JP3215532B2 - 溶融金属の重量測定方法 - Google Patents
溶融金属の重量測定方法Info
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- JP3215532B2 JP3215532B2 JP3198293A JP3198293A JP3215532B2 JP 3215532 B2 JP3215532 B2 JP 3215532B2 JP 3198293 A JP3198293 A JP 3198293A JP 3198293 A JP3198293 A JP 3198293A JP 3215532 B2 JP3215532 B2 JP 3215532B2
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- Measurement Of Levels Of Liquids Or Fluent Solid Materials (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、耐火物の容器に入れら
れた溶融金属の重量を測定する方法及び装置に関する。
れた溶融金属の重量を測定する方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】鉄鋼業その他溶融金属を取扱う製造業に
おいて、耐火物の容器に入れられた溶融金属の重量を測
定するときには、一般に溶融金属が入れられた容器ごと
秤量機にかけて全体の重量を計量したのち、容器の重量
を差引いて溶融金属の重量を求めていた。
おいて、耐火物の容器に入れられた溶融金属の重量を測
定するときには、一般に溶融金属が入れられた容器ごと
秤量機にかけて全体の重量を計量したのち、容器の重量
を差引いて溶融金属の重量を求めていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上述するような秤量機
による溶融金属の重量測定方法は、秤量機を設置するの
に大がかりな設備を必要とし、設備費用が嵩んでいた。
本発明は、耐火物の容器に入れられた溶融金属を簡単な
設備でもって測定することができる方法を提供すること
を目的とする。
による溶融金属の重量測定方法は、秤量機を設置するの
に大がかりな設備を必要とし、設備費用が嵩んでいた。
本発明は、耐火物の容器に入れられた溶融金属を簡単な
設備でもって測定することができる方法を提供すること
を目的とする。
【０００４】
【課題の解決手段及び作用】本発明は、耐火物の容器に
入れられた溶融金属の湯面レベルをレーザーセンサーに
より測定し、その測定値と容器の内容積から溶融金属の
重量を求める溶融金属の重量測定方法において、レーザ
ーセンサーによる湯面レベルの測定が、湯面の複数カ所
で行われ、その平均値を用いて溶融金属の重量計算が行
われることを特徴とする。
入れられた溶融金属の湯面レベルをレーザーセンサーに
より測定し、その測定値と容器の内容積から溶融金属の
重量を求める溶融金属の重量測定方法において、レーザ
ーセンサーによる湯面レベルの測定が、湯面の複数カ所
で行われ、その平均値を用いて溶融金属の重量計算が行
われることを特徴とする。
【０００５】レーザーセンサーにより容器内の溶融金属
の湯面レベルが求められると、予め求めておいた容器の
内容積より溶融金属の内容積が、ついで溶融金属の密度
からその重量を求められるが、湯面レベルの測定を湯面
の複数カ所で行い、その平均値を採ることにより湯面レ
ベル測定の精度を上げることができる。すなわち、湯面
上にスラグが点在した状態にあると、レーザーセンサー
がスラグを含めた湯面レベルを測定し、測定値の中にス
ラグの厚みが含まれるおそれがある。そのため測定はス
ラグを掻き出して除去しておく必要があるが、スラグを
完全に除去することは困難である。本発明方法のように
湯面レベルを複数カ所で測定して、その平均値を採るよ
うにしたことにより、スラグの点在による測定誤差を少
なくし、湯面レベル測定の精度を上げることができる。
の湯面レベルが求められると、予め求めておいた容器の
内容積より溶融金属の内容積が、ついで溶融金属の密度
からその重量を求められるが、湯面レベルの測定を湯面
の複数カ所で行い、その平均値を採ることにより湯面レ
ベル測定の精度を上げることができる。すなわち、湯面
上にスラグが点在した状態にあると、レーザーセンサー
がスラグを含めた湯面レベルを測定し、測定値の中にス
ラグの厚みが含まれるおそれがある。そのため測定はス
ラグを掻き出して除去しておく必要があるが、スラグを
完全に除去することは困難である。本発明方法のように
湯面レベルを複数カ所で測定して、その平均値を採るよ
うにしたことにより、スラグの点在による測定誤差を少
なくし、湯面レベル測定の精度を上げることができる。
【０００６】湯面の測定を複数カ所で行うには、レーザ
ーセンサーを移動させるか、或いはその角度を変えると
よい。なお、本発明により求めた溶融金属の重量は、好
ましくはモニター或いは重量表示装置に表示される。
ーセンサーを移動させるか、或いはその角度を変えると
よい。なお、本発明により求めた溶融金属の重量は、好
ましくはモニター或いは重量表示装置に表示される。
【０００７】本発明で用いられる溶融金属の湯面レベル
を測定するレーザーセンサーとしては、例えばレーザー
光の干渉を利用し、湯面レベルまでの干渉縞の数を読み
取るタイプのもの、パルスレーザー光の送信部と、湯面
からの反射光を集光検出する受信部からなり、パルスレ
ーザー光が反射するまでの往復時間を計測して湯面まで
の距離を求めるタイプのもの、変調されたレーザー光を
受信光とし、湯面からの受信光との位相比較から湯面ま
での距離を求めるタイプのもの、三角測距法の原理に基
づくもの、すなわち湯面にレーザー光を一定角度で照射
し、そのスポット光をＣＣＤカメラで撮り込んで、その
画像より湯面までの距離を求めるタイプのものなどを用
いることができる。
を測定するレーザーセンサーとしては、例えばレーザー
光の干渉を利用し、湯面レベルまでの干渉縞の数を読み
取るタイプのもの、パルスレーザー光の送信部と、湯面
からの反射光を集光検出する受信部からなり、パルスレ
ーザー光が反射するまでの往復時間を計測して湯面まで
の距離を求めるタイプのもの、変調されたレーザー光を
受信光とし、湯面からの受信光との位相比較から湯面ま
での距離を求めるタイプのもの、三角測距法の原理に基
づくもの、すなわち湯面にレーザー光を一定角度で照射
し、そのスポット光をＣＣＤカメラで撮り込んで、その
画像より湯面までの距離を求めるタイプのものなどを用
いることができる。
【０００８】別の発明は、耐火物の容器に入れられた溶
融金属の湯面レベルをレーザーセンサーにより測定し、
その測定値と容器の内容積から溶融金属の重量を求める
溶融金属の重量測定方法において、容器の内容積は、容
器の使用回数によって、予め求めておいた使用回数と耐
火物の溶損量との関係式に基づいて補正されることを特
徴とする。
融金属の湯面レベルをレーザーセンサーにより測定し、
その測定値と容器の内容積から溶融金属の重量を求める
溶融金属の重量測定方法において、容器の内容積は、容
器の使用回数によって、予め求めておいた使用回数と耐
火物の溶損量との関係式に基づいて補正されることを特
徴とする。
【０００９】容器は耐火物の溶損により内容積が変化
し、測定誤差を招く。耐火物の溶損による測定誤差に対
しては、予め求めておいた容器の使用回数と、耐火物の
溶損量との関係式から、各回数における耐火物の溶損量
を算出し、それにより内容積を補正するとよい。
し、測定誤差を招く。耐火物の溶損による測定誤差に対
しては、予め求めておいた容器の使用回数と、耐火物の
溶損量との関係式から、各回数における耐火物の溶損量
を算出し、それにより内容積を補正するとよい。
【００１０】容器の使用回数と耐火物の溶損量との関係
は、次のようにして求めることができる。図１の実線
は、新品時の容器の内容積の寸法、点線は容器をｍ回使
用した時の溶損後の平均寸法で、容器の所定レベルまで
入れられた溶融金属の新品容器での内容積ＶN は、 ＶN ＝π・ ｒ2・ｈとして表され、 容器をｍ回使用したときの平均内容積ＶE は、 ＶE ＝π・(ｒ＋Δｒ)2・(ｈ＋Δｈ) として表される。
は、次のようにして求めることができる。図１の実線
は、新品時の容器の内容積の寸法、点線は容器をｍ回使
用した時の溶損後の平均寸法で、容器の所定レベルまで
入れられた溶融金属の新品容器での内容積ＶN は、 ＶN ＝π・ ｒ2・ｈとして表され、 容器をｍ回使用したときの平均内容積ＶE は、 ＶE ＝π・(ｒ＋Δｒ)2・(ｈ＋Δｈ) として表される。
【００１１】これより容器をｎ回使用したときの平均内
容積Ｖn は、使用回数と溶損量が比例関係にあるとする
と、
容積Ｖn は、使用回数と溶損量が比例関係にあるとする
と、
【００１２】
【数１】 として表される。
【００１３】したがって溶融金属の全重量Ｗは、溶融金
属の密度をγとすると、
属の密度をγとすると、
【００１４】
【数２】 で求められる。
【００１５】本発明方法を実施するための装置は、溶融
金属の湯面レベルを測定するレーザーセンサーと、レー
ザーセンサーによって測定された測定値から溶融金属の
重量を求めるためのプログラムを組込んだ演算装置とか
ら構成され、レーザーセンサーは上述する理由により、
好ましくは移動或いは角度が変えられるようにされ、溶
融金属の湯面レベルが複数カ所で測定できるようにされ
る。本装置にはまた、好ましくは求めた溶融金属の重量
を表示するためのモニター或いは重量表示装置が設けら
れる。
金属の湯面レベルを測定するレーザーセンサーと、レー
ザーセンサーによって測定された測定値から溶融金属の
重量を求めるためのプログラムを組込んだ演算装置とか
ら構成され、レーザーセンサーは上述する理由により、
好ましくは移動或いは角度が変えられるようにされ、溶
融金属の湯面レベルが複数カ所で測定できるようにされ
る。本装置にはまた、好ましくは求めた溶融金属の重量
を表示するためのモニター或いは重量表示装置が設けら
れる。
【００１６】
【実施例】溶銑鍋１の上方には、溶銑鍋に入れられた溶
銑の湯面レベルを測定するためのレーザーセンサー２が
設けてある。レーザーセンサー２は、パルスレーザー光
の送信部と、湯面からの反射光を導光検出する受信部か
らなり、パルスレーザー光が反射するまでの往復時間を
計測するタイプのもので、計測値は、Ｉ／Ｏインターフ
ェイス４より演算装置を備えた制御装置３に送られ、制
御装置３は、その測定値とレーザー光の入射角から湯面
までの鉛直方向の距離を求め、ついで湯面レベルを求め
るようになっており、湯面に当てられるスポット光は、
制御装置３からＩ／Ｏインターフェイス４を通して出力
される制御信号により動作する駆動装置５によって、レ
ーザーセンサー２の向きを一定量づゝ変えることによ
り、湯面上を一定の間隔で変えられるようになってい
る。
銑の湯面レベルを測定するためのレーザーセンサー２が
設けてある。レーザーセンサー２は、パルスレーザー光
の送信部と、湯面からの反射光を導光検出する受信部か
らなり、パルスレーザー光が反射するまでの往復時間を
計測するタイプのもので、計測値は、Ｉ／Ｏインターフ
ェイス４より演算装置を備えた制御装置３に送られ、制
御装置３は、その測定値とレーザー光の入射角から湯面
までの鉛直方向の距離を求め、ついで湯面レベルを求め
るようになっており、湯面に当てられるスポット光は、
制御装置３からＩ／Ｏインターフェイス４を通して出力
される制御信号により動作する駆動装置５によって、レ
ーザーセンサー２の向きを一定量づゝ変えることによ
り、湯面上を一定の間隔で変えられるようになってい
る。
【００１７】制御装置３には、駆動装置５を一定量づゝ
Ｎ回作動するためのプログラムと共に、レーザー光が反
射するまでの往復時間と、レーザー光の入射角から湯面
までの距離を求め、更にレーザーセンサー２の取付位置
から湯面レベルを求めるプログラム及び湯面レベルのＮ
回の測定値からその平均値を求め、ついでこれより、前
述の数１及び数２式に基づいて溶融金属の重量Ｗを求め
るプログラムが組込まれ、またキーボード６よりＩ／Ｏ
インターフェイス４を介して新品時の鍋１の内径ｒ、ｍ
回使用したときの平均溶損量Δｒ、Δｈ、溶融金属の密
度γなど各種データが入力されるほか、図示省略した測
定開始ポタンから測定開始信号、使用回数リセットボタ
ンからリセット信号がそれぞれ入力され、また鍋１に溶
銑が注がれる都度、押しボタンによる入力でその回数が
モニター８に表示されるようにしてある。
Ｎ回作動するためのプログラムと共に、レーザー光が反
射するまでの往復時間と、レーザー光の入射角から湯面
までの距離を求め、更にレーザーセンサー２の取付位置
から湯面レベルを求めるプログラム及び湯面レベルのＮ
回の測定値からその平均値を求め、ついでこれより、前
述の数１及び数２式に基づいて溶融金属の重量Ｗを求め
るプログラムが組込まれ、またキーボード６よりＩ／Ｏ
インターフェイス４を介して新品時の鍋１の内径ｒ、ｍ
回使用したときの平均溶損量Δｒ、Δｈ、溶融金属の密
度γなど各種データが入力されるほか、図示省略した測
定開始ポタンから測定開始信号、使用回数リセットボタ
ンからリセット信号がそれぞれ入力され、また鍋１に溶
銑が注がれる都度、押しボタンによる入力でその回数が
モニター８に表示されるようにしてある。
【００１８】測定時において、鍋の使用回数が初回目の
ときには、キーボード６の使用回数リセットボタンを押
したのち、測定開始ボタンを押す。すると、制御装置３
からの制御信号により、駆動装置５が動作してレーザー
センサー２を一定角度づゝ回動し、Ｎ点の湯面レベルを
取る。そしてその平均値を出し、重量計算してモニター
８及び重量表示装置９に表示する。鍋の使用回数が初回
目以外のときには、測定ボタンのみを押す。これにより
前述の数１式に基づいてｎ回使用したときの鍋１の内容
積Ｖn が求められ、ついで数２式により溶融金属の重量
Ｗが求められる。
ときには、キーボード６の使用回数リセットボタンを押
したのち、測定開始ボタンを押す。すると、制御装置３
からの制御信号により、駆動装置５が動作してレーザー
センサー２を一定角度づゝ回動し、Ｎ点の湯面レベルを
取る。そしてその平均値を出し、重量計算してモニター
８及び重量表示装置９に表示する。鍋の使用回数が初回
目以外のときには、測定ボタンのみを押す。これにより
前述の数１式に基づいてｎ回使用したときの鍋１の内容
積Ｖn が求められ、ついで数２式により溶融金属の重量
Ｗが求められる。
【００１９】次に上記装置を用いた測定方法の一例を図
３のフローチャートに基づいて説明する。測定に当たっ
ては先ず、鍋１の使用回数を確認し、初回目のときには
キーボード６の使用回数リセットボタンを押し、使用回
数を０に設定する。初回目でないときには、モニター８
に表示された使用回数が正しいかどうかを確認し、正し
くないときには、押しボタン操作で使用回数の補正をす
る。
３のフローチャートに基づいて説明する。測定に当たっ
ては先ず、鍋１の使用回数を確認し、初回目のときには
キーボード６の使用回数リセットボタンを押し、使用回
数を０に設定する。初回目でないときには、モニター８
に表示された使用回数が正しいかどうかを確認し、正し
くないときには、押しボタン操作で使用回数の補正をす
る。
【００２０】次に溶銑鍋１に溶銑の注入が完了したかど
うかを確認し、完了したときには測定開始ボタンを押す
と、制御装置３からの制御信号により駆動装置５が駆動
され、レーザーセンサー２の向きを一定角度づゝ変え
る。レーザーセンサー２は、向きが変わるごとに湯面レ
ベルに照射されて反射するレーザー光の往復時間を計測
し、その計測値を制御装置３に送信する。制御装置３は
受信ごとに、計測値から湯面レベルを算出し、Ｎ回の測
定が完了した時点で、湯面レベルの平均値を算出する。
ついでその算出値を前述の数１式に入れて内容積Ｖn を
算出し、更に数２式より溶融金属の重量Ｗを算出する。
算出された重量は、モニター８及び重量表示装置９に表
示される。
うかを確認し、完了したときには測定開始ボタンを押す
と、制御装置３からの制御信号により駆動装置５が駆動
され、レーザーセンサー２の向きを一定角度づゝ変え
る。レーザーセンサー２は、向きが変わるごとに湯面レ
ベルに照射されて反射するレーザー光の往復時間を計測
し、その計測値を制御装置３に送信する。制御装置３は
受信ごとに、計測値から湯面レベルを算出し、Ｎ回の測
定が完了した時点で、湯面レベルの平均値を算出する。
ついでその算出値を前述の数１式に入れて内容積Ｖn を
算出し、更に数２式より溶融金属の重量Ｗを算出する。
算出された重量は、モニター８及び重量表示装置９に表
示される。
【００２１】
【発明の効果】本発明の測定方法によれば、最小限レー
ザーセンサーと、演算装置で溶融金属の重量を求めるこ
とができるため、測定のために必要な設備をコンパクト
で簡単なものとすることができ、したがって設備に要す
るコストを比較的安く、また秤量機が取付けられなかっ
た場所にも取付けることができること、レーザーセンサ
ーや演算装置は、容器から離すことができるため、溶融
金属が容器から飛び散ったり、溢れたときでも破損しな
いようにすることができ、またメンテナンスも操業中に
行うことができること、湯面レベルの測定を複数カ所で
行い、その平均値を取るようにしたことにより、湯面上
に点在するスラグによる湯面レベルの測定誤差を少なく
することができることなどの効果を有する。
ザーセンサーと、演算装置で溶融金属の重量を求めるこ
とができるため、測定のために必要な設備をコンパクト
で簡単なものとすることができ、したがって設備に要す
るコストを比較的安く、また秤量機が取付けられなかっ
た場所にも取付けることができること、レーザーセンサ
ーや演算装置は、容器から離すことができるため、溶融
金属が容器から飛び散ったり、溢れたときでも破損しな
いようにすることができ、またメンテナンスも操業中に
行うことができること、湯面レベルの測定を複数カ所で
行い、その平均値を取るようにしたことにより、湯面上
に点在するスラグによる湯面レベルの測定誤差を少なく
することができることなどの効果を有する。
【００２２】また、別の発明においては、容器の使用回
数によって容器の内容積を補正するようにしたことによ
り、溶損による測定誤差を少なくすることができる。ま
た求めた重量をモニター或いは重量表示装置に表示すれ
ば、一目で重量を知ることが可能である。
数によって容器の内容積を補正するようにしたことによ
り、溶損による測定誤差を少なくすることができる。ま
た求めた重量をモニター或いは重量表示装置に表示すれ
ば、一目で重量を知ることが可能である。
【図１】 容器の内容積を補正するための説明図。
【図２】 本発明に係る測定装置の模式図。
【図３】 本発明方法に係るフローチャート。
１・・・溶銑鍋 ２・・・レーザーセンサー ３・・・制御装置 ５・・・駆動装置 ６・・・キーボード ８・・・モニター ９・・・重量表示装置
Claims (4)
- 【請求項１】耐火物の容器に入れられた溶融金属の湯面
レベルをレーザーセンサーにより測定し、その測定値と
容器の内容積から溶融金属の重量を求める溶融金属の重
量測定方法において、レーザーセンサーによる湯面レベ
ルの測定が、湯面の複数カ所で行われ、その平均値を用
いて溶融金属の重量計算が行われることを特徴とする溶
融金属の重量測定方法。 - 【請求項２】耐火物の容器に入れられた溶融金属の湯面
レベルをレーザーセンサーにより測定し、その測定値と
容器の内容積から溶融金属の重量を求める溶融金属の重
量測定方法において、容器の内容積は、容器の使用回数
によって、予め求めておいた使用回数と耐火物の溶損量
との関係式に基づいて補正されることを特徴とする溶融
金属の重量測定方法。 - 【請求項３】レーザーセンサーの移動或いは角度を変え
て湯面レベルの測定を行う請求項１又は２記載の溶融金
属の重量測定方法。 - 【請求項４】求められた溶融金属の重量は、モニター或
いは重量表示装置に表示される請求項１又は２記載の溶
融金属の重量測定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3198293A JP3215532B2 (ja) | 1993-02-22 | 1993-02-22 | 溶融金属の重量測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3198293A JP3215532B2 (ja) | 1993-02-22 | 1993-02-22 | 溶融金属の重量測定方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06241861A JPH06241861A (ja) | 1994-09-02 |
| JP3215532B2 true JP3215532B2 (ja) | 2001-10-09 |
Family
ID=12346148
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3198293A Expired - Fee Related JP3215532B2 (ja) | 1993-02-22 | 1993-02-22 | 溶融金属の重量測定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3215532B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8020301B2 (en) | 2003-03-28 | 2011-09-20 | Ntn Corporation | Method for manufacturing hydro dynamic bearing device |
| CN114812745B (zh) * | 2022-03-29 | 2023-08-18 | 浙江瑞林信息科技有限公司 | 激光侧扫实时水位计 |
-
1993
- 1993-02-22 JP JP3198293A patent/JP3215532B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06241861A (ja) | 1994-09-02 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20010717 |
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