JP2005169502A - 流体検出装置、流体検出方法及び鋳造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 装置の大型化を招くことなく流体の位置を精度高く検出することができる流体検出装置、流体検出方法及び鋳造方法を提供する。
【解決手段】 溶融金属５が流入する鋳型３に空芯の第１、第２コイル１５，１６を配置した。溶融金属５が例えば第１コイル１５に近づくと、第１コイル１５に流れる電流により溶融金属５に渦電流２１が発生して第１コイル１５のインダクタンスが変化し、第１コイル１５に流れる電流の周波数が変化し、この周波数変化量に基づいて溶融金属５を検出する。このため、渦電流の値を大きくせずに検出でき、コイルの巻き数の増加や芯の追加が不要となり、装置を小型化できる。コイル１５，１６は空芯とされ、芯材の耐用温度に制約されることがないので、コイル１５，１６を溶融金属５に極力近づけて、検出精度を向上させることができる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、鋳造装置の型のキャビティに流入される溶融金属の位置などを把握するためなどに用いられる流体検出装置、流体検出方法及び鋳造方法に関する。

ダイカスト法などのように、ダイカスト装置の型のキャビティに溶融金属を流入させて前記溶融金属を凝固させる鋳造方法では、空気抜き装置を設け、空気抜き装置に備えられている真空ポンプで前記キャビティ内のガスを排気し、良好な製品を得ることが一般的に行われる。
しかしながら、上述した空気抜き方法では、溶融金属のキャビティに対する位置を適切に把握した上で真空ポンプに真空引きを行わなければ、溶融金属を真空ポンプに吸い込んでしまい、真空ポンプひいては空気抜き装置の故障を招くことが起こり得た。このような問題点を改善するために、溶融金属の位置を適切に把握することが望まれている。

この要望に応えるために、例えば、鋼板の探傷等に用いられる渦電流センサを用いることが考えられる。しかしながら、この渦電流センサでは、検出距離が非常に小さく、直径２０ｍｍ程度のコイルを用いた渦電流センサで、検出距離は０．５ｍｍ程度である。このため、数ｍｍ程度の検出距離が必要とされる前記溶融金属の位置検出に、前記渦電流センサを、そのままで用いることはできなかった。

この対策として、渦電流センサのコイルに、フェライトコアなどの磁気特性のよい芯を用いたり、コイルの巻き数を数百回と多くして、コイルインピーダンスを上げることが考えられる。
しかしながら、この場合には、コイル径が大きくなり、これに伴い渦電流センサのサイズが大きくなるという問題があった。さらに、コイルの芯材の磁気特性は、温度により大きく変化する上、高温になると磁力が失われる性質がある。この温度（キュリー点）は、例えばフェライトでは２００℃程度である。このような温度上の制約があることなどから、上記対策を施した渦電流センサでも、前記溶融金属を適切には位置検出できなかった。

また、前記溶融金属の位置検出を行うために、特許文献１の装置を用いることが考えられる。この特許文献１の装置は、励磁コイルおよび該励磁コイルを間にして配置された２つの検出コイルからなるセンサの前記励磁コイルによって、ノズル内を流れる溶鋼に渦電流を発生させ、前記渦電流により生じた交流磁場によって、前記２つの検出コイルに交流電圧を発生させ、前記２つの交流電圧の差に相当する誘起電圧の振幅を前記センサの出力電圧とし、このセンサの出力電圧を用いて、ノズルの内面とノズル内を流れる溶鋼との間の距離を測定する（特許文献１の明細書の段落「００１９」及び「００２０」並びに図１）ようにしている。
特開平７−２７６０１８号公報

しかしながら、上述した特許文献１の装置では、センサの出力電圧は、検出コイルに誘起される交流電圧の大きさに基づいて得られるものであり、良好な検出精度を確保するためには、大きな渦電流を発生する必要があり、これに伴いコイル巻き数を多くしたり、磁気特性のよい芯を採用するなどの対策が必要とされる。このため、特許文献１の装置でも、上述したのと同様に、コイル径が大きくなり、これに伴いセンサのサイズが大きくなるという問題が惹起することになる。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、装置の大型化を招くことなく流体の位置を精度高く検出することができる流体検出装置、流体検出方法及び鋳造方法を提供することを目的とする。

請求項１に記載の流体検出装置に係る発明は、導電性材料からなる流体の進行部分の近傍に配置され前記流体に発生させた渦電流によりインダクタンスが変化する空芯のコイルと、該コイルを流れる電流の周波数変化量を計測する周波数変化量計測回路と、該周波数変化量計測回路が計測する周波数変化量に基づいて前記流体の流れを検出する流体検出部と、を備えたことを特徴とする。
請求項２に記載の発明は、請求項１記載の流体検出装置において、前記コイルは、軸心を流体の進行方向に直交する方向に向けて配置されたことを特徴とする。
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の流体検出装置において、前記コイルには高周波電流が供給されることを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、請求項１から３までのいずれかに記載の流体検出装置において、前記コイルはボビンに保持され、該ボビンはセラミック製とされたことを特徴とする。
請求項５に記載の発明は、請求項１から４までのいずれかに記載の流体検出装置において、流体検出部は、周波数変化の大きさにより、前記流体の大部分を占める主流部であるか又は流体における前記主流部から分離した飛沫であるかを判定することを特徴とする。
請求項６に記載の発明は、請求項１から５までのいずれかに記載の流体検出装置において、前記コイルは、前記流体の進行方向に沿って位置を変えて配置された複数個からなることを特徴とする。

請求項７に記載の発明は、請求項１から６までのいずれかに記載の流体検出装置において、前記流体は、空気抜き装置を備えた鋳造装置の型のキャビティに流入される溶融金属であることを特徴とする。
請求項８に記載の発明は、請求項７に記載の流体検出装置において、前記流体検出部が検出する流体の流れに基づいて空気抜き装置の作動を停止することを特徴とする。

請求項９に記載の流体検出装置に係る発明は、導電性材料からなる流体の進行部分の近傍に配置され前記流体に発生させた渦電流によりインダクタンスが変化する空芯のコイルと、該コイルに対して高周波電流を供給する高周波発振器と、周波数が前記高周波電流の周波数に近い大きさとされた基準周波数電流を出力する基準周波数発振器と、前記コイル及び高周波発振器からなるセンサ回路を流れるセンサ回路電流及び前記基準周波数発振器からの基準周波数電流を混合し、周波数がセンサ回路電流の周波数及び基準周波数電流の周波数の差に相当する大きさの検波電流を出力する混合・検波回路と、前記検波電流の周波数変化量を計測する周波数変化量計測回路と、該周波数変化量計測回路が計測する周波数変化量に基づいて前記流体の流れを検出する流体検出部と、を備えたことを特徴とする。
請求項１０に記載の発明は、請求項９記載の流体検出装置において、前記高周波発振器、前記基準周波数発振器及び前記混合・検波回路は、前記周波数変化量計測回路及び前記流体検出部とは分離された状態で、ヘッドアンプとして一体的に構成され、かつ前記コイルの近傍に配置されることを特徴とする。

請求項１１に記載の発明は、請求項９又は１０記載の流体検出装置において、前記コイルは、軸心を流体の進行方向に直交する方向に向けて配置されたことを特徴とする。
請求項１２に記載の発明は、請求項９から１１までのいずれかに記載の流体検出装置において、前記コイルはボビンに保持され、該ボビンはセラミック製とされたことを特徴とする。
請求項１３に記載の発明は、請求項９から１２までのいずれかに記載の流体検出装置において、流体検出部は、周波数変化の大きさにより、前記流体の大部分を占める主流部であるか又は流体における前記主流部から分離した飛沫であるかを判定することを特徴とする。

請求項１４に記載の発明は、請求項９から１３までのいずれかに記載の流体検出装置において、前記コイルは、前記流体の進行方向に沿って位置を変えて配置された複数個からなることを特徴とする。
請求項１５に記載の発明は、請求項９から１４までのいずれかに記載の流体検出装置において、前記流体は、空気抜き装置を備えた鋳造装置の型のキャビティに流入される溶融金属であることを特徴とする。
請求項１６に記載の発明は、請求項１５に記載の流体検出装置において、前記流体検出部が検出する流体の流れに基づいて空気抜き装置の作動を停止することを特徴とする。

請求項１７に記載の流体検出方法に係る発明は、請求項１から１６までのいずれかに記載の流体検出装置を用いて前記流体の流れを検出することを特徴とする。
請求項１８に記載の鋳造方法に係る発明は、請求項７、８、１５又は１６に記載の流体検出装置を用いて前記溶融金属の流れを検出することを特徴とする。

請求項１から１８に記載の発明によれば、流体がコイルに近づくと、コイルに流れる電流により、流体に渦電流が発生し、これに伴いコイルのインダクタンスが変化して、コイルに流れる電流の周波数が、それ以前に比して変化する。この周波数変化量に基づいて流体を検出する。流体の検出を電流の周波数変化に基づいて行うので、渦電流を大きくせずに流体を検出でき、コイル巻き数の増加や芯の追加が不要となる分、装置を小型化できる。また、流体の位置を空芯のコイルを用いて検出するので、芯材の耐用温度に制約されることがなくなり、これに伴いコイルを流体に極力近づけることができ、検出精度を向上させることができる。
また、請求項９から１６に記載の発明によれば、混合・検波回路が、コイル及び高周波発振器からなるセンサ回路を流れるセンサ回路電流及び基準周波数発振器からの基準周波数電流を混合し、周波数がセンサ回路電流の周波数及び基準周波数電流の周波数の差に相当する大きさの検波電流を出力し、周波数変化量計測回路が検波電流の周波数変化量を計測し、流体検出部が周波数変化量計測回路が計測する周波数変化量に基づいて流体の流れを検出するので、流体の流れ検出を、コイルに流れる電流よりも低周波の検波電流を用いて行なえ、ノイズの低減が可能で検出最小分解能を小さくできる。このためＳ／Ｎ比の向上が図れてコイルひいては装置を小型化することができる。

以下、本発明の第１実施の形態を図１及び図２に基づいて説明する。
図１において、流体検出装置１は、ダイカスト装置（鋳造装置）２に用いられ、このダイカスト装置２の鋳型３（型）のキャビティ４に押し流されるアルミ合金（流入時の温度：７８０℃未満）からなる溶融金属５（導電性材料からなる流体）の変位を検出する。ダイカスト装置２は、固定型６及びこの固定型６と共にキャビティ４を形成する可動型７からなる鋳型３を有し、溶融金属５をキャビティ４へ流入させて製品を成形するようにしている。本実施の形態では、キャビティ４は、図１左側から右側に延びる形状をなし、溶融金属５は、キャビティ４の図１左側端部（以下、便宜上、キャビティ左側端部４ａという。）から流入され、図１右側端部（以下、便宜上、キャビティ右側端部４ｂという。）に向けて押し流される。

固定型６には、溶融金属５の進行方向（図１右方向）に沿って位置を変えて２つの孔（以下、図１左側，右側の孔を夫々、第１孔１１、第２孔１２という。）が形成されている。第１、第２孔１１，１２は、キャビティ４の長手方向と直交する方向に延びる形状とされている。
第１、第２孔１１，１２には、円柱状のセラミックス（耐熱温度：１０００℃以上）製のボビン１４が夫々挿入されている。各ボビン１４は，予め筒状に形成され、その内側に空芯の銅製のコイル（耐熱温度：瞬時７８０℃以上）が収納されている。さらに、筒状状態のボビン１４には、前記コイルを収納した状態で前記セラミックスが充填され、ボビン１４は全体として円柱状とされている。第１、第２孔１１，１２に夫々対応したコイルを、以下、第１、第２コイル１５，１６という。第１、第２コイル１５，１６は、軸心を溶融金属５の進行方向に直交する方向に向けて配置されている。

本実施の形態では、コイル（第１、第２コイル１５，１６）に高周波電流（周波数が１ＭＨｚ以上の電流）を流し、高周波の磁界２０を発生させ、このコイル（第１、第２コイル１５，１６）に測定対象である溶融金属５が近づくと、溶融金属５側に渦電流２１が発生し、この渦電流２１の磁界によりコイル（第１、第２コイル１５，１６）のインダクタンス（ひいてはインピーダンス）が変化し、これに伴いコイル（第１、第２コイル１５，１６）を含む後述する第１、第２発振回路２９ａ，２９ｂの発振周波数（第１、第２発振周波数Ｆ１，Ｆ２）が変化することを利用し、移動する溶融金属５の先端の位置、キャビティ４における長手方向の位置に対応した溶融金属５の充填率、溶融金属５の移動速度（流速）Ｖ等を検出するようにしている。

第１、第２コイル１５，１６は、高周波発振器２３に接続されている。高周波発振器２３は、第１、第２コイル１５，１６に夫々接続される第１、第２増幅側回路２４，２５を有している。第１増幅側回路２４は、第１コイル１５と共に発振周波数（前記第１発振周波数）Ｆ１を規定するために用いられるコンデンサ（以下、第１コンデンサという。）２６ａと、第１発振周波数Ｆ１の電流を継続して出力するための増幅回路（以下、第１増幅回路という。）２７ａと、を備えている。第１増幅回路２７ａには、電源（以下、第１電源という。）２８ａが含まれており、第１コイル１５及び第１コンデンサ２６ａに継続して電流を供給し得るようにしている。第１コイル１５及び第１増幅側回路２４（第１コンデンサ２６ａ及び第１増幅回路２７ａ）により発振回路（以下、第１発振回路という。）２９ａが形成されている。

第２増幅側回路２５は、第１増幅側回路２４と同様に、第２コイル１６と共に発振周波数（前記第２発振周波数）Ｆ２を規定するために用いられるコンデンサ（以下、第２コンデンサという。）２６ｂと、第２発振周波数Ｆ２の電流を継続して出力するための増幅回路（以下、第２増幅回路という。）２７ｂと、を備えている。第２増幅回路２７ｂには、電源（以下、第２電源という。）２８ｂが含まれている。第２コイル１６及び第２増幅側回路２５（第２コンデンサ２６ｂ及び第２増幅回路２７ｂ）により発振回路（以下、第２発振回路という。）２９ｂが形成されている。

第１、第２増幅回路２７ａ，２７ｂには、第１、第２コイル１５，１６から分岐するように信号処理装置３２が接続されている。信号処理装置３２は、第１、第２発振回路２９ａ，２９ｂを流れる電流（以下、第１、第２電流３３ａ，３３ｂという。）の周波数〔前記第１、第２発振周波数Ｆ１，Ｆ２に相当する。〕を夫々計測する周波数計測回路３４と、第１電流３３ａの周波数変化量（周波数の変化の大きさ）ｆ０１及び第２電流３３ｂの周波数変化量（周波数の変化の大きさ）ｆ０２を個別に計測する周波数変化量計測回路３５と、周波数変化量計測回路３５の計測結果に基づいて演算を行い溶融金属５の流れを検出し、検出内容に応じた制御信号３６を出力するコントローラ（流体検出部）３７と、を備えている。コントローラ３７には、表示器３８が接続されており、制御信号３６に基づいて画像表示を行うようにしている。

周波数計測回路３４は、第１、第２電流３３ａ，３３ｂについて、その波形から夫々の周期を求め、その逆数から周波数（第１、第２発振周波数Ｆ１，Ｆ２）を算出している。この場合、前記周波数（第１、第２発振周波数Ｆ１，Ｆ２）は、各波形毎に算出したり、あるいは一定数の波形をブロックとしてそのブロックの平均周期を求め、その平均周期の逆数から算出している。前記周波数（第１、第２発振周波数Ｆ１，Ｆ２）の算出については、上述した波形毎及びブロック毎の算出のいずれの場合にも、継続して行っており、各周波数変化量ｆ０１，ｆ０２を継続して求められるようにしている。

周波数変化量計測回路３５は、周波数計測回路３４で継続して算出される周波数（第１、第２発振周波数Ｆ１，Ｆ２）に基づいて、第１電流３３ａの周波数変化量ｆ０１及び第２電流３３ｂの周波数変化量ｆ０２を別個に求めるようにしている。
本実施の形態では、溶融金属５がコイル（第１、第２コイル１５，１６）の配置部分に到達すると、上述したように溶融金属５に渦電流２１が発生することに伴い、第１、第２コイル１５，１６のインダクタンスが変化し、それ以前の状態に比べて、第１、第２電流３３ａ，３３ｂの周波数（第１、第２発振周波数Ｆ１，Ｆ２）が大きく変化する。コントローラ３７は、この第１、第２発振周波数Ｆ１，Ｆ２の各変化量ｆ０１，ｆ０２に夫々対応する基準値（以下、第１、第２周波数変化量基準値という。）Ｋ１，Ｋ２を予め比較対象として記憶している。また、コントローラ３７は、第１電流３３ａの周波数変化量ｆ０１が第１周波数変化量基準値Ｋ１を示す時刻（以下、第１時刻という。）Ｔ１、第２電流３３ｂの周波数の変化量ｆ０２が前記第２周波数変化量基準値Ｋ２を示した時刻（以下、第２時刻という。）Ｔ２及び第１、第２周波数変化量基準値Ｋ１，Ｋ２を、溶融金属５の移動速度Ｖの算出などに用いるようにしている。

すなわち、第１時刻Ｔ１から第２時刻Ｔ２までの時間ｔａと、第１、第２コイル１５，１６間の長さＬ０から、溶融金属５の移動速度Ｖを求める。この移動速度（流速）Ｖは、前記制御信号３６に含まれ、図１に示すように表示器３８に表示される。
また、コントローラ３７は、第１、第２電流３３ａ，３３ｂの周波数変化量ｆ０１，ｆ０２が第１、第２周波数変化量基準値Ｋ１，Ｋ２を示すことに対応して、移動する溶融金属５の先端の位置を検出し、キャビティ４における長手方向の位置に対応した溶融金属５の充填率を算出し、この充填率データを制御信号３６に含めて表示器３８に出力し、キャビティ４の位置に対応する充填率を表示器３８の充填率表示エリア４０に表示させるようにしている。

さらに、コントローラ３７は、上述したように移動する溶融金属５の先端の位置を検出することに伴い、表示器３８の位置表示エリア４１に、当該溶融金属５の先端の位置を、図１に示すように点灯表示させる。すなわち、第１電流３３ａの周波数変化量ｆ０１が第１周波数変化量基準値Ｋ１を示す（第１コイル１５の配置部分に溶融金属５の先端が到達する）と、位置表示エリア４１における所定の部位（便宜上、第１部位という。）４２ａを点灯させる。また、第２電流３３ｂの周波数の変化量ｆ０２が第２周波数変化量基準値Ｋ２を示す（第２コイル１６の配置部分に溶融金属５の先端が到達する）と、位置表示エリア４１における第１部位４２ａの右側の第２部位４２ｂを点灯させる。さらに、第２部位４２ｂの点灯の後、第２コイル１６からキャビティ右側端部４ａまでの距離〔第２コイル１６・キャビティ右側端部４ａ間距離〕Ｌ及び前記溶融金属５の移動速度Ｖから計算される時間Ｔ０が経過した時点で、位置表示エリア４１における第２部位４２ｂの右側の第３部位４２ｃを点灯させ、溶融金属５の先端がキャビティ右側端部４ａに達したことを表示するようにしている。

上述したように構成した流体検出装置１の作用を図２のフローチャートに基づいて説明する。
キャビティ４への溶融金属５の押し流しに先だって、まず、高周波発振器２３が作動され(ステップＳ１)、第１、第２増幅回路２７ａ，２７ｂに対し夫々、第１、第２電流３３ａ，３３ｂを流す。
そして、溶融金属５がキャビティ４に流入され、その先端が第１コイル１５に達すると、溶融金属５に渦電流２１が発生し、第１コイル１５のインダクタンスが変化して第１電流３３ａの周波数が変化し、その周波数変化量ｆ０１が第１周波数変化量基準値Ｋ１に達したか否かを判定する(ステップＳ２)。

ステップＳ２でＮｏ〔周波数変化量ｆ０１が第１周波数変化量基準値Ｋ１に達していない〕と判定すると、再度ステップＳ２を実行する。ステップＳ２でＹｅｓ〔周波数変化量ｆ０１が第１周波数変化量基準値Ｋ１に達した〕と判定すると、この判定時刻（第１時刻Ｔ１）を記憶し、第１部位４２ａを点灯させ、キャビティ４の位置に対応する充填率を表示器３８に表示させ、かつ時間ｔａの計測を開始する(ステップＳ３)。ステップＳ３では、充填率は、溶融金属５の先端が第１コイル１５に達した状態で示される。

そして、溶融金属５の移動が進んで、その先端が第２コイル１６に達すると、溶融金属５に渦電流２１が発生し、第２コイル１６のインダクタンスが変化して第２電流３３ｂの周波数が変化し、その周波数変化量ｆ０２が、第２周波数変化量基準値Ｋ２に達したか否かを判定する(ステップＳ４)。ステップＳ４でＮｏ〔周波数変化量ｆ０２が第２周波数変化量基準値Ｋ２に達していない〕と判定すると、再度ステップＳ４を実行する。
ステップＳ４でＹｅｓ〔周波数変化量ｆ０２が第２周波数変化量基準値Ｋ２に達した〕と判定すると、この判定時刻（第２時刻Ｔ２）を記憶し、第２部位４２ｂを点灯させ、キャビティ４の位置に対応する充填率を表示器３８に表示させると共に、第１、第２時刻Ｔ１，Ｔ２から時間ｔａを算出する (ステップＳ５)。

ステップＳ５では、時間ｔａ及び長さＬ０から溶融金属５の移動速度Ｖを計算し、かつ移動速度Ｖ及び第２コイル１６・キャビティ右側端部４ａ間距離Ｌから溶融金属５がキャビティ右側端部４ａに達するまでの時間Ｔ０を算出すると共に、時間ｔｂの計測を開始する。このステップＳ５では、充填率は、溶融金属５の先端が第２コイル１６に達した状態で示される。ステップＳ５以降、充填率は、溶融金属５が移動速度Ｖに応じてキャビティ右側端部４ｂに移動することに合わせて、充填率表示エリア４０で溶融金属５の先端が図１右方に移動するように表示される。

続いて、ステップＳ５で計測が開始された時間ｔｂが前記時間Ｔ０に達したか否かを判定する(ステップＳ６)。ステップＳ６でＮｏと判定すると再度ステップＳ６を実行する。
ステップＳ６でＹｅｓと判定すると、第３部位４２ｃを点灯させ、溶融金属５の先端がキャビティ右側端部４ａに達したことを表示する(ステップＳ７)。

上述したように本実施の形態によれば、溶融金属５の位置を空芯のコイル（第１、第２コイル１５，１６）を用いて検出するので、芯材の耐用温度に制約されることがなくなり、これに伴いコイル（第１、第２コイル１５，１６）を溶融金属５に極力近づけることができ、検出精度を向上させることができる。この場合、第１、第２コイル１５，１６の保持の為にボビン１４を用いているが、ボビン１４はセラミック製とされており、十分な耐用温度を有しているので、ボビン１４を熱的に保護するための部材を別個に設けなくて済み、装置の大型化を招くことがない。

また、溶融金属５がコイル（第１、第２コイル１５，１６）に近づくと、コイル（第１、第２コイル１５，１６）に流れる高周波電流により、溶融金属５に渦電流２１が発生し、これに伴いコイル（第１、第２コイル１５，１６）のインダクタンスが変化し、第１、第２増幅回路２７ａ，２７ｂの発振周波数が変化し、ひいては第１、第２電流３３ａ，３３ｂの周波数が変化すること（すなわち周波数変化量ｆ０１，ｆ０２）を利用して、位置検出を行うので、渦電流２１を大きな値にする必要がなくなる。このため、大きな渦電流２１を発生するために必要とされるコイル巻き数の増加や、芯の追加などを行うことなく、溶融金属５の位置（変位）を適正に検出することができる。さらに、コイル巻き数の増加や、芯の追加などを伴わないので、その分、装置の小型化を図ることができる。

本実施の形態では、第１、第２コイル１５，１６は、軸心を溶融金属５の進行方向に直交する方向に向けて配置されているので、溶融金属５への渦電流２１の発生をより効果的に行うことができる。なお、溶融金属５に渦電流２１を発生させることができれば、第１、第２コイル１５，１６の配置は、上記例に限られるものではなく、軸心が溶融金属５の進行方向に略直交する方向に向けて配置されて（溶融金属５の進行方向に対する軸心の傾き角度が例えば８０〜１００度とされて）いてもよい。

次に、本発明の第２実施の形態を図３及び図４に基づき、図１及び図２を参照して説明する。
この第２実施の形態の流体検出装置１は、第１実施の形態の流体検出装置１に比して、キャビティ４内のエアを吸引するための真空ポンプ５０と、真空ポンプ５０と鋳型３のキャビティ４とを連通する管部５１に設けられて当該管部５１を開閉する電磁弁５２と、を設けたこと、コントローラ３７が溶融金属５の位置に応じて電磁弁５２を制御すること、コントローラ３７が図４に示すように溶融金属５の主流部５ａと分離する飛沫５ｂを検出し、これに応じて電磁弁５２を制御することが主に異なっている。この第２実施の形態では、表示器３８（図１参照）を設けていないが、前記第１実施の形態と同様に表示器を設け、溶融金属５の位置及び充填率等を表示させるようにしてもよい。本実施の形態では、真空ポンプ５０及び電磁弁５２が本発明の空気抜き装置を構成している。

このダイカスト装置２では、キャビティ４内の空気を巻き込んで製品に巣が入ることを避けるために、キャビティ４内の空気を真空ポンプ５０で排気するようにしている。この場合、溶融金属５が真空ポンプ５０へ吸い込まれてしまうと真空ポンプ５０の故障の原因になる。そこで、このダイカスト装置２では、前記第１実施の形態と同様にして溶融金属５の位置を検出し(図２ステップＳ３、Ｓ５)、溶融金属５が真空ポンプ５０に吸い込まれる直前で電磁弁５２を閉じ、これにより真空ポンプ５０の故障を回避して最大限に排気を行うようにしている。

また、溶融金属５は、図４に示すように、キャビティ４への流入の際に、その主流部５ａから飛沫５ｂが飛び出すように分離することがある。この場合に、真空ポンプ５０の排気作動がそのまま継続されていると、真空ポンプ５０は前記飛沫５ｂを吸い込んで故障することが起こり得る。そして、このような事態になることを回避するために、本実施の形態では、次のような対策を講じている。

すなわち、コントローラ３７は、第１周波数変化量基準値Ｋ１より小さい値（飛沫検出用第１基準値）Ｋ１ａ〔Ｋ１ａ＜Ｋ１〕及び第２周波数変化量基準値Ｋ２より小さい値（飛沫検出用第２基準値）Ｋ２ａ〔Ｋ２ａ＜Ｋ２〕を記憶し、周波数変化量ｆ０１，ｆ０２との比較に用いるようにしている。

すなわち、コントローラ３７は、第１電流３３ａの周波数変化量ｆ０１が値Ｋ１ａ以上で値Ｋ１未満である場合、第１コイル１５が、溶融金属５の主流部５ａでなく飛沫５ｂの影響を受けたとして、飛沫５ｂが第１コイル１５の部分に達したとの判定（以下，飛沫判定という。）を行う。そして、この飛沫判定と同時に又は所定時間経過後に、電磁弁５２を閉じさせ、飛沫５ｂが真空ポンプ５０に吸い込まれることを防止する。

また、コントローラ３７は、第２電流３３ｂの周波数変化量ｆ０２が値Ｋ２ａ以上で値Ｋ２未満である場合、第２コイル１６が、溶融金属５の主流部５ａでなく飛沫５ｂの影響を受けたとして、飛沫５ｂが第２コイル１６の部分に達したとの判定（以下，飛沫判定という。）を行う。そして、この飛沫判定と同時に又は所定時間経過後に、電磁弁５２を閉じさせ、飛沫５ｂが真空ポンプ５０に吸い込まれることを防止する。

上記実施の形態では、コイルを複数（第１、第２コイル１５，１６）設け、溶融金属５の移動速度Ｖについても検出すると共に、位置をより精度高く検出する場合を例にしたが、本発明はこれに限らず、コイルを１個とし、このコイルへの通電に伴い溶融金属５に渦電流が発生し，これによりコイルのインダクタンス（インピーダンス）が変化し，これに応じてコイルに流れる電流の周波数変化量を計測することにより、溶融金属５の流れ（溶融金属５の先端のコイルへの到達）を検出するようにしてもよい。
また、コイルの個数を、３個以上として、溶融金属５の位置をさらに精度高く検出するようにしてもよい。

上記第１、第２実施の形態では、第１、第２増幅回路２７ａ，２７ｂに流れる高周波（略１ＭＨ以上）の電流の周波数の変化を周波数計測回路３４及び周波数変化量計測回路３５（信号処理装置３２）を直接的に計測する場合を例にしたが、ラジオ等に用いられヘテロダイン検波等の手段を用いるようにしてもよい。例えば、次の本発明の第３実施の形態（図５〜図８）、第４実施の形態（図９〜図１１）、第５実施の形態（図１２〜図１５）のように構成してもよい。第３〜第５実施の形態は、上述したヘテロダイン検波と同様の信号処理を行ないＳ／Ｎ比を向上させ、後述するように装置の小型化を図るようにしている。
なお、第３〜第５実施の形態（図５〜図１５）において、図１〜図４に示す部材及び部分と同等の部材及び部分には，同一の符号を付し、その説明は適宜、省略する。

本発明の第３〜第５実施の形態のうち、まず、第３実施の形態を図５〜図８に基づいて説明する。
図５及び図６において、流体検出装置１Ｂは、ダイカスト装置（鋳造装置）２Ｂに用いられ、このダイカスト装置２Ｂの鋳型３（型）のキャビティ４に押し流されるアルミ合金（流入時の温度：７８０℃未満）からなる溶融金属５（導電性材料からなる流体）の変位を検出する。ダイカスト装置２Ｂは、固定型６及びこの固定型６と共にキャビティ４を形成する可動型７からなる鋳型３を有し、溶融金属５をキャビティ４へ流入させて製品を成形するようにしている。鋳型３には、溶融金属５を案内する筒状部材６０が接続されている。筒状部材６０には、プランジャ駆動機構６１により作動されるプランジャ６２が挿入されており、溶融金属５を押圧して溶融金属５を鋳型３内に配置されたゲート６３を通してキャビティ４へ流入させるようにしている。
固定型６には、後述する多重シールド同軸ケーブル（以下、ヘッドアンプ用ケーブルという。）６４に接続されるヘッドアンプ６５が、図６に示すように、断熱部材６６を介して保持されている。ヘッドアンプ６５には、信号処理装置３２が接続され、信号処理装置３２には表示器３８が接続されている。

固定型６には、図６の上下方向に延びるキャビティ４と直交する方向に延びる孔６７が形成されている。孔６７には、円柱状のセラミックス（耐熱温度：１０００℃以上）製のボビン１４が挿入されている。ボビン１４は、予め筒状に形成され、その内側に空芯の銅製のコイル６８（耐熱温度：瞬時７８０℃以上）が収納されている。さらに、筒状状態のボビン１４には、コイル６８を収納した状態で前記セラミックスが充填され、ボビン１４は全体として円柱状とされている。コイル６８は、軸心を溶融金属５の進行方向に直交する方向に向けて配置されている。

本実施の形態では、コイル６８には、コイル６８に高周波電流（周波数が１６ＭＨｚの電流）を流す高周波発振器６９が接続されている。そして、コイル６８に高周波電流が流れることにより高周波の磁界２０を発生させ、このコイル６８に測定対象である溶融金属５が近づくと、溶融金属５側に渦電流２１が発生し、この渦電流２１の磁界によりコイル６８のインダクタンス（ひいてはインピーダンス）が変化し、これに伴いコイル６８及び高周波発振器６９からなるセンサ回路７０を流れる電流の周波数が変化することを利用し、移動する溶融金属５の先端の位置や溶融金属５の飛沫等を検出するようにしている。

前記ヘッドアンプ６５は、高周波発振器６９と、高周波発振器６９の高周波電流（周波数が１６ＭＨｚの電流）と５００ＫＨｚの差がある１５．５ＭＨｚ（基準周波数）の電流を出力する基準周波数発振器７１と、センサ回路７０ひいてはコイル６８に接続されてセンサ回路７０を流れるセンサ回路電流の周波数と前記基準周波数との差の周波数（略５００ＫＨｚ）の電流に相当する検波電流Ｋｄを信号処理装置３２へ出力する混合・検波回路７２（ヘテロダイン検波回路）と、からなっており、ケース７４内に配置されている。ケース７４は小さく設定されており、配置スペースが制約されている固定型６の近傍であっても、適切に配置し得るものになっている。
ヘッドアンプ６５の高周波発振器６９とコイル６８とは、図５及び図６に示すように、ヘッドアンプ用ケーブル６４を介して接続されている。ヘッドアンプ用ケーブル６４は、図７に示すように、銅材料などからなる主線部６４ａを有し、主線部６４ａの外周側に、発泡ポリエチレン製の被覆６４ｂ、アルミ箔６４ｃ、スズメッキ銅線編組６４ｄ、アルミ製の被覆６４ｅ、ゴム製の被覆６４ｆをこの順に施して構成されている。

信号処理装置３２は、混合・検波回路７２からの検波電流Ｋｄ（センサ回路７０の電流ひいては溶融金属５のコイル６８への近接により周波数が変化する電流に対応する電流）の周波数を計測する周波数計測回路３４と、検波電流Ｋｄの周波数変化量（周波数の変化の大きさ）を計測し、その周波数変化量を対応する電圧値に変換してコントローラ３７に出力する周波数変化量計測回路３５と、周波数変化量計測回路３５の計測結果に基づいて演算を行い溶融金属５の流れを検出し、検出内容に応じた制御信号３６を出力するコントローラ（流体検出部）３７と、を備えている。周波数変化量計測回路３５は、本実施の形態では、周波数変化量に対応して例えば電圧値を５Ｖとした信号を発生する。この装置構成において、検波電流に０．００２ＫＨｚの差が生じれば、Ｓ／Ｎ＞２以上の良好な信号が得られる。コントローラ３７には、表示器３８が接続されており、制御信号３６に基づいて検波電流Ｋｄの周波数の変化量に対応する波形の画像を表示する（図８参照）ようにしている。また、コントローラ３７にはプランジャ駆動機構６１が接続されており、コントローラ３７に制御されてプランジャ６２を作動して溶融金属５を押圧するようにしている。

第１実施の形態では、第１、第２増幅側回路２４，２５を含む高周波発振器２３及び信号処理装置３２は、同一ケース７３（図１参照）内に収納されているが、第１実施の形態のケース７３に比して第３実施の形態のケース７４は、信号処理装置３２を含んでおらず、その分、小さくて固定型６の近傍に容易に配置し得るものになっている。また、第１実施の形態では、第１、第２増幅側回路２４，２５を含む高周波発振器２３及び信号処理装置３２を同一ケース７３に収納する分、当該ケース７３は大きくなり、配置スペースが制約されている固定型６の近傍に配置することができず、これに伴い固定型６から離間して配置される。このため、コイル６８と高周波発振器２３とを接続するケーブル７５（図１参照）は、例えば５ｍ程度の長さが必要とされる。これに対して、第３実施の形態では、ケース７４を固定型６の近傍に配置したことから、ヘッドアンプ用ケーブル６４（コイル６８とヘッドアンプ６５を接続するケーブル）を短くできる。本実施の形態では、ヘッドアンプ用ケーブル６４を約１．５ｍに設定している。
そして、このようにヘッドアンプ用ケーブル６４を短くしていることから、その分、ケーブル抵抗値が低減し、検波電流Ｋｄの大きさの低減が抑制され、周波数計測感度を良好に維持することが可能になり、後述する混合・検波回路７２を設けたことによるＳ／Ｎ比の向上に伴う装置（特にコイル６８側）の小型化をさらに進めることができる。

混合・検波回路７２は、上述したように、センサ回路７０を流れるセンサ回路電流の周波数と前記基準周波数との差の周波数の電流（略５００ＫＨｚの電流。前記検波電流Ｋｄ）を発生するようにしており、ノイズを低減できる。そして、信号処理装置３２（周波数計測回路３４及び周波数変化量計測回路３５）は、上述したノイズの低減した検波電流Ｋｄを対象にして計測を行うので、検出最小分解能を小さくでき、これによりＳ／Ｎ比を向上できる。
例えば、混合・検波回路７２を用いない前記第１実施の形態では、電圧値が５Ｖの信号を発生する場合、１ＫＨｚの周波数変化量を必要とするが、本第３実施の形態では、上述したＳ／Ｎ比の向上を図ることができることにより、上述したように０．００２ＫＨｚの周波数変化量があれば、Ｓ／Ｎ＞２以上の信号を得ることができる。

そして、第３実施の形態によれば、Ｓ／Ｎ比を向上できることから、コイル６８の径を小さくでき、ひいては装置の小型化を図ることができる。このようにＳ／Ｎ比の向上及びこれに伴う装置の小型化を図ることができるのは、後述する第４、第５の実施の形態についても同様に言えることである。
本願発明者等は、第１実施の形態及び第３実施の形態を対象にして、検証を行ない、第３実施の形態によれば、コイル６８の径を小さくでき、ひいては装置の小型化を図ることができることを確認することができた。

すなわち、第１実施の形態において、コイル（１５，１６）について、直径を２４ｍｍとした場合、検出距離は５ｍｍであった。そして、この検出距離５ｍｍは、一般のダイカスト装置に用いる場合、十分満足できる値である。一方、第３実施の形態において、コイル６８について、直径を２４ｍｍとした場合、検出距離は１１ｍｍであった。このため、仮にコイル６８の直径を１２ｍｍ程度にしても、一般のダイカスト装置に要求される前記５ｍｍの検出距離を得ることができると予測される。このため、第３実施の形態は、第１実施の形態に比して、十分な検出距離を確保して、すなわち十分な検出能力を維持してコイル６８ひいては装置の大きさを小さくすることができる。

次に、第４実施の形態に係る流体検出装置１Ｃを図９〜図１１に基づいて説明する。流体検出装置１Ｃは、第３実施の形態に係る流体検出装置１Ｂに比して、以下の（ａ）〜（ｄ）の事項が主に異なっている。
（ａ）第１、第２、第３のコイル６８ａ，６８ｂ，６８ｃを、図９に示すように溶融金属５の移動方向に沿って配置していること。
（ｂ）第１、第２、第３のコイル６８ａ，６８ｂ，６８ｃに対応して第１、第２、第３のヘッドアンプ６５ａ，６５ｂ，６５ｃを備えたこと。
（ｃ）信号処理装置３２は、第１、第２、第３のヘッドアンプ６５ａ，６５ｂ，６５ｃからの検波信号Ｋｄに対して個別に信号処理を行なえるようにしていること。
（ｄ）コントローラ３７が、キャビティ４における第１、第２、第３のコイル６８ａ，６８ｂ，６８ｃの各配置部分における断面積、及び第１、第２、第３のコイル６８ａ，６８ｂ，６８ｃの各配置部分までの各容積並びにキャビティ４の容積を記憶し、溶融金属５の先端位置を第１、第２、第３のコイル６８ａ，６８ｂ，６８ｃが検出した際、検出箇所におけるキャビティ４の断面積等から溶融金属５の最適射出速度を求め、当該最適射出速度が得られるようにプランジャ駆動機構６１を制御すること。
なお、本実施の形態では、第１のコイル６８ａの配置部分及び第３のコイル６８ｃの配置部分間の距離は略２５０ｍｍとされている。

このように構成された流体検出装置１Ｃの作用を図１０及び図１１に基づいて説明する。
図１０のステップＳ１１で、キャビティ４における第１、第２、第３のコイル６８ａ，６８ｂ，６８ｃの各配置部分に溶融金属５の先端部が達することにより、第１、第２、第３のコイル６８ａ，６８ｂ，６８ｃに対応する第１、第２、第３制御信号３６ａ，３６ｂ，３６ｃ（第１、第２、第３のコイル６８ａ，６８ｂ，６８ｃの近傍で生じる渦電流に相当する信号）が大きく変化することにより、溶融金属５の先端部の位置が検出される。
表示器３８には、例えば図１１に示すように、第１、第２、第３制御信号３６ａ，３６ｂ，３６ｃが表示されるが、溶融金属５が第１、第２、第３のコイル６８ａ，６８ｂ，６８ｃに近づくと、図１１に楕円Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３に示すように第１、第２、第３制御信号３６ａ，３６ｂ，３６ｃは大きな値（すなわち、周波数の変化量が大きい）となり、このことにより、溶融金属５の先端位置を把握することができる。

ステップＳ１１に続いて、第１、第２、第３のコイル６８ａ，６８ｂ，６８ｃのうち溶融金属５の先端位置を検出したコイルが配置された部分におけるキャビティ４の断面積等から溶融金属５の最適射出速度を算出する（ステップＳ１２）。次に、この最適射出速度に基づいてプランジャ駆動機構６１を駆動して、プランジャ６２を作動させ、溶融金属５の射出速度が前記最適射出速度となるようにリアルタイムに制御する（ステップＳ１３）。
本実施の形態によれば、上述したＳ／Ｎ比の向上及びこれに伴う装置の小型化を図ることができるのに加えて、湯温低下を最小限に抑えつつ、空気巻込みのない湯流れを実現でき、鋳巣の発生を低減し、品質向上を図ることができる。

次に、第５実施の形態に係る流体検出装置１Ｄを図１２〜図１５に基づいて説明する。流体検出装置１Ｄは、第４実施の形態に係る流体検出装置１Ｃに比して、以下の（ｇ）〜（ｌ）の事項が主に異なっている。
（ｇ）可動型７に、一端がキャビティ４の先端側部分〔固定型６における溶融金属５の進行方向先端側の壁部（以下、便宜上、固定型一端側壁部６ａという。）側の部分〕に連通し、他端が可動型７の端部に開口する減圧ランナー部８０を形成し、減圧ランナー部８０の他端に減圧ランナー部８０を開閉するシャットオフバルブ８１を設けたこと。
（ｈ）第１〜第４のコイル６８ａ〜６８ｄを、溶融金属５の移動方向に沿ってキャビティ４の形成部に配置し、減圧ランナー部８０のシャットオフバルブ８１近傍で、固定型一端側壁部６ａに臨む部分に第５のコイル６８ｅを配置していること。

（ｉ）第１〜第５のコイル６８ａ〜６８ｅに対応して第１〜第５のヘッドアンプ６５ａ〜６５ｅを備えたこと。
（ｊ）信号処理装置３２は、第１〜第５のヘッドアンプ６５ａ〜６５ｅからの検波信号に対して個別に信号処理を行なえるようにしていること。
（ｋ）コントローラ３７は、第１〜第４のコイル６８ａ〜６８ｄに基づく制御信号（以下、第１〜第４の制御信号３６ａ〜３６ｄという。）が順次、溶融金属５が近接したことを示す場合、シャットオフバルブ８１の開閉量を制御して徐徐に減圧量を落とし、かつ、第５のコイル６８ｅに基づく制御信号（以下、第５の制御信号という。）３６ｅが第５のコイル６８ｅの配置部分に溶融金属５が達したことを示すと、シャットオフバルブ８１を閉じるように制御すること。
（ｌ） コントローラ３７は、制御信号（第１〜第５の制御信号３６ａ〜３６ｅ）の比較対象となる基準波形データを有しており、制御信号及び基準波形データを比較するようにし、かつ、この比較により、例えば図１４の楕円Ｄ４の部分に示すように、制御信号（３６ａ〜３６ｅ）の波形が、急激に大きな変化を示す波形である場合には、溶融金属５の先端部（本体部）を検出したと判定する一方、図１５の楕円Ｄ５の部分に示すように、制御信号（３６ａ〜３６ｅ）の波形が、前後の部分に対して変化があるものの変化の大きさが小さい場合には、当該制御信号に対応するコイル（第１〜第４のコイル６８ａ〜６８ｄ）の配置部分に溶融金属５の先端部は達しておらず、溶融金属５の本体部から分離した飛沫が達したと判定するようにしていること。

このように構成された流体検出装置１Ｄの作用について、溶融金属位置検出処理ルーチンを示す図１３に基づいて説明する。
図１３のステップＳ２１で、プランジャ６２の作動により溶融金属５を射出し、キャビティ４に充填する。
次に、溶融金属５をキャビティ４に充填する際の、第１〜第５の制御信号３６ａ〜３６ｅの波形をモニタリングする（ステップＳ２２）。
続いて、第１〜第４の制御信号３６ａ〜３６ｄの波形が、図１４の楕円Ｄ４の部分に示すように急激に大きく変化すること、ひいては第１〜第４の制御信号３６ａ〜３６ｄに対応する第１〜第４のコイル６８ａ〜６８ｄの各配置部分に溶融金属５が達したことの検出が、順次行なわれたか否かを判定する（ステップＳ２３）。

ステップＳ２３でＹＥＳ（第１〜第４のコイル６８ａ〜６８ｄの各配置部分に溶融金属５が達したことが順次検出された）と判定すると、シャットオフバルブ８１の開閉量を制御して徐徐に減圧量を低減する（ステップＳ２４）。
次に、第５のコイル６８ｅの配置部分に溶融金属５が達したことが検出されたか否かを判定する（ステップＳ２５）。
ステップＳ２５でＮＯ〔第５のコイル６８ｅの配置部分に溶融金属５が達していない〕と判定すると、ステップＳ２４に戻る。

ステップＳ２５でＹＥＳ〔第５のコイル６８ｅの配置部分に溶融金属５が達した〕と判定すると、シャットオフバルブ８１を閉じ、溶融金属位置検出処理ルーチンを終了する。
また、ステップＳ２３でＮＯ（第１〜第４のコイル６８ａ〜６８ｄの各配置部分に溶融金属５が達したことが順次検出されていない）と判定すると、表示器３８等の報知手段にこのことを報知し（ステップＳ２７）、溶融金属位置検出処理ルーチンを終了する。

第５実施の形態によれば、上述したＳ／Ｎ比の向上及びこれに伴う装置の小型化を図ることができるのに加えて、さらに、以下の効果を有する。すなわち、第１〜第４のコイル６８ａ〜６８ｄの各配置部分の順に溶融金属５の先端部が検出されることにより（すなわち、キャビティ４に溶融金属５が充填されるのに伴い）、シャットオフバルブ８１の開閉量を制御して徐徐に減圧量を落とし、さらに、第５のコイル６８ｅに対応する制御信号（第５の制御信号３６ｅ）の値が大きく変化する（すなわち、第５のコイル６８ｅ配置部分に溶融金属５が達した）場合、シャットオフバルブ８１を閉じるようにする。このため、キャビティ４内の真空度の最適化を図ることができ、これに伴い鋳巣の発生を抑えることができ、鋳造品の品質を向上することができる。

本発明の第１実施の形態に係る流体検出装置及びこの流体検出装置を用いたダイカスト装置を模式的に示す図である。 図１の流体検出装置の作用を説明するためのフローチャートである。 本発明の第２実施の形態に係る流体検出装置を用いたダイカスト装置を模式的に示す図である。 図３のダイカスト装置で、第１コイルの近くで飛沫を発生した状態を模式的に示す図である。 本発明の第３実施の形態に係る流体検出装置のコイルの配置状態、並びにコイル、ヘッドアンプ、信号処理装置及び表示器の接続状態を模式的に示す図である。 図５の流体検出装置を用いたダイカスト装置を模式的に示す図である。 図６のヘッドアンプ用ケーブルを示す図である。 図６の表示器に表示される制御信号の波形の一例を示す図である。 本発明の第４実施の形態に係る流体検出装置のダイカスト装置を模式的に示す図である。 図９のダイカスト装置の作用を示すフローチャートである。 図９の表示器に表示される制御信号の波形の一例を示す図である。 本発明の第５実施の形態に係る流体検出装置のダイカスト装置を模式的に示す図である。 図１２のコントローラが実行する溶融金属位置検出処理ルーチンを示すフローチャートである。 飛沫が無い場合に図１２の表示器に表示される制御信号の波形を示す図である。 飛沫が有る場合に図１２の表示器に表示される制御信号の波形を示す図である。

符号の説明

１…流体検出装置、２…ダイカスト装置（鋳造装置）、３…鋳型（型）、４…キャビティ、５…溶融金属、１５，１６…第１、第２コイル、３５…周波数変化量計測回路、３７…コントローラ（流体検出部）、６５…ヘッドアンプ、６８ａ〜６８ｅ…第１〜第５のコイル、７２…混合・検波回路。

Claims (18)

1. 導電性材料からなる流体の進行部分の近傍に配置され前記流体に発生させた渦電流によりインダクタンスが変化する空芯のコイルと、該コイルを流れる電流の周波数変化量を計測する周波数変化量計測回路と、該周波数変化量計測回路が計測する周波数変化量に基づいて前記流体の流れを検出する流体検出部と、を備えたことを特徴とする流体検出装置。
2. 前記コイルは、軸心を流体の進行方向に直交する方向に向けて配置されたことを特徴とする請求項１記載の流体検出装置。
3. 前記コイルには高周波電流が供給されることを特徴とする請求項１又は２に記載の流体検出装置。
4. 前記コイルはボビンに保持され、該ボビンはセラミック製とされたことを特徴とする請求項１から３までのいずれかに記載の流体検出装置。
5. 流体検出部は、周波数変化の大きさにより、前記流体の大部分を占める主流部であるか又は流体における前記主流部から分離した飛沫であるかを判定することを特徴とする請求項１から４までのいずれかに記載の流体検出装置。
6. 前記コイルは、前記流体の進行方向に沿って位置を変えて配置された複数個からなることを特徴とする請求項１から５までのいずれかに記載の流体検出装置。
7. 前記流体は、空気抜き装置を備えた鋳造装置の型のキャビティに流入される溶融金属であることを特徴とする請求項１から６までのいずれかに記載の流体検出装置。
8. 前記流体検出部が検出する流体の流れに基づいて空気抜き装置の作動を停止することを特徴とする請求項７に記載の流体検出装置。
9. 導電性材料からなる流体の進行部分の近傍に配置され前記流体に発生させた渦電流によりインダクタンスが変化する空芯のコイルと、該コイルに対して高周波電流を供給する高周波発振器と、周波数が前記高周波電流の周波数に近い大きさとされた基準周波数電流を出力する基準周波数発振器と、前記コイル及び高周波発振器からなるセンサ回路を流れるセンサ回路電流及び前記基準周波数発振器からの基準周波数電流を混合し、周波数がセンサ回路電流の周波数及び基準周波数電流の周波数の差に相当する大きさの検波電流を出力する混合・検波回路と、前記検波電流の周波数変化量を計測する周波数変化量計測回路と、該周波数変化量計測回路が計測する周波数変化量に基づいて前記流体の流れを検出する流体検出部と、を備えたことを特徴とする流体検出装置。
10. 前記高周波発振器、前記基準周波数発振器及び前記混合・検波回路は、前記周波数変化量計測回路及び前記流体検出部とは分離された状態で、ヘッドアンプとして一体的に構成され、かつ前記コイルの近傍に配置されることを特徴とする請求項９記載の流体検出装置。
11. 前記コイルは、軸心を流体の進行方向に直交する方向に向けて配置されたことを特徴とする請求項９又は１０記載の流体検出装置。
12. 前記コイルはボビンに保持され、該ボビンはセラミック製とされたことを特徴とする請求項９から１１までのいずれかに記載の流体検出装置。
13. 流体検出部は、周波数変化の大きさにより、前記流体の大部分を占める主流部であるか又は流体における前記主流部から分離した飛沫であるかを判定することを特徴とする請求項９から１２までのいずれかに記載の流体検出装置。
14. 前記コイルは、前記流体の進行方向に沿って位置を変えて配置された複数個からなることを特徴とする請求項９から１３までのいずれかに記載の流体検出装置。
15. 前記流体は、空気抜き装置を備えた鋳造装置の型のキャビティに流入される溶融金属であることを特徴とする請求項９から１４までのいずれかに記載の流体検出装置。
16. 前記流体検出部が検出する流体の流れに基づいて空気抜き装置の作動を停止することを特徴とする請求項１５に記載の流体検出装置。
17. 請求項１から１６までのいずれかに記載の流体検出装置を用いて前記流体の流れを検出することを特徴とする流体検出方法。
18. 請求項７、８、１５又は１６に記載の流体検出装置を用いて前記溶融金属の流れを検出することを特徴とする鋳造方法。
    
    

Images