JP2018132490A - 温度測定方法および温度測定装置 - Google Patents
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図1は、連続鋳造プロセスにおける加熱炉2内のビレット3を示した概略図である。ここでは先ず始めに、複数のビレット3がどのような状態で加熱炉2内に配置されているかについて簡単に説明する。図1に示すように、加熱炉2内では、直方体状でなる複数のビレット3が所定間隔を設けて並んで配置されており、これらビレット3を加熱しながら搬送方向X1に向けて搬送し得る。これらビレット3は長手方向が揃っており、隣接するビレット3間に所定幅の隙間Gが形成されている。
ここで、図6および図7は、鋼片の放射率εを0.85としてシミュレーションを行ったときの結果を示したグラフである。ここでは、直方体状の鋼片を想定し、当該鋼片の側面を温度測定面4aとしてシミュレーションを行った。図6および図7では、鋼片の温度測定面4aにおいて長手方向(図2中のY軸方向)の長さを画素で表し、鋼片の中心を100画素として当該鋼片の端面4bから中心までシミュレーションを行った。
次に、上述した「本発明の温度測定方法の概要」に従って温度測定処理を実行する温度測定装置について以下説明する。図8に示すように、温度測定装置11は、図示しないCPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)およびRAM(Random Access Memory)等からなるマイクロコンピュータ構成の制御部12と、表示部13と、迷光輝度量算出部14と、輝度補正部15と、温度算出部16と、輝度測定部17と、記憶部18と、画像取得部19と、がバスBを介して相互に接続された構成を有する。また、画像取得部19には、加熱炉2に設置された温度測定面撮像部21と炉壁撮像部22とが接続されている。
次に、温度測定装置11にて実行される上述した温度測定処理手順について、図9に示したフローチャートを用いて簡単に説明する。温度測定装置11は、ルーチンRT1の開始ステップから入ってステップSP1に移り、炉壁撮像部22によって各炉壁を撮像した各炉壁画像を取得するとともに、温度測定面撮像部21によって温度測定ビレット3aの温度測定面4aを撮像した温度測定面画像を取得し、次のステップSP2およびステップSP3に移る。ステップSP2において、温度測定装置11は、各炉壁画像から、側面炉壁W1,W2、天井炉壁W3、および床炉壁W4毎にそれぞれ平均の炉壁輝度a,b,cを算出し、次のステップSP4に移る。
以上の構成において、温度測定装置11では、隣接するビレット3間の隙間G内に位置した、一方のビレット3の側面の点を、温度測定点Qとして、測定輝度εLa(Ta)を測定するとともに、加熱炉2内の炉壁からの迷光が寄与する、温度測定点Qにおける迷光輝度量f1(1-ε)Le(Te)を算出するようにした。また、温度測定装置11では、迷光輝度量f1(1-ε)Le(Te)に基づいて、温度測定点Qの測定輝度εLa(Ta)における迷光の影響を補正し、得られた真の輝度εLr(Tr)から、温度測定点Qの温度を算出するようにした。従って、温度測定装置11では、迷光の影響を考慮して温度測定点Qにおける温度を測定でき、加熱炉2内におけるビレット3の温度を、従来よりも正確に測定することができる。
なお、上述した実施の形態においては、温度測定対象物として、主にビレット3を適用した場合について述べたが、本発明はこれに限らず、ブルーム等の鋼片を温度測定対象物としてもよく、また、鋼材以外の材料でなる温度測定対象物を適用してもよい。
4a 温度測定面
11 温度測定装置
14 迷光輝度量算出部
15 輝度補正部
16 温度算出部
17 輝度測定部
Q 温度測定点
W1,W2 側面炉壁
W3 天井炉壁
W4 床炉壁
Claims (4)
- 加熱炉内に並べられた複数の温度測定対象物の温度を測定する温度測定方法であって、
前記加熱炉内の天井炉壁、側面炉壁および床炉壁の炉壁輝度を測定する炉壁輝度測定ステップと、
隣接する前記温度測定対象物間の隙間内に位置した一方の前記温度測定対象物の側面の点を温度測定点とし、前記温度測定点の輝度を測定する輝度測定ステップと、
前記温度測定点における、前記加熱炉内の炉壁からの迷光輝度量を算出する迷光輝度量算出ステップと、
前記加熱炉内の天井炉壁、側面炉壁および床炉壁の前記炉壁輝度と、前記迷光輝度量と、に基づいて、前記温度測定点の測定輝度における迷光の影響を補正し、前記温度測定点の真の輝度を算出する輝度補正ステップと、
前記輝度補正ステップで得られた輝度から、前記温度測定点の温度を算出する温度算出ステップと、
を備えることを特徴とする温度測定方法。 - 前記迷光輝度量算出ステップでは、
前記加熱炉内の天井炉壁、側面炉壁および床炉壁の前記炉壁輝度と、前記隙間が直方体形状であるとした場合に前記隙間で規定される四つの開口面が前記温度測定点に対してなす立体角とから、前記加熱炉内の天井炉壁、側面炉壁、および床炉壁からの迷光寄与量を算出し、
前記迷光寄与量から、前記温度測定点における前記迷光輝度量を算出する
ことを特徴とする請求項1に記載の温度測定方法。 - 前記迷光輝度量算出ステップでは、
前記開口面が前記温度測定点に対してなす前記立体角が、
前記温度測定点から前記開口面に向けて垂線を引き、前記垂線を基準に前記開口面を2つの分割領域に分け、前記温度測定点に対して第1分割領域がなす立体角と、前記温度測定点に対して第2分割領域がなす立体角とから求められる
ことを特徴とする請求項2に記載の温度測定方法。 - 加熱炉内に並べられた複数の温度測定対象物の温度を測定する温度測定装置であって、
隣接する前記温度測定対象物間の隙間内に位置した一方の前記温度測定対象物の側面の点を温度測定点とし、前記温度測定点の輝度を測定する輝度測定部と、
前記加熱炉内の天井炉壁、側面炉壁および床炉壁の炉壁輝度を測定し、前記温度測定点における、前記加熱炉内の炉壁からの迷光輝度量を算出する迷光輝度量算出部と、
前記加熱炉内の天井炉壁、側面炉壁および床炉壁の前記炉壁輝度と、前記迷光輝度量と、に基づいて、前記温度測定点の測定輝度における迷光による影響を補正し、前記温度測定点の真の輝度を算出する輝度補正部と、
前記輝度補正部で得られた輝度から、前記温度測定点の温度を算出する温度算出部と、
を備えることを特徴とする温度測定装置。
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