JP2019112675A - レベル計測方法およびレベル計測装置 - Google Patents
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Abstract
Description
図1は、本発明のレベル計測装置10と、本発明のレベル計測装置10が用いられる転炉製鋼プロセスにおける転炉1の構成を示した概略図である。
ここでは先ず始めに、マイクロ波を利用したFM−CW方式のレベル計測方法について説明する。図2Aに示すように、マイクロ波を生成する際、周波数掃引器によって制御される発振器の周波数変調の幅がF(Hz)に設定され、掃引周期がT(秒)に設定されたものとする。炉内に向けて照射されるマイクロ波(以下、単に送信波とも称す)の周波数は、時間の経過とともに連続的かつ直線的に変化する。
図5は、レベル算出部10bの回路構成を示したブロック図である。図5に示すように、レベル算出部10bは、図示しないCPU(Central Processing Unit)、RAM(Random Access Memory)およびROM(Read Only Memory)等からなるマイクロコンピュータ構成の制御部20を有している。レベル算出部10bは、各種情報が記憶された記憶部21と、表示部22と、アンテナ部10aに接続された信号処理部23と、距離波形信号生成部24と、抽出部25と、ノイズ判定部26と、レベル特定部27と、がバスBを介して制御部20に接続された構成を有する。
次に、レベル計測装置10にて実行される、上述したレベル計測処理について、図8に示すフローチャートを用いて簡単に説明する。図8に示すように、レベル計測装置10は、ステップSP1において、マイクロ波を信号処理部23にて生成し、これを送信アンテナ11から炉内に向けて照射するとともに、マイクロ波を送信信号としてビート信号生成部29に送出し、次のステップSP2に移る。
以上の構成において、レベル計測装置10では、炉内に向けてマイクロ波を照射し、スラグ面3からの反射マイクロ波を受信し(マイクロ波照射受信工程)、これらマイクロ波および反射マイクロ波により、炉内におけるスラグ面3又は地金までの、距離と信号強度との関係を示す距離波形信号を生成する(距離波形信号生成工程)。レベル計測装置10では、距離波形信号が得られるたびに、当該距離波形信号内のメインピークを、スラグ面3又は地金までの、距離と信号強度との関係を示すレベル測定値として抽出する(抽出工程)。レベル計測装置10では、直近のレベル測定値と、判定範囲内となった過去の蓄積レベル測定値とを比較して、レベル測定値がノイズであるか否かを判定する(ノイズ判定工程)。
なお、上述した実施形態においては、直近のn回目のレベル測定値と比較する蓄積レベル測定値の判定範囲として、判定対象のn回目のレベル測定値の直前までに記憶された、n−1回からn−10回までの10個の蓄積レベル測定値を判定範囲としたが、本発明はこれに限らない。例えば、判定対象のn回目のレベル測定値の直前までに記憶されたn−m1回からn−m2回(m1,m2は、0以外の整数であり、m1<m2)までの蓄積レベル測定値を判定範囲としてもよい。
3 スラグ面
10 レベル計測装置
10a アンテナ部
10b レベル算出部
11 送信アンテナ
12 受信アンテナ
24 距離波形信号生成部
25 抽出部
26 ノイズ判定部
27 レベル特定部
Claims (7)
- マイクロ波を用いて炉内のスラグ面のレベルを計測するレベル計測方法であって、
前記炉内に向けて前記マイクロ波を照射し、前記スラグ面又は前記炉内に付着した地金からの反射マイクロ波を受信するマイクロ波照射受信工程と、
前記マイクロ波と前記反射マイクロ波とにより、前記炉内における前記スラグ面又は前記地金までの、距離と信号強度との関係を示す距離波形信号を生成する距離波形信号生成工程と、
前記距離波形信号内のメインピークを、前記炉内における前記スラグ面又は前記地金までの距離の時間変化を示すレベル測定値として抽出する抽出工程と、
前記レベル測定値と、過去の蓄積レベル測定値とを比較して、前記レベル測定値がノイズであるか否かを判定するノイズ判定工程と、
前記ノイズと判定された前記レベル測定値を除去し、除去されずに残った前記レベル測定値を基に、前記炉内における前記スラグ面のレベルを特定するレベル特定工程と、を備える、レベル計測方法。 - 前記ノイズ判定工程は、
前記レベル測定値と前記蓄積レベル測定値との差分の絶対値が所定値以下であるときに前記レベル測定値を前記ノイズと判定する、請求項1に記載のレベル計測方法。 - 前記ノイズ判定工程は、
前記レベル測定値と前記蓄積レベル測定値との差分の絶対値がc/2F以下であるときに前記レベル測定値を前記ノイズと判定する、請求項1又は2に記載のレベル計測方法。
ただし、cは、光速[m/s]を示し、Fは、前記マイクロ波の周波数帯域幅[Hz]を示す。 - 前記ノイズ判定工程は、
前記レベル測定値と前記蓄積レベル測定値との距離差分の絶対値が30[mm]以下であるときに前記レベル測定値を前記ノイズと判定する、請求項1〜3のいずれか1項に記載のレベル計測方法。 - 前記ノイズ判定工程は、
前記レベル測定値を取得した1秒前以内に取得された前記蓄積レベル測定値を用いて、前記レベル測定値が前記ノイズであるか否かを判定する、請求項1〜4のいずれか1項に記載のレベル計測方法。 - 前記ノイズ判定工程で前記ノイズであると判定された前記レベル測定値も、前記蓄積レベル測定値として記憶部に記憶する記憶工程を備える、請求項1〜5のいずれか1項に記載のレベル計測方法。
- マイクロ波を用いて炉内のスラグ面のレベルを計測するレベル計測装置であって、
前記炉内に向けて前記マイクロ波を照射し、前記スラグ面又は前記炉内に付着した地金からの反射マイクロ波を受信するアンテナ部と、
前記マイクロ波と前記反射マイクロ波とにより、前記炉内における前記スラグ面又は前記地金までの、距離と信号強度との関係を示す距離波形信号を生成する距離波形信号生成部と、
前記距離波形信号内のメインピークを、前記炉内における前記スラグ面又は前記地金までの距離の時間変化を示すレベル測定値として抽出する抽出部と、
前記レベル測定値と、過去の蓄積レベル測定値とを比較して、前記レベル測定値がノイズであるか否かを判定するノイズ判定部と、
前記ノイズと判定された前記レベル測定値を除去し、除去されずに残った前記レベル測定値を基に、前記炉内における前記スラグ面のレベルを特定するレベル特定部と、を備える、レベル計測装置。
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