JP3307170B2 - Flow velocity measuring method and its measuring device, continuous casting method and its device - Google Patents

Flow velocity measuring method and its measuring device, continuous casting method and its device

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JP3307170B2
JP3307170B2 JP16665495A JP16665495A JP3307170B2 JP 3307170 B2 JP3307170 B2 JP 3307170B2 JP 16665495 A JP16665495 A JP 16665495A JP 16665495 A JP16665495 A JP 16665495A JP 3307170 B2 JP3307170 B2 JP 3307170B2
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    • G01F1/00Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
    • G01F1/56Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using electric or magnetic effects
    • G01F1/58Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using electric or magnetic effects by electromagnetic flowmeters
    • G01F1/582Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using electric or magnetic effects by electromagnetic flowmeters without electrodes

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は連続鋳造プロセスにおい
て溶鋼を鋳込む鋳型内溶鋼流の表面の流速を測定する測
定方法及びその測定装置並びに連続鋳造方法及びその装
置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a measuring method and a measuring device for measuring a surface velocity of a molten steel flow in a mold for casting molten steel in a continuous casting process, and a continuous casting method and a device therefor.
It relates to the location.

【0002】[0002]

【従来の技術】連続鋳造ラインにおいては、図44に示
すように溶鋼3はタンディッシュ1よりノズル2を通し
て銅製の鋳型4中に注ぎ込まれ鋳造される。鋳型中に注
ぎ込まれた溶鋼は、鋳型壁面に当たり上昇流7と下降流
8とに分かれる。上昇流は表面で流れ9a,9bを作る
が、ここで表面の溶鋼流動の左右のバランスが崩れる
と、図示のように渦11が発生し溶鋼表面上に撒いたパ
ウダー5を巻き込んでしまう。また、表面の溶鋼流動が
過大になると、図示のように溶鋼表面のパウダーの一部
10を削り込んでしまう。
2. Description of the Related Art In a continuous casting line, molten steel 3 is poured into a copper mold 4 from a tundish 1 through a nozzle 2 and cast as shown in FIG. The molten steel poured into the mold hits the mold wall and is divided into an upflow 7 and a downflow 8. The ascending flow produces flows 9a and 9b on the surface. If the left and right balance of the molten steel flow on the surface is lost, a vortex 11 is generated as shown in the figure, and the powder 5 scattered on the molten steel surface is involved. Further, if the molten steel flow on the surface becomes excessive, a part 10 of the powder on the molten steel surface is cut off as shown in the figure.

【0003】何れの場合においても、鋳片中に介在物が
捕捉されることになり、製品欠陥の原因となる。この理
由から鋳型内溶鋼流動を安定化させることは極めて重要
な課題となっており、特に、溶鋼表面近傍の流速を連続
的に計測することが強く求められていた。
[0003] In any case, inclusions are trapped in the slab, which causes product defects. For this reason, stabilizing the flow of molten steel in a mold has become a very important issue, and in particular, it has been strongly required to continuously measure the flow velocity near the surface of molten steel.

【0004】従来の溶鋼表面近傍の流速の計測は、例え
ば特開平5−60774号公報に記載されているような
接触型の計測が主であった。これは、図45に示すよう
にファインセラミック製の棒12を溶鋼14に浸漬し
て、その棒が溶鋼流動により受ける圧力Fを、受圧セン
サ13により検出して、流速を測定するものである。し
かし、この方法では、高温の溶鋼にセラミックス製棒を
浸漬させるため、長時間の連続測定が不可能なものであ
った。
[0004] Conventional measurement of the flow velocity near the surface of molten steel has been mainly of the contact type as described in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-60774. In this method, as shown in FIG. 45, a rod 12 made of fine ceramics is immersed in molten steel 14, and the pressure F applied to the rod by the flow of molten steel is detected by a pressure receiving sensor 13 to measure the flow velocity. However, in this method, since the ceramic rod is immersed in the molten steel at a high temperature, continuous measurement for a long time is impossible.

【0005】これに対し、磁気を用いて非接触で速度を
計測できることも知られている。これは、図46に示す
ように均等な磁場中で導体15が動くと、その導体中に
E=v×Bなる速度起電力が生じ、この速度起電力によ
り、導体中に渦電流Jvが誘起され、導体上に誘導磁場
Bvが発生して、元の磁場は導体の速度方向に引きずら
れるようにBからB′へと歪むという、磁場が導体の運
動により歪む効果(以下、磁場の速度効果という)を利
用したものであり、この歪みの程度は導体の速度に対応
して変化するので、歪み量を測ることにより対象導体の
速度を計測できるものである。
On the other hand, it is also known that the speed can be measured in a non-contact manner using magnetism. This is because when the conductor 15 moves in a uniform magnetic field as shown in FIG. 46, a velocity electromotive force of E = v × B is generated in the conductor, and the velocity electromotive force induces an eddy current Jv in the conductor. Then, an induced magnetic field Bv is generated on the conductor, and the original magnetic field is distorted from B to B 'so as to be dragged in the velocity direction of the conductor. Since the degree of this distortion changes according to the speed of the conductor, the speed of the target conductor can be measured by measuring the amount of distortion.

【0006】このような磁気を用いて非接触で速度を計
測する装置として、特開平2−311766号公報に記
載されているものがあった。これは、図47の(a)に
示すように、溶鋼18の流れと平行配置された1次コイ
ル19に交流電流を供給して溶鋼面と平行な交流磁場1
7を溶鋼表面に印加し、その水平方向の両側に2つの2
次コイル20a,20bを配置したものである。そし
て、2次コイル20a,20bにより対象面と平行な磁
場を検出するようになっている。
An apparatus for measuring the speed in a non-contact manner using such magnetism is described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-31766. This is because, as shown in FIG. 47 (a), an alternating current is supplied to the primary coil 19 arranged in parallel with the flow of the molten steel 18 so that the alternating magnetic field 1 parallel to the molten steel surface is formed.
7 is applied to the molten steel surface, and two 2
The secondary coils 20a and 20b are arranged. Then, a magnetic field parallel to the target surface is detected by the secondary coils 20a and 20b.

【0007】この2次コイル20a,20bによる検出
動作は、まず、導体が静止しているときには図44の
(a)に示すように、磁場は1次コイル19を挟んで対
象となり、2つの2次コイル20a,20bの起電力に
差はなく出力は0となる。また、導体が動いている場合
には、図47の(b)に示すように、磁場の速度効果に
より磁場は導体の速度方向に歪み、励磁コイル19を挟
んで対称でなくなるため、2つの2次コイル20a,2
0bに生じる起電力に差が生じ、磁場の歪み量、即ち速
度に対応した信号が2つの2次コイルの出力電圧の差と
して得られる。そして、この2次コイル20a,20b
の出力電圧の差に基づいて、導体の速度を求めるように
なっている。また、磁気を用いて非接触で速度を計測す
る方法では、装置と測定対象物体との距離により、速度
感度が変化するが、特開平4−89573号公報では、
装置と測定対象物体との距離を、対象面と平行な磁場を
検出する2次コイルの片方の出力電圧により測定し、補
正を行っていた。
In the detection operation by the secondary coils 20a and 20b, first, when the conductor is stationary, as shown in FIG. There is no difference between the electromotive forces of the next coils 20a and 20b, and the output becomes 0. When the conductor is moving, the magnetic field is distorted in the speed direction of the conductor due to the speed effect of the magnetic field and is not symmetrical with the excitation coil 19 interposed therebetween, as shown in FIG. Next coil 20a, 2
A difference occurs in the electromotive force generated at 0b, and a signal corresponding to the amount of distortion of the magnetic field, that is, the speed is obtained as the difference between the output voltages of the two secondary coils. Then, the secondary coils 20a, 20b
The speed of the conductor is determined based on the difference between the output voltages. Further, in the method of measuring the speed in a non-contact manner using magnetism, the speed sensitivity changes depending on the distance between the device and the object to be measured.
The distance between the apparatus and the object to be measured has been measured and corrected based on the output voltage of one of the secondary coils for detecting a magnetic field parallel to the object surface.

【0008】また、磁気を用いて速度を計測する別の方
法として、特開昭61−223564号公報に記載され
ているものがあった。これは、図48の(a)に示すよ
うに、測定対象物体に対しE型コアと巻線とから成るE
型の磁場発生装置21を、各磁極の開放端が導体側を向
き、更に3つの磁極21a,21b,21cが対象面と
平行となるように配置し、リング状の磁心を持った磁気
センサ22をE型の磁場発生装置の中心の磁極21cを
囲むように配置したものである。このE型の磁場発生装
置21に、それぞれ隣り合う磁極が反対向きの磁場を生
じるよう直流電流を流す。そして、導体24が運動する
と速度効果により導体中に渦電流が流れるが、この渦電
流により導体中に、中心の磁極21cと左右の磁極21
a,21bとの間にそれぞれ正負逆の磁極N2,S2を
生じる。この電極から生じる磁場の対象面に対し水平な
成分を、先のリング状の磁気センサ22を用いて検出
し、速度を検出するようになっている。
Another method for measuring the speed using magnetism is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-223564. This is because, as shown in FIG. 48 (a), an E-shaped core and a winding made of an E-shaped core
Type magnetic field generator 21 is disposed such that the open ends of the magnetic poles face the conductor side and three magnetic poles 21a, 21b, 21c are parallel to the target surface, and a magnetic sensor 22 having a ring-shaped magnetic core Are arranged so as to surround the center magnetic pole 21c of the E-type magnetic field generator. A direct current is passed through the E-type magnetic field generator 21 so that adjacent magnetic poles generate magnetic fields in opposite directions. When the conductor 24 moves, an eddy current flows in the conductor due to the speed effect. The eddy current causes the center magnetic pole 21c and the left and right magnetic poles 21
a and 21b are generated between the magnetic poles N2 and S2 of opposite polarity. The horizontal component of the magnetic field generated from the electrode with respect to the target surface is detected by using the ring-shaped magnetic sensor 22 to detect the speed.

【0009】また、磁気を用いて速度を計測する別の方
法として、特開平5−297012号公報に記載されて
いるものがあった。これは、図49に示すように、1次
コイル151を測定対象物体152に対して垂直に配置
し、1次コイル151に交流電流を印加し、磁界153
を生じさせ、1次コイル151を挟んで両側に測定対象
物体152に対して垂直に2次コイル154a,154
bを配置し、1次コイル151,2次コイル154a,
154bを巻回した鉄心155,156a,156bを
備えたものである。そして、流速は、2次コイル154
a,154bに生じた起電力の位相差から検出するもの
であった。このような磁気を用いた速度測定方法は、非
接触で速度を計測できるため、溶鋼のような高温の液体
金属に対しても長時間連続的に流速を計測でき非常に有
望であった。
As another method for measuring the speed by using magnetism, there is one described in Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 5-297012. This is because, as shown in FIG. 49, the primary coil 151 is arranged perpendicular to the measurement object 152, an alternating current is applied to the primary coil 151, and the magnetic field 153 is applied.
And the secondary coils 154a and 154 are vertically arranged on both sides of the primary coil 151 with respect to the object 152 to be measured.
b, the primary coil 151, the secondary coil 154a,
It has iron cores 155, 156a, 156b wound with 154b. And the flow rate is the secondary coil 154
a, 154b were detected from the phase difference of the electromotive force generated. Such a velocity measuring method using magnetism can measure the velocity in a non-contact manner, and thus has been very promising because the velocity can be continuously measured for a long time even for a high-temperature liquid metal such as molten steel.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
磁気を用いた非接触の速度測定方法は、以下のような問
題点があった。 1.水平方向に磁場を励磁する方法は、対象との距離が
離れると磁場が大きく減衰し、検出能力が下がってしま
う。また、速度効果は磁場を対象に垂直に印加したとき
に最大となるので、効率が悪くなる。 2.水平方向の磁場の歪みを検出する方法では、磁場の
歪みが小さく速度感度が小さくなる。 3.検出感度が小さく、連続鋳造鋳型中の溶鋼の流速と
いった低速の流速を計測するには感度が不十分となる。 4.磁場発生装置の僅かな温度変化により生じる磁場発
生装置の熱変形によって、磁気センサの出力である磁場
歪み信号に速度と対応しない温度ドリフトにより擬似信
号が重畳してしまう。 5.対象面と平行な磁場を検出する2次コイルの片方の
出力電圧により、装置と測定対象物体との距離を検出
し、補正を行う方法では、距離精度が悪く補正結果の速
度検出精度も悪くなってしまう。 6.測定対象物体に平行に配置された2次コイルに発生
する起電力を検出し、その電圧の差をとり流速の測定を
する方法では、磁場の検出点での励磁磁場が大きく、そ
れに比べて速度効果の歪みによる変化が小さいため、電
圧の検出精度が流速の検出精度に影響し、十分な検出精
度を得ることができない。 7.2次コイルに発生する起電力の位相差から流速を測
定する方法では、位相の検出精度をよくすることが難し
く、その検出精度が流速の検出精度に影響し、十分な検
出精度を得ることができない。 8.連続鋳造のような、外乱磁場の多い環境下で比較的
小さな流速を計測する場合には、直流の励磁磁場を用
い、速度効果による磁場歪みを直流信号として検出する
方法では、磁場歪み信号に比べて外乱磁場信号が大き
く、正確な測定が出来ない。 9.励磁・検出装置の側面に磁性体や導電体からなるも
のが近づくと、それによる励磁磁場の歪みから、センサ
のゼロレベルが変化し、正確な流速の計測ができなくな
る。 10.周囲に強い外乱磁場があると、励磁・検出磁場の
周波数を、その外乱磁場から離して計測しても、影響を
十分のぞくことができずノイズとなり、測定精度が低下
してしまう。
However, the conventional non-contact velocity measuring method using magnetism has the following problems. 1. In the method of exciting the magnetic field in the horizontal direction, when the distance from the target is increased, the magnetic field is greatly attenuated, and the detection capability is reduced. In addition, the speed effect is maximized when a magnetic field is applied perpendicularly to the target, so that the efficiency is deteriorated. 2. In the method of detecting the horizontal magnetic field distortion, the magnetic field distortion is small and the speed sensitivity is low. 3. The detection sensitivity is low, and the sensitivity is insufficient for measuring a low flow velocity such as the flow velocity of molten steel in a continuous casting mold. 4. Due to thermal deformation of the magnetic field generator caused by a slight temperature change of the magnetic field generator, a pseudo signal is superimposed on a magnetic field distortion signal output from the magnetic sensor due to a temperature drift not corresponding to the speed. 5. In the method of detecting the distance between the device and the object to be measured by using the output voltage of one of the secondary coils for detecting the magnetic field parallel to the target surface and performing the correction, the distance accuracy is poor and the speed detection accuracy of the correction result is also poor. Would. 6. In the method of detecting the electromotive force generated in the secondary coil arranged parallel to the object to be measured and measuring the flow velocity by taking the voltage difference, the excitation magnetic field at the magnetic field detection point is large, and the velocity is Since the change due to the effect distortion is small, the voltage detection accuracy affects the flow velocity detection accuracy, and it is not possible to obtain sufficient detection accuracy. 7. In the method of measuring the flow velocity from the phase difference of the electromotive force generated in the secondary coil, it is difficult to improve the detection precision of the phase, and the detection precision affects the detection precision of the flow velocity, and a sufficient detection precision is obtained. Can not do. 8. When measuring a relatively small flow velocity in an environment with a large amount of disturbance magnetic field, such as continuous casting, the method that uses a DC excitation magnetic field and detects magnetic field distortion due to the velocity effect as a DC signal compared to the magnetic field distortion signal The disturbance magnetic field signal is large and accurate measurement cannot be performed. 9. When an object made of a magnetic material or a conductor approaches the side surface of the excitation / detection device, the zero level of the sensor changes due to the distortion of the excitation magnetic field, which makes it impossible to measure the flow velocity accurately. 10. If there is a strong disturbance magnetic field in the surroundings, even if the frequency of the excitation / detection magnetic field is measured away from the disturbance magnetic field, the effect cannot be sufficiently removed, resulting in noise, and the measurement accuracy is reduced.

【0011】本発明は、このような問題点を解決するた
めになされてものであり、溶融金属のような高温の対象
の流速を、外乱の大きな環境下でも、対象より離れた位
置で、温度変化の影響なく、また対象面との距離が変化
しても、安定して非常に感度良く、非接触で連続的に検
出することができる流速測定方法及びその測定装置、
びにその流速測定方法等を用いた連続鋳造方法及びその
装置を得ることを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-described problems. The present invention provides a method of controlling the flow velocity of a high-temperature object such as a molten metal at a position distant from the object even in an environment with a large disturbance. without the influence of the change, and also to changes in distance to the target surface, a very high sensitivity and stable, non-contact continuously detecting a flow rate measuring method and the measuring apparatus can be, parallel
And continuous casting method using its flow velocity measurement method and the like
For the purpose of Rukoto obtain the equipment.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】第1の発明に係る流速測
定方法は、少なくとも3つの磁極を備えた磁場発生手段
により、移動する導電性の測定対象物体に対して垂直に
磁場を発生させ、少なくとも磁極のうち、中心の磁極と
両端の磁極との間の位置に設置された2つの検出手段に
より、測定対象物体と垂直な少なくとも2つの磁場成分
を、測定対象物体の移動方向において異なった位置で、
かつ磁場が対象となる位置で検出し、磁場が対称となる
位置で検出された、少なくとも2か所の磁場の差分信号
に基づいて、測定対象物体の流速を演算するものであ
る。第2の発明に係る流速測定方法は、第1の発明にお
いて、励磁磁場として交流磁場を用い、さらに検出した
磁場の差分信号のうち、励磁磁場と同じ周波数で特定の
位相の成分のみを検出し、その検出した信号に基づい
て、測定対象物体の流速を演算するものである。第3の
発明に係る流速測定方法は、移動する導電性の測定対象
物体に対して、導電性で非磁性のシールド板を介して、
垂直に2つの周波数成分を有する磁場を発生させ、測定
対象物体と垂直な少なくとも2つの磁場成分を、測定対
象物体の移動方向において異なった位置で、かつ磁場が
対称となる位置で、2つの周波数成分ごとに検出し、磁
場が対称となる位置で2つの周波数成分ごとに検出され
た、少なくとも2か所の磁場の差分信号に基づいて、測
定対象物体の流速を演算するものである。第4の発明に
係る流速測定方法は、第1、第2又は第3の発明におい
て、磁場成分の検出位置と測定対象物体との間の距離を
検出し、その距離に基づいて、検出した磁場成分を補正
するものである。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a flow velocity measuring method, comprising: a magnetic field generating means having at least three magnetic poles.
By generating a magnetic field perpendicular to the moving conductive measurement object, at least the magnetic pole of the center
Two detectors installed between the magnetic poles at both ends
Thus , at least two magnetic field components perpendicular to the measurement target object are provided at different positions in the movement direction of the measurement target object,
In addition, the flow velocity of the object to be measured is calculated based on a differential signal of at least two magnetic fields detected at a position where the magnetic field is a target and detected at a position where the magnetic field is symmetric. A flow velocity measuring method according to a second invention is the method according to the first invention, wherein an AC magnetic field is used as an exciting magnetic field, and only a component having a specific phase at the same frequency as the exciting magnetic field is detected in a difference signal of the detected magnetic field. Based on the detected signal, the flow velocity of the object to be measured is calculated. The flow velocity measuring method according to the third aspect of the present invention provides a method for measuring a moving conductive object to be measured, via a conductive non-magnetic shield plate.
A magnetic field having two frequency components perpendicular to each other is generated, and at least two magnetic field components perpendicular to the object to be measured are separated by two frequencies at different positions in the moving direction of the object to be measured and at positions where the magnetic field is symmetric. The flow velocity of the object to be measured is calculated based on a difference signal of at least two magnetic fields, which is detected for each component and is detected for each of two frequency components at a position where the magnetic field is symmetric. A flow velocity measuring method according to a fourth invention is the method according to the first, second or third invention, wherein a distance between a detection position of the magnetic field component and the object to be measured is detected, and the detected magnetic field is determined based on the distance. The component is corrected.

【0013】第5の発明に係る流速測定装置は、少なく
とも3つの磁極を有し、移動する導電性の測定対象物体
に対して垂直に磁場を発生させる磁場発生手段と、少な
くとも磁極のうち、中心の磁極と両端の磁極との間の位
置に設置され、測定対象物体と垂直な磁場成分を、測定
対象物体の移動方向において異なった位置で、かつ磁場
が対称となる位置で検出する少なくとも2つの検出手段
と、磁場発生手段に励磁電流を供給し、検出手段により
検出された、少なくとも2か所の磁場の差分信号に基づ
いて、測定対象物体の流速を演算する測定手段とを備え
るものである。第6の発明にかかる流速測定装置は、第
5の発明において、磁場発生手段に交流の励磁電流を供
給して、交流磁場を発生させ、さらに検出した磁場の差
分信号のうち、励磁磁場と同じ周波数で特定の位相の成
分のみを検出し、その検出した信号に基づいて、前記測
定対象物体の流速を演算するものである。
[0013] flow rate measuring apparatus according to the fifth invention, less
Both have three poles, and magnetic field generating means for generating a magnetic field perpendicular to the measured object conductive moving, small
At least the position of the magnetic pole between the center magnetic pole and the magnetic poles at both ends.
At least two detecting means for detecting a magnetic field component perpendicular to the object to be measured at different positions in the moving direction of the object to be measured and at a position where the magnetic field is symmetrical; And a measuring means for calculating the flow velocity of the object to be measured based on a difference signal of at least two magnetic fields detected by the detecting means. According to a sixth aspect of the present invention, in the flow velocity measuring apparatus according to the fifth aspect, an AC exciting current is supplied to the magnetic field generating means to generate an AC magnetic field. Only a component having a specific phase in frequency is detected, and the flow velocity of the measurement object is calculated based on the detected signal.

【0014】第7の発明に係る流速測定装置は、第5又
は第6の発明において、磁場発生手段の温度分布を計測
定して測定物体の流速値を補正する補正手段を備えてい
る。第8の発明に係る流速測定装置は、第5、第6又は
第7の発明において、磁場発生手段及び検出手段は、少
なくとも底面が非磁性不導体からなる冷却手段の中に設
置されるものである。
According to a seventh aspect of the present invention, the flow velocity measuring device according to the fifth or sixth aspect, further comprises a correction means for measuring a temperature distribution of the magnetic field generating means and correcting a flow velocity value of the measurement object. According to an eighth aspect of the present invention, in the flow velocity measuring apparatus according to the fifth, sixth or seventh aspect, the magnetic field generating means and the detecting means are provided in a cooling means having at least a bottom surface made of a non-magnetic non-conductor. is there.

【0015】第9の発明に係る流速測定装置は、第5、
第6、第7又は第8の発明において、検出手段は、少な
くとも両端の磁極に固定されるものである。第10の発
明に係る流速測定装置は、第5、第6、第7、第8又は
第9の発明において、磁場発生手段及び検出手段をその
測定対象物体に対向した部分を除いて、覆う磁気シール
ドボックスを備えている。第11の発明に係る流速測定
装置は、第5、第6、第7、第8、第9又は第10の発
明において、磁場発生手段及び検出手段と測定対象物体
との間に挿入された導電性で非磁性のシールド板を有
し、そして、測定手段は、更に、磁場発生手段に2つの
周波数から成る励磁電流を供給し、検出手段で検出され
た磁場成分を2つの周波数成分ごとに分け、その2つの
周波数成分ごとに分けられた磁場成分に基づいて、測定
対象物体の流速を演算するものである。
According to a ninth aspect of the present invention, there is provided a flow velocity measuring device comprising:
In the sixth, seventh or eighth invention, the detection means is fixed to at least magnetic poles at both ends. A flow velocity measuring apparatus according to a tenth aspect of the present invention is the flow velocity measuring apparatus according to the fifth, sixth, seventh, eighth or ninth aspect, wherein the magnetic field generating means and the detecting means cover the magnetic field generating means and the detecting means except for a portion facing the object to be measured. It has a shield box. According to an eleventh aspect of the present invention, there is provided the flow velocity measuring apparatus according to the fifth, sixth, seventh, eighth, ninth or tenth aspect , wherein the magnetic field generating means and the conductive means inserted between the detecting means and the object to be measured. The measuring means further supplies an exciting current having two frequencies to the magnetic field generating means, and separates the magnetic field component detected by the detecting means into two frequency components. , Based on the magnetic field components divided for each of the two frequency components.

【0016】第12の発明に係る流速測定装置は、第
5、第6、第7、第8、第9、第10又は第11の発明
において、検出手段と測定対象物体との間の距離を検出
する距離検出手段を有し、そして、測定手段は、更に、
距離検出手段で検出された距離に基づいて、磁場成分を
補正するものである。第13の発明に係る流速測定装置
は、第5、第6、第7、第8、第9、第10、第11
は第12の発明において、磁場発生手段は、測定対象物
体と平行に並んだ少なくとも2つの磁極を有し、励磁電
流により測定対象物体に対して垂直で、かつ隣り合う磁
極から逆向きの磁場を発生させるものである。第14
発明に係る連続鋳造方法は、溶融をタンディッシュより
鋳型に注ぎ込む注込工程と、鋳型に注ぎ込まれる溶鋼の
流速を上記第1の発明乃至第4の発明のうちの何れかの
流速測定方法又は上記第5の発明乃至第13の発明のう
ちの何れかの流速測定装置により測定し監視する測定工
程と、測定工程にて監視される流速を制御して流れを安
定化させる制御工程と、鋳型から連続鋳造を行う鋳造工
程とを有する。第15の発明に係る連続鋳造装置は、溶
鋼を注ぎ込むタンディッシュと、タンディッシュから溶
鋼が注ぎ込まれ、連続鋳造を行う鋳型と、鋳型に注ぎ込
まれる溶鋼の流速を測定し監視する第5の発明乃至第
の発明のうち何れかの流速測定装置と、流速測定装置
により監視される流速を制御して流れを安定化させる制
御手段とを備えたものである。
According to a twelfth aspect of the present invention, there is provided a flow velocity measuring apparatus according to the fifth, sixth, seventh, eighth, ninth, tenth or eleventh aspect , wherein the distance between the detecting means and the object to be measured is determined. A distance detecting means for detecting, and the measuring means further comprises:
The magnetic field component is corrected based on the distance detected by the distance detecting means. The flow velocity measuring device according to the thirteenth invention is directed to a fifth, sixth, seventh, eighth, ninth, tenth, eleventh or eleventh embodiment.
In the twelfth aspect , the magnetic field generating means has at least two magnetic poles arranged in parallel with the object to be measured, and generates a magnetic field perpendicular to the object to be measured and in a direction opposite to that of the magnetic pole adjacent to the object by the exciting current. To be generated. The continuous casting method according to a fourteenth aspect of the present invention provides a continuous casting method in which a molten steel is poured from a tundish into a mold, and the flow rate of the molten steel poured into the mold is measured by a flow rate measurement method according to any one of the first to fourth aspects. A measuring step of measuring and monitoring the flow rate by the method or any one of the fifth to thirteenth inventions, and a control step of controlling the flow velocity monitored in the measuring step to stabilize the flow. And a casting step of performing continuous casting from a mold. A continuous casting apparatus according to a fifteenth aspect of the present invention is directed to a tundish into which molten steel is poured, a mold into which molten steel is poured from the tundish, a mold for performing continuous casting, and a fifth invention to measure and monitor the flow rate of the molten steel poured into the mold. first
According to a third aspect of the present invention, there is provided a flow rate measuring device, and control means for controlling a flow rate monitored by the flow rate measuring device to stabilize the flow.

【0017】[0017]

【作用】本発明は、測定対象物体に対して、垂直に磁場
を励磁し、対象面と垂直な磁場成分を検出することによ
り、鋳型内溶鋼流の表面の流速を測定するものであり、
その動作を次の(a)〜(f)に分け説明する。
According to the present invention, a magnetic field is excited perpendicularly to an object to be measured, and a magnetic field component perpendicular to the target surface is detected to measure the flow velocity of the surface of the molten steel flow in the mold.
The operation will be described in the following (a) to (f).

【0018】(a)励磁方法 本発明の動作原理を図1の実施例に基づいて説明する。
本発明は、図1に示すように、磁場発生装置28により
隣り合う磁極の向きが反対向きとなり、計測対象の導体
29の表面に対し磁場が垂直となるように励磁し、さら
に、磁極25cを挟んで、磁極25cと磁極25aとの
間および、磁極25cと磁極25bとの間とに2つの磁
気センサ26a,26bを配置する。これらの磁気セン
サ26a,26bはそれぞれ導体面と垂直な方向の磁場
成分を検出するように配置されている。なお、これらの
磁気センサ26a,26b及び磁場発生装置28の全体
をいうときはセンサヘッド200と称するものとする。
(A) Excitation method The operation principle of the present invention will be described based on the embodiment of FIG.
In the present invention, as shown in FIG. 1, the magnetic poles are excited by the magnetic field generator 28 so that the directions of the adjacent magnetic poles are opposite to each other and the magnetic field is perpendicular to the surface of the conductor 29 to be measured. The two magnetic sensors 26a and 26b are disposed between the magnetic pole 25c and the magnetic pole 25a and between the magnetic pole 25c and the magnetic pole 25b. These magnetic sensors 26a and 26b are arranged to detect a magnetic field component in a direction perpendicular to the conductor surface. Note that the entirety of the magnetic sensors 26a and 26b and the magnetic field generator 28 is referred to as a sensor head 200.

【0019】このように、1つ以上の磁極を導体面に向
けることにより、導体面に垂直に磁場を励磁することが
できる。上述したように、速度効果はv×Bで表される
ので、対象の速度と磁場とが垂直となっているときに最
大となる。ここで、測定する速度は対象面と平行である
ので、磁場を対象面と垂直に励磁すれば、水平に励磁す
る場合よりも速度効果が大きくなり、速度検出感度も大
きくなる。
As described above, by directing one or more magnetic poles toward the conductor surface, a magnetic field can be excited perpendicular to the conductor surface. As described above, since the velocity effect is represented by v × B, the velocity effect is maximized when the velocity of the target and the magnetic field are perpendicular. Here, since the speed to be measured is parallel to the target surface, if the magnetic field is excited perpendicularly to the target surface, the speed effect will be greater and the speed detection sensitivity will be greater than when the magnetic field is excited horizontally.

【0020】また、2つ以上の磁極を有する磁場発生装
置を用い、隣り合う磁極同士が逆向きの磁場を生じるよ
うに励磁すれば、磁場は各磁極間に集中するので、横方
向に励磁するときと比べ磁場の広がりが抑えられ、セン
サと対象との距離が離れても対象に有効に磁場を励磁す
ることができる。
If a magnetic field generator having two or more magnetic poles is used to excite adjacent magnetic poles so as to generate magnetic fields in opposite directions, the magnetic field concentrates between the magnetic poles, so that the magnetic field is excited in the lateral direction. The spread of the magnetic field is suppressed as compared with the case where it is, and even when the distance between the sensor and the object is large, the magnetic field can be effectively excited in the object.

【0021】(b)検出方法 図2の(a)に示すように、導体29が停止していれ
ば、磁場は中心の磁極を中心として左右対象である。そ
こで、導体が動くと、図2の(b)に示すように、その
速度に対応して導体中に発生する渦電流により磁場が歪
み、各磁気センサの位置の磁場も歪み、各磁気センサの
出力が変化する。この各磁気センサの出力の変化の様子
を、図3の(a)、図3の(b)を用いて更に詳しく説
明する。図3の(a)は導体の速度が小さい時の磁場の
歪み量であり、この歪み量は、対象が停止している時と
動いている時とで、磁極間の磁場分布の差をプロットし
たものである。なお、図3の(a)が導体面に垂直な磁
場成分の歪み量、図3の(b)が導体面に水平な磁場成
分の歪み量である。図3の(a),(b)からもわかる
ように、同じ速度に対しては、磁場の垂直成分の方が水
平成分よりも歪みによる変化量が大きくなる。
(B) Detection method As shown in FIG. 2A, when the conductor 29 is stopped, the magnetic field is symmetrical about the center magnetic pole. Therefore, when the conductor moves, as shown in FIG. 2B, the magnetic field is distorted by the eddy current generated in the conductor corresponding to the speed, and the magnetic field at the position of each magnetic sensor is distorted. Output changes. The change of the output of each magnetic sensor will be described in more detail with reference to FIGS. 3 (a) and 3 (b). FIG. 3A shows the amount of distortion of the magnetic field when the speed of the conductor is low. The amount of distortion plots the difference in the magnetic field distribution between the magnetic poles when the object is stopped and when the object is moving. It was done. 3A shows the distortion amount of the magnetic field component perpendicular to the conductor surface, and FIG. 3B shows the distortion amount of the magnetic field component horizontal to the conductor surface. As can be seen from FIGS. 3A and 3B, for the same speed, the vertical component of the magnetic field has a larger amount of change due to distortion than the horizontal component.

【0022】また、磁場の歪みによる垂直方向磁場成分
の変化は、中心磁極とそれぞれの両端の磁極との中心位
置から両端の磁極付近の間で大きくなる。従って、本発
明のように、中心磁極と両端磁極との中心から両端の磁
極までの位置に磁気センサ26a,26bを配置し、対
象面と垂直な磁場成分を検出すれば、歪みによる磁場の
変化を最も効率良くとらえることができ、検出感度に優
れた速度測定を行うことができる。
The change in the vertical magnetic field component due to the distortion of the magnetic field increases between the center position of the center magnetic pole and the magnetic poles at both ends and near the magnetic poles at both ends. Therefore, as in the present invention, if the magnetic sensors 26a and 26b are arranged at positions from the center of the center magnetic pole and the magnetic poles at both ends to the magnetic poles at both ends, and a magnetic field component perpendicular to the target surface is detected, the change in the magnetic field due to the distortion is obtained. Can be caught most efficiently, and speed measurement with excellent detection sensitivity can be performed.

【0023】また、図2の(b)のように、歪みの方向
はそれぞれ2つの磁気センサ26a,26bの位置では
逆方向であり、外乱ノイズや磁場発生装置からの直接磁
場は2つの磁気センサ位置で同方向のため、2つの磁気
センサの出力の差分をとれば、余分な信号のみを除外す
ることができ、速度に対応した歪み量のみをさらにS/
N良く検出することができる。また、磁場発生装置に交
流の励磁電流を供給して、交流磁場を発生させ、さらに
位相検波器などを用いて、検出した磁場の差分信号のう
ち、励磁磁場と同じ周波数で特定の位相の成分のみを検
出すれば、励磁周波数として外乱磁場が小さい周波数を
選択すれば、外乱磁場の影響を小さくし、正確な流速測
定が出来る。なお、ここで検出位相は、低周波で励磁し
ている場合は、歪み量はv×Bに比例し、励磁磁場、即
ち、励磁電流と同相とすれば良い。しかし、周波数が高
い場合には、測定対象物中での磁場の位相が−dB/d
tに比例する渦電流により変化するので、周波数ごとに
速度による磁場歪み信号が最大となる位相を選択する必
要がある。なお、ここで磁気センサとしてピックアップ
コイルを用いた場合は、磁場とコイルの出力電圧とに−
90°の位相差があるので、低周波でも励磁電流と−9
0°ずれた成分を検波しなければならず、注意が必要で
ある。
Also, as shown in FIG. 2B, the directions of the distortion are opposite at the positions of the two magnetic sensors 26a and 26b, respectively, and the disturbance noise and the direct magnetic field from the magnetic field generator are the two magnetic sensors. Since the position is in the same direction, by taking the difference between the outputs of the two magnetic sensors, only the extra signal can be excluded, and only the distortion amount corresponding to the speed can be further reduced by S /
N can be detected well. Also, an AC exciting current is supplied to the magnetic field generator to generate an AC magnetic field, and a phase detector or the like is used to detect a component of a specific phase at the same frequency as the exciting magnetic field in the differential signal of the detected magnetic field. If only the frequency is detected, if the frequency of the disturbance magnetic field is small as the excitation frequency, the influence of the disturbance magnetic field can be reduced, and the flow velocity can be measured accurately. Here, when the detection phase is excited at a low frequency, the amount of distortion is proportional to v × B and may be the same as the excitation magnetic field, that is, the excitation current. However, when the frequency is high, the phase of the magnetic field in the measurement object is -dB / d
Since it changes due to the eddy current proportional to t, it is necessary to select a phase at which the magnetic field distortion signal due to the speed becomes maximum for each frequency. When a pickup coil is used as the magnetic sensor, the magnetic field and the output voltage of the coil are-
Since there is a 90 ° phase difference, the excitation current and -9
Attention must be paid to the component that is shifted by 0 °.

【0024】(c)耐測定環境 電磁撹拌装置の無い連続鋳造機の溶鋼流速を計測する場
合のように、地磁気程度の外乱しかない環境下では、磁
場発生装置として磁心と巻線とから成る磁心型コイルを
用い、磁気センサとしては磁心を持ったものを用いるこ
とにより、高感度の速度計測ができる。これに対し、電
磁撹拌装置のような大きな磁場を発生させる装置をもっ
た連続鋳造設備などのような、大きな外乱磁場のある環
境下では、磁場発生装置として巻線のみからなる空心型
コイルを用い、更に磁気センサとして巻線のみからなる
後述する図33のような空心コイルを用いる。また、磁
場発生装置の励磁電流は交流とし、その周波数は電磁撹
拌器の周波数のように、外乱磁場が大きな周波数を避け
る。更に、空心コイルの出力に磁場発生装置の周波数を
中心周波数とするバンドパスフィルターを通した後に、
同期検波器又は位相検波器へ入力することで、外乱磁場
信号を除外して高外乱磁場下でも流速の計測が高精度に
できる。なお、図1の装置構成例からもわかるように、
一般に磁場発生装置に用いる磁心と、磁気センサに用い
る磁心とでは、発生装置の磁心の方が大きく、そのため
磁気センサの磁心の方が、より小さな外乱磁場でも磁気
飽和しやすい。そこで、電磁攪拌装置からの磁場が小さ
く、発生装置の磁心が未だ磁気飽和しない程度のレベル
であれば、磁場発生装置を空心とせずに、磁気センサの
みを空心コイルとすればよい。このようにすれば励磁に
磁心が使用できるので、空心コイルのみで磁場を発生さ
せるよりも少ない巻数で効率よく励磁磁場を発生させる
ことが出来る。
(C) Measurement-resistant environment In an environment where there is only a disturbance of about the earth magnetism, such as when measuring the flow velocity of molten steel in a continuous casting machine without an electromagnetic stirrer, a magnetic core composed of a magnetic core and a winding is used as a magnetic field generator. By using a type coil and a magnetic sensor having a magnetic core, high-speed measurement can be performed. On the other hand, in an environment with a large disturbance magnetic field, such as a continuous casting facility with a device that generates a large magnetic field such as an electromagnetic stirrer, an air-core coil consisting of only windings is used as a magnetic field generator. Further, an air-core coil having only windings as shown in FIG. 33 to be described later is used as a magnetic sensor. Further, the exciting current of the magnetic field generator is set to an alternating current, and its frequency avoids a frequency with a large disturbance magnetic field, such as the frequency of an electromagnetic stirrer. Furthermore, after passing the output of the air-core coil through a band-pass filter with the frequency of the magnetic field generator as the center frequency,
By inputting the signal to the synchronous detector or the phase detector, the disturbance velocity signal can be excluded and the flow velocity can be measured with high accuracy even under a high disturbance magnetic field. In addition, as can be seen from the apparatus configuration example in FIG.
In general, the magnetic core used for the magnetic field generator and the magnetic core used for the magnetic sensor are larger in the magnetic core of the generator, so that the magnetic core of the magnetic sensor is more likely to be magnetically saturated even with a smaller disturbance magnetic field. Therefore, if the magnetic field from the electromagnetic stirrer is small and the magnetic core of the generator is still at a level that does not cause magnetic saturation, the magnetic sensor alone may be an air-core coil without using the magnetic field generator as an air-core. In this way, the magnetic core can be used for excitation, so that the excitation magnetic field can be generated efficiently with a smaller number of turns than when the magnetic field is generated only with the air-core coil.

【0025】ところで、磁場を用いたこのような流速測
定装置は、励磁磁場の速度効果による歪み量を検出して
流速を測定するが、そのため例えば、図4(a)のよう
に磁場発生装置28に磁性体31が近づくと、それによ
り励磁磁場がゆがみ、流速が変化しなくても信号が変化
してしまう(以下疑似信号と呼ぶ)。これは励磁磁場が
対象方向のみに流れるのではなく若干その側面にも漏れ
るためである。また、この現象は、接近物が磁性体の場
合のみならず導電性の場合や、周囲に大きな外乱磁場が
存在する場合でも同じである。以下これらを総称して単
に外乱と呼ぶ。実際の連続鋳造プロセスにおいては、こ
うした外乱としては、モールドやモールドカバー、タン
ディッシュ、また電磁撹拌による磁場などがあげられ
る。
By the way, such a flow velocity measuring apparatus using a magnetic field detects the amount of distortion caused by the velocity effect of the exciting magnetic field to measure the flow velocity. Therefore, for example, as shown in FIG. When the magnetic body 31 approaches, the excitation magnetic field is distorted, and the signal changes even if the flow velocity does not change (hereinafter, referred to as a pseudo signal). This is because the exciting magnetic field does not flow only in the target direction but leaks slightly to the side surface. This phenomenon is the same not only when the approaching object is a magnetic substance but also when it is conductive or when there is a large disturbance magnetic field around it. Hereinafter, these are collectively referred to simply as disturbance. In the actual continuous casting process, such disturbances include a mold, a mold cover, a tundish, and a magnetic field caused by electromagnetic stirring.

【0026】このような外乱による励磁磁場の歪みが2
つの検出装置位置で同じであれば、2カ所の差分をとる
ので、この外乱はキャンセルできる。しかし、図4
(a)のように、片方の検出装置により近いところに磁
性体が接近した場合などは、2カ所での外乱による磁場
の歪みは異なり、差分をしても疑似信号が残ってしま
う。
The distortion of the exciting magnetic field due to such a disturbance is 2
If the two detector positions are the same, the difference between the two detectors is obtained, so that this disturbance can be canceled. However, FIG.
As shown in (a), for example, when a magnetic body approaches a location closer to one of the detection devices, the distortion of the magnetic field due to disturbance at two locations differs, and a pseudo signal remains even if the difference is obtained.

【0027】そこで、図5のようにセンサヘッド200
を、測定対象に対向した面のみが開いた磁性体からなる
シールドボックス32で囲む。ここで図5(a)はシー
ルドボックス32とセンサヘッド200とを上から見た
図であり、図5(b)は下から見た図である。このよう
にすれば、図4(b)のように、励磁磁場は側面には漏
れずに、測定対象方向のみに流れ、側面より磁性体31
などが接近しても、励磁磁場は歪まなくなる。また、外
部に磁場がある場合でも、磁場はシールド壁内を流れる
ため、センサヘッドには影響を与えなくなる。
Therefore, as shown in FIG.
Is surrounded by a shield box 32 made of a magnetic material having only the surface facing the measurement object opened. Here, FIG. 5A is a view of the shield box 32 and the sensor head 200 as viewed from above, and FIG. 5B is a view as viewed from below. In this way, as shown in FIG. 4B, the exciting magnetic field does not leak to the side surface, flows only in the measurement target direction, and the magnetic body 31
The excitation magnetic field will not be distorted even if the distance approaches. In addition, even when there is a magnetic field outside, the magnetic field flows through the inside of the shield wall, so that the magnetic field does not affect the sensor head.

【0028】なお、シールドボックス32の材質として
は、シールド自体が磁石となって測定に影響を与えない
ように、純鉄やパーマロイなどのように、保磁力の小さ
い磁性体を選ぶ必要がある。また、ここではシールドボ
ックス32としては、図5のように測定対象と向かい合
った底面以外全ての面を囲ったが、外乱の原因が、セン
サヘッド200に対し2つの検出装置の並びと垂直な側
面方向にあれば、図6のようにその側面2面と上面のみ
からなるコの字型のシールドを施す。外乱の原因が、セ
ンサヘッド200に対し2つの検出装置の並びと平行な
側面方向にあれば、図7のようにその側面2面と上面の
みからなるコの字型のシールドを施せば十分である。こ
のようにセンサヘッド200をシールドボックス32で
囲むことによって、多々の外乱のある場所においても正
確に流速の測定が可能となる。 (d)冷却能力の向上方法 高温の導体の流速を検出しようとするときには、装置の
温度が変化する。この時たとえセンサヘッドを冷却して
いたとしても、空冷シャーシ内のセンサヘッドの温度は
僅かに変化してしまう。すると図8(a)のようにセン
サヘッド200の磁場発生装置28として磁心を用いた
場合には、磁心が熱膨張あるいは熱収縮(48)する。
また空心コイルを用いた場合でも、温度変化があれば巻
線が熱膨張・熱収縮する。
As the material of the shield box 32, it is necessary to select a magnetic material having a small coercive force, such as pure iron or permalloy, so that the shield itself does not affect the measurement as a magnet. In addition, here, as shown in FIG. 5, the shield box 32 surrounds all surfaces except the bottom surface facing the measurement object, but the cause of the disturbance is that the sensor head 200 has a side surface perpendicular to the arrangement of the two detection devices. If it is in the direction, as shown in FIG. 6, a U-shaped shield consisting of only two side surfaces and a top surface is applied. If the cause of the disturbance is in the side direction parallel to the arrangement of the two detection devices with respect to the sensor head 200, it is sufficient to provide a U-shaped shield consisting of only the two side surfaces and the top surface as shown in FIG. is there. By surrounding the sensor head 200 with the shield box 32 in this manner, it is possible to accurately measure the flow velocity even in a place where there are many disturbances. (D) Method for Improving Cooling Ability To detect the flow velocity of a high-temperature conductor, the temperature of the device changes. At this time, even if the sensor head is cooled, the temperature of the sensor head in the air-cooled chassis slightly changes. Then, when a magnetic core is used as the magnetic field generator 28 of the sensor head 200 as shown in FIG. 8A, the magnetic core thermally expands or contracts (48).
Even when an air-core coil is used, if there is a temperature change, the windings thermally expand and contract.

【0029】この熱膨張・熱収縮により各磁極の位置が
変わると、磁気センサの位置が変わらなければ磁気セン
サ位置の磁場が変化する。これにより片側の磁気センサ
26bの出力が変化し、導体が動いていなくても擬似信
号を生じてしまう。この擬似信号は温度の上昇・下降に
従って増加もしくは下降するドリフト状のものである。
When the position of each magnetic pole changes due to the thermal expansion and contraction, the magnetic field at the position of the magnetic sensor changes unless the position of the magnetic sensor changes. As a result, the output of the magnetic sensor 26b on one side changes, and a pseudo signal is generated even when the conductor is not moving. This pseudo signal is a drift signal that increases or decreases as the temperature rises or falls.

【0030】このような温度ドリフトを抑えるために
は、装置の温度が変化した時の熱変形による励磁・検出
装置間の位置変化を極力抑えられる構造とする必要があ
る。そのために、図8の(b)に示すように、磁気セン
サ26a,26bを両端の磁極25a,25bに固定す
る。このようにすれば、熱膨張により磁極が大きく膨張
したとしても、磁気センサも磁極と共に移動するので、
磁気センサの位置の磁場は膨張前と比べて大きくは変化
しない。このように、両端の磁極に磁気センサを固定す
れば、磁気センサを磁場発生装置と別に固定するより、
温度ドリフトを抑えることができる。なお、温度変化の
小さい時には、磁気センサは固定せずとも中心磁極と両
端磁極との中心から、両端磁極の間におけばよい。しか
し、磁気センサを固定してもセンサヘッド内で温度差が
ある場合、例えば左右の脚で温度が異なる時には、図8
(c)のように熱変形が左右で均等にならず(48a≠
48b)、温度ドリフトが残ってしまう。そのため、本
発明においては、周囲の温度が変化してもセンサヘッド
の温度を均等に保てるように、冷却手段に以下に挙げる
ような特徴を与えた。
In order to suppress such a temperature drift, it is necessary to have a structure capable of minimizing a change in the position between the excitation and detection devices due to thermal deformation when the temperature of the device changes. For this purpose, as shown in FIG. 8B, the magnetic sensors 26a and 26b are fixed to the magnetic poles 25a and 25b at both ends. In this way, even if the magnetic pole expands significantly due to thermal expansion, the magnetic sensor also moves with the magnetic pole,
The magnetic field at the position of the magnetic sensor does not change much compared to before the expansion. Thus, if the magnetic sensor is fixed to the magnetic poles at both ends, the magnetic sensor is fixed separately from the magnetic field generator,
Temperature drift can be suppressed. When the temperature change is small, the magnetic sensor need not be fixed, but may be located between the center of the center magnetic pole and the magnetic poles at both ends and between the magnetic poles at both ends. However, when there is a temperature difference in the sensor head even when the magnetic sensor is fixed, for example, when the temperature differs between the left and right legs, FIG.
As shown in (c), the thermal deformation is not uniform on the left and right (48a ≠
48b), a temperature drift remains. Therefore, in the present invention, the following features are given to the cooling means so that the temperature of the sensor head can be kept uniform even when the ambient temperature changes.

【0031】まず第1に、図9のように冷却シャーシ4
9の底面及び側壁を二重とし、その二重の壁の間に冷却
空気を流し込む。こうすることによって、センサヘッド
と周囲との間に空気の対流層ができ、周囲の温度変化を
ここを流れる空気によって吸収することが出来る。ま
た、センサヘッドと近い冷却シャーシの内壁が、この空
気の流れにより均一に冷却され、内壁が局部的に温度変
化し、それがまた局部的にセンサヘッドに伝達するのを
防止できる。
First, as shown in FIG.
The bottom and side walls of 9 are doubled, and cooling air flows between the double walls. By doing so, a convection layer of air is formed between the sensor head and the surroundings, and a change in the surrounding temperature can be absorbed by the air flowing therethrough. Further, the inner wall of the cooling chassis close to the sensor head is uniformly cooled by the flow of the air, so that it is possible to prevent the inner wall from locally changing the temperature and transmitting it locally to the sensor head.

【0032】第2に、図10(b)のようにセンサヘッ
ドを冷却シャーシ49の底面・側面に直接触れないよう
に設置する。図10(a)のように直接冷却シャーシ4
9に触れさせると、その接触面を通して、熱が冷却シャ
ーシ49からセンサヘッド200に伝わり、センサヘッ
ド200の温度がその接触面で局部的に不均一となって
しまう。
Second, as shown in FIG. 10B, the sensor head is set so as not to directly touch the bottom and side surfaces of the cooling chassis 49. The direct cooling chassis 4 as shown in FIG.
9, heat is transmitted from the cooling chassis 49 to the sensor head 200 through the contact surface, and the temperature of the sensor head 200 becomes locally uneven at the contact surface.

【0033】第3に、図11(b)のように冷却用の空
気をセンサヘッド200に直接あてずに、シャーシ内を
対流させることで、センサヘッド200を冷却する。冷
却空気を直接センサヘッドに当てて冷却すると、空気が
当たった面が局部的に冷却され、センサヘッドの温度が
不均一になってしまう。また、冷却シャーシ49の材質
が導電性の場合、周囲の温度変化によりシャーシの導電
率が大きく変化し、装置の出力信号に影響を与える。そ
こで、シャーシは、全てあるいは少なくともセンサヘッ
ドからの磁場が通る対象と面した底面を不導体により作
成する。
Third, as shown in FIG. 11B, the sensor head 200 is cooled by convection inside the chassis without directly applying cooling air to the sensor head 200. If the cooling air is directly applied to the sensor head to cool it, the surface hit by the air is locally cooled, and the temperature of the sensor head becomes uneven. Further, when the material of the cooling chassis 49 is conductive, the conductivity of the chassis greatly changes due to a change in ambient temperature, which affects the output signal of the device. Therefore, the chassis forms all or at least the bottom surface facing the target through which the magnetic field from the sensor head passes, using a nonconductor.

【0034】冷却能力を強化して、センサヘッド200
の温度を一定に保っても、室温が変化するなどして、冷
却シャーシに供給する冷却空気の温度が変化すると、セ
ンサヘッドの温度も変化し、センサヘッド内の温度が不
均一になってしまう。そこで、本発明においては、後述
する実施例の図12のように、冷却空気をその温度を一
定に保つ制御装置301に通してから冷却シャーシ内に
吹き込むことにより、気温の変化などによる冷却空気の
温度変化の影響を抑えるようにした。
By increasing the cooling capacity, the sensor head 200
If the temperature of the cooling air supplied to the cooling chassis changes due to a change in room temperature even if the temperature of the sensor head is kept constant, the temperature of the sensor head also changes and the temperature in the sensor head becomes non-uniform. . Therefore, in the present invention, as shown in FIG. 12 of an embodiment to be described later, the cooling air is passed through a control device 301 that keeps the temperature constant, and then blown into the cooling chassis, so that the cooling air is changed due to a change in air temperature or the like. The effect of temperature change was reduced.

【0035】更に、本発明においては温度変化を抑える
方法として、予め冷却空気をまったく流さずに、高温の
測定温度環境内に、冷却シャーシを設置し、シャーシ内
の温度上昇を測定しておき、冷却温度をその温度に設定
する方法を用いる。このようにすれば温度は当初から周
囲環境と同じになるため、冷却シャーシ内のセンサヘッ
ドの温度変化はなくなり、温度ドリフトを抑制すること
が出来る。この方法は周囲によるセンサヘッドの温度上
昇が、100℃以下程度と比較的低いときには有効であ
る。また、周囲によるセンサヘッドの温度上昇が、10
0℃以上でも冷却空気の温度としては比較的高めに設定
すれば、周囲温度との差が少なくて済み、センサヘッド
の温度不均一を低く抑えることが出来る。
Further, in the present invention, as a method of suppressing a temperature change, a cooling chassis is installed in a high-temperature measuring temperature environment without flowing cooling air in advance, and a temperature rise in the chassis is measured. A method of setting the cooling temperature to that temperature is used. By doing so, the temperature becomes the same as the surrounding environment from the beginning, so that there is no change in the temperature of the sensor head in the cooling chassis, and the temperature drift can be suppressed. This method is effective when the temperature rise of the sensor head due to the surroundings is relatively low at about 100 ° C. or less. Also, the temperature rise of the sensor head due to
If the temperature of the cooling air is set relatively high even at 0 ° C. or higher, the difference from the ambient temperature can be reduced, and the temperature non-uniformity of the sensor head can be suppressed.

【0036】(e)温度ドリフトの補正 冷却能力向上や冷却空気の制御を施しても、やはり周囲
温度の変化に伴い、センサヘッドの温度は僅かに不均衡
が生じわずかに温度ドリフトは残ってしまう。そこで、
本発明の第1の方法では、この温度の不均一性を計測
し、残りのドリフトを演算処理によって補正する。ここ
では例として図12のような構成の速度測定装置につい
て説明する。図12のように磁心25の両端の脚の対象
の位置の温度を熱電対315,316などを用いて計測
する。その2点の温度差と流速計の出力信号の様子を図
13に示す。この図からわかるように両脚の温度差(図
13(c))と信号の温度ドリフト(図13(a))に
は相関があり、温度差の情報から温度ドリフトを補正で
きることがわかる。
(E) Correction of Temperature Drift Even if the cooling capacity is improved or the cooling air is controlled, the temperature of the sensor head is slightly unbalanced due to the change of the ambient temperature, and the temperature drift slightly remains. . Therefore,
In the first method of the present invention, the non-uniformity of the temperature is measured, and the remaining drift is corrected by an arithmetic processing. Here, a speed measuring device having a configuration as shown in FIG. 12 will be described as an example. As shown in FIG. 12, the temperatures of the target positions of the legs at both ends of the magnetic core 25 are measured using thermocouples 315, 316 and the like. FIG. 13 shows the temperature difference between the two points and the state of the output signal of the current meter. As can be seen from this figure, there is a correlation between the temperature difference between the two legs (FIG. 13C) and the temperature drift of the signal (FIG. 13A), and it can be seen that the temperature drift can be corrected from the information on the temperature difference.

【0037】図12にそのための補正回路304の例を
示す。磁心25の両端の熱電対315,316からの温
度信号は差分をとった後、アンプ313を通して補正の
ための係数をかけ、流速の信号から引き算する。ここで
アンプの倍率、すなわち補正係数は、磁場発生装置と冷
却シャーシを含んだ全体の装置について、オフラインに
て加熱テストを行って決定する。
FIG. 12 shows an example of the correction circuit 304 for that purpose. After taking the difference between the temperature signals from the thermocouples 315 and 316 at both ends of the magnetic core 25, the temperature signals are multiplied by a coefficient for correction through an amplifier 313 and subtracted from the signal of the flow velocity. Here, the magnification of the amplifier, that is, the correction coefficient, is determined by performing a heating test offline for the entire apparatus including the magnetic field generator and the cooling chassis.

【0038】次に、本発明の第2の方法による温度ドリ
フト補正方法について説明する。これは、2つの周波数
からなる電流により磁場発生装置を励磁し、磁場発生装
置と測定対象物体の間にシールド板を入れ、磁場歪み信
号の2つの周波数成分を検出して演算することによっ
て、残った温度ドリフトを除外するものである(図28
参照)。この原理を図29及び図30を用いて説明す
る。
Next, a temperature drift correction method according to the second method of the present invention will be described. This is because the magnetic field generator is excited by a current having two frequencies, a shield plate is inserted between the magnetic field generator and the object to be measured, and the two frequency components of the magnetic field distortion signal are detected and calculated. This excludes the temperature drift that has occurred (see FIG. 28).
reference). This principle will be described with reference to FIGS.

【0039】図29は励磁周波数を変化させたときの速
度計測装置の速度感度の変化を測定したものであり、1
0[Hz]の速度感度を1とした比出力で表している。
ここで、速度感度とは、1m/secの速度に対する磁
場歪み信号の大きさである。この速度感度は、図29に
示すように、シールド板に生じる渦流のため減衰し、周
波数を上げていくと、大きく減少するようになる。
FIG. 29 shows changes in the speed sensitivity of the speed measuring device when the excitation frequency is changed.
It is expressed as a specific output with the speed sensitivity at 0 [Hz] as 1.
Here, the speed sensitivity is the magnitude of the magnetic field distortion signal for a speed of 1 m / sec. As shown in FIG. 29, the speed sensitivity is attenuated by the eddy current generated in the shield plate, and greatly decreases as the frequency is increased.

【0040】また、図30は磁場発生装置の温度を1℃
変化させたときの、1つの磁気センサの出力信号の変化
量を、励磁周波数を変えて測定したものであり、10
[Hz]の出力信号を1とした比出力で表している。図
30に示すように、温度変化による信号の変化は励磁周
波数によらず一定である。また実際の温度ドリフトは、
両端の磁極の熱変形による両端に配置した2つの磁気セ
ンサ位置の磁場の変化の差であるが、図30から明らか
なように片方の磁極位置の温度変化による磁場変化量は
周波数によらないため、2つの磁気センサ出力の差分を
とっても周波数によらず一定と考えられる。
FIG. 30 shows that the temperature of the magnetic field generator is 1 ° C.
The amount of change in the output signal of one magnetic sensor when the excitation frequency was changed was measured by changing the excitation frequency.
The output signal of [Hz] is expressed as a specific output with 1 being set. As shown in FIG. 30, the change in the signal due to the temperature change is constant regardless of the excitation frequency. The actual temperature drift is
The difference between the magnetic field changes at the two magnetic sensors located at both ends due to thermal deformation of the magnetic poles at both ends is shown in FIG. 30. As is clear from FIG. It is considered that the difference between the outputs of the two magnetic sensors is constant regardless of the frequency.

【0041】そこで、1〜1000Hz程度の低周波
と、1〜1000Hzの範囲で、低周波より高い高周波
との2つの周波数の正弦波を重畳させた波形の励磁電流
により、磁場発生装置を励磁する。また、磁場発生装置
と測定対象物体の間にシールド板を入れ、さらに、磁気
センサの出力信号を検波して、2つの周波数成分に分け
その差を取る。この2周波数の差分信号は、2つの周波
数成分での速度効果による磁場の歪み分の差と、2つの
周波数成分での温度ドリフトの差を足したものとなる。
ここで、速度効果による磁場の歪みは、低周波と高周波
では大きく異なる。これに対し、温度ドリフトは2つの
周波数で同じなので、2つの周波数成分の差を取ると消
える。こうして2つの周波数で励磁を行い速度効果によ
る磁場歪みのそれぞれの周波数の成分を検波し演算する
ことにより、温度ドリフトのみを除外し、速度に対応し
た磁場歪み信号のみを得ることができる。なお、ここで
検波する際の位相は、シールド板に生じる渦電流によ
り、高周波はもちろん低周波でも、測定対象中での磁場
の位相が変化するので、周波数ごとに速度による磁場歪
み信号が最大となる位相を選択しなけばならない。
Therefore, the magnetic field generator is excited by an exciting current having a waveform obtained by superimposing a sine wave of two frequencies of a low frequency of about 1 to 1000 Hz and a high frequency higher than the low frequency in the range of 1 to 1000 Hz. . In addition, a shield plate is inserted between the magnetic field generator and the object to be measured, and the output signal of the magnetic sensor is detected, divided into two frequency components, and the difference is obtained. The difference signal of the two frequencies is obtained by adding the difference of the distortion of the magnetic field due to the speed effect of the two frequency components and the difference of the temperature drift of the two frequency components.
Here, the distortion of the magnetic field due to the speed effect is significantly different between a low frequency and a high frequency. On the other hand, since the temperature drift is the same at the two frequencies, it disappears when the difference between the two frequency components is taken. In this way, by exciting at two frequencies and detecting and calculating the components of each frequency of the magnetic field distortion due to the speed effect, only the temperature drift can be excluded and only the magnetic field distortion signal corresponding to the speed can be obtained. Note that the phase at the time of detection here is due to the eddy current generated in the shield plate, and the phase of the magnetic field in the measurement object changes at high frequencies as well as at low frequencies. Different phases must be selected.

【0042】(f)リフトオフ補正 また、センサヘッドと測定対象物体との距離が変化する
と、速度感度も変化してしまうが、本発明においては、
高精度な帰還増幅型の渦流距離計により対象面との距離
を測定し、磁気センサ出力の磁場の歪み信号から温度ド
リフトを除外した後の出力信号を、この距離信号により
演算し、速度感度を補正する。
(F) Lift-off correction When the distance between the sensor head and the object to be measured changes, the speed sensitivity also changes.
The distance to the target surface is measured with a high-accuracy feedback amplification type eddy current rangefinder, and the output signal after removing the temperature drift from the magnetic field distortion signal of the magnetic sensor output is calculated based on this distance signal to determine the speed sensitivity. to correct.

【0043】ここで、図14、図15及び図16を用い
て、リフトオフ補正の原理を説明する。図14にセンサ
セッドと対象面との距離を変えたときの速度計の速度感
度の変化を示す。図14に示すように、対象面との距離
lと速度感度Gとは次式のような関係にある。 G=A・e−B・l したがって、距離がlの時の本発明による磁場歪み信号
をS(l)とすると、そのときの対象の速度vは次式で
計算できる。 v=S(l)/(A・e−B・l)=A’・S(l)・
B・l (ここでA,Bは定数、A’=1/A)
Here, the principle of the lift-off correction will be described with reference to FIG. 14, FIG. 15, and FIG. FIG. 14 shows a change in speed sensitivity of the speedometer when the distance between the sensor seed and the target surface is changed. As shown in FIG. 14, the distance l to the target surface and the speed sensitivity G have the following relationship. G = A · e− B · l Therefore, assuming that the magnetic field distortion signal according to the present invention when the distance is 1 is S (l), the speed v of the target at that time can be calculated by the following equation. v = S (l) / (A · e− B · l ) = A ′ · S (l) ·
e B · l (where A and B are constants, A ′ = 1 / A)

【0044】この式は、例えば、図15に示すように、
励磁・検出回路50と、渦流距離計の駆動・検出回路5
1、指数特性を持ったアンプ52、乗算器54及びリニ
アアンプ53とからなる補正回路とによって実現でき
る。図16に示すように、渦流距離計56を磁場発生装
置28の中心の磁極25cの前面に併設する。そして、
渦流距離計56及び駆動・検出回路51により対象面と
の距離lを検出する。その検出された距離信号58を指
数アンプ52にかけ指数eB・lを計算する。
This equation is, for example, as shown in FIG.
Excitation / detection circuit 50 and drive / detection circuit 5 for eddy current distance meter
1. A correction circuit including an amplifier 52 having exponential characteristics, a multiplier 54, and a linear amplifier 53 can be realized. As shown in FIG. 16, an eddy current distance meter 56 is provided in front of the magnetic pole 25c at the center of the magnetic field generator 28. And
The distance 1 to the target surface is detected by the eddy current distance meter 56 and the drive / detection circuit 51. The detected distance signal 58 is applied to an exponential amplifier 52 to calculate an exponent e B · l .

【0045】更に、乗算器54により、速度計の励磁・
検出回路50の出力の速度検出信号57と掛け合わせた
後、利得が可変のリニアアンプ53で定数倍する。これ
により距離が変化しても常に一定の速度感度で速度を計
測することができる。またここでは回路により補正式を
実現したが、速度計の出力及び渦流距離計の出力信号を
それぞれA/D変換し、その後ソフトウェア的に補正式
の計算を行うこともできる。
Further, the multiplier 54 excites the speedometer
After multiplying by the speed detection signal 57 output from the detection circuit 50, the gain is multiplied by a constant by the linear amplifier 53 having a variable gain. Thus, the speed can always be measured with a constant speed sensitivity even if the distance changes. Although the correction equation is realized by the circuit here, the output of the speedometer and the output signal of the eddy current distance meter may be A / D converted, and thereafter, the calculation of the correction equation may be performed by software.

【0046】なお、ここで指数関数の係数Bは磁場発生
装置の形状により異なるため、あらかじ図14のような
対象面との距離−速度感度曲線を計測して求めておく必
要がある。また比例定数Aすなわちリニアアンプ73の
ゲインは、例えば特開平5−60774号公報に記載さ
れている棒を浸漬する方法のような、他の方法で計測し
た速度信号を用いてあらかじめ調整しておけばよい。
Here, since the coefficient B of the exponential function varies depending on the shape of the magnetic field generator, it is necessary to measure the distance-speed sensitivity curve with respect to the target surface as shown in FIG. 14 in advance. The proportionality constant A, that is, the gain of the linear amplifier 73 can be adjusted in advance by using a speed signal measured by another method such as a method of dipping a rod described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-60774. Just fine.

【0047】[0047]

【実施例】【Example】

実施例1.図1は本発明の一実施例に係る速度測定装置
のセンサヘッドの外観を示す正面図、図16は渦流距離
計が取り付けられたセンサヘッドの外観を示す斜視図、
図9はセンサヘッドを空冷ボックス内に配置したときの
説明図、図12はこの実施例の速度測定装置の測定回路
の構成を示したブロック図である。ここで速度測定装置
としては、図1に示すような速度測定の基本となる磁場
発生装置28及び磁気センサ26a,26b、図16に
示すような測定対象面との距離が変化する場合のリフト
オフ補正に用いる渦流距離計56、図9に示すような高
温環境下で計測する際の空冷ボックス49、及び空冷シ
ャーシに供給する冷却空気を温度を制御する温度制御装
置301から構成されている。
Embodiment 1 FIG. FIG. 1 is a front view showing the appearance of a sensor head of a velocity measuring device according to one embodiment of the present invention. FIG. 16 is a perspective view showing the appearance of a sensor head to which an eddy current rangefinder is attached.
FIG. 9 is an explanatory diagram when a sensor head is arranged in an air-cooled box, and FIG. 12 is a block diagram showing a configuration of a measuring circuit of the speed measuring device of this embodiment. Here, as the velocity measuring device, the magnetic field generator 28 and the magnetic sensors 26a and 26b which are the basis of velocity measurement as shown in FIG. , An air-cooling box 49 for measurement in a high-temperature environment as shown in FIG. 9, and a temperature control device 301 for controlling the temperature of cooling air supplied to the air-cooled chassis.

【0048】この実施例の磁場発生装置28は磁性材を
用いた磁心型励磁コイルを有し、図1に示すように磁性
材からなるE型の磁心25と、巻線27a,27b,2
7cから構成されている。ここで、磁心としては通常の
環境下で速度を測定する際には、ある程度大きな磁場を
励磁できるものなら何でも良く、例えば3%珪素鋼板を
積層したものを用いることができる。しかし、高温の測
定環境下では、温度変化による磁心の熱変形を抑えるた
め、積層した磁心を用いるよりも、例えばフェライトコ
アのように一体型のコアを用いた方が良い。
The magnetic field generator 28 of this embodiment has a magnetic core type exciting coil using a magnetic material. As shown in FIG. 1, an E-shaped magnetic core 25 made of a magnetic material and windings 27a, 27b, 2
7c. Here, when measuring the velocity under a normal environment, any magnetic core can be used as long as it can excite a large magnetic field to some extent. For example, a magnetic core laminated with 3% silicon steel sheet can be used. However, in a high-temperature measurement environment, in order to suppress thermal deformation of the magnetic core due to a temperature change, it is better to use an integrated core such as a ferrite core than to use a laminated magnetic core.

【0049】また、磁気センサとしては、図1に示すよ
うに、磁場発生装置28の両端の磁極25a,25bの
内側に、磁心を用いた2つの磁気センサ26a,26b
を、導体面と垂直な方向の磁場の成分を検出するように
配置している。ここで、磁気センサは、温度ドリフトを
抑えるために磁場発生装置の両端の磁極に固定する。な
お、温度変化の小さい時には、磁気センサは固定せずと
も中心磁極を両端磁極との中心から、両端磁極の間にお
けばよい。また、ここでは磁気センサとしては、特開平
1−308982号公報に示したような磁心を応用した
磁気測定装置を用いた。センサヘッドのE型の磁心の両
端の脚には、図12のように熱電対315,316がつ
けられ、検出巻き線付近の温度を監視し、以下で述べる
温度ドリフト補正に用いられる。更に、リフトオフ補正
用として、図16に示すように渦流距離計56を磁場発
生装置28の中心の磁極25cの前面に配置する。ここ
では渦流距離計56として、特公昭62−30562号
公報に示したような差動帰還型渦流距離計を用いた。こ
れによれば、高精度の距離計測が、距離が大きくなって
も可能となる。
As shown in FIG. 1, two magnetic sensors 26a, 26b using a magnetic core are provided inside magnetic poles 25a, 25b at both ends of a magnetic field generator 28, as shown in FIG.
Are arranged to detect a component of a magnetic field in a direction perpendicular to the conductor surface. Here, the magnetic sensor is fixed to the magnetic poles at both ends of the magnetic field generator in order to suppress temperature drift. When the temperature change is small, the center magnetic pole may be located between the magnetic poles at both ends from the center of the magnetic poles at both ends without fixing the magnetic sensor. Here, as the magnetic sensor, a magnetic measuring device using a magnetic core as shown in JP-A-1-308982 was used. Thermocouples 315 and 316 are attached to the legs at both ends of the E-shaped magnetic core of the sensor head as shown in FIG. Further, an eddy current meter 56 is disposed in front of the magnetic pole 25c at the center of the magnetic field generator 28 as shown in FIG. Here, a differential feedback type eddy current distance meter as shown in Japanese Patent Publication No. Sho 62-30562 is used as the eddy current distance meter 56. According to this, high-precision distance measurement becomes possible even if the distance becomes large.

【0050】また、高温の環境下で速度を測定する際に
は、磁場発生装置、磁気センサ、渦流計測計を図9に示
すような空冷ボックス49中に配置し、センサヘッド2
00全体を均等に冷却する。この空冷ボックス49は、
セラミクス製の外箱と内箱とからなるセンサヘッド20
0は、図10(b)のように冷却シャーシの上蓋から部
材321によりつるされ、内箱の底面には接していな
い。これは連続鋳造プロセスにおいて溶鋼を鋳込む鋳型
内溶鋼流の表面の流速を測定する場合には、装置の下面
からの熱放射が支配的であり、外箱、内箱ともに底面の
温度が一番変化するので、内箱底面にセンサセッド20
0が接すると、接触面から熱がセンサヘッド200に直
接伝わるためである。外箱59aと内箱59bとの間に
は図9のように空間があり、冷却空気を片側から吹き込
み、反対側から出すことによって、外箱と内箱との間に
空気層をつくり、ここで外の環境の温度変化を吸収し、
内箱59bへ通らないようにする。
When measuring the speed in a high temperature environment, a magnetic field generator, a magnetic sensor, and an eddy current meter are arranged in an air-cooled box 49 as shown in FIG.
00 is cooled evenly. This air-cooled box 49
Sensor head 20 composed of an outer box and an inner box made of ceramics
10 is suspended from the upper lid of the cooling chassis by the member 321 as shown in FIG. 10B, and does not contact the bottom surface of the inner box. This is because when measuring the flow velocity on the surface of the molten steel flow in the mold that casts molten steel in the continuous casting process, heat radiation from the lower surface of the device is dominant, and the temperature of the bottom of both the outer box and the inner box is the highest. Because it changes, the sensor
This is because when 0 is in contact, heat is directly transmitted to the sensor head 200 from the contact surface. There is a space between the outer box 59a and the inner box 59b as shown in FIG. 9, and a cooling air is blown from one side and discharged from the other side to form an air layer between the outer box and the inner box. Absorb the temperature change of the outside environment with
Do not pass through the inner box 59b.

【0051】内箱59bには図9のように側面両側に、
空気吹き込み口55a,b,c,dがある。図9では正
面側の吹き込み口しか示していないが、実際には反対面
にも同様の位置にも4つの吹き込み口がある。各空気孔
はE型のセンサヘッドに対し、直接冷却空気が当たらな
いように配置されている。この吹き込み口から空気を内
箱内に吹き込み、センサヘッドの周囲に空気の流れをつ
くり、センサヘッドを冷却する。
In the inner box 59b, as shown in FIG.
There are air blowing ports 55a, b, c and d. Although FIG. 9 shows only the front side blow-out port, there are actually four blow-down ports on the opposite surface and at the same position. Each air hole is arranged so that cooling air does not directly hit the E-shaped sensor head. Air is blown into the inner box from the blowing port to create a flow of air around the sensor head, thereby cooling the sensor head.

【0052】また内箱外箱間及び内箱に吹き込む冷却空
気は、図12のように、まず温度制御装置301に通し
て、その温度を一定に制御する。温度制御装置として
は、例えば電気ヒーター306などを空気配管に施し、
冷却シャーシ49内の空気吹き込み口付近に付けた温度
計314の値を参照し、その値が設定値より低ければ、
ヒーターを動かし、高ければヒーターを止めるような制
御装置を用いれば実現できる。
The cooling air blown between the inner and outer boxes and into the inner box is first passed through a temperature control device 301 as shown in FIG. As a temperature control device, for example, an electric heater 306 or the like is applied to the air piping,
With reference to the value of the thermometer 314 attached near the air inlet in the cooling chassis 49, if the value is lower than the set value,
This can be achieved by using a control device that moves the heater and turns off the heater if it is expensive.

【0053】測定回路は図12のように、図31の1周
波数分の回路を用いる。これは、ここでは2周波数を用
いたドリフト較正を行なわないためである。この測定回
路は、励磁回路302、検出回路303、温度ドリフト
補正回路304及びリフトオフ補正回路97から構成さ
れる。まず、励磁回路302は、励磁巻線27a,27
b,27cに電流を流し、測定対象に磁場を励磁する。
これは発振器309と、定電流アンプ310からなる。
発振器により1〜1000Hzの正弦波を発生させ、定
電流アンプ310を介して励磁コイルに励磁電流を送
る。なお、励磁コイル27a,27b,27cには、そ
れぞれ隣り合う励磁同士が180°の位相差を持ち、各
瞬間の時間には隣あう磁極同士が反対向きとなるよう
に、励磁電流が流れるようになっている。ここで励磁周
波数としては、あまり高すぎると(1kHz程度以上)
測定対象に生じる渦電流が大きくなり、流速計としてよ
りも渦流距離計としての性質が強くなり、対象表面の波
立ちによるノイズが強くなる。また周波数があまり低す
ぎると(1Hz程度以下)、検出コイルに生じる起電力
が弱くなり検出感度が落ちる。よって励磁周波数として
はここでは14Hzとした。
As a measurement circuit, a circuit for one frequency shown in FIG. 31 is used as shown in FIG. This is because drift calibration using two frequencies is not performed here. This measurement circuit includes an excitation circuit 302, a detection circuit 303, a temperature drift correction circuit 304, and a lift-off correction circuit 97. First, the excitation circuit 302 includes the excitation windings 27a, 27
A current is passed through b and 27c to excite a magnetic field in the object to be measured.
It comprises an oscillator 309 and a constant current amplifier 310.
An oscillator generates a sine wave of 1 to 1000 Hz and sends an exciting current to an exciting coil via a constant current amplifier 310. The excitation coils 27a, 27b, and 27c are set so that the excitation currents flow so that the adjacent excitations have a phase difference of 180 ° and the magnetic poles adjacent to each other have the opposite direction at each moment. Has become. Here, if the excitation frequency is too high (about 1 kHz or more)
The eddy current generated in the measurement object increases, the property of the eddy current distance meter becomes stronger than that of the velocimeter, and the noise due to the waving of the surface of the object increases. On the other hand, if the frequency is too low (about 1 Hz or less), the electromotive force generated in the detection coil is weakened, and the detection sensitivity is reduced. Therefore, the excitation frequency was set to 14 Hz here.

【0054】また、磁気センサ26a,26bからの出
力信号は、検出回路303に入る。ここで、検出回路3
03の動作を説明する。磁気センサ26a,26bはそ
れぞれ反対向きの磁場成分を検出するように配置され、
直列に信号線を結線して、磁気センサの検出回路81に
つながれている。このように結線して1つの検出回路で
磁場を検出することにより、2点の磁場成分の差を直接
検出することができ、2点の位置で支配的な励磁磁場か
らの直接の磁場をキャンセルし、精度良く速度効果によ
る磁場歪みのみを検出することができる。
The output signals from the magnetic sensors 26a and 26b enter the detection circuit 303. Here, the detection circuit 3
03 will be described. The magnetic sensors 26a and 26b are arranged to detect magnetic field components in opposite directions, respectively.
The signal lines are connected in series and connected to the detection circuit 81 of the magnetic sensor. By connecting in this way and detecting the magnetic field with one detection circuit, the difference between the magnetic field components at the two points can be directly detected, and the direct magnetic field from the dominant excitation magnetic field at the positions of the two points is cancelled. However, only the magnetic field distortion due to the speed effect can be accurately detected.

【0055】これに対し、1対の磁気センサをそれぞれ
別々に検出回路につないで、一度磁場を検出して電圧信
号とした後に差をとると、2点の位置では励磁磁場から
の直接の磁場が大きく、それに比べ磁場歪みが小さいた
め、検出回路の精度が不十分だと、速度効果による磁場
歪み分を精度良く検出できない。また、ここでは特開平
1−308982号公報に示された過飽和型磁気センサ
を用いた場合の回路を示したが、この代わりに、単に磁
心に巻線を施しただけのピックアップコイルでもよく、
この場合には検出回路81は必要なく、巻線からの信号
を直接差分をとった後、位相検波器に入力すればよい。
On the other hand, when a pair of magnetic sensors are separately connected to a detection circuit, and a magnetic field is detected once to generate a voltage signal and the difference is obtained, a direct magnetic field from the excitation magnetic field is obtained at two positions. Since the magnetic field distortion is small and the magnetic field distortion is small, if the accuracy of the detection circuit is insufficient, the magnetic field distortion due to the speed effect cannot be accurately detected. Although a circuit using a supersaturated magnetic sensor disclosed in JP-A-1-308982 is shown here, a pickup coil in which a winding is simply applied to a magnetic core may be used instead.
In this case, the detection circuit 81 is not necessary, and the signal from the winding may be directly obtained as a difference and then input to the phase detector.

【0056】また、装置製造上の精度が不十分で、2つ
の磁気センサ位置での励磁磁場の対称性が悪く、単に差
分をとっただけでは励磁磁場をキャンセルできない時に
は、磁気センサの後にブリッジ回路をいれて差分をとっ
てもよい。更に、磁気センサの検出回路81の出力信号
は、励磁周波数を中心周波数に持つバンドパスフィルタ
ー312を通して、不要なノイズ信号を除去し、同期検
波器311(若しくは位相検波器)によって、励磁電流
と同相の成分が検波される(ここでは低周波なので同相
で良い)。この検波後の信号の大きさが、流速に対応し
た磁場歪み信号となる。
When the accuracy in manufacturing the device is insufficient, the symmetry of the exciting magnetic field at the two magnetic sensor positions is poor, and the exciting magnetic field cannot be canceled by simply taking the difference, a bridge circuit is provided after the magnetic sensor. And the difference may be taken. Further, the output signal of the detection circuit 81 of the magnetic sensor passes through a band-pass filter 312 having the excitation frequency as a center frequency to remove an unnecessary noise signal, and the synchronous detector 311 (or a phase detector) outputs the same signal as the excitation current. Is detected (in this case, the phase is low, so the phase may be the same). The magnitude of the signal after the detection is a magnetic field distortion signal corresponding to the flow velocity.

【0057】更に、この磁場歪み信号は、温度ドリフト
補正回路304により温度ドリフト分が除外される。温
度ドリフト補正回路304では、E型の磁場発生装置2
8の両端にとりつけた熱電対315,316の出力の差
分をとり、磁場発生装置の両端の検出巻き線付近の温度
差信号を出し、適当な倍率に設定したアンプ313を通
して、温度ドリフト分を含んだ磁場歪み信号から減算す
る。ここでアンプの倍率、すなわち補正係数は、磁場発
生装置と冷却シャーシを含んだ全体の装置について、オ
フラインにて加熱テストを行って決定する。その後、温
度ドリフトを除外した磁場歪み信号は、渦流距離計56
からの対象面との距離信号と共に、リフトオフ補正回路
97によりリフトオフ補正される。リフトオフ補正回路
97の中で、渦流距離計の出力信号は、距離計の駆動・
検出回路85により距離信号に変換された後、指数特性
アンプ86を通して、温度ドリフトを除外した磁場歪み
信号と除算器87により掛け合わされ、利得が可変のリ
ニアアンプ88を通して、最終的な速度出力信号とな
る。ここで指数特性アンプは、例えば、折れ線回路によ
り組み立てることができる。また上述のように、指数関
数の係数は対象面との距離−速度感度曲線をあらかじめ
計測して求めておき、また、リニアアンプ88のゲイン
は、他の方法で計測した速度信号を用いてあらかじめ調
整しておくようにする。
Further, the temperature drift correction circuit 304 removes a temperature drift component from the magnetic field distortion signal. In the temperature drift correction circuit 304, the E-type magnetic field generator 2
8, the difference between the outputs of the thermocouples 315 and 316 attached to both ends of the magnetic field generator, a temperature difference signal near the detection windings at both ends of the magnetic field generator is output, and the temperature drift is included through an amplifier 313 set to an appropriate magnification. Subtract from the magnetic field distortion signal. Here, the magnification of the amplifier, that is, the correction coefficient, is determined by performing a heating test offline for the entire apparatus including the magnetic field generator and the cooling chassis. Thereafter, the magnetic field distortion signal excluding the temperature drift is supplied to the eddy current meter 56.
A lift-off correction is performed by a lift-off correction circuit 97 together with a distance signal from the target to the target surface. In the lift-off correction circuit 97, the output signal of the eddy current range finder is
After being converted into a distance signal by the detection circuit 85, the signal is multiplied by a divider 87 with a magnetic field distortion signal excluding temperature drift through an exponential characteristic amplifier 86, and a final speed output signal is obtained through a linear amplifier 88 having a variable gain. Become. Here, the exponential characteristic amplifier can be assembled, for example, by a broken line circuit. Further, as described above, the coefficient of the exponential function is obtained by previously measuring the distance-speed sensitivity curve with respect to the target surface, and the gain of the linear amplifier 88 is calculated in advance using the speed signal measured by another method. Make adjustments.

【0058】次に、この実施例の測定結果例を図17、
図18、図19、図20及び図21により説明する。図
17はこの実施例の速度測定装置により低融点合金金属
の流速を測定した出力例を示す図である。図17の
(a)は測定対象の速度を他の方法により検出した値で
あり、図17の(b)はこの実施例の速度測定装置によ
り検出した速度信号である。これは温度ドリフト補正、
リフトオフ補正前の生の速度効果による磁場歪み信号で
ある。図17の(b)に示すように室温の環境下で、対
象面との距離が大きく変化しなければ、特に何の補正も
なく測定対象の速度に追従した信号が得ることができ
る。
Next, an example of the measurement result of this embodiment is shown in FIG.
This will be described with reference to FIGS. 18, 19, 20, and 21. FIG. 17 is a diagram showing an output example in which the velocity of the low melting point alloy metal is measured by the velocity measuring device of this embodiment. FIG. 17A shows a value obtained by detecting the speed of the object to be measured by another method, and FIG. 17B shows a speed signal detected by the speed measuring device of this embodiment. This is temperature drift correction,
This is a magnetic field distortion signal due to a raw speed effect before the lift-off correction. As shown in FIG. 17B, in a room temperature environment, if the distance from the target surface does not change significantly, a signal that follows the speed of the measurement target can be obtained without any particular correction.

【0059】図18に空冷シャーシの構造の違いによ
る、磁場発生装置の温度変化の比較を示す。図18
(a),(b),(c)は先の図9の空冷シャーシによ
る結果、図18(d),(e)は図11(a)のように
単純にシャーシ両側面から空気を吹き込むのみのタイプ
による結果である。ここは、空冷シャーシの底面から熱
を加え装置全体の温度を上昇させている。なお、図18
(a),(b),(c)ではセンサヘッドは内箱底から
離れており、図18(d),(e)では接している。ま
た図18(a),(b),(c)は2重の空冷ボック
ス、図18(d),(e)は1重の空冷ボックスによる
結果である。なお、図18(a)は空冷シャーシの外箱
外壁面の温度、図18(b)は空冷シャーシの内箱外壁
面の温度、図18(c)は磁場発生装置の温度で、40
2は中心脚の温度、403は磁場発生装置の片側端の脚
の温度である。また、図18(d)は空冷シャーシの外
壁面の温度、図18(e)は磁場発生装置の温度で、4
04は中心脚の温度、405は磁場発生装置の片側端の
脚の温度である。
FIG. 18 shows a comparison of the temperature change of the magnetic field generator due to the difference in the structure of the air-cooled chassis. FIG.
(A), (b), and (c) show the results of the air-cooled chassis of FIG. 9 described above, and FIGS. 18 (d) and (e) show that air is simply blown from both sides of the chassis as shown in FIG. 11 (a). The result depends on the type. Here, heat is applied from the bottom of the air-cooled chassis to raise the temperature of the entire apparatus. Note that FIG.
In (a), (b), and (c), the sensor head is separated from the bottom of the inner box, and is in contact with each other in FIGS. 18 (a), (b) and (c) show the results with a double air-cooled box, and FIGS. 18 (d) and (e) show the results with a single air-cooled box. 18A shows the temperature of the outer wall surface of the outer case of the air-cooled chassis, FIG. 18B shows the temperature of the outer wall surface of the inner case of the air-cooled chassis, and FIG. 18C shows the temperature of the magnetic field generator.
2 is the temperature of the center leg, and 403 is the temperature of the leg at one end of the magnetic field generator. FIG. 18D shows the temperature of the outer wall surface of the air-cooled chassis, and FIG.
04 is the temperature of the center leg, and 405 is the temperature of the leg at one end of the magnetic field generator.

【0060】ここで図18(a),(b),(c)で内
箱に吹き込む冷却空気流量と、図18(d),(e)で
シャーシ内に吹き込む冷却空気流量とは、同じにしてい
る。図18(b)から分かるように、冷却シャーシの底
面及び側壁を二重とし、その二重の壁の間に冷却空気を
流し込むような構造にすることによって、内箱の壁の温
度上昇を抑えられ、シャーシ内のセンサヘッドへ伝わる
熱量を減らすことができる。
Here, the flow rate of the cooling air blown into the inner box in FIGS. 18 (a), (b) and (c) is the same as the flow rate of the cooling air blown into the chassis in FIGS. 18 (d) and (e). ing. As can be seen from FIG. 18 (b), the bottom surface and the side wall of the cooling chassis are doubled, and the structure in which the cooling air flows between the double walls suppresses a rise in the temperature of the wall of the inner box. Thus, the amount of heat transmitted to the sensor head in the chassis can be reduced.

【0061】また図18(e)から分かるように、冷却
空気をセンサヘッドに直接当てた場合、空気を当てたE
型磁心の両端の温度は、温度上昇の傾きが抑えられ、温
度が変化している間、当たっていない中心の温度より低
くなる。それに対し、冷却用の空気をセンサヘッドに直
接あてずに、シャーシ内を対流させることで、図18
(c)のようにE型磁心の両端の温度と、中心の脚の温
度上昇の傾きは近くなる。よって温度が変化している間
の温度差も小さくなり、センサヘッドの温度をより均一
に保てることが分かる。
As can be seen from FIG. 18 (e), when cooling air is directly applied to the sensor head, E
The temperature at both ends of the mold core is suppressed from rising at a lower temperature, and becomes lower than the temperature at the center where the temperature is not applied while the temperature is changing. On the other hand, by convection inside the chassis without directly applying cooling air to the sensor head, FIG.
As shown in (c), the temperature at both ends of the E-shaped core and the inclination of the temperature rise at the center leg are close. Therefore, it can be seen that the temperature difference during the temperature change is small, and the temperature of the sensor head can be kept more uniform.

【0062】次に冷却空気の温度が変化したときの、流
速測定装置の出力信号の様子を図19(a),(b)に
示す。ここでは流速測定装置の下には何もなく、単に冷
却空気の温度が変化した際の、信号の変化のみを表して
いる。図19(a)が冷却空気の温度、(b)が流速測
定装置の温度ドリフト補正前の出力信号である。このよ
うに冷却空気の温度変化により、流速信号が大きく変化
することがわかる。これに対し、図19(c),(d)
は冷却空気の温度制御を施した後の出力信号である。こ
こでも、図19(c)が冷却空気の温度、(d)が流速
測定装置の温度ドリフト補正前の出力信号である。この
ように冷却空気の温度を一定に保てば、流速信号は安定
することがわかる。
FIGS. 19A and 19B show output signals of the flow velocity measuring device when the temperature of the cooling air changes. Here, there is nothing below the flow rate measuring device, and only a change in the signal when the temperature of the cooling air changes is shown. FIG. 19A shows the temperature of the cooling air, and FIG. 19B shows the output signal of the flow velocity measuring device before the temperature drift correction. Thus, it can be seen that the flow velocity signal greatly changes due to the temperature change of the cooling air. On the other hand, FIGS. 19 (c) and (d)
Is an output signal after the cooling air temperature is controlled. Here, FIG. 19C shows the temperature of the cooling air, and FIG. 19D shows the output signal of the flow velocity measuring device before the temperature drift correction. It can be seen that the flow velocity signal becomes stable if the temperature of the cooling air is kept constant.

【0063】次に高温の環境下での測定結果例を示す。
図20は高温の溶鋼の流速を、本測定装置により計測し
た例である。ここでは本測定装置の下に溶鋼を流すた
め、装置下からの熱放射を受けて周囲温度が大きく変化
する。図20(a)が測定対象の流速をその流れた重量
と流れの断面積とから算出した値である。また、図20
(b)が本流速測定装置により検出した温度ドリフト補
正前の磁場歪み信号である。図20(c)は磁場発生装
置の両端の2つの脚の温度で、図20(d)は2つの脚
の温度差である。図20(e)は温度ドリフト補正後の
流速測定信号である。このように先に述べた温度ドリフ
ト補正方法により、周囲の温度変化による温度ドリフト
の影響を低減し、溶鋼のような高温の液体金属に対し、
環境の温度変化の元でも安定して流速を計測できること
が分かる。
Next, an example of a measurement result under a high temperature environment will be described.
FIG. 20 is an example in which the flow rate of high-temperature molten steel is measured by the present measuring device. Here, since molten steel flows under the measuring apparatus, the ambient temperature changes greatly due to heat radiation from under the measuring apparatus. FIG. 20A shows a value obtained by calculating the flow velocity of the measurement target from the weight of the flow and the cross-sectional area of the flow. FIG.
(B) is a magnetic field distortion signal before temperature drift correction detected by the present flow velocity measuring device. FIG. 20C shows the temperature of the two legs at both ends of the magnetic field generator, and FIG. 20D shows the temperature difference between the two legs. FIG. 20E shows the flow velocity measurement signal after the temperature drift correction. In this way, the temperature drift correction method described above reduces the effect of temperature drift due to changes in ambient temperature, and for high-temperature liquid metals such as molten steel,
It can be seen that the flow velocity can be measured stably even under a temperature change of the environment.

【0064】さらに図21では冷却空気の温度設定値を
60℃に設定した場合の同様の測定結果を示す。ここ
で、図21(a)は測定対象の流速、図21(b)は磁
場発生装置の両端の2つの脚の温度、図21(c)が本
流速測定装置により検出した温度ドリフト補正前の磁場
歪み信号である。このように当初から冷却シャーシ内の
温度を高く設定することによって、センサヘッドの温度
が不均一となるのを抑えることができ、補正をしなくと
も、温度ドリフトも大きく減少することが分かる。
FIG. 21 shows a similar measurement result when the temperature setting value of the cooling air is set to 60 ° C. Here, FIG. 21 (a) is the flow velocity of the measurement target, FIG. 21 (b) is the temperature of the two legs at both ends of the magnetic field generator, and FIG. 21 (c) is before the temperature drift correction detected by the present flow velocity measurement apparatus. This is a magnetic field distortion signal. Thus, by setting the temperature inside the cooling chassis high from the beginning, it can be seen that the temperature of the sensor head becomes non-uniform, and the temperature drift is greatly reduced without any correction.

【0065】次に、対象面との距離が変動する場合につ
いて説明する。図22は対象面との距離が変動する場合
の測定結果例を示す図である。図22の(a)は渦流距
離計により計測した距離信号、図22の(b)はリフト
オフ補正前の速度計の出力信号である。図23の(b)
の信号を図23の(a)の信号により図20の補正回路
97で補正した結果が図23の(c)に示す信号であ
る。このようなリフトオフ補正方式により対象面との距
離が変化しても、安定して速度を計測することができ
る。
Next, the case where the distance to the target surface fluctuates will be described. FIG. 22 is a diagram illustrating an example of a measurement result when the distance to the target surface changes. FIG. 22A shows a distance signal measured by the eddy current rangefinder, and FIG. 22B shows an output signal of the speedometer before lift-off correction. FIG. 23 (b)
23 is corrected by the correction circuit 97 shown in FIG. 20 using the signal shown in FIG. 23A, and the result shown in FIG. 23C is obtained. With such a lift-off correction method, the speed can be measured stably even if the distance to the target surface changes.

【0066】図23は本実施例の流速測定装置を連続鋳
造ラインに適用した第1の例を示す。タンディッシュ1
02の下面より空却ボックス(図示せず)に入れた本実
施例のセンサヘッド200を吊り下げ、湯面上に配置す
る。これにより鋳型104内の溶鋼の流速105を監視
し、流速を制御して流れを安定化させ、連続鋳造中の表
面流の変動による品質欠陥の発生を未然に防ぐことがで
きる。また、このセンサヘッドを2つ、長辺方向に、ノ
ズルを中心として対称の位置に配置すれば、表面流れの
左右非対称性を監視できる。
FIG. 23 shows a first example in which the flow velocity measuring device of this embodiment is applied to a continuous casting line. Tundish 1
The sensor head 200 of the present embodiment, which is put in an empty box (not shown) from the lower surface of 02, is hung and placed on the molten metal surface. Thus, the flow rate 105 of the molten steel in the mold 104 is monitored, the flow rate is controlled to stabilize the flow, and the occurrence of quality defects due to the fluctuation of the surface flow during continuous casting can be prevented. In addition, by arranging two of these sensor heads in the long side direction at symmetrical positions around the nozzle, the left-right asymmetry of the surface flow can be monitored.

【0067】また、図24は、本実施例の流速測定装置
を連続鋳造ラインに適用した第2の例である。ここで
は、溶鋼に対し水冷鋳型206を挟んで、長辺側215
のモールド中に、湯面直下の高さ付近で、ノズル213
と鋳型短辺214との間に本実施例のセンサヘッド20
0を設置する。センサヘッド200の向きは、図24の
ように2つの検出巻線(図示せず)が湯面に対し平行に
並ぶようにする。このように配置すれば、モールド表面
の流速209を測定できる。また、図24のようにセン
サヘッド200を2つ、長辺215方向にノズルを中心
として左右対称の位置に配置すれば、表面流れの左右非
対称性を監視できる。この他にも、センサを設置する位
置や、向きを変えれば、表面流速のみでなく、モールド
中の様々な流速を、測定することができる。
FIG. 24 shows a second example in which the flow velocity measuring device of this embodiment is applied to a continuous casting line. Here, the long side 215 of the molten steel is sandwiched by the water-cooled mold 206.
During the molding of the nozzle, the nozzle 213
The sensor head 20 of the present embodiment between
Set 0. The orientation of the sensor head 200 is such that two detection windings (not shown) are arranged in parallel to the molten metal surface as shown in FIG. With this arrangement, the flow velocity 209 on the mold surface can be measured. Further, as shown in FIG. 24, by arranging two sensor heads 200 symmetrically around the nozzle in the long side 215 direction, the left-right asymmetry of the surface flow can be monitored. In addition to this, if the position and the direction of the sensor are changed, not only the surface flow velocity but also various flow rates in the mold can be measured.

【0068】例えば、図25に示されるように、センサ
ヘッド200を、ノズル213の吐出口近辺の高さで、
ノズルと鋳型短辺214との間に、2つの検出巻線がノ
ズル213からの吐出流と平行に並ぶように設置すれば
(ノズルの吐出口の角度から推定できる)、ノズル21
3からの吐出流速212を計測できる。更に、ノズル2
13を挟んで左右対称に、センサヘッド200を2つ配
置すれば、ノズル吐出流の左右の不均衡を監視でき、溶
鋼表面で左右の流速バランスを推定できる。
For example, as shown in FIG. 25, the sensor head 200 is
If two detection windings are arranged between the nozzle and the mold short side 214 so as to be arranged in parallel with the discharge flow from the nozzle 213 (can be estimated from the angle of the discharge port of the nozzle), the nozzle 21
3 can be measured. Further, nozzle 2
By arranging two sensor heads 200 symmetrically with respect to 13, the imbalance between the left and right of the nozzle discharge flow can be monitored, and the right and left flow velocity balance can be estimated on the surface of the molten steel.

【0069】また、図26に示されるように、センサヘ
ッド200を鋳型206内の下側の位置で、ノズル21
3と鋳型短辺214との間に、2つの検出巻線がノズル
213から吐出し下降する流れと平行に並ぶように設置
すれば、下降流211を計測することもできる。下降流
が強すぎれば、溶鋼中に含まれる介在物が浮上できず
に、溶鋼層のより深い位置まで運ばれ、そのまま鋳片に
補足されて、成品欠陥となってしまう。そこでこの下降
流が監視できれば、欠陥の発生を予測でき、防止措置を
講じることができる。
Further, as shown in FIG. 26, the sensor head 200
If the two detection windings are arranged in parallel with the flow descending from the nozzle 213 between the nozzle 3 and the short side 214 of the mold, the descending flow 211 can be measured. If the descending flow is too strong, inclusions contained in the molten steel cannot be lifted, but are carried to a deeper position in the molten steel layer, and are directly captured by the slab, resulting in a product defect. Therefore, if this descending flow can be monitored, the occurrence of a defect can be predicted and preventive measures can be taken.

【0070】このようにモールド中にセンサヘッド20
0を設置すれば、モールドは水冷されているので、セン
サヘッド200を特に空冷シャーシに入れて、冷却する
必要がなくなる。但し、この場合には、厚さ50mm程
度の銅製の鋳型を挟んで励磁するので、励磁周波数を低
くとる必要がある。
As described above, the sensor head 20 is
If 0 is set, since the mold is water-cooled, there is no need to cool the sensor head 200 particularly by placing it in an air-cooled chassis. However, in this case, since the excitation is performed with a copper mold having a thickness of about 50 mm interposed, the excitation frequency needs to be set low.

【0071】また、図27は本実施例の流速測定装置を
連続鋳造ラインに適用した第3の例である。ここでは、
長辺側のモールドの直下にセンサヘッド200を設置す
る。センサヘッド200の向きは、図27に示されるよ
うに、2つの検出巻線が鋳片の引き抜き方向と平行に並
ぶようにする。このように設置すれば、溶鋼の下降流2
11の流速の計測が可能となる。先に述べた第2の例で
も、下降流は計測できるが、先の場合は銅製鋳型を挟ん
でいるので、磁場を励磁するには、周波数をかなり低く
とらねばならず、検出巻線の起電力が低くなってしま
う。この例のように配置すれば、センサヘッド200と
溶鋼流との間には、凝固シェルがあるのみで、一般に溶
鋼の連続鋳造の場合には、凝固シェルの導電率は銅の1
/80とかなり小さく、また、厚みは30〜40mm程
度と銅製鋳型より薄いため、周波数は第2の例より高く
てもかまわず、検出巻線の起電力が比較的高くでき検出
精度が良くなる。なおこの場合は、センサヘッド200
と溶鋼流との間のシェルも、下方向に引き抜かれ、速度
を持っており、センサヘッド200の出力はこの速度と
溶鋼下降流の和を検出する。しかし、シェルの速度は数
m/minと非常に遅いため、下降流流速に大きな影響
はない。
FIG. 27 shows a third example in which the flow velocity measuring device of this embodiment is applied to a continuous casting line. here,
The sensor head 200 is installed immediately below the long side mold. As shown in FIG. 27, the orientation of the sensor head 200 is set so that the two detection windings are arranged in parallel to the direction in which the slab is pulled out. If installed in this way, the downward flow of molten steel 2
Measurement of the flow velocity of No. 11 becomes possible. In the second example described above, the descending flow can be measured, but in the former case, since the copper mold is interposed, in order to excite the magnetic field, the frequency must be set at a considerably low frequency, and the start of the detection winding is generated. The power will be low. With this arrangement, there is only a solidified shell between the sensor head 200 and the molten steel flow. In the case of continuous casting of molten steel, in general, the conductivity of the solidified shell is 1% of copper.
/ 80, which is quite small, and the thickness is about 30 to 40 mm, which is thinner than that of the copper mold. Therefore, the frequency may be higher than that of the second example, and the electromotive force of the detection winding is relatively high, and the detection accuracy is improved. . In this case, the sensor head 200
The shell between the steel flow and the molten steel flow is also drawn downward and has a velocity, and the output of the sensor head 200 detects the sum of this velocity and the molten steel downward flow. However, since the speed of the shell is as low as several m / min, there is no significant influence on the downflow velocity.

【0072】実施例2.図31はこの実施例の速度測定
装置の測定回路の構成を示したブロック図である。本実
施例においても実施例1と同様に、図16の様に渦流距
離計56、図9の様に空冷ボックス49を用いる。ここ
で速度測定装置としては、実施例1と同様に、図28に
示すような速度測定の基本となる磁場発生装置28及び
磁気センサ26a,26b、図16に示すような測定対
象面との距離が変化する場合のリフトオフ補正に用いる
渦流距離計56、図9に示すような高温環境下で計測す
る際の空冷ボックス49から構成されており、磁場発生
装置28と測定対象面29との間に、シールド板30が
設けられている。
Embodiment 2 FIG. FIG. 31 is a block diagram showing a configuration of a measuring circuit of the speed measuring device of this embodiment. In the present embodiment, similarly to the first embodiment, an eddy current meter 56 is used as shown in FIG. 16, and an air-cooled box 49 is used as shown in FIG. Here, as in the case of the first embodiment, the velocity measuring device includes a magnetic field generator 28 and magnetic sensors 26a and 26b which are the basis of the velocity measurement as shown in FIG. And an air-cooled box 49 for measurement in a high-temperature environment as shown in FIG. 9 between the magnetic field generator 28 and the measurement target surface 29. , A shield plate 30 is provided.

【0073】この実施例の磁場発生装置28も磁性材を
用いた磁心型励磁コイルを有し、図1に示すように磁性
材からなるE型の磁心25と、巻線27a,27b,2
7cから構成されている。ここで、磁心としては通常の
環境下で速度を測定する際には、ある程度大きな磁場を
励磁できるものなら何でも良く、例えば3%珪素鋼板を
積層したものを用いることができる。しかし、高温の測
定環境下では、温度変化による磁心の熱変形を抑えるた
め、積層した磁心を用いるよりも、例えばフェライトコ
アのように一体型のコアを用いた方が良い。
The magnetic field generator 28 of this embodiment also has a magnetic core type exciting coil using a magnetic material. As shown in FIG. 1, an E-shaped magnetic core 25 made of a magnetic material and windings 27a, 27b, 2
7c. Here, when measuring the velocity under a normal environment, any magnetic core can be used as long as it can excite a large magnetic field to some extent. For example, a magnetic core laminated with 3% silicon steel sheet can be used. However, in a high-temperature measurement environment, in order to suppress thermal deformation of the magnetic core due to a temperature change, it is better to use an integrated core such as a ferrite core than to use a laminated magnetic core.

【0074】また、磁気センサとしては、図28に示す
ように、磁場発生装置28の両端の磁極25a,25b
の内側に、磁心を用いた2つの磁気センサ26a,26
bを、導体面と垂直な方向の磁場の成分を検出するよう
に配置している。ここで、磁気センサは、温度ドリフト
を抑えるために磁場発生装置の両端の磁極に固定する。
また、ここでは磁気センサとしては、特開平1−308
982号公報に示したような磁心を応用した磁気測定装
置を用い、シールド板30としては、ここでは銅板を5
mm分積層したものを用いた。なお、シールド板30は
導電性で非磁性のシールド板であればどのような材質の
ものであってもよい。
As shown in FIG. 28, the magnetic poles 25a and 25b at both ends of the magnetic field generator 28
Inside, two magnetic sensors 26a, 26 using a magnetic core
b is arranged to detect a component of a magnetic field in a direction perpendicular to the conductor surface. Here, the magnetic sensor is fixed to the magnetic poles at both ends of the magnetic field generator in order to suppress temperature drift.
Further, here, as the magnetic sensor, Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-308
No. 982, a magnetic measuring apparatus using a magnetic core is used, and a copper plate 5
What was laminated by mm was used. The shield plate 30 may be made of any material as long as it is a conductive and non-magnetic shield plate.

【0075】更に、リフトオフ補正用として、図16に
示すように渦流距離計56を磁場発生装置28の中心の
磁極25cの前面に配置する。ここでは渦流距離計56
として、特公昭62−30562号公報に示したような
差動帰還型渦流距離計を用いた。また、高温の環境下で
速度を測定する際には、磁場発生装置、磁気センサ、渦
流計測計を図9に示すような空冷ボックス49中に配置
し、センサヘッド200を均等に冷却する。
Further, as shown in FIG. 16, an eddy current rangefinder 56 is arranged in front of the magnetic pole 25c at the center of the magnetic field generator 28 for lift-off correction. Here, the eddy current distance meter 56
A differential feedback type eddy current distance meter as shown in Japanese Patent Publication No. Sho 62-30562 was used. When measuring the speed in a high-temperature environment, a magnetic field generator, a magnetic sensor, and an eddy current meter are arranged in an air-cooled box 49 as shown in FIG. 9 to cool the sensor head 200 evenly.

【0076】また、測定回路は図31に示すように、励
磁回路94、検出回路96、温度ドリフト補正回路95
及びリフトオフ補正回路97から構成されている。次に
この実施例の測定回路の動作について説明する。まず、
励磁回路94は、磁場発生装置28に電流を流し、測定
対象に磁場を励磁するものであり、これは1〜1000
Hzの低周波f1 の発振器77と1〜1000Hzの範
囲で低周波f1 より高い高周波f2 の発振器78、加算
器79、定電流アンプ80から構成されている。2つの
周波数を用いているのは後述する温度ドリフト補正のた
めである。励磁回路94の動作は、まず、発振器77,
78により2つの周波数の正弦波を発生させ、加算器7
9により2つの波形を重畳させ、定電流アンプ80を介
して励磁コイルに送る。なお、励磁コイル27a,27
b,27cには、それぞれ隣り合う励磁同士が180°
の位相差を持ち、各瞬間の時間には隣あう磁極同士が反
対向きとなるように、励磁電流が流れるようになってい
る。
As shown in FIG. 31, the measurement circuit includes an excitation circuit 94, a detection circuit 96, and a temperature drift correction circuit 95.
And a lift-off correction circuit 97. Next, the operation of the measurement circuit of this embodiment will be described. First,
The excitation circuit 94 supplies a current to the magnetic field generator 28 and excites a magnetic field to the object to be measured.
Hz low frequency f 1 of the oscillator 77 and the high frequency f 2 of the oscillator 78 from the low frequency f 1 in the range of 1~1000Hz, adder 79, and a constant current amplifier 80. The two frequencies are used for temperature drift correction described later. The operation of the excitation circuit 94 firstly includes the oscillator 77,
At 78, a sine wave of two frequencies is generated,
9, the two waveforms are superimposed and sent to the exciting coil via the constant current amplifier 80. The excitation coils 27a, 27
b, 27c are 180 ° adjacent to each other
Excitation current flows such that adjacent magnetic poles have opposite directions at the time of each instant.

【0077】また、磁気センサ26a,26bからの出
力信号は、検出回路96に入る。ここで、検出回路96
の動作を説明する。磁気センサ26a,26bはそれぞ
れ反対向きの磁場成分を検出するように配置され、直列
に信号線を結線して、磁気センサの検出回路81につな
がれている。このように結線して1つの検出回路で磁場
を検出することにより、2点の磁場成分の差を直接検出
することができ、2点の位置で支配的な励磁磁場からの
直接の磁場をキャンセルし、精度良く速度効果による磁
場歪みのみを検出することができる。更に、磁気センサ
の検出回路81の出力信号は、2つに分けられ、まず励
磁周波数の低周波のf1 、高周波のf2 それぞれに対応
した中心周波数のバンドパスフィルター75,76に通
した後、2つの同期検波器83,84(又は位相検波
器)によって、それぞれ低周波のf1 、高周波のf2
対応した励磁電流と特定の位相の成分を検波する。そし
て、この検波後の信号の大きさが、それぞれの周波数に
おける速度に対応した磁場歪み信号となる。
The output signals from the magnetic sensors 26a and 26b enter the detection circuit 96. Here, the detection circuit 96
Will be described. The magnetic sensors 26a and 26b are arranged so as to detect magnetic field components in opposite directions, and are connected to a detection circuit 81 of the magnetic sensor by connecting signal lines in series. By connecting in this way and detecting the magnetic field with one detection circuit, the difference between the magnetic field components at the two points can be directly detected, and the direct magnetic field from the dominant excitation magnetic field at the positions of the two points is cancelled. However, only the magnetic field distortion due to the speed effect can be accurately detected. Further, the output signal of the detection circuit 81 of the magnetic sensor is divided into two, and first passes through band-pass filters 75 and 76 having center frequencies corresponding to the low frequency f 1 and the high frequency f 2 of the excitation frequency. The two synchronous detectors 83 and 84 (or phase detectors) detect the exciting current and the specific phase component corresponding to low frequency f 1 and high frequency f 2 , respectively. Then, the magnitude of the signal after the detection becomes a magnetic field distortion signal corresponding to the speed at each frequency.

【0078】更に、その磁場歪み信号は、温度ドリフト
補正回路95において、検波した2つの周波数成分同士
の差を取り、温度ドリフトが除外される。その後、温度
ドリフトを除外した磁場歪み信号は、渦流距離計56か
らの対象面との距離信号と共に、リフトオフ補正回路9
7によりリフトオフ補正される。リフトオフ補正回路9
7の中で、渦流距離計の出力信号は、距離計の駆動・検
出回路85により距離信号に変換された後、指数特性ア
ンプ86を通して、温度ドリフトを除外した磁場歪み信
号と除算器87により掛け合わされ、利得が可変のリニ
アアンプ88を通して、最終的な速度出力信号となる。
Further, in the temperature drift correction circuit 95, the difference between the two detected frequency components is obtained from the magnetic field distortion signal, and the temperature drift is excluded. Thereafter, the magnetic field distortion signal excluding the temperature drift is supplied to the lift-off correction circuit 9 together with the distance signal from the eddy current rangefinder 56 to the target surface.
7, the lift-off correction is performed. Lift-off correction circuit 9
In FIG. 7, the output signal of the eddy current rangefinder is converted into a distance signal by the drive / detection circuit 85 of the rangefinder and then multiplied by the divider 87 with the magnetic field distortion signal excluding the temperature drift through the exponential characteristic amplifier 86. Then, the final speed output signal is passed through a linear amplifier 88 having a variable gain.

【0079】次に、この実施例の測定結果例を図32に
より説明する。図32はこの実施例の速度測定装置によ
り高温の溶鋼の流速を計測した測定結果を示す図であ
る。ここでは、測定装置の下に溶鋼を流すため、装置下
からの熱放射を受けて装置温度が大きく変化し、温度ド
リフトが生じる。
Next, an example of the measurement result of this embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 32 is a diagram showing measurement results obtained by measuring the flow velocity of high-temperature molten steel by the velocity measuring device of this embodiment. Here, since molten steel flows under the measuring device, the temperature of the device greatly changes due to heat radiation from below the device, and a temperature drift occurs.

【0080】図32の(a)は測定対象の流速をその流
れた重量と流れの断面積とから算出した値である。ま
た、図32の(b)は磁場発生装置の両端の磁極の温度
を熱電対により測定した結果(100,101)、図3
2の(c)は速度測定装置により検出した低周波に対す
る温度ドリフト補正前の磁場歪み信号、図32の(d)
は高周波に対する磁場歪み信号である。図32に示すよ
うに、磁場発生装置全体を空冷ボックスにより均等に冷
却し、磁気センサを磁場発生装置の鉄心に固定しても、
まだ鉄心の温度変化による温度ドリフトが残っており、
また、低周波に対する温度ドリフトと、高周波に対する
温度ドリフトとは等しく、低周波に対する速度信号は、
高周波に対する速度信号よりも大きいことがわかる。そ
こで、高周波の信号から低周波の信号を引いて温度ドリ
フトを補正すると、図32の(e)に示すような信号が
得られる。このような温度ドリフト補正方式により、温
度ドリフトを除外し、溶鋼のような高温の液体金属に対
し、環境の温度変化のもとでも安定して流速を計測する
ことができる。
FIG. 32A shows a value obtained by calculating the flow velocity of the object to be measured from the weight of the flow and the cross-sectional area of the flow. FIG. 32 (b) shows the results of measuring the temperatures of the magnetic poles at both ends of the magnetic field generator with a thermocouple (100, 101), and FIG.
(C) of FIG. 32 is a magnetic field distortion signal before temperature drift correction for a low frequency detected by the velocity measuring device, and (d) of FIG.
Is a magnetic field distortion signal for a high frequency. As shown in FIG. 32, even if the entire magnetic field generator is cooled evenly by an air-cooled box and the magnetic sensor is fixed to the iron core of the magnetic field generator,
Temperature drift due to temperature change of the iron core still remains,
Also, the temperature drift for the low frequency is equal to the temperature drift for the high frequency, and the speed signal for the low frequency is
It can be seen that it is larger than the speed signal for the high frequency. Then, if the temperature drift is corrected by subtracting the low frequency signal from the high frequency signal, a signal as shown in FIG. 32 (e) is obtained. With such a temperature drift correction method, it is possible to stably measure the flow velocity of a high-temperature liquid metal such as molten steel even under environmental temperature changes, excluding temperature drift.

【0081】実施例3.図33は本発明の他の実施例に
係る速度測定装置のセンサヘッドの外観を示す正面図、
図34はこの実施例の速度測定装置の測定回路の構成を
示したブロック図であり、この実施例は空心型励磁コイ
ルと空心型検出コイルを用いたものである。なお、この
実施例の速度測定装置は主に、電磁撹拌装置のような大
きな磁場を発生させる装置をもった連続鋳造設備の溶鋼
流速を計測する場合などのように、大きな外乱磁場の元
で速度を計測する目的のために使用されるものである。
Embodiment 3 FIG. FIG. 33 is a front view showing the appearance of the sensor head of the speed measuring device according to another embodiment of the present invention,
FIG. 34 is a block diagram showing a configuration of a measuring circuit of the speed measuring apparatus according to the present embodiment. In this embodiment, an air-core type exciting coil and an air-core type detecting coil are used. The velocity measuring device of this embodiment is mainly used under a large disturbance magnetic field, for example, when measuring the flow velocity of molten steel in a continuous casting facility having a device for generating a large magnetic field such as an electromagnetic stirrer. Is used for the purpose of measuring.

【0082】ここで図33に示すような速度測定の基本
となるセンサヘッド200は、磁場発生装置110及び
磁気センサ111a,111b、測定対象面との距離が
変化する場合のリフトオフ補正に用いる渦流距離計(図
示せず)、高温環境下で計測する際の空冷ボックス(図
9)から構成され、実施例2と同様に磁場発生装置11
0と測定対象面29との間に、シールド板(図28参
照)が設けられている。磁場発生装置110は巻線のみ
からなる空心型励磁コイルで、図33に示すようにE型
のセラミックス製のボビン112の3つの脚にそれぞれ
巻線27a,27b,27cを備えたものである。ま
た、高温測定環境下では、熱膨張により巻線間の相対位
置がずれないように、接着剤により巻き線を固定する必
要もある。
Here, the sensor head 200 which is the basis of the velocity measurement as shown in FIG. 33 has an eddy current distance used for lift-off correction when the distance between the magnetic field generator 110 and the magnetic sensors 111a and 111b and the surface to be measured changes. A magnetic field generator 11 (see FIG. 9) for measuring in a high temperature environment.
A shield plate (see FIG. 28) is provided between 0 and the measurement target surface 29. The magnetic field generator 110 is an air-core type exciting coil composed of only windings, and has windings 27a, 27b, and 27c on three legs of a bobbin 112 made of an E-type ceramic as shown in FIG. In a high-temperature measurement environment, it is necessary to fix the windings with an adhesive so that the relative positions between the windings do not shift due to thermal expansion.

【0083】また、磁気センサは巻線のみからなる空心
検出コイルで、図33に示すように磁場発生装置の両端
の脚114a,114bの内側に、セラミックス製のボ
ビン115a,115bに巻線116a,116bを備
えたものを、導体面と垂直な方向の磁場の成分を検出す
るように配置する。ここで、磁気センサ111a,11
1bのボビン115a,115bは、温度ドリフトを抑
えるために磁場発生装置110のボビン112の両側に
接着するか、磁場発生装置110のボビン112と一体
として加工する。更に、リフトオフ補正用として、実施
例1と同様に渦流距離計を磁場発生装置110の中心の
磁極の前面に配置するようになっている。また、高温の
環境下で速度を測定する際には、実施例2と同様に磁場
発生装置、磁気センサ及び渦流距離計からなるセンサヘ
ッドを図9に示すような空冷ボックス49中に配置し、
磁場発生装置の両端を均等に冷却し、温度ドリフトを小
さく抑えるようになっている。
The magnetic sensor is an air-core detecting coil consisting of only windings. As shown in FIG. 33, inside the legs 114a and 114b at both ends of the magnetic field generator, windings 116a and 116b are formed on ceramic bobbins 115a and 115b. The device provided with 116b is arranged so as to detect a component of a magnetic field in a direction perpendicular to the conductor surface. Here, the magnetic sensors 111a, 11a
The bobbins 115a and 115b of 1b are adhered to both sides of the bobbin 112 of the magnetic field generator 110 or processed integrally with the bobbin 112 of the magnetic field generator 110 to suppress temperature drift. Further, an eddy current rangefinder is arranged in front of the magnetic pole at the center of the magnetic field generator 110 as in the first embodiment for lift-off correction. When measuring the speed in a high-temperature environment, a sensor head including a magnetic field generator, a magnetic sensor, and an eddy current rangefinder is arranged in an air-cooled box 49 as shown in FIG.
The both ends of the magnetic field generator are uniformly cooled so that the temperature drift is reduced.

【0084】また、この実施例の測定回路は図34に示
すように、励磁回路118、温度ドリフト補正回路11
9、検出回路120、及びリフトオフ補正回路121か
ら構成されている。次にこの実施例の測定回路の動作に
ついて説明する。まず、励磁回路118は、磁場発生装
置110に電流を流し、測定対象に磁場を励磁するもの
であり、これは1〜1000Hzの低周波f1 の発振器
123と1〜1000Hzの範囲で低周波f1 より高い
高周波f2 の発振器124、加算器125、定電流アン
プ126から構成されている。2つの周波数を用いるの
は後述する温度ドリフト補正のためである。
As shown in FIG. 34, the measuring circuit of this embodiment has an exciting circuit 118, a temperature drift correcting circuit 11
9, a detection circuit 120, and a lift-off correction circuit 121. Next, the operation of the measurement circuit of this embodiment will be described. First, the excitation circuit 118 supplies a current to the magnetic field generator 110 to excite the magnetic field in the measurement target. The excitation circuit 118 has a low frequency f 1 of 1 to 1000 Hz and a low frequency f 1 in the range of 1 to 1000 Hz. high frequency f 2 of the oscillator 124 from 1, adder 125, and a constant current amplifier 126. The two frequencies are used for temperature drift correction described later.

【0085】また、ここで励磁周波数はいずれも、外乱
磁場の大きな周波数帯から充分に離れた値に設定する必
要がある。例えば、電磁撹拌の場合、その周波数は1〜
2Hz程度の非常に低い周波数であるので、励磁周波数
を数十Hz以上とすればその周波数では大きな外乱磁場
は存在しない。発振器123,124により2つの周波
数の正弦波を発生させ、加算器125により重畳させ、
定電流アンプ126を介して励磁コイルに送る。なお、
励磁コイル27a,27b,27cに、それぞれ隣り合
う磁極同士が180°の位相差をもち、各瞬間の時間に
は隣合う磁極同士が反対向きとなるように、励磁電流を
流すようになっている。
Here, it is necessary to set the excitation frequency to a value sufficiently distant from the frequency band where the disturbance magnetic field is large. For example, in the case of electromagnetic stirring, the frequency is 1 to
Since it is a very low frequency of about 2 Hz, if the excitation frequency is set to several tens Hz or more, no large disturbance magnetic field exists at that frequency. Sine waves of two frequencies are generated by oscillators 123 and 124 and superimposed by adder 125,
It is sent to the exciting coil via the constant current amplifier 126. In addition,
Exciting current is supplied to the exciting coils 27a, 27b, and 27c such that adjacent magnetic poles have a phase difference of 180 °, and the adjacent magnetic poles have opposite directions at each instant of time. .

【0086】また、検出コイル116a,116bから
の出力信号は検出回路120に入り、検出コイル116
a,116bからの信号の差分を取った後、2つに分け
られ、まず励磁周波数の低周波のf1 、高周波のf2
れぞれに対応した中心周波数のバンドパスフィルター1
29,130に通し、大きな外乱磁場による信号を予め
除外する。さらに2つの同期検波器131,132(又
は位相検波器)によって、それぞれ低周波のf1 、高周
波のf2 に対応した励磁電流と特定の位相の成分を検波
する。ここでは、2つの検出コイルからの信号を単に差
分をとったが、装置製造上の精度が不十分で、2つの空
心検出コイル位置での励磁磁場の対称性が悪く、単に差
分をとっただけでは励磁磁場をキャンセルできないとき
には、空心検出コイルの後にブリッジ回路をいれて差分
をとってもよい。この検波後の信号の大きさが、それぞ
れの周波数における速度に対応した磁場歪み信号とな
る。
The output signals from the detection coils 116a and 116b enter the detection circuit 120,
a, 116b, the signal is divided into two. First, a band-pass filter 1 having a center frequency corresponding to each of the low-frequency f 1 and high-frequency f 2 excitation frequencies.
29, 130, a signal due to a large disturbance magnetic field is excluded in advance. Further, two synchronous detectors 131 and 132 (or phase detectors) detect the exciting current and the specific phase component corresponding to the low frequency f 1 and the high frequency f 2 , respectively. Here, the difference between the signals from the two detection coils was simply calculated, but the accuracy in manufacturing the device was insufficient, the symmetry of the excitation magnetic field at the position of the two air-core detection coils was poor, and the difference was simply calculated. When the excitation magnetic field cannot be canceled, a difference may be obtained by inserting a bridge circuit after the air-core detection coil. The magnitude of the signal after the detection is a magnetic field distortion signal corresponding to the velocity at each frequency.

【0087】更に、その磁場歪み信号は、実施例2同様
に温度ドリフト補正回路119において、温度ドリフト
が除外される。ここで、磁気センサ111a,111b
の磁場の検出感度は、周波数に比例して増すため、温度
ドリフト補正前に周波数補正を加える必要がある。ここ
では、高周波成分を低周波の周波数をf1 、高周波の周
波数をf2 とすると、図34に示すように低周波成分は
そのままにして、高周波成分をアンプ133によりf1
/f2 倍すればよい。その後、2つの周波数成分同士の
差を取り、温度ドリフトを除外する。
Further, the temperature drift of the magnetic field distortion signal is excluded in the temperature drift correction circuit 119 as in the second embodiment. Here, the magnetic sensors 111a, 111b
Since the magnetic field detection sensitivity increases in proportion to the frequency, it is necessary to perform frequency correction before temperature drift correction. Here, f 1 the frequency of the high frequency component low frequency, when the frequency of the high frequency and f 2, the low-frequency component as shown in FIG. 34 in the intact, f 1 the frequency component by an amplifier 133
/ F 2 times. Thereafter, the difference between the two frequency components is taken to exclude the temperature drift.

【0088】温度ドリフトを除外した磁場歪み信号は、
渦流距離計56からの対象面との距離信号と共に、実施
例2と同様に、渦流距離計駆動・検出回路135、指数
特性アンプ136、乗算器137及びリニアアンプ13
8から構成されるリフトオフ補正回路121によりリフ
トオフ補正される。次にこの実施例の測定結果例を図3
5により説明する。図35は、本速度測定装置に、外よ
り低周波で数百Gの磁場をかけ、その下で低融点合金金
属の流速を測定した出力例である。図35(a)が測定
対象の速度を他の方法により検出した値で、図35
(b)が本速度測定装置により検出した速度信号であ
り、これは温度ドリフト補正、リフトオフ補正前の生の
速度効果による磁場歪み信号である。このように空心型
励磁コイルと空心型検出コイルを用い、さらにバンドパ
スフィルターで外乱磁場をキャンセルすれば、測定対象
の速度に追従した信号を得ることができる。この実施例
の速度測定装置の連続鋳造ラインに適用するには、実施
例2と同様の配置で実現することができる。
The magnetic field distortion signal excluding the temperature drift is
Along with the distance signal from the eddy current distance meter 56 to the target surface, similarly to the second embodiment, the eddy current distance meter drive / detection circuit 135, exponential characteristic amplifier 136, multiplier 137, and linear amplifier 13
The lift-off correction is performed by a lift-off correction circuit 121 composed of the lift-off circuit 8. Next, an example of the measurement results of this embodiment is shown in FIG.
5 will be described. FIG. 35 is an output example in which a magnetic field of several hundred G is applied to the present velocity measuring device at a low frequency from the outside, and the flow rate of the low melting point alloy metal is measured under the magnetic field. FIG. 35A shows a value obtained by detecting the speed of the measurement object by another method.
(B) is a velocity signal detected by the velocity measuring apparatus, which is a magnetic field distortion signal due to a raw velocity effect before temperature drift correction and lift-off correction. Thus, by using the air-core type excitation coil and the air-core type detection coil, and further canceling the disturbance magnetic field with a band-pass filter, it is possible to obtain a signal that follows the speed of the measurement target. Application to the continuous casting line of the speed measuring device of this embodiment can be realized with the same arrangement as that of the second embodiment.

【0089】また、ここでは実施例2と同じ温度ドリフ
ト補正方法について説明したが、実施例1と同様に、速
度検出装置の温度分布から温度ドリフトを補正してもか
まわない。その時には、温度差検出用の熱電対は、例え
ば両端の励磁巻線27a,27cにとりつければ良い。
Although the same temperature drift correction method as that of the second embodiment has been described here, the temperature drift may be corrected from the temperature distribution of the speed detection device as in the first embodiment. At that time, the thermocouple for detecting the temperature difference may be attached to, for example, the excitation windings 27a and 27c at both ends.

【0090】実施例4.図36は本発明の他の実施例に
係る速度測定装置のセンサヘッドの外観を示す正面図で
ある。これは、磁場発生装置として実施例1と同様の鉄
心型励磁コイルを用い、磁気センサとして実施例3と同
様の空心型検出コイルを用いたものである。この装置
は、外乱磁場の大きさが、実施例3よりも比較的小さ
く、磁場発生装置の磁心が磁気飽和しない程度の場合
に、その外乱磁場の下で速度を計測する目的のために使
用される。本実施例も実施例3と同様に、速度測定の基
本となる磁場発生装置28及び磁気センサ111a,
b、測定対象面との距離が変化する場合のリフトオフ補
正に用いる渦流距離計(図示せず)、高温環境下で計測
する際の空冷ボックス(図9)、測定回路(図34と同
様のため省略)からなる。また図36では示していない
が、実施例1と同様に磁場発生装置28と測定対象面2
9との間に、シールド板(図28参照)が設けられてい
る。磁場発生装置は磁性材を用いた磁心型励磁コイル
で、図36のように磁性材からなるE型の磁心25と、
巻線27a,27b,27cからなる。ここで磁心とし
ては、3%珪素鋼板を積層したものを用いた。また、磁
気センサとしては、図36のように磁場発生装置の両端
の磁極25a,25bの内側に、セラミックス製のボビ
ン115a,bに巻線116a,bを施した2つの空心
型検出コイル111a,bを、導体面と垂直な方向の磁
場の成分を検出するように配置する。ここで空心型検出
コイルのボビンは、温度ドリフトを抑えるために磁場発
生装置の両端の脚に接着した。また、リフトオフ補正用
の渦流距離計、高温環境下での速度測定用の空冷ボック
ス、測定回路は、全て実施例3と同様のものを用いたた
めここでは説明を省略する。
Embodiment 4 FIG. FIG. 36 is a front view showing the appearance of the sensor head of the speed measuring device according to another embodiment of the present invention. In this embodiment, an iron core type excitation coil similar to that of the first embodiment is used as a magnetic field generator, and an air core type detection coil similar to the third embodiment is used as a magnetic sensor. This device is used for the purpose of measuring the speed under the disturbance magnetic field when the magnitude of the disturbance magnetic field is relatively smaller than that of the third embodiment and the magnetic core of the magnetic field generator is not magnetically saturated. You. In this embodiment, similarly to the third embodiment, the magnetic field generator 28 and the magnetic sensors 111a,
b, an eddy current range meter (not shown) used for lift-off correction when the distance to the surface to be measured changes, an air-cooled box for measurement in a high temperature environment (FIG. 9), and a measurement circuit (similar to FIG. 34) (Omitted). Although not shown in FIG. 36, the magnetic field generator 28 and the measurement target surface 2 are similar to the first embodiment.
9, a shield plate (see FIG. 28) is provided. The magnetic field generator is a magnetic core type excitation coil using a magnetic material, and an E-shaped magnetic core 25 made of a magnetic material as shown in FIG.
It consists of windings 27a, 27b, 27c. Here, the magnetic core used was a laminate of 3% silicon steel sheets. As a magnetic sensor, as shown in FIG. 36, two air-core detection coils 111a, b. b is arranged to detect a component of a magnetic field in a direction perpendicular to the conductor surface. Here, the bobbins of the air-core detection coil were adhered to the legs at both ends of the magnetic field generator to suppress temperature drift. Further, the eddy current range meter for lift-off correction, the air-cooled box for speed measurement in a high-temperature environment, and the measurement circuit are all the same as those in the third embodiment, and the description is omitted here.

【0091】次にこの実施例の測定結果を図37により
説明する。図37は、本速度測定装置に、外より低周波
で数十Gの磁場をかけ、その下で低融点合金金属の流速
を測定した出力例である。図37(a)が測定対象の速
度を他の方法により検出した値で、図37(b)が本速
度測定装置により検出した速度信号であり、これは温度
ドリフト補正、リフトオフ補正前の生の速度効果による
磁場歪み信号である。この程度の外乱磁場の下では、磁
場発生装置の磁心は磁気飽和しなかったが、磁気センサ
として、実施例1で用いた磁心を応用した磁気測定装置
を用いると、精度の良い磁場検出が出来なかった。この
ように、外乱磁場が小さく、磁心が飽和しなければ、磁
心型励磁コイルと空心型検出コイルを用いても、測定対
象の速度に追従した信号を得ることができる。またここ
では、磁気センサとしては実施例3と同様の諸元の検出
コイルを用い、また磁場発生装置としては、磁場発生装
置からの出力磁場が実施例3と同じとなるように磁心へ
の巻数・励磁電流を決定した。そのため本実施例と実施
例3とでは流速に対する感度がほぼ同じとなっている。
これに対し、磁場発生装置の大きさとしては、図36で
は磁心を用いている分だけ、実施例3に比べ、励磁巻き
線の巻き数を大幅に小さくでき、その結果磁場発生装置
の大きさを実施例3に比べてより小さく抑えることが出
来た。 実施例5.図38は本発明の他の実施例に係る速度測定
装置のセンサヘッドの外観を示す正面図である。ここで
磁場発生装置28は実施例1と同様に磁性材を用いた磁
心型励磁コイルを有し、図1に示すように磁性材からな
るE型の磁心25と、巻線27a,27b,27cから
構成されている。ここで、磁心としては3%珪素鋼板を
積層したものを用いた。
Next, the measurement result of this embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 37 is an output example in which a magnetic field of several tens G is applied to the present speed measuring device at a low frequency from the outside, and the flow rate of the low melting point alloy metal is measured under the applied magnetic field. FIG. 37A shows a value obtained by detecting the speed of the object to be measured by another method, and FIG. 37B shows a speed signal detected by the present speed measuring device, which is a raw signal before temperature drift correction and lift-off correction. This is a magnetic field distortion signal due to the speed effect. Under such a disturbance magnetic field, the magnetic core of the magnetic field generator did not magnetically saturate. However, if the magnetic sensor using the magnetic core used in Example 1 was used as the magnetic sensor, accurate magnetic field detection could be performed. Did not. As described above, if the disturbance magnetic field is small and the magnetic core is not saturated, a signal that follows the speed of the measurement target can be obtained even with the use of the magnetic core type excitation coil and the air core type detection coil. Here, a detection coil having the same specifications as in the third embodiment is used as the magnetic sensor, and the number of turns around the magnetic core is set so that the output magnetic field from the magnetic field generator is the same as in the third embodiment. -The excitation current was determined. Therefore, the sensitivity to the flow velocity in this embodiment and the third embodiment is almost the same.
On the other hand, as for the size of the magnetic field generator, in FIG. 36, the number of turns of the excitation winding can be significantly reduced as compared with the third embodiment because of the use of the magnetic core. Was smaller than that of Example 3. Embodiment 5 FIG. FIG. 38 is a front view showing the appearance of the sensor head of the speed measuring device according to another embodiment of the present invention. Here, the magnetic field generator 28 has a magnetic core type exciting coil using a magnetic material as in the first embodiment, and as shown in FIG. 1, an E-shaped magnetic core 25 made of a magnetic material and windings 27a, 27b, 27c. It is composed of Here, a magnetic core laminated with 3% silicon steel sheet was used.

【0092】また、磁気センサとしては、図38に示す
ように、磁場発生装置28の両端の磁極25a,25b
の内側に、磁心を用いた2つの磁気センサ26a,26
bを、導体面と垂直な方向の磁場の成分を検出するよう
に配置している。ここで、磁気センサは、温度ドリフト
を抑えるために磁場発生装置の両端の磁極に固定する。
また、磁場発生装置としては、磁心を用いずに図33の
ようにセラミックス製のボビンに巻き線を巻いたもので
もかまわない。ここではセンサヘッド200を磁気シー
ルドボックス32で囲んだ。磁気シールドボックス32
としては、ここでは図5のような4側面と上面を囲むタ
イプのものを用いた。材質は純鉄を用い板圧は10mm
である。
As shown in FIG. 38, the magnetic poles 25a, 25b at both ends of the magnetic field generator 28 are used as the magnetic sensor.
Inside, two magnetic sensors 26a, 26 using a magnetic core
b is arranged to detect a component of a magnetic field in a direction perpendicular to the conductor surface. Here, the magnetic sensor is fixed to the magnetic poles at both ends of the magnetic field generator in order to suppress temperature drift.
The magnetic field generator may be a ceramic bobbin with a winding wound as shown in FIG. 33 without using a magnetic core. Here, the sensor head 200 is surrounded by a magnetic shield box 32. Magnetic shield box 32
Here, a type surrounding four side surfaces and an upper surface as shown in FIG. 5 was used. The material is pure iron and the plate pressure is 10mm
It is.

【0093】この他、本実施例の流速測定装置では、実
施例1と同様の図39の様な測定回路を用いた。その回
路の動作は、温度ドリフト補正回路、及びリフトオフ補
正回路がないだけで、実施例1と同様のため、ここでは
省略する。なお、この他、実施例1,2と同様に距離変
動がある時や高温の時には、リフトオフ補正回路や、距
離計、温度ドリフト補正回路や、空冷ボックスを付加す
る。この実施例では、特に、距離変動や温度上昇がない
ため、付加していない。
In addition, in the flow velocity measuring device of the present embodiment, a measuring circuit similar to that of the first embodiment as shown in FIG. 39 was used. The operation of the circuit is the same as that of the first embodiment, except that the temperature drift correction circuit and the lift-off correction circuit are not provided. In addition, a lift-off correction circuit, a distance meter, a temperature drift correction circuit, and an air-cooling box are added when there is a distance fluctuation or when the temperature is high as in the first and second embodiments. In this embodiment, no addition is made since there is no distance fluctuation or temperature rise.

【0094】次にこの実施例の測定結果例を図40〜図
43により説明する。図41に外乱の信号への影響を測
定した結果を示す。ここでは、磁場発生装置28に対し
片側の検出面に、図40のように平行に磁性体板31を
近づけたときの、流速計測装置の出力信号の変化の様子
を示す。図41(a)はシールドがない場合、図41
(b)はシールドがある場合である。図41(a)のよ
うにシールドがない場合には磁性体の接近により、信号
は大きく変化してしまうが、シールドがある場合には信
号への影響は大きく減少する。
Next, an example of the measurement result of this embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 41 shows the result of measuring the influence of the disturbance on the signal. Here, a state of a change in the output signal of the flow velocity measuring device when the magnetic body plate 31 is brought close to the detection surface on one side of the magnetic field generator 28 in parallel as shown in FIG. 40 is shown. FIG. 41A shows a case where there is no shield.
(B) is a case where there is a shield. As shown in FIG. 41A, when there is no shield, the signal greatly changes due to the approach of the magnetic material, but when the shield is present, the influence on the signal is greatly reduced.

【0095】さらに図43に、磁場発生装置28に対し
外から磁場を掛けた場合の流速計測装置の出力信号の変
化の様子を示す。ここでは、図42のような2つのコイ
ル207を用いて、片側の磁極を中心に、検出装置の並
びと垂直な方向に励磁した。図43(a)はシールドが
ない場合、図43(b)はシールドがある場合である。
外より掛けた磁場の周波数は励磁電流と同じ14Hz
で、大きさは空の場合で2つのコイル207の中心位置
に1Gの磁場が生じるように励磁電流を決めた。これか
ら図43(a)のようにシールドがない場合には磁場が
あると、信号は大きく変化してしまうが、シールドがあ
る場合には信号への影響は大きく減少することが分か
る。以上の結果から、シールドがあれば、外乱があって
も安定した信号が得られることが分かる。
FIG. 43 shows how the output signal of the flow velocity measuring device changes when a magnetic field is applied to the magnetic field generator 28 from outside. Here, the two coils 207 as shown in FIG. 42 were used to excite the magnetic poles on one side in the direction perpendicular to the arrangement of the detectors. FIG. 43A shows a case without a shield, and FIG. 43B shows a case with a shield.
The frequency of the magnetic field applied from the outside is the same as the exciting current, 14 Hz
The excitation current was determined such that a magnitude of 1 G was generated at the center of the two coils 207 when the size was empty. From FIG. 43A, it can be seen that the signal greatly changes when there is a magnetic field when there is no shield as shown in FIG. From the above results, it can be seen that with the shield, a stable signal can be obtained even when there is disturbance.

【0096】[0096]

【発明の効果】以上のように、第1の発明によれば、移
動する導電性の測定対象物体に対して垂直に磁場を発生
させ、測定対象物体と垂直な少なくとも2つの磁場成分
を、測定対象物体の移動方向において異なった位置、か
つ磁場が対称となる位置で検出し、磁場が対称となる位
置で検出された、少なくとも2か所の磁場の差分信号に
基づいて、測定対象物体の流速を演算するようにしたの
で、測定対象物体から離れた位置での測定ができ、ま
た、非常に感度のよい流速の測定ができるという効果を
有する。また、磁場発生手段は、少なくとも3つの磁極
を有し、検出手段は、少なくとも中心の磁極と両端の磁
極との間の位置に設置されるようにしたので、高感度に
流速の測定が可能となる。第2の発明によれば、励磁磁
場として交流磁場を用い、さらに検出した磁場の差分信
号のうち、励磁磁場と同じ周波数で特定の位相の成分の
みを検出し、その検出した信号に基づいて、前記測定対
象物体の流速を演算するようにしたので、外乱磁場の影
響を小さくし、正確な流速測定が可能となるという効果
を有する。
As described above, according to the first aspect, a magnetic field is generated perpendicularly to a moving conductive measurement object, and at least two magnetic field components perpendicular to the measurement object are measured. Detected at different positions in the moving direction of the target object and at a position where the magnetic field is symmetric, and based on a difference signal of at least two magnetic fields detected at the position where the magnetic field is symmetric, the flow velocity of the measurement target object Is calculated, the measurement can be performed at a position distant from the measurement target object, and the flow velocity can be measured with very high sensitivity. Further, the magnetic field generating means has at least three magnetic poles.
The detecting means includes at least a central magnetic pole and magnetic poles at both ends.
High sensitivity because it is installed at a position between the poles
The flow velocity can be measured. According to the second aspect, an AC magnetic field is used as the exciting magnetic field, and among the detected magnetic field difference signals, only a component of a specific phase is detected at the same frequency as the exciting magnetic field, and based on the detected signal, Since the flow velocity of the object to be measured is calculated, the effect of the disturbance magnetic field is reduced, and the flow velocity can be measured accurately.

【0097】第3の発明によれば、移動する導電性の測
定対象物体に対して、導電性で非磁性のシールド板を介
して、垂直に2つの周波数成分を有する磁場を発生さ
せ、測定対象物体と垂直な少なくとも2つの磁場成分
を、測定対象物体の移動方向において異なった位置、か
つ磁場が対称となる位置で、2つの周波数成分ごとに検
出し、磁場が対称となる位置で2つの周波数成分ごとに
検出された、少なくとも2か所の磁場の差分信号に基づ
いて、測定対象物体の流速を演算するようにしたので、
温度変化の影響が少なくなり、安定した流速の測定がで
きるという効果を有する。第4の発明によれば、磁場成
分の検出位置と測定対象物体との間の距離を検出し、そ
の距離に基づいて、検出した磁場成分を補正するように
したので、磁場成分の検出位置と測定対象物体との間の
距離が変化しても、正確な流速の測定ができるという効
果を有する。
According to the third aspect of the present invention, a magnetic field having two frequency components is vertically generated on a moving conductive object to be measured via a conductive non-magnetic shield plate. At least two magnetic field components perpendicular to the object are detected in two different frequency components at different positions in the moving direction of the measurement target object and at positions where the magnetic field is symmetric, and two frequencies are detected at positions where the magnetic field is symmetric. Since the flow velocity of the object to be measured is calculated based on difference signals of at least two magnetic fields detected for each component,
There is an effect that the influence of the temperature change is reduced and the flow velocity can be measured stably. According to the fourth aspect, the distance between the detection position of the magnetic field component and the object to be measured is detected, and the detected magnetic field component is corrected based on the distance. Even if the distance to the object to be measured changes, the flow velocity can be accurately measured.

【0098】第5の発明によれば、磁場発生手段によ
り、励磁電流で移動する導電性の測定対象物体に対して
垂直に磁場を発生させ、少なくとも2つの検出手段によ
り、測定対象物体と垂直な磁場成分を測定対象物体の移
動方向において異なった位置、かつ磁場が対称となる位
置で検出し、測定手段により、磁場発生手段に励磁電流
を供給し、検出手段で磁場が対称となる位置で検出され
た、少なくとも2か所の磁場の差分信号に基づいて、測
定対象物体の流速を演算するようにしたので、測定対象
物体から離れた位置での測定ができ、また、非常に感度
のよい流速の測定ができるという効果を有する。また、
磁場発生手段は、少なくとも3つの磁極を有し、検出手
段は、少なくとも中心の磁極と両端の磁極との間の位置
に設置されるようにしたので、高感度に流速の測定が可
能となる。第6の発明によれば、磁場発生手段に交流の
励磁電流を供給して、交流磁場を発生させ、さらに検出
した磁場の差分信号のうち、励磁磁場と同じ周波数で特
定の位相の成分のみを検出し、その検出した信号に基づ
いて、前記測定対象物体の流速を演算するようにしたの
で、外乱磁場の影響を小さくし、正確な流速測定が可能
となるという効果を有する。第7の発明によれば、磁場
発生手段及び装置の温度分布を測定し、その分布から検
出した流速信号を演算する温度分布補正手段を備えるよ
うにしたので、高温の測定対象物体に対しても安定して
流速を測定できるという効果を有する。第8の発明によ
れば、磁場発生手段及び検出手段を、少なくとも底面が
非磁性不導体からなる冷却手段の中に設置するようにし
たので、高温の測定対象物体の流速を安定して測定でき
るという効果を有する。
According to the fifth aspect, the magnetic field generating means generates a magnetic field perpendicular to the conductive measuring object moving by the exciting current, and the at least two detecting means generates a magnetic field perpendicular to the measuring object. The magnetic field component is detected at different positions in the direction of movement of the object to be measured and at positions where the magnetic field is symmetric, the excitation current is supplied to the magnetic field generating means by the measuring means, and the magnetic field is detected at the position where the magnetic field is symmetric by the detecting means The flow velocity of the object to be measured is calculated based on the obtained differential signals of the magnetic fields of at least two places, so that the measurement can be performed at a position distant from the object to be measured, and the flow velocity is very sensitive. Has the effect of being able to measure Also,
The magnetic field generating means has at least three magnetic poles,
The step is at least between the center pole and the poles at both ends.
The flow rate can be measured with high sensitivity.
It works. According to the sixth aspect, an AC exciting current is supplied to the magnetic field generating means to generate an AC magnetic field, and among the detected magnetic field difference signals, only a component having a specific phase at the same frequency as the exciting magnetic field is used. Since the flow rate of the object to be measured is calculated based on the detected signal, the effect of the disturbance magnetic field can be reduced and the flow rate can be measured accurately. According to the seventh invention, the temperature distribution of the magnetic field generating means and the device is measured, and the temperature distribution correcting means for calculating the flow velocity signal detected from the distribution is provided. This has the effect that the flow velocity can be measured stably. According to the eighth aspect, since the magnetic field generating means and the detecting means are arranged in the cooling means having at least a bottom surface made of a non-magnetic nonconductor, the flow velocity of the high-temperature measurement object can be stably measured. It has the effect of.

【0099】第9の発明によれば、少なくとも3つの磁
極を有した磁場発生手段の磁極の、少なくとも両端の磁
極に検出手段を固定するようにしたので、温度変化によ
り、磁極が変形してもその影響を抑えることが出来、安
定した流速の測定が出来るという効果を有する。第10
の発明によれば磁場発生手段及び検出手段を磁気シール
ドしたので、磁性体や導電体の接近や、外乱磁場の存在
など、多々の外乱のある場所においても正確に流速の測
定が可能となる。第11の発明によれば、磁場発生手段
及び検出手段と測定対象物体の間に導電性で非磁性のシ
ールド板が挿入され、測定手段により、更に、磁場発生
手段に2つの周波数から成る励磁電流を供給し、検出手
段で検出された磁場成分を前記2つの周波数成分ごとに
分け、その2つの周波数成分ごとに分けられた磁場成分
に基づいて、測定対象物体の流速を演算するようにした
ので、温度変化による磁場成分の変化を補正でき、安定
した流速の測定ができるという効果を有する。
According to the ninth aspect , the detecting means is fixed to at least both ends of the magnetic poles of the magnetic field generating means having at least three magnetic poles. This has the effect that the influence can be suppressed and the flow velocity can be measured stably. Tenth
According to the invention, since the magnetic field generating means and the detecting means are magnetically shielded, the flow velocity can be accurately measured even in a place where there are various disturbances such as the approach of a magnetic substance or a conductor or the presence of a disturbance magnetic field. According to the eleventh aspect , a conductive and non-magnetic shield plate is inserted between the magnetic field generating means and the detecting means and the object to be measured, and the exciting current having two frequencies is further supplied to the magnetic field generating means by the measuring means. And the magnetic field component detected by the detecting means is divided for each of the two frequency components, and the flow velocity of the object to be measured is calculated based on the magnetic field component divided for each of the two frequency components. This has the effect that the change in the magnetic field component due to the temperature change can be corrected, and the flow velocity can be measured stably.

【0100】第12の発明によれば、距離検出手段によ
り、検出手段と測定対象物体との間の距離を検出し、そ
して、測定手段により、更に、距離検出手段で検出され
た距離に基づいて、磁場成分を補正するようにしたの
で、検出手段と測定対象物体との間の距離が変化して
も、正確な流速の測定ができるという効果を有する。
13の発明によれば、測定対象物体と平行に並んだ少な
くとも2つの磁極を有した磁場発生手段により、励磁電
流により測定対象物体に対して垂直で、かつ隣り合う磁
極から逆向きの磁場を発生させるようにしたので、磁場
の広がりを抑えることができ、測定対象物体の流速を感
度よく測定できるという効果を有する。
According to the twelfth aspect , the distance between the detecting means and the object to be measured is detected by the distance detecting means, and further based on the distance detected by the distance detecting means. Since the magnetic field component is corrected, the flow velocity can be measured accurately even if the distance between the detection means and the object to be measured changes. No.
According to the thirteenth aspect, the magnetic field generating means having at least two magnetic poles arranged in parallel to the object to be measured generates a magnetic field perpendicular to the object to be measured and opposite to the object to be measured by the exciting current. Because of this, the spread of the magnetic field can be suppressed, and the flow velocity of the object to be measured can be measured with high sensitivity.

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

【図1】本発明の一実施例(実施例1)に係る速度測定
装置のセンサヘッドの外観を示す正面図である。
FIG. 1 is a front view showing the appearance of a sensor head of a speed measuring device according to an embodiment (Embodiment 1) of the present invention.

【図2】本発明の速度測定装置の原理を説明するための
説明図である。
FIG. 2 is an explanatory diagram for explaining the principle of the speed measuring device of the present invention.

【図3】本発明の速度測定装置の原理を説明するための
説明図である。
FIG. 3 is an explanatory diagram for explaining the principle of the speed measuring device of the present invention.

【図4】磁場発生装置に磁性体が近づいた場合の励磁磁
場のゆがみ及び磁気シールドした場合の励磁磁場を示し
た図である。
FIG. 4 is a diagram showing a distortion of an exciting magnetic field when a magnetic body approaches a magnetic field generator and an exciting magnetic field when a magnetic shield is provided.

【図5】本発明の磁気シールドボックスの斜視図であ
る。
FIG. 5 is a perspective view of the magnetic shield box of the present invention.

【図6】本発明の磁気シールドボックスの他の例の斜視
図である。
FIG. 6 is a perspective view of another example of the magnetic shield box of the present invention.

【図7】本発明の磁気シールドボックスの更に他の例の
斜視図である。
FIG. 7 is a perspective view of still another example of the magnetic shield box of the present invention.

【図8】センサヘッドの熱膨張又は熱収縮の状態を示す
図である。
FIG. 8 is a diagram showing a state of thermal expansion or thermal contraction of the sensor head.

【図9】本発明の冷却手段の構成を示す斜視図である。FIG. 9 is a perspective view showing a configuration of a cooling unit of the present invention.

【図10】冷却手段内のセンサヘッドの配置例を示す図
である。
FIG. 10 is a diagram showing an example of the arrangement of sensor heads in a cooling unit.

【図11】冷却手段における冷却空気の流路例を示す図
である。
FIG. 11 is a diagram illustrating an example of a flow path of cooling air in a cooling unit.

【図12】実施例1の流速測定装置の測定回路の一例を
示すブロック図である。
FIG. 12 is a block diagram illustrating an example of a measurement circuit of the flow velocity measurement device according to the first embodiment.

【図13】図1の実施例の磁場発生装置(センサヘッ
ド)の各部の温度特定を示す図である。
FIG. 13 is a diagram showing the temperature specification of each part of the magnetic field generator (sensor head) of the embodiment of FIG. 1;

【図14】リフトオフ変動の補正方法を説明するための
説明図である。
FIG. 14 is an explanatory diagram for describing a method of correcting lift-off fluctuation.

【図15】リフトオフ変動の補正方法を説明するための
説明図である。
FIG. 15 is an explanatory diagram for describing a method of correcting lift-off fluctuation.

【図16】実施例1の渦流距離計が取り付けられたセン
サヘッドの外観を示す斜視図である。
FIG. 16 is a perspective view showing the appearance of a sensor head to which the eddy current range meter according to the first embodiment is attached.

【図17】実施例1の速度測定装置により低融点合金金
属の流速を測定した出力例を示す図である。
FIG. 17 is a view showing an output example in which the velocity of the low melting point alloy metal is measured by the velocity measuring apparatus of the first embodiment.

【図18】空冷シャーシの構造の違いによる、センサヘ
ッドの温度変化の比較を示す図である。
FIG. 18 is a diagram showing a comparison of a temperature change of the sensor head due to a difference in the structure of the air-cooled chassis.

【図19】冷却空気の温度が変化したときの流速測定装
置の出力信号を示す図である。
FIG. 19 is a diagram showing output signals of the flow velocity measuring device when the temperature of the cooling air changes.

【図20】高速の溶鋼の流速を、実施例1の流速測定装
置により計測した例を示す図である。
FIG. 20 is a diagram illustrating an example in which the flow velocity of high-speed molten steel is measured by the flow velocity measurement device according to the first embodiment.

【図21】冷気や空気の温度設定を60℃に設定した場
合の計測例を示す図である。
FIG. 21 is a diagram illustrating a measurement example when the temperature setting of cold air or air is set to 60 ° C.

【図22】実施例1において対象面との距離が変動する
場合の測定結果例を示す図である。
FIG. 22 is a diagram illustrating an example of a measurement result when the distance to the target surface changes in the first embodiment.

【図23】実施例1の速度測定装置を連続鋳造ラインに
適用した例を示す図である。
FIG. 23 is a diagram showing an example in which the speed measuring device of Example 1 is applied to a continuous casting line.

【図24】本発明の他の応用例を示す図である。FIG. 24 is a diagram showing another application example of the present invention.

【図25】本発明の他の応用例を示す図である。FIG. 25 is a diagram showing another application example of the present invention.

【図26】本発明の他の応用例を示す図である。FIG. 26 is a diagram showing another application example of the present invention.

【図27】本発明の更に他の応用例を示す図である。FIG. 27 is a diagram showing still another application example of the present invention.

【図28】本発明の他の実施例(実施例2)に係る速度
測定装置のセンサヘッドの外観を示す正面図である。
FIG. 28 is a front view showing the appearance of a sensor head of a speed measuring device according to another embodiment (Example 2) of the present invention.

【図29】温度ドリフトの補正方法を説明するための説
明図である。
FIG. 29 is an explanatory diagram for describing a temperature drift correction method.

【図30】温度ドリフトの補正方法を説明するための説
明図である。
FIG. 30 is an explanatory diagram for explaining a temperature drift correction method.

【図31】実施例2の速度測定装置の測定回路の構成を
示したブロック図である。
FIG. 31 is a block diagram illustrating a configuration of a measurement circuit of the speed measurement device according to the second embodiment.

【図32】実施例2の速度測定装置により高温の溶鋼の
流速を計測した測定結果を示す図である。
FIG. 32 is a view showing a measurement result obtained by measuring a flow velocity of a high-temperature molten steel by the velocity measuring device of the second embodiment.

【図33】本発明の他の実施例(実施例3)に係る速度
測定装置のセンサヘッドの外観を示す正面図である。
FIG. 33 is a front view showing an appearance of a sensor head of a speed measuring device according to another embodiment (Embodiment 3) of the present invention.

【図34】実施例3の速度測定装置の測定回路の構成を
示したブロック図である。
FIG. 34 is a block diagram illustrating a configuration of a measurement circuit of the speed measurement device according to the third embodiment.

【図35】実施例3の測定結果例を示した図である。FIG. 35 is a diagram showing an example of a measurement result of Example 3.

【図36】本発明の他の実施例(実施例4)に係る速度
測定装置のセンサヘッドの外観を示す正面図である。
FIG. 36 is a front view showing an appearance of a sensor head of a speed measuring device according to another embodiment (Embodiment 4) of the present invention.

【図37】実施例4の測定結果例を示した図である。FIG. 37 is a diagram showing an example of a measurement result of Example 4.

【図38】本発明の他の実施例(実施例5)に係る速度
測定装置のセンサヘッドの外観を示す正面図である。
FIG. 38 is a front view showing an appearance of a sensor head of a speed measuring device according to another embodiment (Embodiment 5) of the present invention.

【図39】実施例4の速度測定装置の測定回路の構成を
示したブロック図である。
FIG. 39 is a block diagram illustrating a configuration of a measurement circuit of the speed measurement device according to the fourth embodiment.

【図40】磁場発生装置の近傍に磁性体板を配置した状
態を示す図である。
FIG. 40 is a diagram showing a state where a magnetic plate is arranged near a magnetic field generator.

【図41】図40の状態における外乱の信号への影響を
測定した図である。
FIG. 41 is a diagram illustrating an influence of a disturbance on a signal in the state of FIG. 40;

【図42】磁場発生装置に対して2つのコイルにより励
磁した状態を示す図である。
FIG. 42 is a diagram showing a state in which a magnetic field generator is excited by two coils.

【図43】図42のようにして磁界が印加された状態に
おける出力特性を示す図である。
FIG. 43 is a diagram showing output characteristics in a state where a magnetic field is applied as in FIG. 42;

【図44】連続鋳造を説明するための説明図である。FIG. 44 is an explanatory diagram for describing continuous casting.

【図45】従来の接触式による高温液体金属の流速測定
法を説明するための説明図である。
FIG. 45 is an explanatory diagram for explaining a conventional method of measuring the flow velocity of a high-temperature liquid metal by a contact method.

【図46】磁場の速度効果を説明するための説明図であ
る。
FIG. 46 is an explanatory diagram for explaining a speed effect of a magnetic field.

【図47】従来の磁気による非接触式高温液体金属の流
速測定法を説明するための説明図である。
FIG. 47 is an explanatory diagram for explaining a conventional method of measuring the flow velocity of a non-contact high-temperature liquid metal by magnetism.

【図48】従来の磁気による非接触式高温液体金属の流
速測定法を説明するための説明図である。
FIG. 48 is an explanatory diagram for explaining a conventional method for measuring a flow rate of a non-contact high-temperature liquid metal by magnetism.

【図49】従来の磁気による非接触式高温液体金属の流
速測定法を説明するための説明図である。
FIG. 49 is an explanatory diagram for explaining a conventional method for measuring a flow rate of a non-contact high-temperature liquid metal by magnetism.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

25 鉄心コア 25a,25b,25c 磁極 26a,26b 磁気センサ 27a,27b,27c 巻線 28,110 磁場発生装置 29 導電性測定対象物 30 シールド板 56 渦流距離計 77,78 発振器 79 加算器 80 定電流アンプ 81,82 磁気センサ検出器 83,84 同期検波器又は位相検波器 85 渦流距離計駆動・検出回路 86 指数特性アンプ 87 加算器 88 リニアアンプ 94 励磁回路 95 温度ドフリフト補正回路 96 検出回路 97 リフトオフ補正回路 112 セラミックス製ボビン 113a,113b,113c 巻線 114a,114b,114c 磁極 115a,115b セラミックス製ボビン 116a,116b 巻線 117 導電性測定対象物 123,124 発振器 125 加算器 126 定電流アンプ 131,132 同期検波器又は位相検波器 133 周波数補正用アンプ 138 リニアアンプ 135 渦流距離計駆動・検出回路 136 指数特性アンプ 118 励磁回路 119 温度ドリフト補正回路 120 検出回路 121 リフトオフ補正回路 129,130 バンドパスフィルター 137 乗算器 200 センサヘッド 25 Iron core 25a, 25b, 25c Magnetic pole 26a, 26b Magnetic sensor 27a, 27b, 27c Winding 28, 110 Magnetic field generator 29 Conductivity measuring object 30 Shield plate 56 Eddy current distance meter 77, 78 Oscillator 79 Adder 80 Constant current Amplifiers 81, 82 Magnetic sensor detectors 83, 84 Synchronous detectors or phase detectors 85 Eddy current range meter drive / detection circuits 86 Exponential characteristic amplifiers 87 Adders 88 Linear amplifiers 94 Excitation circuits 95 Temperature drift correction circuits 96 Detection circuits 97 Lift-off corrections Circuit 112 Ceramic bobbin 113a, 113b, 113c Winding 114a, 114b, 114c Magnetic pole 115a, 115b Ceramic bobbin 116a, 116b Winding 117 Conductivity measuring object 123, 124 Oscillator 125 Adder 126 Constant current amplifier 131, 132 Synchronous detector or phase detector 133 Frequency correction amplifier 138 Linear amplifier 135 Eddy current distance meter drive / detection circuit 136 Exponential characteristic amplifier 118 Excitation circuit 119 Temperature drift correction circuit 120 Detection circuit 121 Lift-off correction circuit 129, 130 Band pass Filter 137 Multiplier 200 Sensor head

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 西岡 信一 東京都千代田区丸の内一丁目1番2号 日本鋼管株式会社内 (72)発明者 加藤 宏晴 東京都千代田区丸の内一丁目1番2号 日本鋼管株式会社内 (56)参考文献 特開 平5−297012(JP,A) 特開 平4−89573(JP,A) 特公 昭53−9111(JP,B1) 特公 昭63−14907(JP,B1) 特公 昭59−16543(JP,B1) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01P 5/08 B22D 11/16 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Shinichi Nishioka, Inventor 1-1-2 Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo Inside Nippon Kokan Co., Ltd. (72) Hiroharu Kato 1-2-1, Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo (56) References JP-A-5-297012 (JP, A) JP-A-4-89573 (JP, A) JP-B-53-9111 (JP, B1) JP-B-63-14907 ( JP, B1) JP-B-59-16543 (JP, B1) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) G01P 5/08 B22D 11/16

Claims (15)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 少なくとも3つの磁極を備えた磁場発生
手段により、移動する導電性の測定対象物体に対して垂
直に磁場を発生させ、少なくとも前記磁極のうち、中心
の磁極と両端の磁極との間の位置に設置された2つの検
出手段により、前記測定対象物体と垂直な少なくとも2
つの磁場成分を、前記測定対象物体の移動方向において
異なった位置で、かつ前記磁場が対象となる位置で検出
し、前記磁場が対称となる位置で検出された、少なくと
も2か所の磁場の差分信号に基づいて、前記測定対象物
体の流速を演算することを特徴とする流速測定方法。
1. Magnetic field generation with at least three magnetic poles
By means, a magnetic field is generated perpendicular to the moving conductive object to be measured, and at least the center of the magnetic poles
The two probes installed between the magnetic poles of the
At least two perpendicular to the object to be measured
Two magnetic field components are detected at different positions in the moving direction of the object to be measured, and at a position where the magnetic field is a target, and a difference between at least two magnetic fields detected at a position where the magnetic field is symmetric. A flow velocity measuring method, wherein a flow velocity of the object to be measured is calculated based on a signal.
【請求項2】 励磁磁場として交流磁場を用い、さらに
検出した磁場の差分信号のうち、励磁磁場と同じ周波数
で特定の位相の成分のみを検出し、その検出した信号に
基づいて、前記測定対象物体の流速を演算することを特
徴とする請求項1記載の流速測定方法。
2. An AC magnetic field is used as an exciting magnetic field, and only a component of a specific phase is detected at the same frequency as the exciting magnetic field among differential signal of the detected magnetic field, and based on the detected signal, the measurement object is detected. The flow velocity measuring method according to claim 1, wherein the flow velocity of the object is calculated.
【請求項3】 移動する導電性の測定対象物体に対し
て、導電性で非磁性のシールド板を介して、垂直に2つ
の周波数成分を有する磁場を発生させ、 前記測定対象物体と垂直な少なくとも2つの磁場成分
を、前記測定対象物体の移動方向において異なった位置
で、かつ前記磁場が対称となる位置で、2つの周波数成
分ごとに検出し、前記磁場が対称となる位置で2つの周
波数成分ごとに検出された、少なくとも2か所の磁場の
差分信号に基づいて、前記測定対象物体の流速を演算す
ることを特徴とする流速測定方法。
3. A magnetic field having two frequency components is generated perpendicularly to a moving conductive measurement target object via a conductive non-magnetic shield plate, and at least a magnetic field perpendicular to the measurement target object is generated. Two magnetic field components are detected for each of two frequency components at different positions in the moving direction of the object to be measured and at a position where the magnetic field is symmetric, and two frequency components are detected at a position where the magnetic field is symmetric. A flow velocity measurement method for calculating the flow velocity of the object to be measured based on a difference signal of at least two magnetic fields detected for each measurement.
【請求項4】 前記磁場成分の検出位置と前記測定対象
物体との間の距離を検出し、その距離に基づいて、前記
検出した磁場成分を補正することを特徴とする請求項
1、2又は3記載の流速測定方法。
4. The apparatus according to claim 1, wherein a distance between a detection position of the magnetic field component and the object to be measured is detected, and the detected magnetic field component is corrected based on the distance. 3. The method for measuring flow velocity according to 3.
【請求項5】 少なくとも3つの磁極を有し、移動する
導電性の測定対象物体に対して垂直に磁場を発生させる
磁場発生手段と、少なくとも前記磁極のうち、中心の磁極と両端の磁極と
の間の位置に設置され、 前記測定対象物体と垂直な磁場
成分を、前記測定対象物体の移動方向において異なった
位置で、かつ前記磁場が対称となる位置で検出する少な
くとも2つの検出手段と、 前記磁場発生手段に前記励磁電流を供給し、前記検出手
段により検出された、少なくとも2か所の磁場の差分信
号に基づいて、前記測定対象物体の流速を演算する測定
手段とを備えることを特徴とする流速測定装置。
5. A magnetic field generating means having at least three magnetic poles and generating a magnetic field perpendicular to a moving conductive object to be measured, and a magnetic pole at the center and magnetic poles at both ends of at least the magnetic poles.
Installed at a position between, the magnetic field component perpendicular to the object to be measured, at a different position in the moving direction of the object to be measured, and at least two detection means for detecting at a position where the magnetic field is symmetrical, Measuring means for supplying the exciting current to the magnetic field generating means and calculating a flow velocity of the object to be measured based on a difference signal of at least two magnetic fields detected by the detecting means. Flow velocity measuring device.
【請求項6】 磁場発生手段に交流の励磁電流を供給し
て、交流磁場を発生させ、さらに検出した磁場の差分信
号のうち、励磁磁場と同じ周波数で特定の位相の成分の
みを検出し、その検出した信号に基づいて、前記測定対
象物体の流速を演算することを特徴とする請求項5記載
の流速測定装置。
6. An AC exciting current is supplied to the magnetic field generating means to generate an AC magnetic field, and among the detected magnetic field difference signals, only a component having a specific phase at the same frequency as the exciting magnetic field is detected. The flow velocity measuring device according to claim 5, wherein the flow velocity of the object to be measured is calculated based on the detected signal.
【請求項7】 前記磁場発生手段の温度分布を計測し、
それにより前記測定対象物体の流速値を補正する補正手
段を備えたことを特徴とする請求項5又は6記載の流速
測定装置。
7. A temperature distribution of said magnetic field generating means is measured,
The flow velocity measuring apparatus according to claim 5, further comprising a correction unit configured to correct a flow velocity value of the measurement target object.
【請求項8】 前記磁場発生手段及び前記検出手段は、
少なくとも底面が非磁性不導体からなる冷却手段の中に
設置されることを特徴とする請求項5、6又は7記載の
流速測定装置。
8. The magnetic field generating means and the detecting means,
8. The flow velocity measuring device according to claim 5, wherein at least a bottom surface is provided in a cooling means made of a nonmagnetic nonconductor.
【請求項9】 前記検出手段は、少なくとも前記磁極の
両端に固定されるものであることを特徴とする請求項
5、6、7又は8記載の流速測定装置。
9. The apparatus according to claim 1, wherein said detecting means is fixed to at least both ends of said magnetic pole.
The flow velocity measuring device according to 5, 6, 7 or 8 .
【請求項10】 前記磁場発生手段及び前記検出手段を
その前記測定対象物体に対向した部分を除いて覆う磁気
シールドボックスを備えたことを特徴とする請求項5、
6、7、8又は9記載の流速測定装置。
10. A magnetic shield box which covers the magnetic field generating means and the detecting means except for a portion facing the object to be measured.
The flow velocity measuring device according to 6, 7, 8 or 9 .
【請求項11】 前記磁場発生手段及び前記検出手段と
前記測定対象物体との間に挿入された導電性で非磁性の
シールド板を有し、そして、前記測定手段は、更に、前
記磁場発生手段に2つの周波数から成る励磁電流を供給
し、前記検出手段で検出された磁場成分を前記2つの周
波数成分ごとに分け、その2つの周波数成分ごとに分け
られた磁場成分に基づいて、前記測定対象物体の流速を
演算するものであることを特徴とする請求項5、6、
7、8、9又は10記載の流速測定装置。
11. A non-magnetic conductive and non-magnetic shield plate inserted between the magnetic field generating means and the detecting means and the object to be measured, and the measuring means further comprises the magnetic field generating means , An exciting current having two frequencies is supplied to the measuring object, the magnetic field component detected by the detecting means is divided into the two frequency components, and based on the magnetic field components divided into the two frequency components, 7. The method according to claim 5, wherein the flow velocity of the object is calculated.
The flow velocity measuring device according to 7, 8, 9 or 10 .
【請求項12】 前記検出手段と前記測定対象物体との
間の距離を検出する距離検出手段を有し、そして、前記
測定手段は、更に、前記距離検出手段で検出された距離
に基づいて、前記磁場成分を補正するものであることを
特徴とする請求項5、6、7、8、9、10又は11
載の流速測定装置。
12. The apparatus according to claim 12, further comprising: a distance detecting unit configured to detect a distance between the detecting unit and the object to be measured, and further comprising: a measuring unit configured to calculate a distance based on the distance detected by the distance detecting unit. flow rate measuring apparatus according to claim 5,6,7,8,9,10 or 11, wherein the is to correct the magnetic field component.
【請求項13】 前記磁場発生手段は、前記測定対象物
体と平行に並んだ少なくとも2つの磁極を有し、励磁電
流により前記測定対象物体に対して垂直で、かつ隣り合
う前記磁極から逆向きの磁場を発生させるものであるこ
とを特徴とする請求項5、6、7、8、9、10、11
又は12記載の流速測定装置。
13. The magnetic field generating means has at least two magnetic poles arranged in parallel with the object to be measured, and is perpendicular to the object to be measured by an exciting current, and is opposite to the magnetic pole adjacent to the object to be measured. A magnetic field is generated, wherein the magnetic field is generated.
Or the flow velocity measuring device according to 12 .
【請求項14】 溶融をタンディッシュより鋳型に注ぎ
込む注込工程と、 鋳型に注ぎ込まれる溶鋼の流速を請求項1乃至4の何れ
かに記載の流速測定方法又は請求項5乃至13の何れか
に記載の流速測定装置により測定し監視する測定工程
と、 前記測定工程にて監視される流速を制御して流れを安定
化させる制御工程と、前記鋳型から連続鋳造を行う鋳造
工程とを有することを特徴とする連続鋳造方法。
14. A flow rate measuring method according to any one of claims 1 to 4, or a flow rate measuring method according to any one of claims 5 to 13 , wherein: a pouring step of pouring the molten material from a tundish into a mold; A measuring step of measuring and monitoring with the flow velocity measuring device according to the description, a control step of controlling the flow velocity monitored in the measuring step to stabilize the flow, and having a casting step of performing continuous casting from the mold. Characteristic continuous casting method.
【請求項15】 溶鋼を注ぎ込むタンディッシュと、 前記タンディッシュから溶鋼が注ぎ込まれ、連続鋳造を
行う鋳型と、 前記鋳型に注ぎ込まれる溶鋼の流速を測定し監視する請
求項5乃至13の何れかに記載の流速測定装置と、 前記流速測定装置により監視される流速を制御して流れ
を安定化させる制御手段とを備えたことを特徴とする連
続鋳造装置。
A tundish 15. pouring molten steel, the molten steel is poured from a tundish, and the mold of continuous casting, in any one of claims 5 to 13, measure and monitor the flow velocity of molten steel is poured into the mold A continuous casting apparatus comprising: the flow velocity measuring device described above; and control means for controlling a flow velocity monitored by the flow velocity measuring device to stabilize the flow.
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