JP2010142854A

JP2010142854A - Bulging detection device

Info

Publication number: JP2010142854A
Application number: JP2008324639A
Authority: JP
Inventors: Junichi Yotsutsuji; 淳一四辻
Original assignee: JFE Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 2008-12-19
Filing date: 2008-12-19
Publication date: 2010-07-01
Anticipated expiration: 2028-12-19
Also published as: JP5343554B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a bulging detection device which can easily, stably and more correctly detect bulging. <P>SOLUTION: The bulging detection device comprises: a first transmitting antenna arranged so as to face the short side of a slab and transmitting a first electric wave signal of high frequency having a signal pattern continuous in time toward almost the central part in the thickness direction of the short side of the slab; a first receiving antenna receiving a first reflected electric wave signal generated in such a manner that the first electric wave signal is reflected by almost the central part in the thickness direction of the short side; a second receiving antenna receiving the first reflected electric wave signal at a position different from that of the first receiving antenna; and a bulging detection means detecting bulging on the basis of variation in a first average value between a distance to the central part measured using the first electric wave signal and the first reflected electric wave signal received by the first receiving antenna, and a distance to the central part measured using the first electric wave signal and the first reflected electric wave signal received by the second receiving antenna. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、連続鋳造において引き抜かれている鋳片におけるバルジングの発生およびその量を検知するためのバルジング検知装置に関するものである。 The present invention relates to a bulging detection device for detecting the occurrence and amount of bulging in a slab drawn in continuous casting.

連続鋳造中に鋳片の凝固層が破れて未凝固の溶鋼が漏れ出すブレークアウトは、発生すると大きな損害となる。特にこのブレークアウトが、鋳型から出た後の工程で発生すると、ロール等の周辺機器に重大な損害をもたらす。 A breakout in which the solidified layer of the slab breaks during continuous casting and the unsolidified molten steel leaks out is seriously damaged. In particular, when this breakout occurs in the process after exiting the mold, it causes serious damage to peripheral equipment such as rolls.

この様な鋳型外で発生するブレークアウトは、鋳片の凝固層の厚みの不足から発生するが、ブレークアウト直前には、バルジング量が大きくなることが知られている。バルジングとは、鋳片内部の未凝固溶鋼の圧力により、外部からの支えのないロール間の位置において、凝固層が外側に膨らむ現象である。この現象は、溶鋼流動により凝固層に熱供給が行われて凝固層が再溶解し、これによって凝固層が薄くなるために起こると考えられている。そして、凝固層が薄くなる確率は、鋳片の長辺側よりも短辺側において高く、それゆえバルジングも鋳片の短辺側において特に顕著に発生する。そこで、従来より、鋳片短辺のバルジングの発生およびその量を検知して、ブレークアウトを未然に防ぐ技術が開示されている。 Such a breakout that occurs outside the mold occurs due to an insufficient thickness of the solidified layer of the slab, but it is known that the amount of bulging increases immediately before the breakout. Bulging is a phenomenon in which the solidified layer swells outward at the position between the unsupported rolls from outside due to the pressure of the unsolidified molten steel inside the slab. It is considered that this phenomenon occurs because heat is supplied to the solidified layer by the molten steel flow and the solidified layer is re-dissolved, thereby thinning the solidified layer. The probability of the solidified layer becoming thinner is higher on the short side than on the long side of the slab, and therefore bulging is particularly prominent on the short side of the slab. Therefore, conventionally, a technique for preventing breakout by detecting the occurrence and the amount of bulging on the short side of a slab has been disclosed.

従来のバルジング検知技術としては、光学式、超音波式、接触式等がある。たとえば光学式としては、特許文献１のようにバルジング部分を挟むように投光器、受光器を設けてその投影からバルジング量を計測する方法や、特許文献２のようにレーザ距離計を使用して計測する方法がある。また、超音波式としては、特許文献３のように水柱方式の超音波距離計を使用して計測する方法がある。また、接触式としては、特許文献４のように接触子によって計測する方法がある。 Conventional bulging detection techniques include optical, ultrasonic, and contact types. For example, as an optical method, a projector and a light receiver are provided so as to sandwich a bulging part as in Patent Document 1, and a bulging amount is measured from the projection, or a laser distance meter is used as in Patent Document 2. There is a way to do it. Further, as an ultrasonic method, there is a method of measuring using a water column type ultrasonic distance meter as disclosed in Patent Document 3. Moreover, as a contact type, there exists a method of measuring with a contactor like patent document 4. FIG.

特開昭５８−１７６５１０号公報JP 58-176510 A 特開２００７−３１９９２９号公報JP 2007-319929 A 特開昭６０−６２６０号公報JP 60-6260 A 特開２００６−１３０５４９号公報JP 2006-130549 A

ところが、バルジングが発生する位置は鋳型直下の冷却帯付近であるため、一般的に水蒸気や水流、スケールや粉塵が多く、また１０００℃以上の高温であるという厳しい環境である。したがって、たとえば光学式を用いる際には、機器に含まれる電気回路、特に半導体を用いた回路等には厳しい環境であり、長期に検知を行なうことは困難であり、検知も不安定となる。一方、超音波式を用いる場合には、超音波の伝搬媒質として水柱を鋳片の表面まで形成するが、水柱中のノイズを減らすために鋳片までの距離を短くしなくてはならない。また、鋳造中に鋳片の幅替えを行なう際には、鋳片の短辺の位置も変化するため、その追従も高精度に行う必要があり、エンジニアリング的に困難である。また、上記のような高温であるため、蒸発の影響を避けるために相当量の水を使用しなければならない。また、接触式においては、接触子の耐久性が問題になるとともに、接触により凝固層が刺激され、場合によってはブレークアウトを助長することにもなりかねないという問題がある。また、上記の従来技術はどれも、万が一ブレークアウトが発生した際には、センサ等の主要部品が破損する可能性があり、その損害は大きいという問題がある。 However, since the position where bulging occurs is in the vicinity of the cooling zone directly under the mold, it is generally a severe environment where there are a lot of water vapor, water flow, scale and dust, and the temperature is 1000 ° C. or higher. Therefore, for example, when an optical system is used, it is a harsh environment for an electric circuit included in a device, particularly a circuit using a semiconductor, and it is difficult to detect for a long time, and the detection becomes unstable. On the other hand, when the ultrasonic method is used, a water column is formed as the ultrasonic propagation medium up to the surface of the slab, but the distance to the slab must be shortened in order to reduce noise in the water column. Further, when changing the width of the slab during casting, the position of the short side of the slab also changes, so that it is necessary to follow it with high accuracy, which is difficult in engineering. Also, because of the high temperature as described above, a considerable amount of water must be used to avoid the effects of evaporation. Further, in the contact type, there is a problem that the durability of the contact becomes a problem, and the solidified layer is stimulated by the contact, and in some cases, the breakout may be promoted. In addition, any of the above-described conventional techniques has a problem that when a breakout occurs, main parts such as a sensor may be damaged, and the damage is great.

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、簡易かつ安定して、より正確にバルジングを検知することができるバルジング検知装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to provide a bulging detection device that can detect bulging more simply, stably, and more accurately.

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係るバルジング検知装置は、連続鋳造において引き抜かれている鋳片の短辺に面して配置され、前記鋳片の短辺の厚さ方向略中央部に向かって、時間的に連続した信号パターンを有する高周波の第１電波信号を送信する第１送信アンテナと、前記第１送信アンテナの近傍に配置され、前記第１送信アンテナが送信した前記第１電波信号が前記短辺の厚さ方向略中央部によって反射して発生した第１反射電波信号を受信する第１受信アンテナと、前記第１受信アンテナの近傍に、該第１受信アンテナとは異なる位置で前記第１反射電波信号を受信する第２受信アンテナと、前記第１送信アンテナならびに前記第１および第２受信アンテナに接続し、前記第１送信アンテナに前記第１電波信号を供給するとともに、前記第１受信アンテナおよび前記第２受信アンテナが受信した前記第１反射電波信号を受け付け、前記第１電波信号と前記第１受信アンテナが受信した前記第１反射電波信号とを用いて測定した前記短辺の厚さ方向略中央部までの距離と、前記第１電波信号と前記第２受信アンテナが受信した前記第１反射電波信号とを用いて測定した前記短辺の厚さ方向略中央部までの距離との第１平均値の変動をもとに、前記鋳片の短辺に発生するバルジングを検知するバルジング検知手段と、を備えたことを特徴とする。
なお、高周波の電波とは、周波数がおおよそ３ＧＨｚ〜３ＴＨｚの範囲の電磁波を意味するものとする。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, the bulging detection device according to the present invention is arranged facing the short side of the slab drawn out in continuous casting, and has a thickness of the short side of the slab. A first transmission antenna that transmits a high-frequency first radio signal having a temporally continuous signal pattern toward a substantially central portion in the vertical direction, and is disposed in the vicinity of the first transmission antenna. A first receiving antenna that receives the first reflected radio wave signal generated by reflecting the transmitted first radio wave signal by a substantially central portion in the thickness direction of the short side, and the first receiving antenna in the vicinity of the first receiving antenna. A second receiving antenna for receiving the first reflected radio wave signal at a position different from the receiving antenna, the first transmitting antenna and the first and second receiving antennas are connected, and the first transmitting antenna is connected to the first radio wave. And receiving the first reflected radio signal received by the first receiving antenna and the second receiving antenna, and receiving the first reflected radio signal and the first reflected radio signal received by the first receiving antenna. Of the short side measured using the distance from the first side radio wave signal and the first reflected radio wave signal received by the second reception antenna And bulging detection means for detecting bulging generated on the short side of the slab based on fluctuations in the first average value with respect to the distance to the substantially central portion in the thickness direction.
The high frequency radio wave means an electromagnetic wave having a frequency in a range of about 3 GHz to 3 THz.

また、本発明に係るバルジング検知装置は、上記の発明において、前記第１反射電波信号が、前記第１受信アンテナで反射後、前記鋳片の短辺まで伝搬し、前記鋳片の短辺で反射して前記第１受信アンテナに受信されるまでの伝搬距離と、前記第１反射電波信号が、前記第２受信アンテナで反射後、前記鋳片の短辺まで伝搬し、前記鋳片の短辺で反射して前記第２受信アンテナに受信されるまでの伝搬距離との差が、ｎを整数として、前記第１電波信号の搬送波の（ｎ±１／２）波長となるように前記第１受信アンテナと前記第２受信アンテナとが配置されることを特徴とする。 In the bulging detection device according to the present invention, in the above invention, the first reflected radio wave signal propagates to the short side of the slab after being reflected by the first receiving antenna, and is transmitted at the short side of the slab. The propagation distance until it is reflected and received by the first receiving antenna, and the first reflected radio wave signal is reflected by the second receiving antenna and then propagates to the short side of the slab. The difference between the propagation distance from the reflection at the side to the reception by the second receiving antenna is the (n ± 1/2) wavelength of the carrier wave of the first radio signal, where n is an integer. One receiving antenna and the second receiving antenna are arranged.

また、本発明に係るバルジング検知装置は、上記の発明において、前記第１反射電波信号が、前記第１受信アンテナに受信されるまでの伝搬距離と、前記第１反射電波信号が、前記第２受信アンテナに受信されるまでの伝搬距離との差、および、前記第１反射電波信号が、前記第１受信アンテナで反射後、前記鋳片の短辺まで伝搬するまでの伝搬距離と、前記第１反射電波信号が、前記第２受信アンテナで反射後、前記鋳片の短辺まで伝搬するまでの伝搬距離との差、の少なくとも一方が、ｎを整数として、前記第１電波信号の搬送波の（ｎ±１／４）波長となるように、前記第１受信アンテナと前記第２受信アンテナとが配置されることを特徴とする。 The bulging detection device according to the present invention is the bulging detection device according to the above aspect, wherein a propagation distance until the first reflected radio wave signal is received by the first receiving antenna, and the first reflected radio wave signal is the second reflected radio wave signal. A difference between a propagation distance until the signal is received by the reception antenna, a propagation distance until the first reflected radio wave signal propagates to a short side of the cast piece after being reflected by the first reception antenna, and the first At least one of the differences from the propagation distance until one reflected radio signal is reflected by the second receiving antenna and then propagates to the short side of the slab is n as an integer, and the carrier wave of the first radio signal The first receiving antenna and the second receiving antenna are arranged so as to have an (n ± 1/4) wavelength.

また、本発明に係るバルジング検知装置は、上記の発明において、前記第１受信アンテナと前記鋳片の短辺との離隔距離と、前記第２受信アンテナと前記鋳片の短辺との離隔距離との差が、ｎを整数として、前記第１電波信号の搬送波の（ｎ±１／４）波長となるように、前記第１受信アンテナと前記第２受信アンテナとが配置されることを特徴とする。 Further, the bulging detection device according to the present invention is the above invention, wherein the separation distance between the first reception antenna and the short side of the slab and the separation distance between the second reception antenna and the short side of the slab. The first receiving antenna and the second receiving antenna are arranged such that the difference between the first receiving antenna and the second receiving antenna is the (n ± 1/4) wavelength of the carrier wave of the first radio wave signal, where n is an integer. And

また、本発明に係るバルジング検知装置は、上記の発明において、前記バルジング検知手段に接続し、前記鋳片の短辺に面して配置され、前記鋳片の短辺の厚さ方向略端部に向かって、時間的に連続した信号パターンを有する高周波の第２電波信号を送信する第２送信アンテナと、前記バルジング検知手段に接続し、前記第２送信アンテナの近傍に配置され、前記第２送信アンテナが送信した第２電波信号が前記短辺の厚さ方向略端部によって反射して発生した第２反射電波信号を受信する第３受信アンテナと、前記バルジング検知手段に接続し、前記第３受信アンテナの近傍に、異なるような位置で前記第２反射電波信号を受信する第４受信アンテナと、をさらに備え、前記バルジング検知手段は、前記第２送信アンテナに前記第２電波信号を供給するとともに、前記第３受信アンテナおよび前記第４受信アンテナが受信した前記第２反射電波信号を受け付け、前記第２電波信号と前記第３受信アンテナが受信した前記第２反射電波信号とを用いて測定した前記鋳片の短辺の厚さ方向略端部までの距離と、前記第２電波信号と前記第４受信アンテナが受信した前記第２反射電波信号とを用いて測定した前記短辺の厚さ方向略中央部までの距離との第２平均値の変動と、前記第１平均値の変動とをもとに、前記鋳片の短辺に発生するバルジングを検知することを特徴とする。 The bulging detection device according to the present invention is the bulging detection device according to the present invention, wherein the bulging detection device is connected to the bulging detection means and is arranged to face the short side of the slab, and is substantially end in the thickness direction of the short side of the slab A second transmission antenna for transmitting a high-frequency second radio wave signal having a temporally continuous signal pattern, and connected to the bulging detection means, arranged in the vicinity of the second transmission antenna, A third receiving antenna for receiving a second reflected radio wave signal generated by reflecting a second radio wave signal transmitted from the transmitting antenna by a substantially end portion in the thickness direction of the short side; and connected to the bulging detecting means; A fourth receiving antenna that receives the second reflected radio wave signal at a different position in the vicinity of the three receiving antennas, and the bulging detection means is connected to the second transmitting antenna at the second radio wave signal. And receiving the second reflected radio signal received by the third receiving antenna and the fourth receiving antenna, and receiving the second radio signal and the second reflected radio signal received by the third receiving antenna. The short measured by using the distance to the substantially end portion in the thickness direction of the short side of the slab measured using the second radio wave signal and the second reflected radio signal received by the fourth receiving antenna. Bulging occurring on the short side of the slab is detected on the basis of the fluctuation of the second average value with respect to the distance to the substantially central portion of the side thickness direction and the fluctuation of the first average value. And

本発明によれば、簡易な装置構成により、熱、水、粉塵の影響が少なく、鋳片から遠く離れた距離から非接触でバルジングを検知でき、さらに、時間的に連続した信号パターンを有する電波信号を用いた場合に発生する測定距離の揺らぎによる測定精度の低下を防止できるので、簡易かつ安定して、より正確にバルジングを検知することができるという効果を奏する。 According to the present invention, with a simple device configuration, there is little influence of heat, water, and dust, bulging can be detected in a non-contact manner from a distance far from the slab, and a radio wave having a temporally continuous signal pattern Since it is possible to prevent a decrease in measurement accuracy due to fluctuations in the measurement distance that occurs when a signal is used, it is possible to easily and stably detect bulging more accurately.

以下に、図面を参照して本発明に係るバルジング検知装置の実施の形態を詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。 Embodiments of a bulging detection device according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments.

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施１の形態に係るバルジング検知装置１０の概略構成、およびこのバルジング検知装置１０を適用すべき鋳片Ｓと連続鋳造機１００とを模式的に示した図である。なお、この鋳片Ｓは連続鋳造工程において、連続鋳造機１００のガイドロール１０２に支持されながら鋳型１０１から矢印Ａｒの方向へ引き抜かれている。また、鋳型１０１の直下には冷却帯Ａがあり、この冷却帯Ａにおいて鋳片Ｓの凝固層の成長が制御される。また、符号Ｗは、連続鋳造機１００の外壁である。 (Embodiment 1)
FIG. 1 is a diagram schematically showing a schematic configuration of a bulging detection device 10 according to a first embodiment of the present invention, and a slab S and a continuous casting machine 100 to which the bulging detection device 10 is to be applied. The slab S is pulled out from the mold 101 in the direction of arrow Ar while being supported by the guide roll 102 of the continuous casting machine 100 in the continuous casting process. Further, there is a cooling zone A immediately below the mold 101, and in this cooling zone A, the growth of the solidified layer of the slab S is controlled. Reference numeral W denotes an outer wall of the continuous casting machine 100.

本発明者は、バルジング検知装置として、悪環境下においても安定した測定を可能とする技術として、電波信号を用いた距離計を利用することに着眼し、その上で、周囲が金属部材で電波の多重反射が測定精度に影響を及ぼすという知見を得て、本発明に想到した。 The present inventor has focused on using a distance meter using a radio wave signal as a technique for enabling stable measurement even in a bad environment as a bulging detection device. The present inventors have obtained the knowledge that multiple reflections of the above influence the measurement accuracy and have arrived at the present invention.

このバルジング検知装置１０は、周波数が３０ＧＨｚ〜３００Ｇｚのミリ波を用いたものであり、図１に示すように、距離計ヘッド１１、１２と、バルジング検知手段としてのミリ波距離計１３と、ミリ波用の導波管１４ａ、１４ｂ、１５ａ、１５ｂとを備えている。 The bulging detection device 10 uses millimeter waves having a frequency of 30 GHz to 300 Gz. As shown in FIG. 1, distance meter heads 11 and 12, a millimeter wave distance meter 13 as bulging detection means, Wave waveguides 14a, 14b, 15a, 15b are provided.

距離計ヘッド１１、１２は、冷却帯Ａの下方に配置されている。また、距離計ヘッド１１は、鋳片Ｓの一方の短辺に面して配置され、距離計ヘッド１２は、鋳片Ｓの他方の短辺に面して配置されている。また、ミリ波距離計１３は、連続鋳造機１００の外部に設置されている。また、導波管１４ａ、１４ｂは、距離計ヘッド１１とミリ波距離計１３とを接続し、導波管１５ａ、１５ｂは、距離計ヘッド１２とミリ波距離計１３とを接続している。 The distance meter heads 11 and 12 are disposed below the cooling zone A. The distance meter head 11 is disposed facing one short side of the slab S, and the distance meter head 12 is disposed facing the other short side of the slab S. Further, the millimeter wave distance meter 13 is installed outside the continuous casting machine 100. The waveguides 14 a and 14 b connect the distance meter head 11 and the millimeter wave distance meter 13, and the waveguides 15 a and 15 b connect the distance meter head 12 and the millimeter wave distance meter 13.

図２は、距離計ヘッド１１の詳細構成、配置、およびその動作を説明する説明図である。なお、図２において、符号Ｄは鋳片Ｓの引き抜き方向を示しており、鋳片Ｓは、紙面の表側から裏側に向かって引き抜かれている。図２に示すように、この距離計ヘッド１１は、断面が矩形のホーンアンテナを用いた送信アンテナ１１ａと、送信アンテナ１１ａの近傍に配置された受信アンテナ１１ｂと、さらに受信アンテナ１１ｂの近傍に配置された受信アンテナ１１ｃを有している。なお、送信アンテナ１１ａと受信アンテナ１１ｂとは、鋳片Ｓの短辺Ｓａに面して、短辺Ｓａから所定の距離だけ離隔した状態で配置されている。距離計ヘッド１１と短辺Ｓａとの距離と、送信アンテナ１１ａおよび受信アンテナ１１ｂと短辺Ｓａとの距離は同じである。また、受信アンテナ１１ｃは、短辺Ｓａの厚さ方向に対して受信アンテナ１１ｂと横並びであるとともに、短辺Ｓａに対して受信アンテナ１１ｂからさらに距離ｄ１だけ離隔した状態で配置されている。また、導波管１４ａは送信アンテナ１１ａに接続し、導波管１４ｂは切替スイッチ１１ｄを介して受信アンテナ１１ｂ、１１ｃに接続している。なお、短辺Ｓａの長さはたとえば２００〜３００ｍｍ程度である。 FIG. 2 is an explanatory diagram illustrating the detailed configuration, arrangement, and operation of the distance meter head 11. In addition, in FIG. 2, the code | symbol D has shown the extraction direction of slab S, and slab S is extracted toward the back side from the front side of the paper surface. As shown in FIG. 2, this distance measuring head 11 is arranged in the vicinity of a transmission antenna 11a using a horn antenna having a rectangular cross section, a reception antenna 11b arranged in the vicinity of the transmission antenna 11a, and further in the vicinity of the reception antenna 11b. The receiving antenna 11c is provided. Note that the transmission antenna 11a and the reception antenna 11b face the short side Sa of the slab S and are arranged in a state separated from the short side Sa by a predetermined distance. The distance between the distance meter head 11 and the short side Sa and the distance between the transmitting antenna 11a and the receiving antenna 11b and the short side Sa are the same. The reception antenna 11c is arranged side by side with the reception antenna 11b in the thickness direction of the short side Sa, and is further spaced apart from the reception antenna 11b by a distance d1 with respect to the short side Sa. The waveguide 14a is connected to the transmission antenna 11a, and the waveguide 14b is connected to the reception antennas 11b and 11c via the changeover switch 11d. The length of the short side Sa is, for example, about 200 to 300 mm.

一方、距離計ヘッド１２も、距離計ヘッド１１と同様に、断面が矩形のホーンアンテナを用いた送信アンテナ、２つの受信アンテナを有しており、鋳片Ｓにおける短辺Ｓａの反対側の短辺に面して、この短辺から所定の距離だけ離隔した状態で配置されており、また一方の受信アンテナはこの所定の距離からさらに距離ｄ１だけ離隔した状態で配置されている。また、導波管１５ａ、１５ｂは、距離計ヘッド１２の送信アンテナ、２つの受信アンテナにそれぞれ接続している。なお、距離計ヘッド１１、１２とそれぞれが面している短辺との間の離隔距離は、たとえば約２００ｍｍであるが、連続鋳造機１００内の他の機器と干渉しないようにすれば特に限定されない。 On the other hand, the distance meter head 12 has a transmitting antenna using a horn antenna having a rectangular cross section and two receiving antennas, similarly to the distance measuring head 11, and the short side of the slab S opposite to the short side Sa is short. Facing the side, the antenna is arranged in a state separated from the short side by a predetermined distance, and one receiving antenna is arranged in a state further separated from the predetermined distance by a distance d1. The waveguides 15a and 15b are connected to the transmission antenna and the two reception antennas of the distance meter head 12, respectively. The distance between the distance measuring heads 11 and 12 and the short side facing each of them is, for example, about 200 mm. However, the distance is particularly limited as long as the distance measuring heads 11 and 12 do not interfere with other devices in the continuous casting machine 100. Not.

つぎに、図２、３を用いてバルジング検知装置１０の動作を説明する。まず、ミリ波距離計１３は、導波管１４ａを通して送信アンテナ１１ａに時間的に連続した信号パターンを有するミリ波信号Ｗ１を供給する。ここで、時間的に連続した信号パターンとは、ＦＭ、ＡＭ信号や擬似ランダム信号などの、信号パターンが時間的に連続したものである。ミリ波信号Ｗ１は、搬送波であるミリ波をこれらの信号で変調して生成される。特に、擬似ランダム信号で変調したミリ波信号を用いれば、信号処理により距離分解能を向上させることができる。つぎに、送信アンテナ１１ａは、鋳片Ｓの短辺Ｓａの厚さ方向の略中央部Ｃ（短辺の厚さ方向の中心５０〜１００ｍｍ程度の範囲）に向かってミリ波信号Ｗ１を送信する。なお、ミリ波信号Ｗ１の短辺Ｓａ上でのスポットサイズはたとえば２０ｍｍ〜３０ｍｍとする。 Next, the operation of the bulging detection device 10 will be described with reference to FIGS. First, the millimeter wave distance meter 13 supplies a millimeter wave signal W1 having a signal pattern continuous in time to the transmitting antenna 11a through the waveguide 14a. Here, the temporally continuous signal pattern is a temporally continuous signal pattern such as FM, AM signal, or pseudo-random signal. The millimeter wave signal W1 is generated by modulating a millimeter wave as a carrier wave with these signals. In particular, if a millimeter wave signal modulated with a pseudo-random signal is used, the distance resolution can be improved by signal processing. Next, the transmitting antenna 11a transmits the millimeter wave signal W1 toward the substantially central portion C in the thickness direction of the short side Sa of the slab S (in the range of about 50 to 100 mm in the thickness direction of the short side). . The spot size on the short side Sa of the millimeter wave signal W1 is, for example, 20 mm to 30 mm.

すると、ミリ波信号Ｗ１が中央部Ｃ（短辺の厚さ方向中心５０〜１００ｍｍ程度の範囲）によって反射して反射ミリ波信号ＲＷ１１が発生する。受信アンテナ１１ｂは、この反射ミリ波信号ＲＷ１１を受信する。導波管１４ｂは、所定のタイミングで切り替わる切替スイッチ１１ｄを介して、受信アンテナ１１ｂが受信した反射ミリ波信号ＲＷ１１をミリ波距離計１３へと導波する。ミリ波距離計１３は、反射ミリ波信号ＲＷ１１を受け付け、送信アンテナ１１ａがミリ波信号Ｗ１を送信した時刻と、受信アンテナ１１ｂが反射ミリ波信号ＲＷ１１を受信した時刻との時間差にもとづき、距離計ヘッド１１と鋳片Ｓの短辺Ｓａとの距離を測定する。たとえば、上記時間差とミリ波信号Ｗ１の速度との積を２で除算して上記距離とする。また、距離計ヘッド１１と短辺Ｓａとの距離と、送信アンテナ１１ａおよび受信アンテナ１１ｂと短辺Ｓａとの距離は同じである。 Then, the millimeter wave signal W1 is reflected by the central portion C (the range of about 50 to 100 mm in the thickness direction of the short side) to generate the reflected millimeter wave signal RW11. The receiving antenna 11b receives the reflected millimeter wave signal RW11. The waveguide 14b guides the reflected millimeter-wave signal RW11 received by the receiving antenna 11b to the millimeter-wave distance meter 13 via the changeover switch 11d that switches at a predetermined timing. The millimeter wave distance meter 13 receives the reflected millimeter wave signal RW11, and based on the time difference between the time when the transmission antenna 11a transmits the millimeter wave signal W1 and the time when the reception antenna 11b receives the reflected millimeter wave signal RW11. The distance between the head 11 and the short side Sa of the slab S is measured. For example, the product of the time difference and the velocity of the millimeter wave signal W1 is divided by 2 to obtain the distance. Further, the distance between the distance measuring head 11 and the short side Sa and the distances between the transmitting antenna 11a and the receiving antenna 11b and the short side Sa are the same.

なお、ミリ波信号Ｗ１は、時間的に連続した信号パターンを有するものであるから、ミリ波信号Ｗ１と反射ミリ波信号ＲＷ１１との間で同期を取って、上記時間差を確定させている。 Since the millimeter wave signal W1 has a signal pattern that is continuous in time, the time difference is determined by synchronizing the millimeter wave signal W1 and the reflected millimeter wave signal RW11.

一方、受信アンテナ１１ｃも、ミリ波信号Ｗ１が中央部Ｃによって反射して発生した反射ミリ波信号をその配置した位置において受信する。図２においては、受信アンテナ１１ｃが受信する反射ミリ波信号を反射ミリ波信号ＲＷ１２として示している。導波管１４ｂは、所定のタイミングで切り替わる切替スイッチ１１ｄを介して、受信アンテナ１１ｃが受信した反射ミリ波信号ＲＷ１２をミリ波距離計１３へと導波する。ミリ波距離計１３は、反射ミリ波信号ＲＷ１２を受け付ける。そして、上記と同様に信号間の同期を取って、送信アンテナ１１ａがミリ波信号Ｗ１を送信した時刻と、受信アンテナ１１ｃが反射ミリ波信号ＲＷ１２を受信した時刻との時間差にもとづき、受信アンテナ１１ｃと鋳片Ｓの短辺Ｓａとの距離を測定する。 On the other hand, the receiving antenna 11c also receives the reflected millimeter wave signal generated by the reflection of the millimeter wave signal W1 by the central portion C at the position where it is arranged. In FIG. 2, the reflected millimeter wave signal received by the receiving antenna 11c is shown as a reflected millimeter wave signal RW12. The waveguide 14b guides the reflected millimeter-wave signal RW12 received by the receiving antenna 11c to the millimeter-wave distance meter 13 via the changeover switch 11d that switches at a predetermined timing. The millimeter wave distance meter 13 receives the reflected millimeter wave signal RW12. In the same manner as described above, the receiving antenna 11c is synchronized based on the time difference between the time when the transmitting antenna 11a transmits the millimeter wave signal W1 and the time when the receiving antenna 11c receives the reflected millimeter wave signal RW12. And the distance between the short side Sa of the slab S is measured.

ここで、このバルジング検知装置１０においては、ミリ波距離計１３は、距離計ヘッド１１と鋳片Ｓの短辺Ｓａとの距離と、受信アンテナ１１ｃと鋳片Ｓの短辺Ｓａとの距離との平均値を算出する。なお、このように平均値を算出する理由については後述する。 Here, in this bulging detection device 10, the millimeter wave distance meter 13 includes a distance between the distance meter head 11 and the short side Sa of the slab S, and a distance between the receiving antenna 11 c and the short side Sa of the slab S. The average value of is calculated. The reason for calculating the average value in this way will be described later.

つぎに、図３は、鋳片Ｓの短辺ＳａにバルジングＢが発生した状態を模式的に示した図である。図３に示すように、バルジングＢが発生した場合は、距離計ヘッド１１と鋳片Ｓの短辺Ｓａの中央部Ｃとの距離は、図２のようにバルジングＢが無い場合よりも短くなるように変動する。このときも図２の場合と同様に、ミリ波距離計１３は、ミリ波信号Ｗ１の送信時刻と反射ミリ波信号ＲＷ１１の受信時刻との時間差から距離を測定する。その一方で、ミリ波距離計１３は、ミリ波信号Ｗ１の送信時刻と反射ミリ波信号ＲＷ１２の受信時刻との時間差から距離を測定する。そして、ミリ波距離計１３は、バルジングが無い場合と同様に、測定した２つの距離の平均値を算出する。そして、この平均値の変動から、短辺ＳａにおけるバルジングＢの発生とその量を検知することができる。なお、バルジング量は、バルジングＢがない場合の短辺Ｓａの位置（例えば、設計上の値や、距離測定値の最大値など）を基準としたバルジングＢの高さで定義する。すなわち、バルジングＢが有る場合と無い場合とでの平均値の差分がバルジング量に対応する。 Next, FIG. 3 is a diagram schematically showing a state in which bulging B occurs on the short side Sa of the slab S. FIG. As shown in FIG. 3, when bulging B occurs, the distance between the distance meter head 11 and the central portion C of the short side Sa of the slab S is shorter than when there is no bulging B as shown in FIG. Fluctuate as follows. At this time, as in the case of FIG. 2, the millimeter wave distance meter 13 measures the distance from the time difference between the transmission time of the millimeter wave signal W1 and the reception time of the reflected millimeter wave signal RW11. On the other hand, the millimeter wave distance meter 13 measures the distance from the time difference between the transmission time of the millimeter wave signal W1 and the reception time of the reflected millimeter wave signal RW12. Then, the millimeter wave distance meter 13 calculates the average value of the two measured distances as in the case where there is no bulging. The occurrence and amount of bulging B on the short side Sa can be detected from the fluctuation of the average value. Note that the bulging amount is defined by the height of the bulging B based on the position of the short side Sa (for example, the design value or the maximum value of the distance measurement value) when there is no bulging B. That is, the difference between the average values when the bulging B is present and when it is absent corresponds to the bulging amount.

同様に、ミリ波距離計１３は、導波管１５ａ、１５ｂを介して距離計ヘッド１２との間で所定のミリ波信号の供給（送信）と反射ミリ波信号の受け付け（受信）とを行って距離の測定と平均値の算出とを行い、この平均値の変動をもとに、この反対側の短辺におけるバルジングの発生とその量を検知することができる。 Similarly, the millimeter wave distance meter 13 supplies (transmits) a predetermined millimeter wave signal and receives (receives) a reflected millimeter wave signal with the distance meter head 12 via the waveguides 15a and 15b. Then, the distance is measured and the average value is calculated, and the occurrence and amount of bulging on the short side on the opposite side can be detected based on the fluctuation of the average value.

図４は、距離計ヘッド１１と鋳片Ｓの短辺Ｓａとの距離を約２０３ｍｍとした場合の測定距離の一例を模式的に示した図である。図４において、横軸は測定した距離、縦軸は反射ミリ波信号の強度を示している。なお、ここで、横軸の距離は、ミリ波信号Ｗ１の送信時刻と反射ミリ波信号ＲＷ１１の受信時刻との時間差にミリ波信号Ｗ１の速度を積算し、これを２で除算したものである。図４に示すように、反射信号の強度の最大値は、距離計ヘッド１１と鋳片Ｓの短辺Ｓａとの距離に対応し、線Ｌ１が示す約２０３ｍｍの位置に現われている。したがって、ミリ波距離計１３は、この強度の最大値の位置をもとに、距離を測定し、さらに平均値を算出し、バルジングを検知することができる。 FIG. 4 is a diagram schematically showing an example of the measurement distance when the distance between the distance meter head 11 and the short side Sa of the slab S is about 203 mm. In FIG. 4, the horizontal axis indicates the measured distance, and the vertical axis indicates the intensity of the reflected millimeter wave signal. Here, the distance on the horizontal axis is obtained by adding the speed of the millimeter wave signal W1 to the time difference between the transmission time of the millimeter wave signal W1 and the reception time of the reflected millimeter wave signal RW11 and dividing this by 2. . As shown in FIG. 4, the maximum value of the intensity of the reflected signal corresponds to the distance between the distance meter head 11 and the short side Sa of the slab S, and appears at a position of about 203 mm indicated by the line L1. Therefore, the millimeter wave distance meter 13 can detect the bulging by measuring the distance based on the position of the maximum value of the intensity, further calculating the average value.

ここで、このバルジング検知装置１０においては、２つの受信アンテナ１１ｂ、１１ｃを用い、これらが受信した反射ミリ波信号ＲＷ１１、ＲＷ１２を用いて測定した距離の平均値を用いることによって、時間的に連続した信号パターンを有するミリ波信号Ｗ１を用いたことにより発生する測定距離の揺らぎによる測定精度の低下を防止でき、より正確にバルジングを検知することができる。以下に具体的に説明する。 Here, in this bulging detection device 10, two reception antennas 11b and 11c are used, and by using the average value of the distances measured using the reflected millimeter wave signals RW11 and RW12 received by these antennas, continuous in time. Thus, it is possible to prevent a decrease in measurement accuracy due to fluctuations in the measurement distance generated by using the millimeter wave signal W1 having the signal pattern, and to detect bulging more accurately. This will be specifically described below.

図５は、距離計ヘッド１１と鋳片Ｓの短辺Ｓａとの実際の距離と、受信アンテナ１１ｂが受信した反射ミリ波信号ＲＷ１１を用いて測定した距離との関係の一例を示した図である。なお、図５においては、周波数２０ＧＨｚのミリ波を搬送波とし、これを擬似ランダム信号で変調して生成したミリ波信号Ｗ１を用いている。距離が正確に測定されていれば、線Ｌ２に示すように実際の距離と測定した距離とが完全に比例するはずである。しかし、実際には、線Ｌ３に示すように線Ｌ２のまわりを±５ｍｍ程度の振幅で振動するようにゆらいでおり、その誤差幅Ｅ１はこの例では１０ｍｍとなる。またこのゆらぎの周期は約７．５ｍｍであり、搬送波の半波長分に相当している。 FIG. 5 is a diagram showing an example of the relationship between the actual distance between the distance meter head 11 and the short side Sa of the slab S and the distance measured using the reflected millimeter wave signal RW11 received by the receiving antenna 11b. is there. In FIG. 5, a millimeter wave signal W1 generated by using a millimeter wave with a frequency of 20 GHz as a carrier wave and modulating it with a pseudo-random signal is used. If the distance is measured accurately, the actual distance and the measured distance should be perfectly proportional as shown by line L2. However, actually, as shown by the line L3, it fluctuates around the line L2 with an amplitude of about ± 5 mm, and its error width E1 is 10 mm in this example. The fluctuation period is about 7.5 mm, which corresponds to a half wavelength of the carrier wave.

このようなゆらぎが発生する原因は、以下のようなものであると考えられる。図６は、ゆらぎの発生原因を説明する説明図である。図６に示すように、送信アンテナ１１ａは鋳片Ｓの短辺Ｓａに向かってミリ波信号Ｗ１を送信し、受信アンテナ１１ｂは反射ミリ波信号ＲＷ１１を受信する。ところが、反射ミリ波信号ＲＷ１１の一部は受信アンテナ１１ｂにより反射され、短辺Ｓａによりさらに反射され、多重反射ミリ波信号が発生する。ここで、ミリ波信号Ｗ１は時間的に連続した信号パターンを有するので、或る時刻において、反射ミリ波信号ＲＷ１１と、それより以前の時刻に発生した反射ミリ波信号による多重反射ミリ波信号ＭＲＷとが重ね合わせられて干渉した状態で、受信アンテナ１１ｂによって受信される。このように、反射ミリ波信号ＲＷ１１と多重反射ミリ波信号ＭＲＷとの干渉により、受信アンテナの受信する信号強度が最大値となる時刻にずれが生じ、測定した距離に誤差が生じると考えられる。このとき、反射ミリ波信号ＲＷ１１と多重反射ミリ波信号ＭＲＷとの位相差Ｐは、受信アンテナ１１ｂと短辺Ｓａとの実際の距離に応じて変化するので、干渉の仕方も実際の距離に応じて変化する。その結果、図５に示すような、実際の距離に応じた測定距離のゆらぎが発生すると考えられる。 The cause of such fluctuation is considered as follows. FIG. 6 is an explanatory diagram for explaining the cause of the fluctuation. As shown in FIG. 6, the transmission antenna 11a transmits the millimeter wave signal W1 toward the short side Sa of the slab S, and the reception antenna 11b receives the reflected millimeter wave signal RW11. However, a part of the reflected millimeter wave signal RW11 is reflected by the receiving antenna 11b and further reflected by the short side Sa, and a multiple reflected millimeter wave signal is generated. Here, since the millimeter wave signal W1 has a temporally continuous signal pattern, the multiple reflected millimeter wave signal MRW by the reflected millimeter wave signal RW11 and the reflected millimeter wave signal generated at an earlier time at a certain time. Are overlapped and interfered with each other, and are received by the receiving antenna 11b. As described above, it is considered that due to the interference between the reflected millimeter wave signal RW11 and the multiple reflected millimeter wave signal MRW, the time when the signal intensity received by the receiving antenna reaches the maximum value is shifted, and an error occurs in the measured distance. At this time, since the phase difference P between the reflected millimeter wave signal RW11 and the multiple reflected millimeter wave signal MRW changes according to the actual distance between the receiving antenna 11b and the short side Sa, the way of interference also depends on the actual distance. Change. As a result, it is considered that the fluctuation of the measurement distance according to the actual distance occurs as shown in FIG.

一方、図７は、図５に、受信アンテナ１１ｃと鋳片Ｓの短辺Ｓａとの実際の距離と、受信アンテナ１１ｃが受信した反射ミリ波信号ＲＷ１２を用いて測定した距離との関係を示す曲線を重ね合わせて示した図である。なお、ここでは、図２に示す距離ｄ１を約３．８ｍｍ、すなわち搬送波の１／４波長分の距離に設定している。図７の線Ｌ４に示すように、この場合の実際の距離と測定した距離との関係は、線Ｌ３と同様に線Ｌ２のまわりを振動するようにゆらぐが、そのゆらぎの特性は線Ｌ３とは約３．８ｍｍだけずれており、ほぼ逆位相となっている。 On the other hand, FIG. 7 shows the relationship between the actual distance between the receiving antenna 11c and the short side Sa of the slab S and the distance measured by using the reflected millimeter wave signal RW12 received by the receiving antenna 11c. It is the figure which showed the curve superimposed. Here, the distance d1 shown in FIG. 2 is set to about 3.8 mm, that is, a distance corresponding to a quarter wavelength of the carrier wave. As shown by the line L4 in FIG. 7, the relationship between the actual distance and the measured distance in this case fluctuates so as to vibrate around the line L2, similarly to the line L3, but the characteristic of the fluctuation is the line L3. Is shifted by about 3.8 mm and is almost in opposite phase.

つぎに、図８は、図７に示す線Ｌ３、Ｌ４の平均値を示したものである。すなわち、図８の線Ｌ５は、距離計ヘッド１１と鋳片Ｓの短辺Ｓａとの実際の距離と受信アンテナ１１ｃと短辺Ｓａとの実際の距離との平均値と、受信アンテナ１１ｂを用いて測定した距離と受信アンテナ１１ｃを用いて測定した距離との平均値との関係を示している。図８の線Ｌ５に示すように、２つの受信アンテナ１１ｂ、１１ｃを用いて測定した距離の平均値を用いることによって、線Ｌ３、Ｌ４のゆらぎの特性が相殺され、線Ｌ２のまわりの振幅が±１．５ｍｍ程度に低減され、誤差幅Ｅ２が３ｍｍに低減されている。 Next, FIG. 8 shows an average value of the lines L3 and L4 shown in FIG. That is, the line L5 in FIG. 8 uses the average value of the actual distance between the distance meter head 11 and the short side Sa of the slab S and the actual distance between the reception antenna 11c and the short side Sa, and the reception antenna 11b. The relationship between the distance measured in this way and the average value of the distance measured using the receiving antenna 11c is shown. As shown by the line L5 in FIG. 8, by using the average value of the distances measured using the two receiving antennas 11b and 11c, the fluctuation characteristics of the lines L3 and L4 are canceled, and the amplitude around the line L2 is reduced. It is reduced to about ± 1.5 mm, and the error width E2 is reduced to 3 mm.

このように、このバルジング検知装置１０においては、測定距離の揺らぎによる測定精度の低下を防止でき、より正確にバルジングを検知することができる。 Thus, in this bulging detection device 10, it is possible to prevent a decrease in measurement accuracy due to fluctuations in the measurement distance, and to detect bulging more accurately.

なお、図８に示す場合は、受信アンテナ１１ｂと鋳片Ｓの短辺Ｓａとの離隔距離と、受信アンテナ１１ｃと短辺Ｓａとの離隔距離との差を、ミリ波信号Ｗ１の搬送波の１／４波長分の距離に設定しているが、この差を搬送波の（ｎ±１／４）波長分（ｎは整数）とすれば、図８に示す場合と同一の効果を得ることができる。また、上記差が（ｎ±１／４）波長分から外れていたとしても、平均値を用いることによるゆらぎ特性の相殺の効果を得ることができる。 In the case shown in FIG. 8, the difference between the separation distance between the reception antenna 11b and the short side Sa of the slab S and the separation distance between the reception antenna 11c and the short side Sa is expressed as 1 of the carrier wave of the millimeter wave signal W1. Although the distance is set to / 4 wavelength, if this difference is set to (n ± 1/4) wavelength of the carrier wave (n is an integer), the same effect as shown in FIG. 8 can be obtained. . Further, even if the difference deviates from the (n ± 1/4) wavelength, the effect of canceling the fluctuation characteristic by using the average value can be obtained.

なお、図５に示したように、ゆらぎの周期は搬送波のほぼ半波長に相当しているので、図７、図８の様に離隔距離の差を（ｎ±１／４）波長とするのみでなく、アンテナと鋳片との間を伝搬する電波の往復経路の差が（ｍ±１／２）搬送波の波長分（ｍは整数）となる様にすればよい。図７、８の場合は、実質的に最短経路を伝搬していると思われるので、離隔距離で考えればよい。 As shown in FIG. 5, since the fluctuation period corresponds to almost half the wavelength of the carrier wave, only the difference in separation distance is set to (n ± 1/4) wavelength as shown in FIGS. Instead, the difference in the round-trip path of the radio wave propagating between the antenna and the slab may be set to (m ± 1/2) the wavelength of the carrier wave (m is an integer). In the case of FIGS. 7 and 8, it is considered that the shortest path is substantially propagated, and therefore, the distance may be considered.

また、バルジング検知装置１０においては、ミリ波信号Ｗ１と反射ミリ波信号ＲＷ１１、ＲＷ１２とを用いてバルジングＢを検知するので、熱、水、粉塵の影響が少なく、非接触で鋳片Ｓの遠方からバルジングＢの検知を行うことができる。また、送信または受信アンテナ１１ａ〜１１ｃあるいは導波管１４ａ、１４ｂは、簡易な構成で実現できる。また、これらの送信または受信アンテナ１１ａ〜１１ｃあるいは導波管１４ａ、１４ｂは、金属製のものを用いることができるので、耐熱性を確保することができ、安定した検知を実現する。さらに、これらをたとえばステンレス製のものとすれば、さらに耐腐食性を確保することができ、さらに安定した検知を実現できる。また、導波管１４ａ、１４ｂを用いることによってミリ波信号Ｗ１を鋳片Ｓの輻射熱を受けない位置まで導波することができるので、ノイズの少ない安定した検知が可能となる。 Further, in the bulging detection device 10, since the bulging B is detected by using the millimeter wave signal W1 and the reflected millimeter wave signals RW11 and RW12, the influence of heat, water and dust is small, and the slab S is far away without contact. Therefore, bulging B can be detected. Further, the transmission or reception antennas 11a to 11c or the waveguides 14a and 14b can be realized with a simple configuration. Further, since these transmission or reception antennas 11a to 11c or the waveguides 14a and 14b can be made of metal, heat resistance can be ensured and stable detection can be realized. Furthermore, if these are made of stainless steel, for example, further corrosion resistance can be ensured, and more stable detection can be realized. Moreover, since the millimeter wave signal W1 can be guided to a position where the slab S does not receive the radiant heat by using the waveguides 14a and 14b, stable detection with less noise is possible.

また、ミリ波距離計１３を連続鋳造機１００の外部に設置しているので、鋳片Ｓの近くには送信または受信アンテナ１１ａ〜１１ｃや導波管１４ａ、１４ｂなど金属製のパーツのみが設置されることとなる。その結果、このバルジング検知装置１０は、仮にブレークアウトが発生した場合でも、簡易な構成のアンテナと導波管との交換で再使用でき、メンテナンス性に優れている。 Further, since the millimeter wave distance meter 13 is installed outside the continuous casting machine 100, only metal parts such as transmitting or receiving antennas 11a to 11c and waveguides 14a and 14b are installed near the slab S. Will be. As a result, even if a breakout occurs, the bulging detection device 10 can be reused by exchanging the antenna and the waveguide with a simple configuration, and has excellent maintainability.

なお、このバルジング検知装置１０において、エアポンプ等を用いて構成したエア吹き込み機構によって導波管１４ａ、１４ｂ、１５ａ、１５ｂにエアを吹き込むように構成すれば、導波管１４ａ、１４ｂ、１５ａ、１５ｂ自体の冷却と、各導波管内部への水蒸気、粉塵の侵入防止が実現されるので、長期にわたってさらに安定したバルジングの検知が可能となる。 In the bulging detection device 10, if the air is blown into the waveguides 14a, 14b, 15a, 15b by an air blowing mechanism configured using an air pump or the like, the waveguides 14a, 14b, 15a, 15b are used. Since cooling of itself and prevention of intrusion of water vapor and dust into each waveguide are realized, it becomes possible to detect bulging more stably over a long period of time.

また、冷却帯Ａより大量の水が落下し、水の流れがミリ波信号Ｗ１の進行方向に対して垂直な膜状になった場合などは、ミリ波信号Ｗ１が水の膜で遮断され、または反射してしまうおそれがある。したがって、このバルジング検知装置１０において、エアポンプ等を用いて構成したエア吹き付け機構によって距離計ヘッド１１、１２の送受信アンテナの周辺にエアを吹き付けて、水の膜が形成されないようにずれば、さらに安定したバルジングの検知が可能となる。 Further, when a large amount of water falls from the cooling zone A and the water flow becomes a film shape perpendicular to the traveling direction of the millimeter wave signal W1, the millimeter wave signal W1 is blocked by the water film, Or it may be reflected. Therefore, in this bulging detection apparatus 10, if air is blown around the transmission / reception antennas of the distance measuring heads 11 and 12 by an air blowing mechanism configured using an air pump or the like, it is further stable if the water film is not formed. Bulging can be detected.

なお、この実施の形態１に係るバルジング検知装置１０においては、ミリ波距離計１３を連続鋳造機１００の外部に設置しているが、連続鋳造機１００の内部の鋳片Ｓから離隔した位置に設置してもよい。 In the bulging detection device 10 according to the first embodiment, the millimeter wave distance meter 13 is installed outside the continuous casting machine 100, but at a position separated from the slab S inside the continuous casting machine 100. May be installed.

（実施の形態２）
つぎに、本発明の実施の形態２について説明する。本実施の形態２は、実施の形態１に係るバルジング検知装置１０において、さらに鋳片Ｓの各短辺の厚さ方向略端部の位置の変動を測定するものである。 (Embodiment 2)
Next, a second embodiment of the present invention will be described. In the second embodiment, in the bulging detection apparatus 10 according to the first embodiment, the variation in the position of the substantially end portion in the thickness direction of each short side of the slab S is further measured.

図９は、本実施の形態２に係るバルジング検知装置２０の要部構成を模式的に示した図である。なお、図９において、符号Ｄは図２と同様に鋳片Ｓの引き抜き方向を示している。図９に示すように、このバルジング検知装置２０は、バルジング検知装置１０の構成に加えて、距離計ヘッド１１と同様に断面が矩形のホーンアンテナを用いた送信アンテナ２１ａ、受信アンテナ２１ｂ、２１ｃを有した距離計ヘッド２１を備えている。この距離計ヘッド２１も、鋳片Ｓの短辺Ｓａに面して、距離計ヘッド１１と同じ距離だけ短辺Ｓａから離隔した状態で配置されている。また、受信アンテナ２１ｃは、短辺Ｓａの厚さ方向に対して受信アンテナ２１ｂと横並びであるとともに、短辺Ｓａに対して受信アンテナ２１ｂからさらに距離ｄ２だけ離隔した状態で配置されている。なお、距離ｄ２は、上述した距離ｄ１の場合と同じ理由で、ミリ波信号Ｗ１の搬送波の（ｍ±１／４）波長分（ｍは整数）とするのが特に好適であるが、これに限定されない。 FIG. 9 is a diagram schematically showing the main configuration of the bulging detection apparatus 20 according to the second embodiment. In FIG. 9, the symbol D indicates the drawing direction of the slab S as in FIG. As shown in FIG. 9, in addition to the configuration of the bulging detection device 10, the bulging detection device 20 includes a transmission antenna 21 a and a reception antenna 21 b, 21 c using a horn antenna having a rectangular cross section like the distance measuring head 11. A distance meter head 21 is provided. This distance meter head 21 also faces the short side Sa of the slab S and is arranged in a state separated from the short side Sa by the same distance as the distance meter head 11. The receiving antenna 21c is arranged side by side with the receiving antenna 21b in the thickness direction of the short side Sa, and is arranged in a state further separated from the receiving antenna 21b by a distance d2 with respect to the short side Sa. The distance d2 is particularly preferably set to the (m ± 1/4) wavelength (m is an integer) of the carrier wave of the millimeter wave signal W1 for the same reason as the distance d1 described above. It is not limited.

また、導波管１４ａ、導波管１４ｂの途中にはそれぞれ切替スイッチ２７ａ、２７ｂが設けられており、導波管２４ａは送信アンテナ２１ａと切替スイッチ２７ａとに接続し、導波管２４ｂは切替スイッチ２１ｄを介して受信アンテナ２１ｂ、２１ｃと切替スイッチ２７ｂとに接続している。なお、切替スイッチ２７ａ、２７ｂは、このように連続鋳造機１００の内部に設けてもよいし、連続鋳造機１００の外部やミリ波距離計１３の内部に設けてもよい。 Further, selector switches 27a and 27b are provided in the middle of the waveguide 14a and the waveguide 14b, respectively. The waveguide 24a is connected to the transmission antenna 21a and the selector switch 27a, and the waveguide 24b is switched. The receiving antennas 21b and 21c and the changeover switch 27b are connected via a switch 21d. The change-over switches 27a and 27b may be provided inside the continuous casting machine 100 as described above, or may be provided outside the continuous casting machine 100 or inside the millimeter wave distance meter 13.

一方、このバルジング検知装置２０は、距離計ヘッド１２の側にも、距離計ヘッド２１、導波管２４ａ、導波管２４ｂ、切替スイッチ２７ａ、２７ｂと同様の構成要素を備えている。 On the other hand, the bulging detection device 20 also includes components similar to the distance meter head 21, the waveguide 24a, the waveguide 24b, and the changeover switches 27a and 27b on the distance meter head 12 side.

つぎに、このバルジング検知装置２０の動作について説明する。まず、バルジング検知装置１０と同様に、ミリ波距離計１３は、ミリ波信号Ｗ１を出力する。その一方、ミリ波距離計１３は、導波管１４ａを通して、ミリ波信号Ｗ１と同一または異なる所定の信号パターンを有するミリ波信号Ｗ２も供給する。ここで、切替スイッチ２７ａは所定の切替タイミングにより適宜に切り替わり、ミリ波信号Ｗ２は送信アンテナ２１ａに供給される。つぎに、送信アンテナ１１ａは、鋳片Ｓの短辺Ｓａの厚さ方向の略中央部Ｃに向かってミリ波信号Ｗ１を送信する。その一方で、送信アンテナ２１ａは、鋳片Ｓの短辺Ｓａの厚さ方向の略端部Ｅに向かってミリ波信号Ｗ２を送信する。 Next, the operation of the bulging detection device 20 will be described. First, like the bulging detection device 10, the millimeter wave distance meter 13 outputs a millimeter wave signal W1. On the other hand, the millimeter wave distance meter 13 also supplies a millimeter wave signal W2 having a predetermined signal pattern that is the same as or different from the millimeter wave signal W1 through the waveguide 14a. Here, the changeover switch 27a is appropriately changed over at a predetermined changeover timing, and the millimeter wave signal W2 is supplied to the transmission antenna 21a. Next, the transmission antenna 11a transmits the millimeter wave signal W1 toward the substantially central portion C in the thickness direction of the short side Sa of the slab S. On the other hand, the transmission antenna 21a transmits the millimeter wave signal W2 toward the substantially end portion E in the thickness direction of the short side Sa of the slab S.

すると、受信アンテナ１１ｂが、ミリ波信号Ｗ１が中央部Ｃによって反射して発生した反射ミリ波信号ＲＷ１１を受信する。また、受信アンテナ１１ｃが、反射ミリ波信号ＲＷ１２を受信する。その一方で、受信アンテナ２１ｂが、ミリ波信号Ｗ２が端部Ｅによって反射して発生した反射ミリ波信号ＲＷ２１を受信する。また、受信アンテナ２１ｃが、ミリ波信号Ｗ２が端部Ｅによって反射して発生した反射ミリ波信号ＲＷ２２を受信する。導波管１４ｂは、切替スイッチ１１ｄを介して、受信アンテナ１１ｂ、１１ｃが受信した反射ミリ波信号ＲＷ１１、Ｒ１２をミリ波距離計１３へと導波する。その一方で、導波管２４ｂは、切替スイッチ２１ｄ、切替スイッチ２７ｂ、導波管１４ｂを介して、受信アンテナ２１ｂ、２１ｃが受信した反射ミリ波信号ＲＷ２１、ＲＷ２２をミリ波距離計１３へと導波する。 Then, the receiving antenna 11b receives the reflected millimeter wave signal RW11 generated by reflecting the millimeter wave signal W1 by the central portion C. The receiving antenna 11c receives the reflected millimeter wave signal RW12. On the other hand, the receiving antenna 21b receives the reflected millimeter wave signal RW21 generated by reflecting the millimeter wave signal W2 by the end E. The receiving antenna 21c receives the reflected millimeter wave signal RW22 generated by reflecting the millimeter wave signal W2 by the end E. The waveguide 14b guides the reflected millimeter wave signals RW11 and R12 received by the receiving antennas 11b and 11c to the millimeter wave distance meter 13 through the changeover switch 11d. On the other hand, the waveguide 24b guides the reflected millimeter wave signals RW21 and RW22 received by the receiving antennas 21b and 21c to the millimeter wave distance meter 13 via the changeover switch 21d, the changeover switch 27b, and the waveguide 14b. To wave.

ミリ波距離計１３は、反射ミリ波信号ＲＷ１１、ＲＷ１２、ＲＷ２１、ＲＷ２２を受け付ける。そして、ミリ波距離計１３は、送信アンテナ１１ａの送信時刻と、受信アンテナ１１ｂの受信時刻との時間差にもとづき、距離計ヘッド１１と鋳片Ｓの短辺Ｓａの中央部Ｃとの距離を測定する。一方で、送信アンテナ１１ａの送信時刻と、受信アンテナ１１ｃの受信時刻との時間差にもとづき、送信アンテナ１１ｃと中央部Ｃとの距離を測定し、両測定距離の平均値を算出する。また、他方で、ミリ波距離計１３は、送信アンテナ２１ａの送信時刻と、受信アンテナ２１ｂの受信時刻との時間差にもとづき、距離計ヘッド２１と鋳片Ｓの短辺Ｓａの端部Ｅとの距離を測定し、送信アンテナ２１ａの送信時刻と、受信アンテナ２１ｃの受信時刻との時間差にもとづき、受信アンテナ２１ｃと端部Ｅとの距離を測定し、両測定距離の平均値を算出する。 The millimeter wave distance meter 13 receives the reflected millimeter wave signals RW11, RW12, RW21, and RW22. The millimeter wave distance meter 13 measures the distance between the distance meter head 11 and the central portion C of the short side Sa of the slab S based on the time difference between the transmission time of the transmission antenna 11a and the reception time of the reception antenna 11b. To do. On the other hand, based on the time difference between the transmission time of the transmission antenna 11a and the reception time of the reception antenna 11c, the distance between the transmission antenna 11c and the central portion C is measured, and the average value of both measurement distances is calculated. On the other hand, the millimeter wave distance meter 13 is based on the time difference between the transmission time of the transmission antenna 21a and the reception time of the reception antenna 21b, and the distance E between the distance meter head 21 and the end E of the short side Sa of the slab S. The distance is measured, the distance between the reception antenna 21c and the end E is measured based on the time difference between the transmission time of the transmission antenna 21a and the reception time of the reception antenna 21c, and the average value of both measurement distances is calculated.

ここで、バルジングは、鋳片Ｓの短辺Ｓａの中央部Ｃを中心として現われる。一方、バルジングが発生しても、それによっては端部Ｅの位置はほとんど変動しない。したがって、ミリ波距離計１３は、距離計ヘッド２１と端部Ｅとの測定距離の平均値を基準値として、距離計ヘッド１１と中央部Ｃとの測定距離の平均値と基準値との差分により、バルジングを検知する。 Here, bulging appears around the central portion C of the short side Sa of the slab S. On the other hand, even if bulging occurs, the position of the end E hardly fluctuates depending on it. Therefore, the millimeter wave distance meter 13 uses the average value of the measured distance between the distance meter head 21 and the end E as a reference value, and the difference between the average value of the measured distance between the distance meter head 11 and the center portion C and the reference value. To detect bulging.

図１０、１１は、鋳片Ｓにバルジング量がそれぞれ１ｍｍ、１０ｍｍのバルジングＢ１、Ｂ２が発生した状態における各距離計ヘッド１１、２１により測定した距離を示した図である。なお、受信アンテナ１１ｃ、２１ｃは記載を省略している。また、図１０、１１において、線Ｌ４、Ｌ５が距離計ヘッド１１による測定距離を示し、線Ｌ２、Ｌ３が距離計ヘッド２１による測定距離を示している。また、線Ｌ６〜Ｌ９は、反射ミリ波信号の強度が最大値となる位置を示し、各距離計ヘッド１１、２１と鋳片Ｓの短辺Ｓａとの距離を示している。図１０においては、距離計ヘッド１１と短辺Ｓａとの距離が２０２ｍｍであり、距離計ヘッド２１と短辺Ｓａとの距離が２０３ｍｍであり、その差分は１ｍｍである。一方、図１１においては、距離計ヘッド１１と短辺Ｓａとの距離が１９３ｍｍであり、距離計ヘッド２１と短辺Ｓａとの距離が２０３ｍｍであり、その差分は１０ｍｍである。すなわち、図１０、１１において、バルジング量は、各距離計ヘッド１１、２１と短辺Ｓａとの距離の差分となって現われている。 10 and 11 are diagrams showing distances measured by the distance measuring heads 11 and 21 in a state where bulgings B1 and B2 having bulging amounts of 1 mm and 10 mm, respectively, are generated on the slab S. FIG. The reception antennas 11c and 21c are not shown. 10 and 11, lines L4 and L5 indicate the distance measured by the distance meter head 11, and lines L2 and L3 indicate the distance measured by the distance meter head 21. Lines L6 to L9 indicate positions at which the intensity of the reflected millimeter wave signal is maximum, and indicate the distances between the distance measuring heads 11 and 21 and the short side Sa of the slab S. In FIG. 10, the distance between the distance meter head 11 and the short side Sa is 202 mm, the distance between the distance meter head 21 and the short side Sa is 203 mm, and the difference is 1 mm. On the other hand, in FIG. 11, the distance between the distance meter head 11 and the short side Sa is 193 mm, the distance between the distance meter head 21 and the short side Sa is 203 mm, and the difference is 10 mm. That is, in FIGS. 10 and 11, the bulging amount appears as a difference in distance between the distance measuring heads 11 and 21 and the short side Sa.

また、同様に、バルジング量は、各受信アンテナ１１ｃ、２１ｃと短辺Ｓａとの距離の差分となって現われる。 Similarly, the bulging amount appears as a difference in distance between the receiving antennas 11c and 21c and the short side Sa.

このように、このバルジング検知装置２０は、距離計ヘッド１１と中央部Ｃとの距離と受信アンテナ１１ｃと中央部Ｃとの距離との平均値と、距離計ヘッド２１と端部Ｅとの距離と受信アンテナ２１ｃと端部Ｅとの距離との平均値との差分によりバルジングを検知する。したがって、鋳片Ｓが蛇行するなどして、短辺Ｓａの位置が変動したとしても、正確にバルジングを検知できる。 As described above, the bulging detection device 20 includes the average value of the distance between the distance meter head 11 and the center portion C, the distance between the reception antenna 11c and the center portion C, and the distance between the distance meter head 21 and the end portion E. And bulging is detected by the difference between the average value of the distance between the receiving antenna 21c and the end E. Therefore, even if the slab S meanders and the position of the short side Sa fluctuates, bulging can be accurately detected.

なお、このバルジング検知装置２０では、距離計ヘッド１１と距離計ヘッド２１とを同じ距離だけ短辺Ｓａから離隔した状態で配置しているが、異なる距離としてもよい。 In the bulging detection device 20, the distance meter head 11 and the distance meter head 21 are arranged in a state of being separated from the short side Sa by the same distance, but may be different distances.

また、このバルジング検知装置２０は、粉塵や水などによって距離の測定結果にノイズが生じた場合でも、より正確にバルジングを検知できるものとなる。これを以下に説明する。 In addition, the bulging detection device 20 can detect bulging more accurately even when noise occurs in the distance measurement result due to dust or water. This will be described below.

図１２は、バルジング検知装置２０の各距離計ヘッド１１、２１による測定距離の平均値の経時変化を示した図である。なお、ここでは、距離計ヘッド１１と距離計ヘッド２１とを、短辺Ｓａから異なる距離だけ離隔した状態で配置している。また、図１２において、時間区間Ｔ１では距離計ヘッド１１、２１の周囲に水が少ない状態であり、時間区間Ｔ２では冷却帯Ａから大量の水が落下してきた状態である。また、線Ｌ１４、Ｌ１５はそれぞれ距離計ヘッド１１、２１により測定した距離の平均値を示している。図１２に示すように、線Ｌ１４、Ｌ１５に示したいずれの平均値も、時間区間Ｔ１では安定しているものの、時間区間Ｔ２においては水の影響によりノイズが発生している。しかしながら、距離計ヘッド１１、２１の周囲環境はほとんど同じであるため、その測定距離の平均値に発生するノイズもほとんど同じ形状の経時変動を有している。したがって、このバルジング検知装置２０においては、バルジングの検知のために距離計ヘッド１１、２１による平均値の差分をとる際に、各平均値に発生しているノイズが相殺される。したがって、このバルジング検知装置２０は、水の影響を受けず、より正確にバルジングを検知できる。また、粉塵によりノイズが発生する場合も同様である。 FIG. 12 is a diagram showing the change over time of the average value of the measured distances by the distance meter heads 11 and 21 of the bulging detection device 20. Here, the distance meter head 11 and the distance meter head 21 are arranged in a state of being separated from the short side Sa by different distances. In FIG. 12, the time zone T1 is a state where there is little water around the distance measuring heads 11 and 21, and the time zone T2 is a state where a large amount of water has fallen from the cooling zone A. Lines L14 and L15 indicate average values of distances measured by the distance meter heads 11 and 21, respectively. As shown in FIG. 12, although the average values shown in the lines L14 and L15 are stable in the time interval T1, noise is generated in the time interval T2 due to the influence of water. However, since the surrounding environment of the distance measuring heads 11 and 21 is almost the same, the noise generated in the average value of the measurement distances also has a temporal variation with almost the same shape. Therefore, in this bulging detection device 20, when the difference between the average values by the distance measuring heads 11 and 21 is taken for detecting bulging, the noise generated in each average value is canceled out. Therefore, the bulging detection device 20 can detect bulging more accurately without being affected by water. The same applies when noise is generated by dust.

また、実施の形態１、２に係るバルジング検知装置１０、２０によりバルジングが検知された場合や、バルジング量が所定の閾値、たとえば３０ｍｍを超えた場合には、ミリ波距離計１３がアラームを発生するようにしてもよい。作業者は、このアラームを感知して、鋳造速度を遅くしたり、溶鋼流動の制御パターンを変えて鋳型１０１の下方の溶融流動を抑制したりすることによって、その後のバルジングの発生を防止することができる。 Further, when bulging is detected by the bulging detection devices 10 and 20 according to the first and second embodiments, or when the bulging amount exceeds a predetermined threshold, for example, 30 mm, the millimeter wave distance meter 13 generates an alarm. You may make it do. The operator detects this alarm and prevents subsequent bulging by slowing the casting speed or changing the control pattern of the molten steel flow to suppress the molten flow below the mold 101. Can do.

なお、上記実施の形態１、２では、ミリ波を用いたが、周波数が３００ＧＨｚ〜３ＴＨｚのテラヘルツ波や、３ＧＨｚ〜３０ＧＨｚのマイクロ波を用いてもよい。用いる電波の種類は、たとえば所望の距離分解能や許容設置スペースを基準として最適なものを選択する。なお、距離分解能は、周波数が高いほど良くなり、すなわちマイクロ波、ミリ波、テラヘルツ波の順番で良くなり、導波管などのパーツ寸法は、周波数が高いほど小さくなり、すなわちマイクロ波、ミリ波、テラヘルツ波の順番で小さくなる。また、上記実施の形態１、２では、各送信または受信アンテナとして断面が矩形のホーンアンテナを用いたが、断面が円形のホーンアンテナやパラボラアンテナを用いてもよい。 Although the millimeter waves are used in the first and second embodiments, a terahertz wave with a frequency of 300 GHz to 3 THz or a microwave with a frequency of 3 GHz to 30 GHz may be used. As the type of radio wave to be used, for example, an optimum radio wave is selected based on a desired distance resolution and allowable installation space. The distance resolution improves as the frequency increases, that is, the order of microwaves, millimeter waves, and terahertz waves improves. The dimensions of parts such as waveguides decrease as the frequency increases, that is, microwaves, millimeter waves. It becomes smaller in the order of terahertz waves. In the first and second embodiments, a horn antenna having a rectangular cross section is used as each transmitting or receiving antenna. However, a horn antenna or a parabolic antenna having a circular cross section may be used.

また、上記実施の形態１、２では、受信アンテナ１１ｃ、２１ｃは、短辺Ｓａの厚さ方向に対してそれぞれ受信アンテナ１１ｂ、２１ｂと横並びに配置されているが、縦並び、または各送信アンテナ１１ａ、２１ａを挟んで配置されていてもよい。 In the first and second embodiments, the receiving antennas 11c and 21c are arranged side by side with the receiving antennas 11b and 21b in the thickness direction of the short side Sa. 11a and 21a may be interposed.

また、ゆらぎの原因となる多重反射は、被測定物である鋳片Ｓからのみの反射で起きるとは限らず、周囲の構造物などからの反射により起きることも考えられる。したがって、上記実施の形態１、２において、各距離計ヘッドの受信アンテナを２つ以上、たとえば４つ設け、それぞれ１／８波長分、１／４波長分、３／８波長分だけ離隔させて配置させてもよい。これらの受信アンテナを用いて測定した距離の平均値を用いれば、より安定したバルジングの検知が可能となる。 Further, the multiple reflection that causes fluctuations is not necessarily caused by reflection only from the slab S that is the object to be measured, but may also be caused by reflection from surrounding structures. Therefore, in the first and second embodiments, two or more, for example, four reception antennas for each distance meter head are provided, and are separated by 1/8 wavelength, 1/4 wavelength, and 3/8 wavelength, respectively. It may be arranged. If the average value of the distances measured using these receiving antennas is used, more stable bulging can be detected.

また、上記実施の形態２では、切替スイッチ２７ａ、２７ｂを用い、各距離計ヘッド１１、２１に対してひとつのミリ波距離計１３を用いてバルジングを検知しているが、各距離計ヘッド１１、２１に対して別個のミリ波距離計を備えるようにしてもよい。 In the second embodiment, the bulging is detected by using the change-over switches 27a and 27b and using the single millimeter-wave distance meter 13 for each distance measuring head 11 and 21, but each distance measuring head 11 , 21 may be provided with a separate millimeter wave distance meter.

また、上記実施の形態２では、鋳片Ｓの短辺Ｓａの一方の端部Ｅの距離を測定しているが、さらにもう一方の端部の距離を測定してもよい。このように、鋳片Ｓの短辺Ｓａの両端部の距離を測定し、一方の端部の距離を適宜選択して基準の距離としたり、両方の端部を結んだ直線の中点近辺を基準の距離としたりすれば、より正確なバルジングの検知を行うことができる。 In the second embodiment, the distance of one end E of the short side Sa of the slab S is measured, but the distance of the other end may be measured. In this way, the distance between both ends of the short side Sa of the slab S is measured, and the distance between one end is appropriately selected as a reference distance, or the vicinity of the midpoint of the straight line connecting both ends is determined. If the reference distance is used, more accurate bulging can be detected.

実施の形態１に係るバルジング検知装置の概略構成、およびこのバルジング検知装置を適用すべき鋳片と連続鋳造機とを模式的に示した図である。It is the figure which showed typically the schematic structure of the bulging detection apparatus which concerns on Embodiment 1, and the slab which should apply this bulging detection apparatus, and a continuous casting machine. 距離計ヘッドの詳細構成、配置、およびその動作を説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the detailed structure of a distance meter head, arrangement | positioning, and its operation | movement. 鋳片の短辺にバルジングが発生した状態を模式的に示した図である。It is the figure which showed typically the state which the bulging generate | occur | produced in the short side of slab. 距離計ヘッドと鋳片の短辺との距離を約２０３ｍｍとした場合の測定距離の一例を模式的に示した図である。It is the figure which showed typically an example of the measurement distance when the distance of a distance meter head and the short side of a slab was about 203 mm. 距離計ヘッドと鋳片の短辺との実際の距離と、受信アンテナが受信した反射ミリ波信号を用いて測定した距離との関係の一例を示した図である。It is the figure which showed an example of the relationship between the actual distance of a distance meter head and the short side of a slab, and the distance measured using the reflected millimeter wave signal which the receiving antenna received. ゆらぎの発生原因を説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the generation | occurrence | production cause of fluctuation. 図５に、別の受信アンテナと鋳片の短辺との実際の距離と、この受信アンテナが受信した反射ミリ波信号を用いて測定した距離との関係を示す曲線を重ね合わせて示した図である。FIG. 5 is a diagram in which curves representing the relationship between the actual distance between another receiving antenna and the short side of the slab and the distance measured using the reflected millimeter wave signal received by this receiving antenna are superimposed. It is. 図７に示す線の平均値を示したものである。It shows the average value of the line shown in FIG. 実施の形態２に係るバルジング検知装置の要部構成を模式的に示した図である。It is the figure which showed typically the principal part structure of the bulging detection apparatus which concerns on Embodiment 2. FIG. 鋳片にバルジング量が１ｍｍのバルジングが発生した状態における各距離計ヘッドにより測定した距離を示した図である。It is the figure which showed the distance measured by each distance meter head in the state in which the bulging amount of 1 mm was generated on the slab. 鋳片にバルジング量が１０ｍｍのバルジングが発生した状態における各距離計ヘッドにより測定した距離を示した図である。It is the figure which showed the distance measured by each distance meter head in the state in which the bulging amount of 10 mm occurred in the slab. バルジング検知装置の各距離計ヘッドによる測定距離の平均値の経時変化を示した図である。It is the figure which showed the time-dependent change of the average value of the measurement distance by each rangefinder head of a bulging detection apparatus.

Explanation of symbols

１０、２０バルジング検知装置
１１、１２、２１距離計ヘッド
１１ａ、２１ａ送信アンテナ
１１ｂ、１１ｃ、２１ｂ、２１ｃ受信アンテナ
１３ミリ波距離計
１４ａ、１４ｂ、１５ａ、１５ｂ、２４ａ、２４ｂ導波管
１１ｄ、２１ｄ、２７ａ、２７ｂ切替スイッチ
１００連続鋳造機
１０１鋳型
１０２ガイドロール
Ａ冷却帯
Ａｒ矢印
Ｂ、Ｂ１、Ｂ２バルジング
Ｃ中央部
Ｄ引き抜き方向
ｄ１、ｄ２距離
Ｅ端部
Ｅ１、Ｅ２誤差幅
Ｌ１〜Ｌ１５線
ＭＲＷ多重反射ミリ波信号
Ｐ位相
ＲＷ１１、ＲＷ１２、ＲＷ２１、ＲＷ２２反射ミリ波信号
Ｓ鋳片
Ｓａ短辺
Ｔ１、Ｔ２時間区間
Ｗ外壁
Ｗ１、Ｗ２ミリ波信号 10, 20 Bulging detection device 11, 12, 21 Distance meter head 11a, 21a Transmit antenna 11b, 11c, 21b, 21c Receive antenna 13 Millimeter wave distance meter 14a, 14b, 15a, 15b, 24a, 24b Waveguide 11d, 21d , 27a, 27b changeover switch 100 continuous casting machine 101 mold 102 guide roll A cooling zone Ar arrows B, B1, B2 bulging C center D D drawing direction d1, d2 distance E end E1, E2 error width L1-L15 line MRW multiplex Reflected millimeter wave signal P Phase RW11, RW12, RW21, RW22 Reflected millimeter wave signal S Slab Sa Short side T1, T2 Time interval W Outer wall W1, W2 Millimeter wave signal

Claims

A high-frequency first radio wave that is arranged facing the short side of the slab drawn out in continuous casting and has a signal pattern that is temporally continuous toward the central portion in the thickness direction of the short side of the slab. A first transmitting antenna for transmitting a signal;
A first radio wave signal that is disposed in the vicinity of the first transmission antenna and that receives the first reflected radio wave signal generated by the first radio wave signal transmitted by the first transmission antenna reflected by a substantially central portion in the thickness direction of the short side is received. One receiving antenna,
A second receiving antenna that receives the first reflected radio wave signal at a position different from the first receiving antenna in the vicinity of the first receiving antenna;
The first transmitting antenna and the first and second receiving antennas are connected to supply the first radio wave signal to the first transmitting antenna, and the first receiving antenna and the second receiving antenna receive the first radio signal. A distance from the first side radio wave signal received by the first radio wave signal and the first reflected radio wave signal received by the first receiving antenna to a substantially central portion in the thickness direction of the short side; Based on the fluctuation of the first average value with the distance to the substantially central part of the thickness direction of the short side measured using one radio signal and the first reflected radio signal received by the second receiving antenna, Bulging detection means for detecting bulging generated on the short side of the slab;
A bulging detection device characterized by comprising:

Propagation distance until the first reflected radio wave signal is reflected by the first receiving antenna, propagates to the short side of the cast piece, is reflected by the short side of the cast piece, and is received by the first receiving antenna. And after the first reflected radio wave signal is reflected by the second receiving antenna, propagates to the short side of the cast piece, is reflected by the short side of the cast piece and is received by the second receiving antenna. The first receiving antenna and the second receiving antenna are arranged such that a difference from a propagation distance is an (n ± 1/2) wavelength of a carrier wave of the first radio signal, where n is an integer. The bulging detection device according to claim 1, wherein

A difference between a propagation distance until the first reflected radio wave signal is received by the first receiving antenna and a propagation distance until the first reflected radio wave signal is received by the second receiving antenna; and After the first reflected radio wave signal is reflected by the first receiving antenna and then propagates to the short side of the slab, the first reflected radio wave signal is reflected by the second receiving antenna, At least one of the differences from the propagation distance until propagation to the short side of the slab becomes the (n ± 1/4) wavelength of the carrier wave of the first radio signal, where n is an integer. The bulging detection device according to claim 1, wherein a reception antenna and the second reception antenna are arranged.

The difference between the separation distance between the first receiving antenna and the short side of the slab and the separation distance between the second receiving antenna and the short side of the slab is expressed as follows. The bulging detection device according to claim 1, wherein the first receiving antenna and the second receiving antenna are arranged so as to have an (n ± 1/4) wavelength of a carrier wave.

A high-frequency first signal connected to the bulging detection means, arranged facing the short side of the slab, and having a signal pattern continuous in time toward the substantially end portion in the thickness direction of the short side of the slab. A second transmitting antenna for transmitting two radio signals;
A second radio wave signal that is connected to the bulging detection means, is disposed in the vicinity of the second transmission antenna, and is generated by reflection of the second radio wave signal transmitted by the second transmission antenna by the substantially end portion in the thickness direction of the short side. A third receiving antenna for receiving the reflected radio signal;
A fourth receiving antenna connected to the bulging detection means and receiving the second reflected radio wave signal at a different position in the vicinity of the third receiving antenna;
Further comprising
The bulging detection means supplies the second radio wave signal to the second transmission antenna, receives the second reflected radio signal received by the third reception antenna and the fourth reception antenna, and receives the second radio signal. And the second reflected radio wave signal received by the third receiving antenna, the distance to the substantially end portion in the thickness direction of the short side of the slab, the second radio wave signal and the fourth receiving antenna Based on the fluctuation of the second average value and the fluctuation of the first average value with respect to the distance to the substantially central portion in the thickness direction of the short side measured using the second reflected radio wave signal received by The bulging detection device according to any one of claims 1 to 3, wherein bulging generated on a short side of the slab is detected.