JPH0324602B2 - - Google Patents

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JPH0324602B2
JPH0324602B2 JP58037259A JP3725983A JPH0324602B2 JP H0324602 B2 JPH0324602 B2 JP H0324602B2 JP 58037259 A JP58037259 A JP 58037259A JP 3725983 A JP3725983 A JP 3725983A JP H0324602 B2 JPH0324602 B2 JP H0324602B2
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JP
Japan
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voltage
pair
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primary coil
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Tsunehisa Yamamoto
Seigo Ando
Yoshihiro Kawase
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JFE Engineering Corp
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Nippon Kokan Ltd
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Priority to DE3408318A priority patent/DE3408318C2/de
Priority to FR848403591A priority patent/FR2548776B1/fr
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    • G01B7/02Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring length, width or thickness
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  • General Physics & Mathematics (AREA)
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Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、渦電流を利用した差動帰還型距離
測定装置に関するものである。
電導性被測定物とプローブとの間の距離を測定
するための、渦電流を利用した距離測定装置の1
例が、日本特許公開公報No.57−192805(以下、先
行技術という)に開示されている。
上記先行技術を第1図を参照しながら説明す
る。
第1図において、1は電導性被測定物体、2は
交流電源、3は正帰還増幅器、4は交流電圧増幅
器、5は1次コイル、6,7は1次コイル5と同
軸に、1次コイル5から等距離の位置において、
その両端に設けられた1対の2次コイルである。
1次コイル5と1対の2次コイル6,7とによつ
てプローブが構成されている。1対の2次コイル
6と7とは、互いに差動的に接続されている。
正帰還増幅器3の出力電圧が1次コイル5に印
加されると、1次コイル5によつて交流磁界が発
生する。1次コイル5の前記交流磁界の磁力線
は、1次コイル5と同軸に設けられた1対の2次
コイル6,7と鎖交して、1対の2次コイル6,
7に、それぞれ交流電圧を誘導させる。1次コイ
ル5の前記磁力線は、1対の2次コイル6,7と
鎖交すると同時に電導性被測定物1内を通過し
て、電導性被測定物1内に渦電流を発生させる。
この渦電流の発生によつて、1次コイル5の交流
磁界の方向と逆方向の別の交流磁界が発生する。
この結果、2次コイル6,7と鎖交する1次コイ
ル5の磁力線の一部が打ち消され、磁力線の数が
減少する。この磁力線の減少割合は、、上方の2
次コイル6と下方の2次コイル7とでは異なる。
これは、1対の2次コイル6,7の各々と電導性
被測定物1との間の距離が同一でないからであ
る。従つて、1対の2次コイル6,7にそれぞれ
誘導される電圧の間に差が生じる。1対の2次コ
イル6と7とは互いに差動的に接続されているの
で、1対の2次コイル6,7間の前記誘導電圧の
差の値は、交流電圧増幅器4を介して正帰還増幅
器3に正帰還される。
交流電圧増幅器4によつて増幅された前記誘導
電圧の差の値は、1次コイル5および1対の2次
コイル6,7によつて構成されるプローブと、電
導性被測定物1との間の距離に対応して変化し、
そして、正帰還増幅器3の出力電圧は前記増幅さ
れた誘導電圧の値に対応して変化する。
従つて、正帰還増幅器3の出力電圧を連続的に
検出することによつて、プローブの先端と被測定
物1との間の距離を、1次コイル5の温度変化お
よびプローブの側方に接近して位置する電導体の
影響を受けることなく、正確に測定することがで
きる。
しかし、上述した先行技術によつて、例えば、
垂直連続鋳造機のモールド内の溶鋼の表面高さを
測定する場合には、次のような問題が生じる。モ
ールド内の溶鋼の表面に、より近い下方の2次コ
イル7は、上方の2次コイル6に比べて高温度に
加熱される。この結果、下方の2次コイル7の断
面積は、上方の2次コイル6の断面積よりも大き
くなる。従つて、正帰還増幅器3に帰還される電
圧の値は、1対の2次コイル6,7間の断面積差
に対応して変化し、この結果、距離測定に誤差が
生じる。
この発明は、上述のような観点から、1対の2
次コイルに温度差が生じても高温度の電導性被測
定物とプローブの先端との間に距離を正確に測定
することができる装置を提供するものであつて、 1次コイルと、前記1次コイルと同軸に、前記
1次コイルから等距離の位置において、その両側
に設けられた1対の2次コイルとから成るプロー
ブが正帰還増幅器の帰還路に接続された、渦電流
を利用した差動帰還型距離測定装置において、 前記1対の2次コイルの各々に、同一抵抗値を
有する直流抵抗を介して、同一直流電圧を印加す
るための直流電源と、前記正帰還増幅器の出力電
圧と、前記1対の2次コイル間の直流電圧差とに
基いて、前記1対の2次コイル間の温度差に対応
する誤差電圧を演算するための手段と、前記誤差
電圧および前記1対の2次コイル間の誘導電圧差
の値間の差の値を演算するための減算器とからな
ることに特徴を有する。
この発明の1実施態様を図面を参照しながら説
明する。
第2図は、この発明の1実施態様のブロツク図
である。
第2図において、第1図と同一番号は同一物を
示し、説明は省略する。8,9は1対の2次コイ
ル6,7と直列にそれぞれ接続された同一抵抗値
の直流抵抗、10は直流抵抗8,9を介して、1
対の2次コイル6,7に直流電圧を印加するため
の直流電源、11は差動増幅器であり、上方の2
次コイル6に誘導される交流電圧と直流抵抗8の
抵抗値に対応した直流電圧との合成電圧、およ
び、下方の2次コイル7に誘導される交流電圧と
直流抵抗9の抵抗値に対応した直流電圧との合成
電圧間の差の値を演算する。12はローパスフイ
ルターであり、差動増幅器11によつて演算され
た前記合成電圧の差の値のうち直流電圧のみを通
過させる。13は直流電圧増幅器であり、ローパ
スフイルター12を通過した前記直流電圧を増幅
する。14は掛算器であり、正帰還増幅器3の出
力電圧と前記増幅された直流電圧との積の値を演
算する。15は減算器であり、交流電圧増幅器4
の出力電圧と前記積の値との間の差の値を演算す
る。16は連続鋳造機用モールド、そして、17
はモールド16内の溶鋼である。
2次コイル6,7は、第1図の場合のように互
いに差動的に接続されていない。
差動増幅器11は、上方の2次コイル6に誘導
される交流電圧と直流抵抗8の抵抗値に対応した
直流電圧との合成電圧、および、下方の2次コイ
ル7に誘導される交流電圧と直流抵抗9の抵抗値
に対応した直流電圧との合成電圧間の差の値を演
算する。このようにして演算された前記合成電圧
の差の値は、交流電圧増幅器4を介して帰還増幅
器3に正帰還される。
この発明によれば、後述するように、1対の2
次コイル6,7間に温度差が生じても増幅器3の
出力電圧から、1次コイル5と1対の2次コイル
6,7とからなるプローブの先端と、溶鋼17の
表面との間の距離を、1次コイル5の温度変化、
および、プローブの側方に接近して位置する電導
体の影響を受けることなく、正確に測定すること
ができる。
前述したように、モールド16内の溶鋼17の
表面高さを測定する場合には、溶鋼17の表面に
近い下方の2次コイル7は、溶鋼17の表面から
遠い上方の2次コイル6に比べて高温度に加熱さ
れる。この結果、1対の2次コイル6,7の断面
積に差が生じる。前記断面積差は、1対の2次コ
イル6,7間の温度差に対応して変化し、そし
て、1対の2次コイル6,7間の直流抵抗は、前
記温度差に対応して変化する。従つて、前記断面
積差は、1対の2次コイル6,7間の直流電圧差
に対応して変化する。
前記流電圧差の値は、次のようにして検出され
る。1対の2次コイル6,7に、同一抵抗値の直
流抵抗8,9を介して直流電源10から同一直流
電圧が印加される。これらの直流電圧は、1対の
2次コイル6,7に誘導される交流電圧と、それ
ぞれ合成されて、差動増幅器11に入力され、こ
こで、前記合成電圧間の差の値が演算される。こ
のようにして得られた、前記合成電圧間の差の値
のうち、直流電圧の差の値だけがローパスフイル
ター12を通過する。このようにして、前記直流
電圧差の値が検出される。このようにして得られ
た前記直流電圧差の値は、直流電圧増幅器13に
よつて増幅される。次いで、前記直流電圧差の値
と正帰還増幅器3の出力電圧eputとの積の値が掛
算器14によつて演算される。このようにして得
られた、1対の2次コイル6,7間温度差に対応
する誤差電圧と、交流電圧増幅器4により増幅さ
れた、1対の2次コイル6,7間の誘導電圧差と
の間の差の値が減算器15によつて演算される。
このようにして得られた、前記差の値は、正帰還
増幅器3に正帰還される。
正帰還増幅器3の出力電圧を使用することによ
つて、1次コイル5の温度変化等の影響を受ける
ことなく、しかも、1対の2次コイル6,7の温
度差の影響を受けることなく、高温度の電導性被
測定物と、プローブの先端との間の距離を正確に
測定することができる。
なお、1対の2次コイル6,7間の直流電圧差
に基づいて、前記誤差電圧を求める代りに、1対
の2次コイル6,7に各々温度センサを設け、前
記温度センサによつて検出した1対の2次コイル
6,7の温度の値に基づいて、前記誤差電圧を求
めても良い。
以上説明したように、この発明によれば、1次
コイルおよび1対の2次コイルからなるプローブ
の先端と、高温度の電導性被測定物との間の距離
を、1次コイルの温度変化および1次コイルの側
方に接近して位置する電導体の影響を受けること
なく、しかも、1対の2次コイルの温度差の影響
を受けることなく、正確に測定することができる
という有用な効果がもたらされる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、先行技術の渦電流を利用した差動帰
還型距離測定装置のブロツク図、第2図は、この
発明の1実施態様のブロツク図である。図面にお
いて、 1……電導性被測定物、2……交流電源、3…
…正帰還増幅器、4……交流電圧増幅器、5……
1次コイル、6,7……2次コイル、8,9……
直流抵抗、10……直流電源、11……差動増幅
器、12……ローパスフイルター、13……直流
電圧増幅器、14……掛算器、15……減算器、
16……モールド、17……溶鋼。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 1次コイルと、前記1次コイルと同軸に、前
    記1次コイルから等距離の位置において、その両
    側に設けられた1対の2次コイルとからなるプロ
    ーブが正帰還増幅器の帰還路に接続された、渦電
    流を利用した差動帰還型距離測定装置において、 前記1対の2次コイルの各々に、同一抵抗値を
    有する直流抵抗を介して、同一直流電圧を印加す
    るための直流電源と、前記正帰還増幅器の出力電
    圧と、前記1対の2次コイル間の直流電圧差とに
    基いて、前記1対の2次コイル間の温度差に対応
    する誤差電圧を演算するための手段と、前記誤差
    電圧および前記1対の2次コイル間の誘導電圧差
    の値間の差の値を演算するための減算器とからな
    ることを特徴とする、渦電流を利用した差動帰還
    型距離測定装置。
JP58037259A 1983-03-09 1983-03-09 渦電流を利用した差動帰還型距離測定装置 Granted JPS59166801A (ja)

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JPS59166801A JPS59166801A (ja) 1984-09-20
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FR (1) FR2548776B1 (ja)
GB (1) GB2138145B (ja)

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