JPH01197614A - 溶融金属液面レベルを測定するための装置及び方法 - Google Patents
溶融金属液面レベルを測定するための装置及び方法Info
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- JPH01197614A JPH01197614A JP2255388A JP2255388A JPH01197614A JP H01197614 A JPH01197614 A JP H01197614A JP 2255388 A JP2255388 A JP 2255388A JP 2255388 A JP2255388 A JP 2255388A JP H01197614 A JPH01197614 A JP H01197614A
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- 239000002184 metal Substances 0.000 title claims abstract description 50
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-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C69/00—Combinations of shaping techniques not provided for in a single one of main groups B29C39/00 - B29C67/00, e.g. associations of moulding and joining techniques; Apparatus therefore
- B29C69/005—Combinations of shaping techniques not provided for in a single one of main groups B29C39/00 - B29C67/00, e.g. associations of moulding and joining techniques; Apparatus therefore cutting-off or cutting-out a part of a strip-like or sheet-like material, transferring that part and fixing it to an article
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- Waste-Gas Treatment And Other Accessory Devices For Furnaces (AREA)
- Measurement Of Levels Of Liquids Or Fluent Solid Materials (AREA)
- Continuous Casting (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
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Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、トーピード、連続鋳造モールド等溶融金属を
装入した容器内の溶融金属液面レベルを測定するための
装置及び方法に関するものである。
装入した容器内の溶融金属液面レベルを測定するための
装置及び方法に関するものである。
溶融金属液面レベルの測定は、鉄鋼製造においては、溶
銑装入中のトーピード内、連続鋳造中のモールド内等で
行われている。それぞれの測定原理は、溶融金属液面に
上方から超音波や電磁波（マイクロウェーブ）を放射さ
せ、その反射波を受信し発振器と液面の距離を演算する
ことによって溶融金属液面レベルを求めるか、溶融金属
液面の直上に設置したコイルに交流電流を流し、溶融金
属表面に渦電流を生じさせ、コイルのインピーダンス変
化によって溶融金属液面レベルを求める等の方法であっ
た。
銑装入中のトーピード内、連続鋳造中のモールド内等で
行われている。それぞれの測定原理は、溶融金属液面に
上方から超音波や電磁波（マイクロウェーブ）を放射さ
せ、その反射波を受信し発振器と液面の距離を演算する
ことによって溶融金属液面レベルを求めるか、溶融金属
液面の直上に設置したコイルに交流電流を流し、溶融金
属表面に渦電流を生じさせ、コイルのインピーダンス変
化によって溶融金属液面レベルを求める等の方法であっ
た。
第４図に示す如くチャンバー７から排気しなから該チャ
ンバー７内に設置した取鍋８にノズル９を介して溶融金
属を注入する減圧給湯のような場合には、前記従来の測
定方法ではいずれも溶融金属液面レベル測定装置を溶融
金属液面に臨ませてその上方に設置する必要があり、特
に渦流式のものでは溶融金属液面に近づけてコイルを設
置する必要があるが、これは容易でない、また、溶融金
属液面の上方にミスト、ヒユーム等１０が存在している
ため、渦流式溶融金属液面レベル計はミスト、ヒユーム
等に邪魔されて使用不可能であり、電磁波による溶融金
属液面レベルの測定ではヒユームもしくはミストによる
誤差を含み、溶融金属液面とフォーミング面の測定は不
可能か極めて困難であるという不都合を免れなかった。
ンバー７内に設置した取鍋８にノズル９を介して溶融金
属を注入する減圧給湯のような場合には、前記従来の測
定方法ではいずれも溶融金属液面レベル測定装置を溶融
金属液面に臨ませてその上方に設置する必要があり、特
に渦流式のものでは溶融金属液面に近づけてコイルを設
置する必要があるが、これは容易でない、また、溶融金
属液面の上方にミスト、ヒユーム等１０が存在している
ため、渦流式溶融金属液面レベル計はミスト、ヒユーム
等に邪魔されて使用不可能であり、電磁波による溶融金
属液面レベルの測定ではヒユームもしくはミストによる
誤差を含み、溶融金属液面とフォーミング面の測定は不
可能か極めて困難であるという不都合を免れなかった。
本発明はかかる課題を解決するためになしたもので、ミ
スト ヒユーム等の影響を受けずに溶融金属液面のレベ
ルを測定できるようにすることを目的とする。
スト ヒユーム等の影響を受けずに溶融金属液面のレベ
ルを測定できるようにすることを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明の溶融金属液面レベ
ル測定装置では、溶融金属を装入する容器の側壁内に、
液面レベル測定範囲の上部から下部まで連続したコイル
を設置し、該コイルにファンクションジェネレータとイ
ンピーダンス測定装置を接続するものである。
ル測定装置では、溶融金属を装入する容器の側壁内に、
液面レベル測定範囲の上部から下部まで連続したコイル
を設置し、該コイルにファンクションジェネレータとイ
ンピーダンス測定装置を接続するものである。
また、本発明の溶融金属液面レベル測定方法では、前記
の装置を使用し、コイルに低周波数の交流電流を流して
その時のインダクタンスを測定し、透磁率を演算してこ
れに対応した溶融金属液面レベルを求めるものである。
の装置を使用し、コイルに低周波数の交流電流を流して
その時のインダクタンスを測定し、透磁率を演算してこ
れに対応した溶融金属液面レベルを求めるものである。
以下、本発明の一実施例の溶融金属液面レベル測定装置
を第１図に沿って説明する。
を第１図に沿って説明する。
図中１は溶融金属を装入する容器（実施例では坩堝）で
、該容器１の側壁２内には、液面レベル測定範囲（実施
例では側壁２の上下端間の範囲）の上部から下部まで連
続したコイル３が設置されている。
、該容器１の側壁２内には、液面レベル測定範囲（実施
例では側壁２の上下端間の範囲）の上部から下部まで連
続したコイル３が設置されている。
このコイル３には、ファンクションジェネレータ５（交
流電源）を接続されたインピーダンス計４と、マイクロ
コンピュータ６とが接続されている。
流電源）を接続されたインピーダンス計４と、マイクロ
コンピュータ６とが接続されている。
かかる測定装置を使用して溶融金属液面レベルの測定を
行う場合、マイクロコンピュータ６に、コイル３の自己
インダクタンスを求める次式、 Ｌ＝ μＳＮ”／ｆ・・・（１） 但し、Ｌ：自己インダクタンス、μ：コイル内物質の透
磁率、Ｓ：コイル断 面積、Ｎ：コイル巻数、１：コイル 長さ。
行う場合、マイクロコンピュータ６に、コイル３の自己
インダクタンスを求める次式、 Ｌ＝ μＳＮ”／ｆ・・・（１） 但し、Ｌ：自己インダクタンス、μ：コイル内物質の透
磁率、Ｓ：コイル断 面積、Ｎ：コイル巻数、１：コイル 長さ。
と、前記式に従い求めた透磁率μから溶融金属液面レベ
ルを演算する次式、 Ｈ＝にμ十μ。・・・（２） 但し、Ｈ：液面レベル、μ：透磁率、 μ。：定数、Ｋ：定数。
ルを演算する次式、 Ｈ＝にμ十μ。・・・（２） 但し、Ｈ：液面レベル、μ：透磁率、 μ。：定数、Ｋ：定数。
とを入力設定して、コイル３にファンクションジェネレ
ータ５よりインピーダンス計４を介して低周波数の交流
電流を流すと、インピーダンス計４によってその時の自
己インダクタンスしが測定され、これがインピーダンス
計４から出力され、マイクロコンピュータ６に入力され
る。
ータ５よりインピーダンス計４を介して低周波数の交流
電流を流すと、インピーダンス計４によってその時の自
己インダクタンスしが測定され、これがインピーダンス
計４から出力され、マイクロコンピュータ６に入力され
る。
マイクロコンピュータ６において、インピーダンス計４
からの入力信号に対して前記の二式に従い真の溶融金属
液面レベルが演算され出力される。また、同一の測定装
置において、コイル３に高周波数の交流電流を流すと、
同様にマイクロコンピュータ６において演算され、金属
フォーミング面レベルが演算され出力される。
からの入力信号に対して前記の二式に従い真の溶融金属
液面レベルが演算され出力される。また、同一の測定装
置において、コイル３に高周波数の交流電流を流すと、
同様にマイクロコンピュータ６において演算され、金属
フォーミング面レベルが演算され出力される。
上記の測定原理は、次の通りである。即ち、前記透磁率
μはコイル単位長さ当たりの物質固有の定数であり、前
記（２）式で明らかな通り溶融金属量に対応して大きく
なる。また、フォーミング状態等バルク（溶融金属）と
密度が極端に異なる状態においては、みかけの透磁率μ
は必ずしも溶融金属液面レベルと対応しない異なる値を
示すが、コイル３に低周波数の交流電流を流した場合は
その対応関係は成立する。フォーミング等が発生してい
ない状態においては、コイル３に流す交流電流の周波数
が高くても低くても前記対応関係は成立する。従って、
前記したようにコイル３に低周波数の交流電流を流すと
、フォーミング等の発生いかんを問わず真の溶融金属液
面レベルを測定可能である。また、コイル３に流す交流
電流の周波数が高い場合には表皮効果により、フォーミ
ング状態でもバルクと同程度にみかけの透磁率は変化す
るから、金属フォーミング面レベルを測定可能である。
μはコイル単位長さ当たりの物質固有の定数であり、前
記（２）式で明らかな通り溶融金属量に対応して大きく
なる。また、フォーミング状態等バルク（溶融金属）と
密度が極端に異なる状態においては、みかけの透磁率μ
は必ずしも溶融金属液面レベルと対応しない異なる値を
示すが、コイル３に低周波数の交流電流を流した場合は
その対応関係は成立する。フォーミング等が発生してい
ない状態においては、コイル３に流す交流電流の周波数
が高くても低くても前記対応関係は成立する。従って、
前記したようにコイル３に低周波数の交流電流を流すと
、フォーミング等の発生いかんを問わず真の溶融金属液
面レベルを測定可能である。また、コイル３に流す交流
電流の周波数が高い場合には表皮効果により、フォーミ
ング状態でもバルクと同程度にみかけの透磁率は変化す
るから、金属フォーミング面レベルを測定可能である。
以上のことを確認するために、第２図に示すような実験
装置を使用して測定を行った。
装置を使用して測定を行った。
この実験装置では、前記測定装置における容器１を内径
５０閤、高さ１５０皿のアクリル容器とし、該容器１内
に水銀を装入し、この水銀中に絶縁体の円柱６を図示の
如く装入設置し、円柱６の下面を真の液面Ａ、円柱６と
容器１の側壁との間に存在する水銀の上面を金属フォー
ミング面Ｂとして測定すると、第３図に示すような液面
高さと交流電流の周波数（ｆ）との関係が得られた。同
図から明らかなように、低周波数領域においては液面Ａ
のレベルとなり、周波数を上げると徐々に液面高さが上
昇し、１００ＫＨｚ〜Ｉ ＭＨｚ程度になると液面Ｂの
レベルとなる。即ち、真の液面レベルを測定しようとす
るときは１０Ｈｚ＝ １００Ｈｚ程度の低周波数の交流
電流を流し、金属フォーミング面レベルを測定しようと
するときは１００ＫＨｚ〜Ｉ ＭＨｚ程度の高周波数の
交流電流を流せば良いことが分かる。ただ、実際のフォ
ーミング現象のような場合の測定では精度が低下すると
考えられるが、異常値の検出等には有効である。
５０閤、高さ１５０皿のアクリル容器とし、該容器１内
に水銀を装入し、この水銀中に絶縁体の円柱６を図示の
如く装入設置し、円柱６の下面を真の液面Ａ、円柱６と
容器１の側壁との間に存在する水銀の上面を金属フォー
ミング面Ｂとして測定すると、第３図に示すような液面
高さと交流電流の周波数（ｆ）との関係が得られた。同
図から明らかなように、低周波数領域においては液面Ａ
のレベルとなり、周波数を上げると徐々に液面高さが上
昇し、１００ＫＨｚ〜Ｉ ＭＨｚ程度になると液面Ｂの
レベルとなる。即ち、真の液面レベルを測定しようとす
るときは１０Ｈｚ＝ １００Ｈｚ程度の低周波数の交流
電流を流し、金属フォーミング面レベルを測定しようと
するときは１００ＫＨｚ〜Ｉ ＭＨｚ程度の高周波数の
交流電流を流せば良いことが分かる。ただ、実際のフォ
ーミング現象のような場合の測定では精度が低下すると
考えられるが、異常値の検出等には有効である。
尚、本実施例の測定装置ではインダクタンスの測定にイ
ンピーダンス計４を使用したが、これに限られず、例え
ばインダクタンス計であっても同効である。
ンピーダンス計４を使用したが、これに限られず、例え
ばインダクタンス計であっても同効である。
以上の通り本発明は、容器の側壁内にコイルを設置し、
該コイルに低周波数の交流電流を流して、その時のイン
ダクタンスを測定することによって溶融金属液面レベル
を演算するから、溶融金属液面の上方にミスト、フォー
ミング等が発生していてもこれに影響を受けることなく
溶融金属液面レベルを確実に求めることができ、従って
、従来測定できなかった減圧給湯等での溶融金属液面レ
ベルの測定も行えると共に、モールド内等の溶融金属液
面レベル制御に有効である。
該コイルに低周波数の交流電流を流して、その時のイン
ダクタンスを測定することによって溶融金属液面レベル
を演算するから、溶融金属液面の上方にミスト、フォー
ミング等が発生していてもこれに影響を受けることなく
溶融金属液面レベルを確実に求めることができ、従って
、従来測定できなかった減圧給湯等での溶融金属液面レ
ベルの測定も行えると共に、モールド内等の溶融金属液
面レベル制御に有効である。
また、検知コイルが容器の側壁内にあって溶融金属、ミ
ストフォーミング等から保護され゛るから、メンテナン
スが容易となり、かつ、コイルの温度対策等が容易とな
る。それでいて、設備費用が安くて済む。
ストフォーミング等から保護され゛るから、メンテナン
スが容易となり、かつ、コイルの温度対策等が容易とな
る。それでいて、設備費用が安くて済む。
第１図は本発明装置の一実施例を示す概念図、第２図は
同装置の効果試験用実験装置を示す概念図、第３図は液
面高さと周波数との関係曲線図、第４図は減圧給湯の概
念図である。 １・・・容器、２・・・側壁、３・・・コイル、４・・
・インピーダンス計、５・・・ファンクションジェネレ
ータ、６・・・マイクロコンピュータ。 第２区 第４図 溶融金属 ↓ 第 １ 区 第３ｇ ｌｏｇ ｆ（Ｈｚ）
同装置の効果試験用実験装置を示す概念図、第３図は液
面高さと周波数との関係曲線図、第４図は減圧給湯の概
念図である。 １・・・容器、２・・・側壁、３・・・コイル、４・・
・インピーダンス計、５・・・ファンクションジェネレ
ータ、６・・・マイクロコンピュータ。 第２区 第４図 溶融金属 ↓ 第 １ 区 第３ｇ ｌｏｇ ｆ（Ｈｚ）
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、溶融金属を装入する容器の側壁内に、液面レベル測
定範囲の上部から下部まで連続 したコイルを設置し、該コイルにファンク ションジェネレータとインピーダンス測定 装置を接続したことを特徴とする溶融金属 液面レベル測定装置。 ２、請求項１記載の装置を使用し、コイルに低周波数の
交流電流を流してその時のイン ダクタンスを測定し、透磁率を演算してこ れに対応した溶融金属液面レベルを求める ことを特徴とする溶融金属液面レベル測定 方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2255388A JPH01197614A (ja) | 1988-02-02 | 1988-02-02 | 溶融金属液面レベルを測定するための装置及び方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2255388A JPH01197614A (ja) | 1988-02-02 | 1988-02-02 | 溶融金属液面レベルを測定するための装置及び方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01197614A true JPH01197614A (ja) | 1989-08-09 |
Family
ID=12086037
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2255388A Pending JPH01197614A (ja) | 1988-02-02 | 1988-02-02 | 溶融金属液面レベルを測定するための装置及び方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01197614A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006167777A (ja) * | 2004-12-17 | 2006-06-29 | Shinko Electric Co Ltd | 固液界面検出装置、鋳造装置及び鋳造方法 |
| US7600423B1 (en) * | 2006-10-24 | 2009-10-13 | Fluhler Herbert U | Volume or fluid level sensing system and method |
-
1988
- 1988-02-02 JP JP2255388A patent/JPH01197614A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006167777A (ja) * | 2004-12-17 | 2006-06-29 | Shinko Electric Co Ltd | 固液界面検出装置、鋳造装置及び鋳造方法 |
| US7600423B1 (en) * | 2006-10-24 | 2009-10-13 | Fluhler Herbert U | Volume or fluid level sensing system and method |
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