列，采用微分滤波器检测一张拍摄图像中多个像素列的亮度变化，并对两张以上所述拍摄图像进行图像处理，由此检测所述多条基准线、所述熔融槽的侧壁部和所述熔融玻璃的液面在所述图像中的位置关系，并且
根据检测到的所述位置关系及所述多条基准线的实际的位置关系来检测所述液位。
9.如权利要求8所述的玻璃制造方法，其中，一条所述基准线为与所述液面平行的直线。
10.如权利要求9所述的玻璃制造方法，其中，一条所述基准线为与所述液面平行的台阶面的边缘或构成所述玻璃熔炉的炉壁的砖彼此之间的接缝线。
11.如权利要求8～10中任一项所述的玻璃制造方法，其中，
所述照相机设置在所述玻璃熔炉的外部，通过贯通于所述玻璃熔炉的炉壁而形成的窥视孔拍摄所述玻璃熔炉的内部，
在所述玻璃熔炉的外面以包围所述窥视孔的方式安装筒状的壳体，用透明板堵住该壳体的所述照相机侧的开口部，
向所述壳体内供给气体。
12.如权利要求8～10中任一项所述的玻璃制造方法，其中，俯视时，所述照相机的光轴以大致垂直于由所述照相机拍摄的所述侧壁部的内侧侧面的方式配置，
所述照相机的光轴与水平面所成的角为0～7°，
由所述照相机拍摄的所述侧壁部的内侧侧面与所述照相机之间的水平方向上的距离为5m以上。
13.如权利要求8～10中任一项所述的玻璃制造方法，其中，利用所述照相机拍摄的所述液面的拍摄区域为实质上没有气泡的区域。
14.如权利要求13所述的玻璃制造方法，其中，
所述玻璃熔炉具备用于在所述熔融玻璃中形成气泡的鼓泡器，
利用所述照相机拍摄的所述液面的拍摄区域位于所述气泡浮出的区域的周边区域内。
15.如权利要求8所述的玻璃制造方法，其中，所制造的玻璃为无碱玻璃，该无碱玻璃以基于氧化物的质量百分率计含有SiO2：50～73％、Al2O3：10.5～24％、B2O3：0～12％、MgO：0～8％、CaO：0～14.5％、SrO：0～24％、BaO：0～13.5％、ZrO2：0～5％，且MgO+CaO+SrO+BaO为8～29.5％。
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