JP2638126B2 - Nozzle injection state detector - Google Patents

Nozzle injection state detector

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JP2638126B2
JP2638126B2 JP23946988A JP23946988A JP2638126B2 JP 2638126 B2 JP2638126 B2 JP 2638126B2 JP 23946988 A JP23946988 A JP 23946988A JP 23946988 A JP23946988 A JP 23946988A JP 2638126 B2 JP2638126 B2 JP 2638126B2
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【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、連続鋳造設備における冷却水ノズル等、多
数のノズルからの噴流の噴射状態を各別に検出するため
の装置に関する。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus for individually detecting the jet states of jets from a number of nozzles such as a cooling water nozzle in a continuous casting facility.

〔従来技術〕(Prior art)

連続鋳造法は、筒形をなす水冷鋳型に注入される溶鋼
を、鋳型内壁と接触により冷却(1次冷却)し、外側を
凝固シェルにて被覆された状態で連続的に引抜きつつ、
鋳型の下方に配設された多数のスプレーノズルが噴射す
る冷却水を外側に浴びせて更に冷却(2次冷却)し、内
部に至るまで凝固した鋳片を連続的に製造する方法であ
る。この連続鋳造法においては、鋳片の表面品質及び内
部品質の確保のために、前記1次冷却及び2次冷却の際
に該鋳片が適正に冷却されることが必要であり、特に、
2次冷却の過程においては、鋳片の冷却状態は前記スプ
レーノズルからの冷却水の噴射状態の如何に依存する一
方、これらのスプレーノズルは、冷却水中に混合する異
物等により閉塞され易く、前記噴射状態の良否の判定
は、鋳片の品質保証のための重要な課題となっている。
In the continuous casting method, molten steel injected into a water-cooled mold having a cylindrical shape is cooled (primary cooling) by contact with the inner wall of the mold, and continuously drawn while being covered with a solidified shell on the outside.
In this method, cooling water sprayed by a large number of spray nozzles disposed below a mold is poured outward to further cool (secondary cooling) and continuously produce solidified slabs up to the inside. In this continuous casting method, in order to ensure the surface quality and the internal quality of the slab, it is necessary that the slab is appropriately cooled during the primary cooling and the secondary cooling.
In the process of the secondary cooling, while the cooling state of the slab depends on the state of spraying the cooling water from the spray nozzles, these spray nozzles are likely to be clogged by foreign substances mixed in the cooling water, Determining the quality of the injection state is an important issue for quality assurance of a slab.

従来、この判定のために一般的に行われている方法
は、非操業時にスプレーノズルから冷却水を噴射せし
め、これを作業者が目視により観察して噴射状態の良否
を判定する方法である。ところがこの方法においては、
噴射水中に晒される作業者の安全性の面に問題があり、
また、前記判定が主観的なものとならざるを得ず、観察
者に高度の熟練が要求されるという難点があり、更に、
スプレーノズルの配設位置には鋳片を案内するための多
数のロールが配設されており、作業性が悪い上、スプレ
ーノズルの配設個数は数千個にも達し、噴射状態の観察
及び判定に多大の時間を要し、連続鋳造設備における生
産性の向上を阻害する一因となっていた。
Conventionally, a method generally performed for this determination is a method in which cooling water is injected from a spray nozzle during non-operation, and an operator visually observes the cooling water to determine the quality of the injection state. However, in this method,
There is a problem with the safety of workers exposed to the water jet,
In addition, the determination has to be subjective, there is a disadvantage that a high degree of skill is required for the observer,
Numerous rolls for guiding the slab are arranged at the position where the spray nozzle is arranged, workability is poor, and the number of arranged spray nozzles reaches several thousands, and observation of the spray state and The determination takes a lot of time, which is one of the factors that hinders the improvement of productivity in the continuous casting facility.

そこで、従来から、ノズルの噴射状態の検出と、その
良否の判定とを可能する装置が種々提案されている。
Therefore, conventionally, various devices that can detect the ejection state of the nozzle and determine the quality of the nozzle have been proposed.

例えば、特開昭58−202959号公報に開示されたこの種
の装置は、ノズルに連なる供給管路の中途に圧力計及び
流量計を配置し、これらの検出値を用い、所定の演算式
により閉塞状態にあるノズルの数を演算する構成とした
ものであり、また、特開昭61−249562号公報に開示され
た装置は、ノズルからの噴流に直面させて透視窓を設
け、噴流の衝突に伴いこの窓面に生じる白濁部を撮像
し、この撮像結果に基づいて噴射状態の判定を行う構成
としたものである。
For example, in this type of apparatus disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 58-202959, a pressure gauge and a flow meter are arranged in the middle of a supply pipe connected to a nozzle, and using these detected values, a predetermined arithmetic expression is used. The apparatus disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-249562 has a configuration in which the number of nozzles in a closed state is calculated. Accordingly, an image of a cloudy portion generated on the window surface is taken, and the ejection state is determined based on the result of the image pickup.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problems to be solved by the invention]

ところが前者は、閉塞状態にあるノズルの数の判別が
可能であるのみであり、例えば、ノズルヘッドの脱落に
よる鉄砲水等の異常な噴射状態の判定は困難であり、ま
た、閉塞ノズルの特定が行えないため、前記判別がなさ
れた後、目視等の他の手段によりこの特定を行わざるを
得ず、多大の時間及び手間を要するという難点がある。
また、この装置を連続鋳造設備におけるスプレーノズル
の噴射状態の判定に適用する場合、該ノズルの設置数が
多大であるために、これらの一部の閉塞により前記圧力
計及び流量計の検出値に生じる変化はわずかであり、前
記判別が困難であった。このような難点は、各ノズル
毎、又は数本のノズル毎に、前記圧力計及び流量計を設
置することにより解消されるが、多数の圧力計及び流量
計が必要となり、これらの日常の精度管理に多大の手間
を要する上、これらの検出結果を処理する処理系の構成
も複雑化し、現実的ではない。
However, in the former, it is only possible to determine the number of nozzles in the closed state.For example, it is difficult to determine an abnormal injection state such as flash flood due to the dropping of the nozzle head, and it is also possible to specify the blocked nozzle. For this reason, after the determination is made, the identification must be performed by other means such as visual observation, and there is a drawback that much time and labor are required.
When this apparatus is applied to the determination of the injection state of a spray nozzle in a continuous casting facility, the number of nozzles installed is large. The resulting changes were small and difficult to discriminate. Such difficulties can be solved by installing the pressure gauge and the flow meter for each nozzle or every few nozzles, but a large number of pressure gauges and flow meters are required, and these daily accuracy is required. A great deal of work is required for management, and the configuration of a processing system that processes these detection results is also complicated and impractical.

これに対し後者の装置は、これを連続鋳造設備におけ
るスプレーノズルの噴射状態の判定に用いる場合、その
側面に前記透視窓を形成してあり、その内部に撮像装置
を取付けてなる筒体を、非操業時に鋳型の上部から垂下
し、前記ロール間に位置せしめた状態で移動させつつ、
各スプレーノズルからの噴射流による前記透視窓の白濁
状態を逐次撮像する方法が採用され、筒体の移動位置と
対応させて得られる撮像結果から各ノズルの噴射状態の
判定が可能であり、閉塞ノズルの特定をも行い得る。と
ころが、この装置においては、前記透視窓と噴射流との
対向状態の如何に応じて前記白濁部の現出態様が変化す
るため、前記筒体を噴射流に対して常時一定の姿勢に保
つことが必要であるが、特に湾曲型連続鋳造設備におい
ては、この姿勢維持は実質上不可能であり、噴射状態の
正確な評価が難しいという難点がある。また近年、鋳片
表面上における冷却水の散布状態を均一化し、冷却状態
の改善を図るべく、ミスト状に冷却水を噴射するスプレ
ーノズルが採用される場合があるが、この場合、前記透
視窓に局所的な白濁部が生じないため、撮像結果から噴
射状態の良否を判定することが困難であった。また、前
述した如く、筒体をロール間に挿入し、これを移動させ
つつ撮像が行われるため、移動速度を増大させたとして
も噴射状態の検出に要する時間の短縮化には限界があ
り、この間、操業が停止されているために、連続鋳造設
備における生産性の向上を阻害する要因となっていた。
On the other hand, when the latter device is used for determining the injection state of the spray nozzle in the continuous casting facility, the see-through window is formed on the side surface thereof, and a cylindrical body having an imaging device mounted therein is provided. While hanging from the top of the mold during non-operation, while moving in a state positioned between the rolls,
A method of sequentially imaging the cloudy state of the see-through window due to the jet flow from each spray nozzle is adopted, and it is possible to determine the jet state of each nozzle from the imaging result obtained in correspondence with the moving position of the cylinder, and blockage Nozzle identification may also be performed. However, in this device, the appearance of the cloudy portion changes depending on the state of opposition between the see-through window and the jet flow, so that the cylindrical body is always kept at a constant posture with respect to the jet flow. However, especially in the curved continuous casting equipment, it is practically impossible to maintain this posture, and it is difficult to accurately evaluate the injection state. In recent years, a spray nozzle that sprays cooling water in a mist shape is sometimes employed in order to make the state of spraying the cooling water uniform on the slab surface and to improve the cooling state. In this case, the see-through window is used. However, it is difficult to determine whether the ejection state is good or not from the imaging result because no local cloudy portion occurs in the image. Further, as described above, since the imaging is performed while inserting the cylinder between the rolls and moving the cylinder, even if the moving speed is increased, there is a limit in shortening the time required for detecting the injection state, During this time, the operation has been stopped, which has been a factor that hinders the improvement of productivity in the continuous casting facility.

本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、多
数のノズルの噴射状態を、各別にしかも速やかに検出す
ることができ、更に、噴流の種類,噴射量体の噴射条件
の如何に拘わらず、噴射状態の良否の判定を正確に行い
得るノズルの噴射状態検出装置を提供することを目的と
する。
The present invention has been made in view of such circumstances, and it is possible to detect the ejection states of a large number of nozzles individually and quickly, and furthermore, regardless of the type of jet and the injection conditions of the injection quantity body. In addition, an object of the present invention is to provide a nozzle ejection state detection device that can accurately determine the quality of an ejection state.

〔課題を解決するための手段〕[Means for solving the problem]

本発明に係るノズルの噴射状態検出装置は、ノズルか
らの噴流にその一面を対向させてある検知板と、該検知
板の他面に接触させてあり、前記噴流の衝突に伴い前記
検知板の発生する音響を検知する音響検知センサと、該
音響検知センサの出力信号に基づいて、前記ノズルの噴
射状態の良否を判定する判定手段とを具備することを特
徴とし、また、前記判定手段は、前記音響検知センサの
出力信号から前記ノズルの噴射状態に関連する値を求
め、これを、適正な噴射状態のもとにて予め得られた同
値と比較して前記判定を行うことを特徴とする。
The nozzle ejection state detection device according to the present invention includes a detection plate having one surface facing the jet from the nozzle, and the other surface of the detection plate being in contact with the detection plate. An acoustic detection sensor that detects the generated sound, and a determination unit that determines whether the ejection state of the nozzle is good based on an output signal of the acoustic detection sensor, and the determination unit includes: A value related to the ejection state of the nozzle is obtained from an output signal of the acoustic detection sensor, and the determination is performed by comparing the value with the same value obtained in advance under an appropriate ejection state. .

〔作用〕[Action]

本発明においては、ノズルからの噴流は、これに対向
させて設けた検知板の一面に衝突し、この衝突により該
検知板内部に生じる音響が、他面に接触させて設けた音
響検知センサにて捉えられ、圧電効果により該センサが
発生する出力信号に基づいて、前記ノズルの噴射状態が
認識され、良否の判定がなされる。
In the present invention, the jet flow from the nozzle collides with one surface of a detection plate provided opposite thereto, and the sound generated inside the detection plate due to this collision is applied to an acoustic detection sensor provided in contact with the other surface. The ejection state of the nozzle is recognized based on the output signal generated by the sensor due to the piezoelectric effect, and the quality is determined.

〔実施例〕〔Example〕

以下本発明をその実施例を示す図面に基づいて詳述す
る。第1図は本発明に係るノズルの噴射状態検出装置
(以下本発明装置という)の構成を示す模式的ブロック
図である。
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings showing the embodiments. FIG. 1 is a schematic block diagram showing the configuration of a nozzle ejection state detecting device (hereinafter, referred to as the present device) according to the present invention.

図中1は、噴射状態の検出を行うべきノズルであり、
本発明装置は、該ノズル1から噴射される噴流2の到達
範囲内に配され、該噴流2にその一面を対向させてある
平板状の検知板3、該検知板3の他面に接触させてある
音響検知センサ4、該センサ4の出力信号を後述する如
く処理し、前記ノズル1からの噴流2の噴射状態を判定
する信号処理装置5、及び判定結果を表示する表示装置
6等を備えてなる。
In the figure, reference numeral 1 denotes a nozzle for detecting the injection state,
The apparatus of the present invention is arranged within the reach of the jet 2 jetted from the nozzle 1, the flat plate-shaped detection plate 3 having one surface facing the jet 2, and the other surface of the detection plate 3. An acoustic detection sensor 4, a signal processing device 5 that processes an output signal of the sensor 4 as described below, and determines an ejection state of the jet 2 from the nozzle 1, a display device 6 that displays a determination result, and the like. It becomes.

前記検知板3ほ、噴流2の分布幅、噴射量等、噴流2
の性状に応じてその材質、厚さ及び多大きさを選定され
たものが使用され、その一面が噴流2に略正対するよう
に固定されている。第1図においては、検知板3は、棒
状をなす脚部材3a,3aの先端にナットにより固定されて
いるが、検知板3の固定方法はこれに限るものではな
い。また、前記音響検知センサ4は、一般的にAE(co
ustic mission)センサと称されるものであり、外部
ストレスに起因して物体中に発生する高周波域の音響パ
ルスを検知し、圧電効果により、この音響パルスの大き
さに対応する電気信号に変換して出力するものであり、
筒状のセンサホルダ4a内に収納され、これと共に、検出
対象たる検知板3の他面に強固に固定されている。な
お、該音響検知センサ4は、センサホルダ4aを用いるこ
となく、接着等の手段により検知板3に直接的に固定し
てもよいが、該センサ4による検出精度の高低は、これ
の検知面と検知板3との密着性の高低に依存するから、
これの固定の際には、両者間にグリース,機械油を介在
させる等して、密着性の向上を図ることが重要である。
なお、第1図に示す如くセンサホルダ4aを用いる場合、
該ホルダ4aの底部と音響検知センサ4との間にばね等の
弾性部材を介装し、該部材の弾性復元力により検知面を
検知板3に押付ける構成とし、前記密着性を高めること
が可能である。
The detection plate 3, the distribution width of the jet 2, the jet amount, etc.
The material, the thickness and the size of which are selected according to the properties of the jet 2 are used, and one surface thereof is fixed so as to substantially face the jet 2. In FIG. 1, the detection plate 3 is fixed to the tips of the bar-shaped leg members 3a, 3a by nuts, but the method of fixing the detection plate 3 is not limited to this. The acoustic detection sensor 4 generally has an AE ( A co
ustic E mission) is what is referred to as a sensor, converting detected acoustic pulses of a high frequency band occurring in the object due to external stresses, due to the piezoelectric effect, the electric signal corresponding to the magnitude of the acoustic pulse Output.
It is housed in a cylindrical sensor holder 4a, and is firmly fixed to the other surface of the detection plate 3 to be detected. The acoustic detection sensor 4 may be directly fixed to the detection plate 3 by a means such as bonding without using the sensor holder 4a. However, the level of the detection accuracy of the sensor 4 depends on the detection surface thereof. Because it depends on the level of adhesion between the
At the time of fixing, it is important to improve adhesion by interposing grease and machine oil between the two.
When using the sensor holder 4a as shown in FIG.
An elastic member such as a spring is interposed between the bottom of the holder 4a and the acoustic detection sensor 4, and the detection surface is pressed against the detection plate 3 by the elastic restoring force of the member to improve the adhesion. It is possible.

即ち、本発明装置は、ノズル1が噴射する噴流2を検
知板3の一面に衝突させると共に、この衝突に伴って該
検知板3内部に発生する音響パルスを、該検知板3に密
着する音響検知板センサ4にて確実に捉えるべくなし、
該センサ4の出力信号に基づいてノズル1の噴射状態を
判定するものである。音響検知センサ4の出力信号を処
理する信号処理部5は、プリアンプ10、メインアンプ1
1、バンドプスフィルタ12及び判定部13等からなる。音
響検知センサ4の出力信号は、通常、10μV〜10mV程度
の微弱な信号であり、これは、まずプリアンプ10とメイ
ンアンプ11とにより以下の処理が可能なレベルにまで増
幅され、次いで、バンドパスフィルタ12により所定の周
波数帯域のみが取出され、噴射状態の良否を判定する判
定部13に入力される。音響検知センサ4の出力信号の減
衰を抑制し、該信号に重畳する電気的雑音が検出結果に
与える影響を除去するため、前記プリアンプ10は、音響
検知センサ4の近傍に配置されるべきであり、これは、
センサ本体に内臓されるか又はセンサホルダ4a内に設け
ることも可能である。
That is, the apparatus of the present invention collides the jet 2 ejected from the nozzle 1 with one surface of the detection plate 3 and generates an acoustic pulse generated inside the detection plate 3 in accordance with the collision with the sound that closely adheres to the detection plate 3. To ensure that the detection plate sensor 4 catches it,
This is to determine the ejection state of the nozzle 1 based on the output signal of the sensor 4. The signal processing unit 5 that processes the output signal of the acoustic detection sensor 4 includes a preamplifier 10 and a main amplifier 1
1, a bandpass filter 12, a determination unit 13, and the like. The output signal of the acoustic detection sensor 4 is usually a weak signal of about 10 μV to 10 mV, which is first amplified by the preamplifier 10 and the main amplifier 11 to a level capable of performing the following processing. Only a predetermined frequency band is extracted by the filter 12 and input to the determination unit 13 for determining whether the injection state is good. The preamplifier 10 should be placed near the acoustic detection sensor 4 in order to suppress the attenuation of the output signal of the acoustic detection sensor 4 and remove the influence of the electrical noise superimposed on the signal on the detection result. ,this is,
It is also possible to be built in the sensor body or provided in the sensor holder 4a.

判定部13は、音響検知センサ4の出力信号から、ノズ
ル1における噴射状態に関連する値として、例えば、該
出力信号の振幅値を求め、この振幅値に基づいて噴射状
態の判定を行う。この判定が可能であるためには、音響
検知センサ4の出力信号のレベルと、ノズル1からの噴
流2の噴射量との間に十分な相関関係が成立することが
必要である。この相関関係は、噴流2が通常の噴流であ
る場合のみならず、該噴流2がミスト状である場合にお
いても成立する。ミスト状の噴流2は、第1図中に2点
鎖線にて示す空気管1aを備え、該空気管1aから導入され
る空気を液体に混合せしめて噴射するノズル1を用いて
得られる。このようなノズル1を用い、噴射量を漸減さ
せつつ音響検知センサ4の出力信号の振幅変化に様子を
調べた結果を第2図に示す。本図から前記相関関係の成
立は明らかであり、また、通常の噴流における図示しな
い同様の実験結果においても十分な相関関係が得られ
た。
The determination unit 13 obtains, for example, an amplitude value of the output signal from the output signal of the acoustic detection sensor 4 as a value related to the ejection state of the nozzle 1, and determines the ejection state based on the amplitude value. In order to be able to make this determination, it is necessary that a sufficient correlation be established between the level of the output signal of the acoustic detection sensor 4 and the injection amount of the jet 2 from the nozzle 1. This correlation is established not only when the jet 2 is a normal jet but also when the jet 2 is in a mist shape. The mist-like jet 2 is provided with an air pipe 1a indicated by a two-dot chain line in FIG. 1, and is obtained by using a nozzle 1 that mixes air introduced from the air pipe 1a with a liquid and jets the liquid. FIG. 2 shows the result of examining the change in the amplitude of the output signal of the acoustic detection sensor 4 while gradually decreasing the injection amount using such a nozzle 1. It is clear from the figure that the above-mentioned correlation was established, and a sufficient correlation was obtained also in a similar experimental result (not shown) in a normal jet.

判定部13は、前記プリアンプ10,メインアンプ11及び
バンドパスフィルタ12を経てこれに入力される音響検知
センサ4の出力信号から、例えば、一定時間内における
該信号の最大値及び最小値を求め、前者から後者を減算
することにより前記振幅値を得る。なお前記一定時間
は、連続的に移動するもの、即ち、現時点から一定時間
内の区間とするのが望ましい。
The determination unit 13 obtains, for example, a maximum value and a minimum value of the signal within a certain period of time from an output signal of the acoustic detection sensor 4 input to the preamplifier 10, the main amplifier 11, and the bandpass filter 12 and input thereto. The amplitude value is obtained by subtracting the latter from the former. It is desirable that the certain time is a section that moves continuously, that is, a section within a certain time from the present time.

第3図は、ノズル1からの噴流2が適正な噴射状態に
ある場合において、該ノズル1からの噴射量と前記振幅
値との関係を調べたグラフである。図中△印及び▲印
は、噴流2が気水比10のミスト状の噴流である場合にお
いて、また、○印及び●印は、噴流2が気水比0の通常
の噴流である場合において、各2回の測定を行った結果
を夫々示している。本図から、噴流2の種類の如何に拘
わらず、ノズル1からの噴射量と前記振幅値との間に良
好な相関関係と高い再現性とが得られていることが明ら
かである。判定部13は、このような相関関係を示す曲線
が、これを近似する式又は数表の形で、噴流2の種類別
に記憶させてある。そして判定部13は、検出対象たるノ
ズル1からの噴流2に対して前述した如く得られた振幅
値が、該噴流2の種類及び噴流量に対応する前記曲線の
近傍にあるか否かを判定し、前者の場合には適正な噴射
状態にあると判定し、後者の場合には、ノズル1が閉塞
状態にあり十分な噴射量が得られていないと判定して、
その判定結果を表示装置6に出力し、該装置6に判定結
果を表示せしめる。
FIG. 3 is a graph showing the relationship between the amount of injection from the nozzle 1 and the amplitude value when the jet 2 from the nozzle 1 is in an appropriate injection state. In the figure, the symbols △ and ▲ indicate the case where the jet 2 is a mist-shaped jet having a water-to-water ratio of 10, and the marks ○ and ● indicate the case where the jet 2 is a normal jet having a gas-to-water ratio of 0 , And the results of two measurements are shown. From this figure, it is clear that a good correlation and high reproducibility are obtained between the injection amount from the nozzle 1 and the amplitude value, regardless of the type of the jet 2. The determination unit 13 stores a curve indicating such a correlation for each type of the jet 2 in the form of an equation or a table approximating the curve. Then, the determination unit 13 determines whether or not the amplitude value obtained as described above for the jet 2 from the nozzle 1 to be detected is in the vicinity of the curve corresponding to the type and the jet flow of the jet 2. In the former case, it is determined that the injection state is appropriate, and in the latter case, it is determined that the nozzle 1 is in the closed state and a sufficient injection amount is not obtained,
The determination result is output to the display device 6, and the determination result is displayed on the display device 6.

また、ノズル1のノズルヘッドが脱落し、噴流2が鉄
砲水の状態になっている場合、該噴流2の衝突に伴って
検知板3の内部に発生する音響パルスは、適正な噴射状
態のもとにて同様に発生する音響パルスに対して異なる
周波数成分を有している。従って、このような鉄砲水状
の噴流2の対して音響検知センサ6が発生する出力信号
は、信号処理装置5の前記バンドパスフィルタ12におい
て略完全に遮断され、判定部13に達することがなく、前
記振幅値は略0又は極めて小さい値となり、判定部13に
おいては、不適正な噴射状態にあると判定される。この
ような鉄砲水状態の判定は、各別の音響検知センサ4aを
備えてなる小面積の検知板3を噴流2の分布域に複数枚
配し、これらの音響検知センサ4の一部のみにて音響パ
ルスの検出がなされ、他の音響検知センサ4による検出
がなされない場合に鉄砲水状態にあると判定することに
より、バンドパスフィルタ12を用いることなく判定可能
であるが、この判定方法は、検知板3及び音響検知セン
サ4の設置個数が多数必要となるために、実用的な方法
ではない。
Also, when the nozzle head of the nozzle 1 falls off and the jet 2 is in a flash flood state, the acoustic pulse generated inside the detection plate 3 due to the collision of the jet 2 is generated under an appropriate jet state. Have different frequency components for similarly generated acoustic pulses. Therefore, the output signal generated by the acoustic detection sensor 6 for such a flash flood-like jet 2 is almost completely cut off by the band-pass filter 12 of the signal processing device 5, and does not reach the determination unit 13. The amplitude value is substantially zero or an extremely small value, and the determination unit 13 determines that the injection state is inappropriate. The determination of the flash flood state is made by arranging a plurality of small-area detection plates 3 each having a separate acoustic detection sensor 4a in the distribution area of the jet 2, and using only a part of these acoustic detection sensors 4. When the sound pulse is detected and the detection by the other sound detection sensor 4 is not performed, it can be determined without using the band-pass filter 12 by determining that the flash is in a flash flood state. This is not a practical method because a large number of plates 3 and acoustic detection sensors 4 need to be installed.

以上の如く構成された本発明装置を、連続鋳造設備に
おける多数のスプレーノズルの噴射状態の検出に用いる
場合、検知板3をこれに固着せしめた音響検知センサ4
と共に、前記スプレーノズルからの噴流に臨ませた状態
で移動させる必要がある。このような検知板3の移動
は、前述の特開昭58−202959号公報におけるものと同様
の筒体を用い、該筒体の側面に検知板3を固設すること
により実現できるが、この場合、筒体のロール間への挿
入及びこれの移動に時間を要し、この間、操業の停止が
余儀なくされることは前述した如くである。本発明装置
は、特開昭58−202959号公報に開示された装置の如く、
撮像装置及び該撮像装置へ透視窓上の白濁像を導く光学
系を必要とせず、音響検知センサ4を装着してなる検知
板3の固設スペースが必要であるのみであるから、例え
ば、鋳造開始時に鋳型の擬似底とすべく用いられるダミ
ーバーの側面に、一平面上におけるスプレーノズルの配
設位置に対応させて複数の凹所を形成し、これらの凹所
の夫々に、音響検知センサ4の固着面を内側とし、該凹
所を塞ぐ態様にて検知板3を固設することにより、該検
知板3をスプレーノズルからの噴流に対向させた態様に
て、ダミーバーの移動に応じて移動せしめるよう構成す
ることが可能である。このようにした場合、鋳造開始の
都度必要であるダミーバーの導入又は引抜きの際に、該
ダミーバーの移動に伴って、この移動方向に並設された
スプレーノズルからの噴流が、各検知板3の表面に逐次
衝突することが可能となり、音響検知センサ4は、これ
らの衝突により検知板3の内部に発生する音響パルスを
検出することになる。第4図は、その側面に検知板3を
固設してなるダミーバーを導入する際に、該検知板3に
固設された音響検知センサ4の出力信号の時間的変化状
態を示すグラフである。本図の縦軸は、音響検知センサ
4の生の出力ではなく、信号処理部5のバンドパスフィ
ルタ12を経た後、即ち判定部13へ入力される直前の信号
レベルを示している。図中Aは、該位置に対応するスプ
レーノズルが閉塞状態にあり、該ノズルからの噴出量が
所定の噴出量に達していない場合の出力例であり、この
ような信号が判定部13に与えられた場合、該判定部13に
おいて得られる前記振幅値も小さくなり、これが第3図
に示す曲線から大きく離脱する結果、噴射状態が不適正
であると判定される。また、図中Bは、該位置に対応す
るスプレーノズルのノズルヘッドが脱落しており、該ノ
ズルからの噴出流が鉄砲水の状態になっている場合の出
力例であり、この場合、音響検知センサ4は高いレベル
の信号を発するが、この出力信号は噴射状態が適正であ
る場合のそれと異なる周波数帯域を有し、バンドパスフ
ィルタ12にて大部分が遮断されるため、判定部13に達す
る信号のレベルは、図に示す如く極めて小さいレベルと
なり、前記計数値は略0となる結果、噴射状態は不適正
であると判定される。
When the apparatus of the present invention configured as described above is used for detecting the injection state of a large number of spray nozzles in a continuous casting facility, an acoustic detection sensor 4 having a detection plate 3 fixed thereto.
At the same time, it is necessary to move the spray nozzle while facing the jet flow from the spray nozzle. Such movement of the detection plate 3 can be realized by using a cylinder similar to that described in the above-mentioned JP-A-58-202959 and fixing the detection plate 3 to the side surface of the cylinder. In this case, as described above, it takes time to insert and move the cylindrical body between the rolls, and during this time, the operation must be stopped. The device of the present invention, like the device disclosed in JP-A-58-202959,
Since the imaging device and the optical system for guiding the cloudy image on the see-through window to the imaging device are not required, and only a fixed space for the detection plate 3 on which the acoustic detection sensor 4 is mounted is required, for example, casting At the start, a plurality of recesses are formed on the side surface of the dummy bar used as the pseudo bottom of the mold in correspondence with the arrangement position of the spray nozzle on one plane, and each of these recesses is provided with an acoustic detection sensor 4. The detection plate 3 is fixed in such a manner that the fixing surface of the detection bar 3 is set to the inside and the recess is closed, so that the detection plate 3 moves in response to the movement of the dummy bar in a mode in which the detection plate 3 faces the jet flow from the spray nozzle. It is possible to make a configuration. In such a case, when the dummy bar is introduced or pulled out each time casting is started, the jets from the spray nozzles arranged side by side in the moving direction are generated along with the movement of the dummy bar. It is possible to sequentially collide with the surface, and the acoustic detection sensor 4 detects an acoustic pulse generated inside the detection plate 3 due to these collisions. FIG. 4 is a graph showing a temporal change state of an output signal of the acoustic detection sensor 4 fixed to the detection plate 3 when a dummy bar having the detection plate 3 fixed to the side surface is introduced. . The vertical axis of the figure indicates not the raw output of the acoustic detection sensor 4 but the signal level after passing through the band-pass filter 12 of the signal processing unit 5, that is, immediately before being input to the determination unit 13. A in the figure is an output example in the case where the spray nozzle corresponding to the position is in a closed state and the ejection amount from the nozzle has not reached the predetermined ejection amount, and such a signal is given to the determination unit 13. In this case, the amplitude value obtained by the determination unit 13 also decreases, and this greatly deviates from the curve shown in FIG. 3, so that it is determined that the injection state is inappropriate. Also, B in the figure is an output example in the case where the nozzle head of the spray nozzle corresponding to the position is dropped and the jet flow from the nozzle is in a flash flood state. In this case, the sound detection sensor 4 emits a high-level signal. This output signal has a frequency band different from that in the case where the injection state is proper, and is mostly cut off by the band-pass filter 12, so that the signal reaching the determination unit 13 is obtained. Is extremely small as shown in the figure, and as a result of the above-mentioned count value becoming substantially 0, it is determined that the injection state is inappropriate.

このように本発明装置は、ダミーバーの側面に検知板
3を固設することにより、該検知板3をスプレーノズル
からの噴流に略正対させた状態で移動させることがで
き、鋳造開始時において必ず必要なダミーバーの導入又
は引抜きの都度、前記検知板3の裏側に固設された音響
検知センサ4の出力信号に基づいて、スプレーノズルの
噴射状態の検出及びその良否の判定を行わせることがで
きる一方、この検出のために操業を停止する必要がな
く、連続鋳造設備における生産性が大幅に向上する。
In this way, the apparatus of the present invention can move the detection plate 3 in a state substantially facing the jet from the spray nozzle by fixing the detection plate 3 on the side surface of the dummy bar, and at the time of starting casting. Every time a necessary dummy bar is introduced or pulled out, it is possible to detect the ejection state of the spray nozzle and judge its quality based on the output signal of the acoustic detection sensor 4 fixed on the back side of the detection plate 3. On the other hand, it is not necessary to stop the operation for this detection, and the productivity in the continuous casting facility is greatly improved.

なお、本実施例においては、ノズル1の噴射状態に関
連する値として、音響検知センサ4の出力信号の最大振
幅値を用いているが、例えば、該信号中における所定レ
ベルを超えるピーク数の計数結果にエネルギ的重み付け
をして得られる計数値等を用いて噴射状態の判定を行う
構成としてもよい。
In the present embodiment, the maximum amplitude value of the output signal of the acoustic detection sensor 4 is used as the value related to the ejection state of the nozzle 1. For example, the number of peaks exceeding a predetermined level in the signal is counted. The configuration may be such that the injection state is determined using a count value obtained by weighting the result with energy.

また本実施例においては、連続鋳造設備の2次冷却帯
を構成するスプレーノズルの噴射状態を検出するために
本発明装置を適用する場合につて述べたが、本発明装置
はこれに限らず、目視による観察が困難なノズルの噴射
状態を検出するためのあらゆる用途に適用可能であるこ
とは言うまでもない。
Further, in the present embodiment, the case where the present invention apparatus is applied to detect the injection state of the spray nozzle constituting the secondary cooling zone of the continuous casting facility has been described, but the present invention apparatus is not limited to this. Needless to say, the present invention can be applied to any use for detecting the ejection state of the nozzle which is difficult to visually observe.

〔効果〕〔effect〕

以上詳述した如く本発明装置においては、ノズルから
の噴流に一面を対向させて検知板を配する一方、該検知
板の他面に音響検知センサを固設するだけの簡略な構成
により、ノズルの種類の如何に拘わらず、噴射状態の検
出が正確に行え、これの良否の判定が可能である上、適
宜の手段にて前記検出板を移動させることにより、多数
のノズルの噴射状態の検出が、速やかに行え、更に、連
続鋳造設備のスプレーノズルの噴射状態の検出にこれを
適用する場合、検知板をダミーバーの側面に固設するこ
とにより、該ダミーバーの挿入時又は引抜き時に噴射状
態の検出を行い得るから、この検出のために操業を停止
する必要がなく、生産性の大幅な向上が図れる等、本発
明は優れた効果を奏する。
As described in detail above, in the apparatus of the present invention, the detection plate is arranged with one surface facing the jet from the nozzle, and the simple configuration in which the acoustic detection sensor is simply fixed to the other surface of the detection plate has a simple structure. Regardless of the type, the detection of the ejection state can be accurately performed, and the quality of the ejection can be determined. In addition, by moving the detection plate by appropriate means, the detection of the ejection state of a large number of nozzles can be performed. However, when this is applied to the detection of the injection state of the spray nozzle of the continuous casting equipment, the detection plate is fixed to the side surface of the dummy bar, so that when the dummy bar is inserted or pulled out, Since the detection can be performed, it is not necessary to stop the operation for this detection, and the present invention has excellent effects such as a great improvement in productivity.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図は本発明装置の構成を示す模式的ブロック図、第
2図はノズルからの噴射量を種々に変化させた場合の音
響検知センサの出力レベルの変化状態を示すグラフ、第
3図は噴射状態の判定基準となる適正な噴射状態におけ
る噴射量と振幅値との間の相関関係を示すグラフ、第4
図は本発明装置を連続鋳造設備のスプレーノズルの噴射
状態の検出に使用した場合における音響検知センサの出
力信号の時間的変化の様子を示すグラフである。 1……ノズル、2……噴流、3……検知板 4……音響検知センサ、5……信号処理装置 6……表示装置、13……判定部
FIG. 1 is a schematic block diagram showing the configuration of the apparatus of the present invention, FIG. 2 is a graph showing a change state of the output level of the acoustic detection sensor when the injection amount from the nozzle is variously changed, and FIG. 4 is a graph showing a correlation between an injection amount and an amplitude value in an appropriate injection state serving as a reference for determining an injection state;
FIG. 5 is a graph showing the temporal change of the output signal of the acoustic detection sensor when the apparatus of the present invention is used for detecting the injection state of the spray nozzle of the continuous casting facility. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Nozzle, 2 ... Jet, 3 ... Detection plate 4 ... Sound detection sensor, 5 ... Signal processing device 6 ... Display device, 13 ... Judgment unit

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】ノズルからの噴流にその一面を対向させて
ある検知板と、 該検知板の他面に接触させてあり、前記噴流の衝突に伴
い前記検知板に発生する音響を検知する音響検知センサ
と、 該音響検知センサの出力信号に基づいて、前記ノズルの
噴射状態の良否を判定する判定手段と を具備することを特徴とするノズルの噴射状態検出装
置。
1. A detection plate having a surface facing a jet from a nozzle, and a sound which is in contact with the other surface of the detection plate and detects sound generated on the detection plate due to the collision of the jet. A nozzle ejection state detection device, comprising: a detection sensor; and a determination unit that determines whether the ejection state of the nozzle is good or not based on an output signal of the acoustic detection sensor.
【請求項2】前記判定手段は、前記音響検知センサの出
力信号から前記ノズルの噴射状態に関連する値を求め、
これを、適正な噴射状態のもとにて予め得られた同値と
比較して前記判定を行う請求項1記載のノズルの噴射状
態検出装置。
2. The method according to claim 1, wherein the determining unit obtains a value related to an ejection state of the nozzle from an output signal of the acoustic detection sensor,
2. The nozzle ejection state detection device according to claim 1, wherein the determination is made by comparing this with an equivalent value obtained in advance under an appropriate ejection state.
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