JPH0382987A

JPH0382987A - 誘導式導体検出器

Info

Publication number: JPH0382987A
Application number: JP1219739A
Authority: JP
Inventors: Masao Tezuka; 正雄手塚
Original assignee: Sukegawa Electric Co Ltd
Current assignee: Sukegawa Electric Co Ltd
Priority date: 1989-08-26
Filing date: 1989-08-26
Publication date: 1991-04-08
Anticipated expiration: 2010-11-22
Also published as: JPH07109433B2

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。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、溶附金Ｂ等を非接触で検出する検出器に関し
、特に、一次コイルと二次コイルとの電磁誘導結合を利
用した誘導式導体検出器に関する。

［従来の技術］従来、導電性を示す物質、例えば液体等を非接触で検出
する検知器としては、添付の第７図及び第８図に示す様
に、一次コイル１の上下に２個の二次コイル（検出コイ
ル）２．２を縦裂し、一次コイル１に交流信号を加えな
がら、直列に接続された上記２個の二次コイル２．２に
誘導される信号を用いて導体を検出するもの等が知られ
ている。

また、一般に、溶融金属検知器のように、高温状態で使
用するためのコイル材料としては、ＳＵＳのシースの内
部に導体を収納し、その周辺に酸化マグネシウム等の絶
縁物を充填してなる、いわゆるシースケーブルが知られ
ている。

［発明が解決しようとする問題点］しかしながら、上記従来技術になる非接触導体検知器で
は、これを溶融金属等の検出に使用する場合、上記コイ
ルにはインピーダンスの高いシースケーブルを使用して
形成するため、高周波を使用して検出することができず
、また、少ない巻数では高い感度が得られない。さらに
、上下に縦裂した検出コイルに温度差が生じてしまと、
温度差による誤検知がの原因となるため、導体の非接触
での正確な検出が出来ない。

そのため、上記従来技術では、非接触導体検出器として
十分な感度が得られず、例えば検出すべき導体の内部に
上記検出器を保護容器内に収納して浸漬しなければなら
ない、あるいは、非接触では正確に導体が検知出来ない
等という問題点を有していた。

そこで、本発明は、上記の従来技術における問題点に鑑
み、高温導体の検出にも使用することが出来、かつ、高
感度で、非接触でも正確に導体の検出の可能な誘導式導
体検出器を提供することにある。

［問題を解決するための手段］上記の本発明の目的は、一次コイルと二次コイルとを近
接して設け、上記一次コイルに交流信号を印加すると共
に上記二次コイルに誘導される信号を検出して導体を検
出する誘導式導体検出器において、上記一次コイル及び
二次コイルをシースケーブルで形威し、上記二次コイル
を少なくとも複数個設けると共に、上記複数の二次コイ
ルを上記一次コイルの周辺に巻き回し、さらに、上記複
数の二次コイルの誘導出力を比較することによって導体
を検出する回路手段を備えたことを特徴とする誘導式導
体検出器によって達成される。

［作　　　用コすなわち、上記誘導式導体検出器によれば、シースケー
ブルで形成する上記［１の二次コイルを上記一次コイル
の周辺に巻き回すことにより、比較的少ない巻数でもセ
ンサー直径を大きくとることが可能となり、比較的低い
周波数で感度を大きくとることが出来る。また、二次コ
イル同士を近づけるセツティングとなるため、二次コイ
ル相互の温度条件を均一化することができる。このため
、非接触でも正確に高温下での導体の検出が可能な誘導
式導体検出器を提供することが可能となる。

［実　施　例］以下、本発明の実施例について、添付の図面を参照しな
がら説明する。

まづ、第１図には本発明の一実施例になる誘導式導体検
出器の検出コイル部が示されており、この検出コイル部
１０は１個の一次コイル１１と２個の二次コイル１２．
１２’　とから構成されている。これらの一次及び二次
コイル１１．１２．１２’は、例えば第２図に示す様な
いわゆるシースケーブル２０を巻装して形成されており
、このシースケーブル２０は、中央の導体２１の周辺に
二酸化マグネシウム等の耐熱性絶縁物２２を充填し、そ
の周辺をステンレス等のシース２３で覆ったものである
。

そして、本発明によれば、上記二次コイルＩ２．１２′
を少なくとも複数個設けると共に、これら複数の二次コ
イル１２．１２’　は一次コイル１１の周辺に上下に分
け、それらが相互に逆位相になる様にして巻き回す。ま
た、」−記一次コイル１１は、例えば円阿形のコイルボ
ビンＩ３の上に巻き回してもよい。このボビン１３の材
質としては、セラミック等の絶縁材が渦電流損の関係か
ら望ましいが、比較的導電率の悪いＳＵＳ材で製作して
も良い。ただし、その場合、スリット等を入れて渦電流
損を少なくすることが望ましい。また、図中の符号１４
は磁性コアである。この磁性コア１４は、上記ボビン１
３と一体として製作してもよい。

以上に説明した一次コイル１１及び二次コイル１２．１
２′　　さらに、これらに電気的に接続される回路装置
３０の回路図が第３ＵｇＪに示されている。この回路図
からも明らかな様に、次コイル１１には、比較的低周波
の交流信号が交流信号源である発振器３１から供給され
ている。一方、二次コイル１２．１２′からのそれぞれ
の出力は、それぞれの信号取出線３２．３２を介して差
動増幅器３３の入力端子に接続され、この差動増幅器３
３はその出力端子に非接触で７Ｊｌｌｌ定した測定距離
に比例した出力信号を出力する。この出力は、例えばア
クチュエータを作動するための制御装置、インデイケー
タや表示装置、あるいは警報装置等に人力されて距離信
号として使用される。また、」１記の実施例では」１記
出力信号はアナログ信号として表されているが、これを
Ａ／Ｄ変換器等を用いてディジタル信号とすることも可
能である。また、上記二次コイル１２と１２′との極性
を図とは反対方向にした場合、上記差動増幅器３３に代
えて加算器を使用すればよいことは明らかである。

次に、第４図には、上記誘導式導体検出器を利用して溶
融金属を非接触で検出する装置が示されている。すなわ
ち、溶融金属４０の上方には、所定の距離りだけ離れて
、上記の誘導式導体検出器の検出コイル部１０が配置さ
れている。

この検出コイル部１０は、その下方が解放された金属製
のシールドカバー４１によってその周囲を覆われている
。また、この図では、重複を避けるため、その回路部分
は示されていない。

この動作を説明すると、第３図に示した回路図を参照し
、一次コイル１１には比較的低周波の交流信号が発振器
３１から供給され、これによって磁束を発生する。一方
、２つの二次コイル１２．１２’には、上記一次コイル
１１によって発生される磁束が鎖交することによって二
次電圧が誘導されるが、この誘導電圧は、」二側二次コ
イル１２と下側二次コイル１２′ではその周囲に存在す
る導体によってその誘導電圧を異にする。すなわち、上
記の第４図において、上記下側二次コイル１２′の下方
に溶融金Ｂ４０が近接する（すなわち、ｈが小さくなる
）場合、第５図の出力波形にも示すように、上側二次コ
イルＩ２に誘導される出力電圧（−点鎖線Ｂ）と下側二
次コイル１２′に誘導される出力電圧（破線Ａ）に差が
生じ、すなわち、下側二次コイル１２′の出力電圧が導
電体の近接に対応して低下する。そのため、上記差動増
幅器３４の出力端子にはこの差に比例した電圧信号（実
線Ｃ）が生じ、その電圧値が被測定物質である導電体と
の距離りを示すこととなる。

また、上記の本発明になる誘導式導体検出器では、上記
複数の二次コイル１２．１２′を一次コイルＩｌの周辺
に巻き回す構造を採用したことにより、上記複数の二次
コイル１２．１２′を隣接して設けることが可能となり
、上記複数の二次コイル１２．１２′の間に大きな熱的
な差異を生じない。このことは、検出コイル部１０を高
温の溶融金属４０の表面に近接させた場合にも、両者の
温度差は少なく、それゆえ、上記複数の二次コイル１２
．１２’間の温度差によるコイル導体抵抗率やセンサー
構造飼料に発生する渦電流損の差に起因する誤差を防止
することが出来る。また、二次コイル１２．１２′を一
次コイル１１の周辺に巻き回す構造によって、センサ径
を比較的大きくすることが出来るため、その感度を高く
することも可能となる。

すなわち、コイルを用いて導体の存在を検出する誘導式
導体検出器では、その実用的な測定範囲はセンサ直径の
５０〜８０％程度であり、さらには、シースケーブルを
用いてコイルを形成− する場合には、インピーダンスが高くなるため、周波数
を高くして感度を上げることは不可能である。

第６図には、上記誘導式導体検出器を利用して溶融金属
４０の入った容器５０の側壁から導体を検出する桧山装
置ａが示され、この実施例では複数の検出コイル部１０
，１．０・・・が容器の側壁外表面に取り付けられてい
る。すなわち、導体の検出すべき位置にそれぞれ検出コ
イル部ｌ０１１０・・・を配置し、定点検出するもので
ある。

この図でも、重複を避けるため、その回路部分は省略さ
れているが、その内容は上記第３図と同様である。

［発明の効果］以上の説明からも明らかなように、本発明によれば、溶
融金属等の高温導体も正確に検出可能であり、その検出
感度が高（、もって、非接触検出の可能な、実用的にも
極めて優れた性能の誘導式導体検出器を提供することが
可能となる。

−１０＝

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明になる誘導式導体検出器の検出コイル部
の詳細構造を説明する一部断面斜視図、第２図は上記検
出フィル部のコイルの形成に使用されるシースケーブル
の詳細を示す一部断面斜視図、第３図は上記誘導式導体
検出器の回路杓成を示す回路図、第４図は上記誘導式導
体検出器を用いて導体を検出する場合の構成図、第５図
は上記誘導式導体検出器の動作を説明する出力動作波形
図、第６図は本発明ｔこなる誘導式導体検出器を定点検
出に使用する場合の構成図、そして、第７図及び第８図
は従来技術を説明するための構成図及び回路図である。１０・・・検出コイル部　１１・・・一次コイル　１２
．１２′・・・二次コイル　１３・・・ボビン　Ｉ４・
・・磁性コア　２０・・・シースケーブル　２Ｉ・・・
導体２３・・・シース　３０・・・回路装置　３Ｉ・・
・発振器３Ｉ　３２・・・信号取出線　３３・・・差動
増幅器４０・・・溶ぽイ１金属

Claims

【特許請求の範囲】

一次コイルと二次コイルとを近接して設け、上記一次コ
イルに交流信号を印加すると共に上記二次コイルに誘導
される信号を検出して導体を検出する誘導式導体検出器
において、上記一次コイル及び二次コイルをシースケー
ブルで形成し、上記二次コイルを少なくとも複数個設け
ると共に、上記複数の二次コイルを上記一次コイルの周
辺に巻き回し、さらに、上記複数の二次コイルの誘導出
力を比較することによって導体を検出する回路手段を備
えたことを特徴とする誘導式導体検出器。