JP3602096B2

JP3602096B2 - 電磁連続鋳造における溶融金属レベルを測定する装置及びその方法

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Publication number: JP3602096B2
Application number: JP2001510807A
Authority: JP
Inventors: ゴーワキム; キヤンオー; ホーヨウンキム; ドンユンシム
Original assignee: ポーハングアイアンアンドスティールシーオー．，エルティディ．; リサーチインスティチュートオブインダストリアルサイエンスアンドテクノロジー
Priority date: 1999-07-16
Filing date: 2000-07-18
Publication date: 2004-12-15
Anticipated expiration: 2020-07-18
Also published as: EP1133678B1; EP1133678A4; US6517604B1; EP1133678A1; CN1318149A; DE60033270T2; DE60033270D1; RU2194952C1; JP2003504636A; WO2001006217A1; RU2001110119A

Description

【０００１】
本発明は、概して電磁連続鋳造工程における溶融金属のレベルを測定する装置及びその方法に関する。より具体的にいうと、本発明は、交流（ＡＣ）電磁場を使用して電磁連続鋳造工程における溶融金属の湯面レベルを測定するための装置及びその方法に関する。
【０００２】
当業者には公知であるように、電磁連続鋳造工程とは、溶融金属の湯面に電磁場を印加して、印加電磁場により引き起こされる電磁力及びジュール熱を使用して溶融金属を鋳造するための技術である。この技術において、最初は凝固される溶融金属の一部はジュール熱により加熱された後、ゆっくり冷却され、その結果溶融金属湯面下に薄い初期凝固シェルが形成され、それによってオシレーションマーク（ＯＭ）の形成を困難にしている。さらに鋳型と溶融金属の湯面の接触角は電磁力により大きくなるため、初期凝固シェルは鋳型オシレーションによりさほど影響されることがなく、その結果、鋳造物の表面特性が改善される。一方、そのような電磁連続鋳造工程は、既存の工程とは異なって、強いＡＣ電磁場を溶融金属の自由表面（以下湯面と記す）に印加するように適応されており、その電磁場は、溶融金属の湯面の位置に合わせるように鋳型の外側に取り付けられた誘導コイルにＡＣ電流を印加することによって誘導される。
【０００３】
このような電磁連続鋳造工程において、溶融金属の湯面は鋳造物の表面状態を決定する重要な要因であり、それゆえ鋳造物の表面を良い状態に維持するために精密に制御されなければならない。従って、溶融金属の湯面レベルを正確に測定することは非常に重要なことである。溶融金属の湯面が所望のレベル以上にある場合、著しいＯＭが連続鋳造物の表面に形成され、その後の工程における深刻な問題の原因となることがある。この点に関して、電磁連続鋳造工程における溶融金属の湯面レベルは、一般的な鋳造工程より厳密に管理されなければならない。溶融金属の湯面が誘導コイルの上端部の面と同じ高さにある時には、鋳造物の表面特性が最も優れていることは、その技術分野において広く知られている。
【０００４】
既存の鋼鉄連続鋳造工程における溶融金属の湯面レベルの測定のために、従来は溶融金属を通過することができない放射線を使用する方法、渦電流センサーを使用する方法（米国特許第４５６７４３５号参照、１９８７年）、静電容量センサーを使用する方法（米国特許第４５５５９４１号参照、１９８５年）等が提案されてきた。しかしながら、これらの方法は、測定装置が加熱あるいは空間的な制限を受けるために、強いＡＣ電磁場が溶融金属の湯面領域に存在する電磁連続鋳造工程に使用することはできない。渦電流センサーに基づく方法が溶融金属の湯面レベルを精密に測定することが望ましいが、渦電流センサーが鋳型内に位置していることが不都合である。すなわち、電磁連続鋳造工程のように金属の湯面領域に強い電磁場が加えられる場合、渦電流センサーは磁気によって飽和させられ、センサーとしての機能を失う。静電容量センサーに基づく方法では、電位への影響を有する導体材料が電極と溶融金属の湯面との範囲内に存在するはずがないため、空間的な厳しい制限を受ける。また、溶融金属の鋳造において溶融金属の湯面のパウダーの誘電率によって静電容量センサーは大きく影響を受けるために、その出力はパウダーの厚さに伴って変化し、その結果、非常に広い範囲の誤差を生じる。その上、溶融金属の湯面に比較的近いところに取り付けられるべき導体材料は、電磁連続鋳造における強い電磁場によって誘導加熱されることがあり、それによって、センサーとして作動することなく鋳造が行われる。同様に、放射線に基づく方法では、電磁場による誘導加熱により、提案された装置はその特有の機能を果たすことができない。
【０００５】
電磁連続鋳造工程における溶融金属の湯面レベルを測定するために、従来は、電磁場を印加するための外部誘導コイルの周波数変化を使用する方法（米国特許４４４６５６２号参照、１９８４年）、誘導コイルのインダクタンスの変化を使用する方法（特開平６−１２２０５６参照）等が利用されていた。誘導コイル、鋳型、溶融金属等を含む電磁連続鋳造装置における電気負荷は、基本的に溶融金属の湯面レベルに伴って変化する。その結果、電源装置から誘導コイルに流れる電圧、対応する電流、インダクタンス、周波数が変動する。上記の方法は、そのような現象を使用して溶融金属の湯面レベルを測定するために適応される。しかしながら、測定能力は溶融金属の湯面が誘導コイルの範囲内であるときに優れているが、溶融金属の湯面が誘導コイルの範囲を超える場合は突然低下する。このことは、溶融金属の湯面レベルの測定幅が、誘導コイルの範囲に限定されることを示している。
【０００６】
この様な問題に対する一つの提案が、誘導コイル上に取り付けられた補助コイルによる湯面レベルの測定幅の拡大である。しかし、この提案においても、測定幅は二つのコイルによって決められた範囲に限定される（ＩｒｏｎａｎｄＳｔｅｅｌ（１９９８年）の８４巻６２５ページ参照）。検出コイルを用いて誘導コイルのインダクタンスの変化を測定する方法において、特開平６−１２２０５６号に示されているように、検出コイルによる測定値は、鋳造条件による誘導コイルに流れる電流の自発的変動より生じる影響を伴なう。その結果、そのような変動を補正することなく、測定値を溶融金属の湯面レベルの正確な測定に用いることは不適切である。
【０００７】
もう一つの提案は、磁場センサーを用いる方法（韓国特許出願第９９−２８９２０号参照）であって、これは磁場センサーが優れた感度及び広い検出幅を有するという点で、電磁連続鋳造方法において溶融金属の湯面レベルの測定に用いられている。しかしながら、誘導コイルに流れる電流の変化が激しい場合、測定結果に相当な誤差が生じることがある。
【０００８】
従って、本発明は従来技術において生じる上記問題点に鑑みてなされたものであって、本発明の目的は、電磁連続鋳造機械の電源装置から発生したノイズ成分及び外部ノイズ成分を除去し、溶融金属の湯面レベルを正確に測定し、正確な測定に基づく溶融金属湯面レベルのデータを他の装置に適切に与えることができる電磁連続鋳造工程における溶融金属の湯面レベルを測定するための装置及びその方法を提供することである。
【０００９】
本発明の一つの様態によれば、誘導コイルより印加した磁場及び溶融金属の渦電流に基づく誘導磁場を検出することにより、また誘導コイルに所定のＡＣ電力を供給し、ＡＣ電力の変動を示す電力変数を設定する電源装置；誘導コイルからの印加磁場と誘導磁場の合計を検出する検出コイル；検出コイルからの出力信号を所定のレベルに増幅し、そこからノイズ成分を除去するために増幅した信号をフィルタする増幅／フィルタ装置；及び検出コイルによって検出された磁場の合計から誘導コイルへ流れるＡＣ電力の変動に基づく印加磁場の成分を除去することによって、溶融金属の湯面レベルを検出するために、増幅／フィルタ装置からの出力信号及び電源装置からの電力変数に応答する演算装置を含むことによって、電磁連続鋳造工程における鋳型内部の溶融金属の湯面レベルを測定する装置の提供により、本発明の上記目的また他の目的は達成することができる。
【００１０】
本発明のもう一つの様態によれば、検出コイルを通る誘導コイルから印加した磁場と溶融金属の渦電流に基づく誘導電流の合計を検出することによって、電磁連続鋳造工程における鋳型内部の溶融金属の湯面レベルを測定する方法であって、検出コイルからの出力信号を所定レベルまで増幅し、増幅した信号をフィルタしてそこからノイズ成分を除去する第一段階と増幅しフィルタした信号から誘導コイルに流れる電流の変化に基づいて印加磁場の成分を除去することによって溶融金属に湯面レベルを決定する第二段階からなる測定方法が提供される。
【００１１】
本発明の上記目的、他の目的、特徴及びその他の利点は、添付の図面と共に以下の詳細な記載よりさらに明瞭に理解されるだろう。
【００１２】
図１は、本発明による電磁連続鋳造工程における湯面レベルの測定装置の構成の概略図である。この図に示すように、湯面レベル測定装置は、誘導コイルに印加されるＡＣ電流に対して磁場を発生させ、発生した磁場を鋳型１内の溶融金属４に印加するための鋳型１から離れて取り付けられている誘導コイル３、誘導コイル３にＡＣ電流を流すための電源装置７、誘導コイル３によって発生した磁場及び印加した磁場により溶融金属４に発生した渦電流によって誘導される磁場を検出するための検出コイル６、及び検出コイル６によって検出した磁場の合計から溶融金属４の湯面レベルを検出するためのレベル検出装置８からなる。
【００１３】
電源装置７は数十から数百ＫＨｚで数千ＡのＡＣ電流を誘導コイル３に流すことが好ましい。また、誘導コイルより発生される磁場と溶融金属４に発生した渦電流により誘導される磁場は同周波数のＡＣ磁場であることが好ましい。
【００１４】
電源装置７が誘導コイル３にＡＣ電流を流すと、誘導コイル３は鋳型１を通過して溶融金属４に磁場を印加し、その結果溶融金属４に渦電流が発生し、同様に渦電流に基づく誘導磁場が発生する。検出コイル６は印加磁場と誘導磁場の合計を測定し、その測定結果より溶融金属の湯面レベルを検出する。
【００１５】
レベル検出装置８は、検出コイル６からのレベル検出信号からノイズ成分を除去し、ノイズを除去したレベル検出信号に基づいて溶融金属の湯面レベルを測定する。また、レベル検出装置８は固体シェルの安定した形成のため、溶融金属の湯面を安定に制御するよう適応され、それによって鋳造物の表面特性を改善する。
【００１６】
検出コイル６は、鋳型１の軸に平行な磁場、鋳型の軸に垂直な磁場、あるいは鋳型の軸に平行な磁場と垂直な磁場の合成を測定するように構成されることが好ましい。そのような磁場を検出するために、検出コイル６は、鋳型１の上部の外側の位置あるいは誘導コイルより上の位置（つまり、鋳型１の上部の周囲の位置）に取り付けられることが好ましい。検出コイル６は、本発明の好ましい実施形態において、鋳型１の上部の周囲の位置に取り付けられているように示されているが、当業者は検出コイル６がそのような位置に限定されないことを十分に理解するだろう。
【００１７】
図２は、図１におけるレベル検出装置８の構成を詳細に示しているブロック図である。この図に示すように、レベル検出装置８は、検出コイル６からの出力信号を所定のレベルまで増幅するための絶縁増幅器９を含む。検出コイル６は巻きついた形状を有するため、外部の高ノイズが検出コイル６に著しく導入され、一般の差動増幅器は１０Ｖ以上の同相雑音を除去することができない。この点について、絶縁増幅器がシステムの保護及び安定な増幅のために使用されることが好ましい。
【００１８】
絶縁増幅器９からの出力信号からレベル測定に必要とされる特定の周波数範囲内の信号成分のみを得ることが必要であることにもまた注意しなければならない。それはこの信号が電源装置の電気変動から生じるノイズ成分を含んでいるためである。従って、絶縁増幅器９からの出力信号からノイズ成分を除去するために帯域通過フィルタ（ＢＰＦ）１０が備えられている。それでもなお、ＢＰＦ１０からの出力信号はＡＣ信号特性を有する。溶融金属の湯面レベルの制御のためにそのような信号を利用する目的で、所定周期内でその信号を直流電流（ＤＣ）信号に変換するため、２乗平均（ＲＭＳ）計算器１１もしくはピーク検出器１２が使用されなければならない。ＲＭＳ計算器もしくはピーク検出器１２からの出力信号もなお高周波数ノイズ成分を有する。この点について、ＲＭＳ計算器もしくはピーク検出器１２からの出力信号からノイズ成分を除去するために、低域通過フィルタ（ＬＰＦ）１３が使用される。検出コイル６からノイズを除去した湯面レベル検出信号は、与えられた条件に従って長距離で送信されることがある。このために、ＬＰＦ１３からの出力信号を所定のレベルに増幅するために差動出力変換器１４が使用される。アナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）変換器１５は、差動出力変換器１４からのアナログ出力信号をデジタル信号に変換するために適応される。その結果、Ａ／Ｄ変換器１５はノイズ成分のない信号を算術演算装置１６に送る。
【００１９】
算術演算装置１６は、Ａ／Ｄ変換器１５によってデジタル信号に変換した検出コイル６からの測定値に基づいて溶融金属の湯面レベルを決定するために適応される。ここで、検出コイル６は以下に詳細に記載するような原理に基づいて、溶融金属の湯面レベルを検出するために適応される。
【００２０】
検出コイル６の基本原理は、電磁誘導を用いることである。すなわち、電磁連続鋳造機械の電源装置を使用してＡＣ磁場が印加され、印加したＡＣ磁場により溶融金属に誘導磁場が引き起こされる。そして、検出コイル６は、印加磁場と誘導磁場の合計を検出することによって溶融金属の湯面レベルを測定する。
【００２１】
時間に伴なって変化する磁場が導体材料に印加されると、材料に垂直な磁場Ｂにより、下記式１のように導体材料に起電力εが引き起こされる。そして、オームの法則に従う誘導電流回路は起電力が引き起こされた電気回路に形成される。
【００２２】
【数３】
［式１］

【００２３】
誘導電流によって引き起こされた誘導磁場の方向は、導体材料内の誘導磁場を変化させないように、導体材料に印加された外部磁場の方向に伴なって変化する。すなわち、誘導磁場の方向は、上式におけるマイナスの符号からわかるように印加磁場の方向の反対である。
【００２４】
検出コイル６は、コイルに誘導される起電力を測定することによって磁場を測定するため、探りコイル型磁気センサーであることが好ましい。すなわち、検出コイル６は、溶融金属の湯面に形成されたカレントループに基づく誘導磁場を測定することによって、溶融金属の湯面レベルを測定する。検出コイル６によって囲まれている領域を交差する磁束の時間変化率は、誘導コイルに流れる電流に基づく印加磁場Ｂ^ｅ _ｐの時間変化率と溶融金属に誘導される電流に基づく誘導磁場Ｂ^ｉ _ｐの時間変化率の合計である。その結果、検出コイル６の出力は以下の式２によって表すことができる。
【００２５】
【数４】
［式２］

【００２６】
上記の方法で検出コイル６によって測定される磁場の合計は、上述の増幅器によって所定のレベルまで増幅、ノイズ除去され、そして溶融金属の湯面レベルの決定のため算術演算装置１６に送られる。
【００２７】
算術演算装置１６は、印加磁場の変動ではなく溶融金属の湯面位置の変動に応じて溶融金属の湯面レベルを検出するように、以下の式３に基づいて、磁場の合計から電源によって印加される電流に基づいて印加磁場の値を取り除く。
【００２８】
【数５】
［式３］

【００２９】
上式３において、ａ＝Ｃ１×Ｖ２＋Ｃ２、ｂ＝Ｃ３×Ｖ２＋Ｃ４、ｄ＝Ｃ５×Ｖ２＋Ｃ６、ｋ＝Ｃ７、Ｖ１＝磁場の合計、及びＣ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４、Ｃ５、Ｃ６、Ｃ７は電磁連続鋳造システムの構成に関連する定数である。つまり、上式３において、変数ａは検出コイル６の検出領域における溶融金属の最低湯面レベルを表しており（例えば、３００ｍｍ）、変数ｂは最高湯面レベルを表し（例えば、０ｍｍ）、また変数ｄは誘導磁場グラフの傾き（これについては後に詳細に述べる）がｋであるときの湯面レベルを表している。
【００３０】
誘導コイルによって誘導される強い磁場は、電磁連続鋳造の特性により溶融金属の湯面領域に存在する。この点に関して、検出コイルは誘導コイルにより印加される磁場と溶融金属に生じる渦電流に基づく誘導磁場を同時に測定する。
【００３１】
既に述べたように、電磁連続鋳造装置における電気負荷、またこのような電源装置から誘導コイルに流れる電流の大きさは、溶融金属の湯面位置に伴なって変化する。その結果、誘導コイルの電流に基づく印加磁場もまた変動する。印加磁場は、電磁連続鋳造工程における誘導コイルに流れる電流の大きさの変動によって直接的に影響を受ける。従って、溶融金属の湯面レベルを電磁連続鋳造工程において正確に測定することを確実にするために、印加磁場成分は溶融金属の湯面周囲で測定された磁場から除去されなければならない。
【００３２】
一方、誘導磁場は、溶融金属の湯面の位置が変化するときの印加磁場によって変化する成分と印加磁場が一定でも溶融金属の湯面位置によって変化する成分の両方を含む。このことは、検出コイルの出力の変動が印加磁場の変動あるいは溶融金属の湯面レベルの変動のいずれから生じるのか決定することによって、溶融金属の湯面位置を正確に検出することができることを示している。
【００３３】
本発明の実施形態において、電力変数Ｖ２は検出コイルの出力から誘導磁場の変動に基づく印加磁場の変動を補正するために使用される。Ｖ２は印加磁場を表すことができる変数であり、誘導コイルに電力を供給する電源装置から与えられる。また、電力変数Ｖ２は、電磁連続鋳造工程における溶融金属の湯面位置の変動及び電気負荷の変動とは無関係であり、検出コイルに印加した電流の値と一対一に対応する。電力変数Ｖ２は、電源装置が誘導コイルに供給するＡＣ電流、電圧、あるいは電力に定められることが好ましい。
【００３４】
図３は、溶融金属の湯面位置の変動による印加磁場の変動と誘導磁場の変動との比較を示すグラフである。この図面に示すように、印加磁場は検出幅が狭いのに対して、誘導磁場は検出幅が広い。
【００３５】
上式３からわかるように、電源装置からの電力変数Ｖ２は変数ａ、ｂ及びｄにそれぞれ含まれている。このことは、特定の鋳造条件により誘導コイルの電流の自発的な変動による印加磁場の変動の影響及び溶融金属の湯面位置の変動による印加磁場の変動の影響を除くことを可能とさせる。つまり、本発明の実施態様において、算術演算装置は、湯面位置の変動から生じる誘導磁場の変動の値とＡ／Ｄ変換器からの出力信号とを分離することのみによって、溶融金属の湯面位置を測定する。それゆえに、算術演算装置は、必要に応じて、電磁連続鋳造工程で誘導コイルへ流れる誘導電流の大きさが自発的に変化するとしても、溶融金属湯面レベルを安定して測定することができる。
【００３６】
図４は、本発明の好ましい実施態様による誘導コイルの電流変動に基づく溶融金属の湯面レベルの測定結果を示すグラフである。電源装置の自己電気信号の一つである規定電圧あるいは電流が取り出され、レベル検出装置にかけられる場合、図４からわかるように、誘導コイルに流れる急激な変動あるいは印加磁場の急激な変動は溶融金属の湯面レベルの測定結果に何ら影響を及ぼさない。また、溶融金属の湯面位置が８０から９０ｍｍの範囲でゆっくり変化することも、図４から分る。これは、溶融金属の注入口を腐食から防ぐために溶融金属の湯面位置が工程中に変化するという事実に基づく。
【００３７】
図５は、本発明による溶融金属の湯面レベルの測定結果の例を示すグラフである。この図に示すように、測定したレベルの値は、従来の場合の約４ｍｍのノイズの値と比較すると、本発明の場合は約０．３ｍｍの改善されたノイズの値を有する。従って、レベル測定の正確さは本発明により著しく向上されていることがわかる。一方、本発明がレベル測定に用いられた後、１秒に１回の割合で信号が振動する。このような信号は鋳型の自己振動に基づいており、溶融金属の湯面レベルの変動を表している。
【００３８】
上記の記載から明らかなように、本発明によると、溶融金属の湯面レベルが、印加磁場を検出する検出コイルの出力から誘導コイルからの印加磁場の成分及び溶融金属の湯面位置の変動に基づく誘導磁場の成分を除去することによって、電源装置から誘導コイルに流れる電流及び電圧の変動に関係なく正確に測定することができる。
【００３９】
さらに、本発明によると、溶融金属の湯面レベルが高精度で安定して測定することができ、それゆえ、湯面レベルの制御のための基準信号として使用することができる。従って、鋳造物の表面の質を高めることができ、これによって、鋼材製造工程の長さを縮めることができ、またエネルギーを節約することができる。
【００４０】
本発明の好ましい実施形態が例証のために開示されているが、当業者は請求項に開示された発明の範囲及び趣旨から逸脱することのない各種の変更、付加、代替が可能であることを理解するだろう。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による電磁連続鋳造工程における湯面レベルの測定装置の構成の概略図である。
【図２】図１におけるレベル検出装置の構成を詳細に示しているブロック図である。
【図３】本発明による印加磁場により溶融金属に印加された磁場及び溶融金属に誘導された磁場の変動を示すグラフである。
【図４】本発明による誘導コイルの電流変動に基づく溶融金属の湯面レベルの測定結果を示すグラフである。
【図５】本発明による溶融金属の湯面レベルの測定結果の例を示すグラフである。
【符号の説明】
１…鋳型、３…誘導コイル、
４…溶融金属、６…検出コイル、
７…電源装置、８…レベル検出装置、
９…絶縁増幅器、１０…帯域通過フィルタ（ＢＰＦ）、
１１…２乗平均（ＲＭＳ）計算器、１２…ピーク検出器、
１３…低域通過フィルタ（ＬＰＦ）、１４…差動出力変換器、
１５…アナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）変換器、１６…算術演算装置。

Claims

誘導コイルから印加された磁場及び溶融金属の渦電流に基づく誘導磁場を検出することによって、電磁連続鋳造工程における鋳型内の溶融金属の湯面レベルを測定する装置であって：
前記誘導コイルに所定のＡＣ電力を供給し、ＡＣ電力の変動を示す電力変数を設定するための電源装置；
前記誘導コイルからの前記印加磁場と前記誘導磁場の合計を検出する検出コイル；
前記検出コイルからの出力信号を増幅し、そこからノイズ成分を除去するために増幅した信号をフィルタする増幅／フィルタ装置；
前記検出コイルによって検出された前記磁場の合計から前記誘導コイルに流れる前記ＡＣ電力の変化に基づく前記印加磁場の成分を除去することによって、前記溶融金属の湯面レベルを検出するため、前記増幅／フィルタ装置からの出力信号及び前記電源装置からの前記電力変数に応答する演算装置からなり、
前記演算装置が下記の式に基づいて、前記検出コイルからの前記出力信号から前記誘導コイルからの前記印加磁場の成分を除去することによって、前記溶融金属の湯面レベルを検出するために適応される測定装置。

ここで、ａ＝Ｃ１×Ｖ２＋Ｃ２、ｂ＝Ｃ３×Ｖ２＋Ｃ４、ｄ＝Ｃ５×Ｖ２＋Ｃ６、ｋ＝Ｃ７、Ｖ１＝磁場の合計、Ｖ２＝電力変数、及びＣ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４、Ｃ５、Ｃ６、Ｃ７＝定数。
請求項１に記載の装置であって、前記増幅／フィルタ装置が：
前記検出コイルからの出力信号を前記所定のレベルまで増幅させるための絶縁増幅器；
前記絶縁増幅器からの出力信号から所定帯域の信号成分のみをフィルタするための帯域通過フィルタ；
前記帯域通過フィルタからの出力信号をＤＣ信号に変換するためのＤＣ信号変換器；
前記ＤＣ信号変換器からのノイズ成分を除去するために前記ＤＣ信号変換器からのＤＣ信号をフィルタするための低域通過フィルタ；
前記低域通過フィルタからのアナログ出力信号をデジタル信号に変換し、変換したデジタル信号を前記演算装置に出力するためのアナログ／デジタル変換器を含む装置。
請求項１に記載の装置であって、前記電源装置が前記誘導コイルに流れる前記ＡＣ電力の変動による前記電力変数を設定するために適応され、前記電力変数が前記電磁連続鋳造工程における前記溶融金属の湯面位置の変動及び電気負荷の変動に無関係であり、前記誘導コイルに印加される電流値に一対一に対応することを特徴とする装置。
請求項１に記載の装置であって、前記検出コイルが前記鋳型の上部の周囲に取り付けられていることを特徴とする装置。
請求項１または４に記載の装置であって、前記検出コイルが前記鋳型の軸に平行な磁場、前記鋳型の軸に垂直な磁場、また前記鋳型の軸に平行な磁場と垂直な磁場の合成のいずれか一つを測定するために構成されることを特徴とする装置。
検出コイルを貫く誘導コイルから印加された磁場と溶融金属の渦電流に基づく誘導磁場の合計を検出することによって、電磁連続鋳造工程における鋳型内の溶融金属の湯面レベルを測定する方法であって：
ａ）前記検出コイルからの出力信号を所定のレベルに増幅し、そこからノイズ成分を除去するために増幅した信号をフィルタする段階
ｂ）増幅しフィルタした信号から、前記誘導コイルに流れる電流の変動に基づく前記印加磁場の成分を除去することによって、前記溶融金属の湯面レベルを決定する段階
からなり、
前記湯面レベル決定段階ｂ）が、下記の式に基づいて、前記検出コイルからの出力信号から、前記誘導コイルに流れる電流の変動による前記印加磁場の変動を除去することによって、前記溶融金属の湯面レベルを検出する段階を含む方法。

ここで、ａ＝Ｃ１×Ｖ２＋Ｃ２、ｂ＝Ｃ３×Ｖ２＋Ｃ４、ｄ＝Ｃ５×Ｖ２＋Ｃ６、ｋ＝Ｃ７、Ｖ１＝磁場の合計、Ｖ２＝電源装置からの電力変数、及びＣ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４、Ｃ５、Ｃ６、Ｃ７＝定数。
請求項６に記載の方法であって、前記電源装置が前記誘導コイルに流れるＡＣ電力の変動による前記電力変数を設定するために適応され、前記電力変数が前記電磁連続鋳造工程における前記溶融金属の湯面位置の変動及び電気負荷の変動に無関係であり、前記誘導コイルに印加される電流値に一対一に対応することを特徴とする方法。