JPH05240713A

JPH05240713A - 耐火物監視用温度センサおよび耐火物の侵食状態計測方法

Info

Publication number: JPH05240713A
Application number: JP4092792A
Authority: JP
Inventors: Akio Arai; 明男新井; Nobuyuki Nagai; 信幸永井; Toshitake Okada; 利武岡田; Yasuo Yoshida; 康夫吉田
Original assignee: Kobe Steel Ltd
Current assignee: Kobe Steel Ltd
Priority date: 1992-02-27
Filing date: 1992-02-27
Publication date: 1993-09-17

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は、製鉄業における各種炉(高炉，転炉
など)および各種樋(主樋，脱珪樋など)や、非鉄，ガラ
ス，セメントなど各種精錬・窯業分野における溶融炉な
どの耐火物の広域温度計測，侵食監視に用いて好適の技
術に関し、保護管との間の絶縁抵抗を分離可能にし広範
囲の連続的検知や侵食位置特定の精度を向上するととも
に、再利用，連続使用を可能にすることを目的とする。【構成】そこで、筒状の導体管１−１〜１−３と各導体
管１−１〜１−３から離隔しながら導体管１−１〜１−
３の中心部を貫くように配置される導体線２−１〜２−
３とを対としてなるセンサ素子３−１〜３−３を、一つ
の保護管４内に複数そなえ、各センサ素子３−１〜３−
３を、保護管４の長手方向の異なる位置まで延設すると
ともに、各センサ素子３−１〜３−３における導体管１
−１〜１−３と導体線２−１〜２−３との間および保護
管４内の各センサ素子３−１〜３−３相互間に、高温状
態になると絶縁抵抗の低下する絶縁物５を充填したこと
を特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、製鉄業における各種炉
(高炉，転炉など)および各種樋(主樋，脱珪樋など)や、
非鉄，ガラス，セメントなど各種精錬・窯業分野におけ
る溶融炉などの耐火物の広域温度計測，侵食監視に用い
て好適の耐火物監視用温度センサおよび耐火物の侵食状
態計測方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】このような高温炉，耐火物容器，樋等の
内張耐火物の温度状況を正確，迅速に検知することは、
炉等の安全操業や製品の品質管理の上から極めて重要な
ポイントである。このため、従来より、耐火物の温度，
侵食状況を監視するために各種のセンサや監視装置が提
案されている。

【０００３】例えば特開昭５３−１２２６０８号公報に
記載された溶銑樋監視方法では、溶銑樋でその樋材の損
耗の激しい個所(樋材継目，溶銑面レベル)に、温度変化
を電気抵抗変化として検出しうるセンサを設置してい
る。このセンサには、常時、定電流を流し、センサから
取り出される抵抗を計測する。湯もれや樋材の損耗があ
ると、樋外壁部分の温度が上昇し、これによりセンサの
電気抵抗も変化する。この変化を検知することで、湯も
れや樋侵食損耗による事故が未然に防止される。

【０００４】特願平１−１３５７５６号に記載された耐
火物監視用温度センサの一例では、図７に示すように、
１つの保護管１８の中に複数(図中６本)の導線１９−１
〜１９−６を、絶縁物１７を介して平行に配し、２本の
導線１９−１と１９−２；１９−３と１９−４；１９−
５と１９−６をそれぞれ一対とし、保護管１８の長手方
向の異なった位置(監視範囲)まで延設・配置した構造の
ものが用いられる。

【０００５】ここで、導線１９−１，１９−２が最も長
く、ついで導線１９−３，１９−４、導線１９−５，１
９−６が最も短くなっている。また、絶縁物１７として
は、高温になると絶縁抵抗が低下するもの(例えばＭｇ
Ｏ)を用いる。

【０００６】このように構成された温度センサ２６は、
例えば、溶銑２１に接する耐火物２０内に埋設されると
ともに、所定の検出回路に接続されて、この検出回路に
より、導線１９−１〜１９−６の各組間の絶縁抵抗に基
づき、耐火物２０の監視範囲(部分Ｉ〜III)内における
温度および温度上昇の発生箇所つまり耐火物２０の侵食
状態が検知される。

【０００７】検出回路は、例えば、抵抗測定装置２２，
部分抵抗演算器２３および侵食部位判定装置２４から構
成されている。抵抗測定装置２２は、リード線２５を介
して対になっている各導線１９−１〜１９−６間の各絶
縁抵抗Ｒ₁₂，Ｒ₃₄，Ｒ₅₆を測定するものであり、部分抵
抗演算器２３は、抵抗測定装置２２からの絶縁抵抗
Ｒ₁₂，Ｒ₃₄，Ｒ₅₆に基づいて、センサ長手方向の部分的
な抵抗つまり各部分Ｉ〜IIIにおける抵抗ＲＩ，ＲII，
ＲIIIを演算するものであり、侵食部位判定装置２４
は、抵抗測定装置からの絶縁抵抗Ｒ₁₂，Ｒ₃₄，Ｒ₅₆およ
び部分抵抗演算器２３からの部分抵抗ＲＩ，ＲII，ＲII
Iに基づいて、耐火物２０の侵食量とその侵食発生箇所
とを判断するものである。

【０００８】上述の構成により、常時、導線１９−１，
１９−２間の絶縁抵抗Ｒ₁₂と、導線１９−３，１９−４
間の絶縁抵抗Ｒ₃₄と、導線１９−５，１９−６間の絶縁
抵抗Ｒ₅₆とが、抵抗測定装置２２により測定されてい
る。温度センサ２６を耐火物２０に設置した当初には、
耐火物２０の厚さも侵食されておらず十分にあり、セン
サ設置部の温度も低いので、抵抗測定装置２２にて測定
された絶縁抵抗Ｒ₁₂，Ｒ₃₄，Ｒ₅₆は無限大となってい
る。

【０００９】このような状態から、もし、図７中の部分
Ｉ内で異常侵食が発生すると、この部分Ｉにある導線１
９−１，１９−２付近の温度が上昇するため、各絶縁抵
抗Ｒ₁₂，Ｒ₃₄，Ｒ₅₆は、図８(ａ)に示すように推移す
る。従って、部分Ｉのみで耐火物２０の侵食が発生する
と、絶縁抵抗Ｒ₁₂のみが低下し部分Ｉで侵食が進んでい
ることが判明する。

【００１０】また、部分II内で異常侵食が発生した場
合、および、部分Ｉ，II内で異常侵食が発生した場合の
各絶縁抵抗Ｒ₁₂，Ｒ₃₄，Ｒ₅₆の推移を、それぞれ図８
(ｂ)，(c)に示す。これらの場合、図８(ｂ)，(ｃ)に示
すように、いずれも絶縁抵抗Ｒ₁ ₂，Ｒ₃₄が低下している
ために、部分II内のみで異常侵食が発生したのか、部分
ＩおよびIIの両方で異常侵食が発生したのかの判別が行
なえない。

【００１１】そこで、このような場合の判別を行なうた
めに、部分Ｉ，II，IIIの各区分での線間絶縁抵抗(以
下、部分抵抗という)ＲＩ，ＲII，ＲIIIを、部分抵抗演
算器２３にて演算する。抵抗測定装置２２にて測定でき
る絶縁抵抗Ｒ₁₂，Ｒ₃₄，Ｒ₅₆は、部分抵抗ＲＩ，ＲII，
ＲIIIを用いると、それぞれ図９(ａ)，(ｂ)，(ｃ)に示
すように表せる。即ち、抵抗Ｒ₁₂は抵抗ＲＩ，ＲII，Ｒ
IIIを並列接続し、抵抗Ｒ₃₄は抵抗ＲII，ＲIIIを並列接
続し、抵抗Ｒ₅₆は抵抗ＲIIIを接続したものと等価であ
る。従って、図９(ａ)〜(ｃ)の式を解くことにより、部
分抵抗ＲＩ，ＲII，ＲIIIが演算されることになる。つ
まり、ＲＩ＝Ｒ₁₂・Ｒ₃₄/(Ｒ₃₄−Ｒ₁₂)，ＲII＝Ｒ₃₄・Ｒ
₅₆/(Ｒ₅₆−Ｒ₃₄)，ＲIII＝Ｒ₅₆となる。こられの演算を
部分抵抗演算器２３にて行なうことにより、部分抵抗Ｒ
Ｉ，ＲII，ＲIIIが求められる。

【００１２】部分抵抗ＲＩ，ＲII，ＲIIIの推移を、図
８(ａ)，(ｂ)，(ｃ)に対応させてそれぞれ図１０(ａ)，
(ｂ)，(ｃ)に示す。図１０(ａ)は部分Ｉのみで異常侵食
が発生した場合であり、この場合には部分抵抗ＲＩのみ
が低下する。また、図１０(ｂ)は部分IIのみで異常侵食
が発生した場合であるが、この場合には、部分抵抗ＲII
のみが低下する。次に、図１０(ｃ)は部分ＩおよびIIで
異常侵食が発生した場合には、部分抵抗ＲＩ，ＲIIが低
下する。

【００１３】このようにして、図８(ａ)〜(ｃ)に示すよ
うに絶縁抵抗Ｒ₁₂，Ｒ₃₄，Ｒ₅₆だけでは判断できなかっ
た侵食状況が、部分抵抗ＲＩ，ＲII，ＲIIIに基づい
て、図１０(ａ)〜(ｃ)に示すように細かく判断できるよ
うになる。このような判断が、侵食部位判定装置２４に
て行なわれる。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の侵食監視手段やセンサでは、それぞれ下記のよ
うな課題がある。

【００１５】前者の監視手段では、異常侵食を検知する
ためには、１２００〜１５００℃程度での抵抗変化を検
出しなければならないが、この温度範囲では導体の抵抗
変化は少なく検出が困難である。また、広い範囲で侵食
を監視する場合、侵食位置の特定を行なえない。さらに
センサの溶損により、侵食を検知するため、センサの再
利用や連続使用ができない。

【００１６】また、後者のセンサでは、所定の監視範囲
Ｉ〜III内の１ヵ所だけで侵食が発生した場合には、そ
の位置および侵食程度を検出することはできるが、例え
ば、部分IIIである程度の侵食が発生すると、全ての導
線対の抵抗が低下し、領域Ｉ，IIでの侵食監視が困難で
ある。さらに、実際に抵抗測定装置２２により測定され
る絶縁抵抗Ｒ₁₂，Ｒ₃₄，Ｒ₅₆は、各導線１９−１〜１９
−６の対相互間のみの抵抗ではなく、図１１に示すよう
に、保護管１８と各導線１９−１〜１９−６との絶縁抵
抗Ｒ₀₁，Ｒ₀₂，Ｒ₀₃も含まれることになり、部分抵抗演
算器２３によって各部分抵抗ＲＩ，ＲII，ＲIIIを正確
に分離することは困難であり、各部分抵抗ＲＩ，ＲII，
ＲIIIの算出に際して誤差が大きくなり精度が悪い。

【００１７】本発明は、上述のような課題を解消するた
めになされたもので、保護管との間の絶縁抵抗を分離で
きるようにして広範囲の連続的検知や侵食位置特定の精
度を向上するとともに、再利用，連続使用を可能にした
耐火物監視用温度センサを得ることを目的とする。

【００１８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の耐火物監視用温度センサ(請求項１)は、筒
状の導体管と該導体管から離隔しながら該導体管の中心
部を貫くように配置される導体線とを対としてなるセン
サ素子を、一つの保護管内に複数そなえ、前記の各セン
サ素子を、前記保護管の長手方向の異なる位置まで延設
するとともに、前記の各センサ素子における導体管と導
体線との間および前記保護管内の各センサ素子相互間
に、高温状態になると絶縁抵抗の低下する絶縁物を充填
したことを特徴としている。

【００１９】また、前記保護管内に、筒状の導体管と該
導体管の中心部を貫き且つ先端部で前記導体管に接する
ように配置される導体線とからなる異常検知素子をそな
えてもよい(請求項２)。

【００２０】さらに、本発明の耐火物の侵食状態計測方
法(請求項３)は、請求項１または２記載の耐火物監視
用温度センサを監視対象の耐火物内に埋設し、前記の
各センサ素子をなす導体管と導体線との間の絶縁抵抗を
測定し、にて測定された絶縁抵抗に基づき、前記の
各センサ素子の配置位置により規定される複数の特定領
域について、各特定領域内の絶縁抵抗を算出し、に
て算出された絶縁抵抗に基づき、前記の各特定領域内で
の温度と温度上昇を生じた特定領域とを求め、該温度
に基づき前記耐火物の侵食状態を判断するとともに、該
温度上昇を生じた特定領域に基づき前記耐火物における
侵食発生位置を判断することを特徴としている。

【００２１】

【作用】上述した本発明の耐火物監視用温度センサ(請
求項１)では、耐火物の侵食等の状況が、センサ自体の
溶損ではなく、侵食等により高温になることに起因する
絶縁物の絶縁抵抗変化により検知されるほか、センサ素
子を配設した範囲全域において温度センシングを行なう
ことができる。このとき、センサ素子をなす導体線は導
体管内に配設され保護管から絶縁されているため、保護
管とセンサ素子との間の絶縁抵抗を分離することができ
る。

【００２２】また、筒状の導体管と該導体管の中心部を
貫き且つ先端部で導体管に接するように配置される導体
線とからなる異常検知素子を保護管内に配置することに
より(請求項２)、センサにおける断線等の異常を検知可
能になる。つまり、異常検知素子をなす導体管と導体線
との間の抵抗は、通常、センサ自体に異常がなければ低
い値となる。一方、センサ内のいずれかの箇所で断線が
発生したとすると、異常検知素子の導体管，導体線でも
対応する箇所で断線が発生することになり、異常検知素
子をなす導体管と導体線との間は導通しなくなり、その
抵抗はほぼ無限大となって、異常が検知される。

【００２３】さらに、本発明の耐火物の侵食状態計測方
法(請求項３)では、前述した請求項１または２の耐火物
監視用温度センサが監視対象の耐火物内に埋設され、各
センサ素子をなす導体管と導体線との間の絶縁抵抗が測
定される。そして、その測定結果に基づき、各センサ素
子の配置位置により規定される各特定領域内の絶縁抵抗
が算出され、その算出結果に基づき、各特定領域内での
温度と温度上昇を生じた特定領域とが求められ、これら
の温度および温度上昇発生領域に基づいて、耐火物の侵
食状態，その侵食発生箇所が判断される。

【００２４】

【実施例】以下、図面により本発明の一実施例としての
耐火物監視用温度センサについて説明すると、図１(ａ)
はその縦断面図、図１(ｂ)は図１(ａ)のＩｂ−Ｉｂ断面
図、図２はその温度センサに接続される検出回路の例を
示すブロック図、図３(ａ)，(ｂ)はその動作を説明する
ためのグラフ、図４(ａ)〜(ｃ)はその温度センサにおけ
る絶縁抵抗と部分抵抗との関係を示す等価回路図であ
る。

【００２５】図１(ａ)，(ｂ)に示すように、本実施例で
は、筒状の導体管１−１〜１−３と、各導体管１−１〜
１−３から離隔しながら各導体管１−１〜１−３の中心
部を貫くように配置される導体線２−１〜２−３とを対
として、センサ素子３−１〜３−３がそれぞれ構成さ
れ、これら３組のセンサ素子３−１〜３−３が一つの保
護管４内に互いに平行にそなえられている。

【００２６】なお、導体管１−１〜１−３，導体線２−
１〜２−３としては、例えば、カンタル線が用いられ
る。また、図１(ａ)中、各センサ素子３−１〜３−３
は、上下方向に等間隔をあけて配置した状態で図示され
ているが、実際には、図１(ｂ)に示すように同心円状に
配置されている。

【００２７】ここで、各センサ素子３−１〜３−３は、
保護管４の長手方向の異なる位置まで延設されている。
つまり、本実施例では、センサ素子３−１が最も長く、
ついでセンサ素子３−２、センサ素子３−３が最も短く
なっている。また、各センサ素子３−１〜３−３を構成
する導体管１−１〜１−３と導体線２−１〜２−３との
間や、保護管４内の各センサ素子３−１〜３−３の相互
間には、高温状態になると絶縁抵抗の低下する絶縁物
(例えばＭｇＯ)５が充填されている。

【００２８】このように３組のセンサ素子３−１〜３−
３，保護管４，絶縁物５からなる温度センサ６は、例え
ば、図２に示すように、溶銑２１に接する耐火物２０内
に埋設されるとともに、所定の検出回路に接続されて、
この検出回路により、各センサ素子３−１〜３−３をな
す導体管１−１〜１−３と導体線２−１〜２−３との間
の絶縁抵抗に基づき、耐火物２０の監視範囲(図２に示
す領域Ｉ〜III)内における温度および温度上昇の発生個
所つまり耐火物２０の侵食状況が検知される。

【００２９】検出回路は、抵抗測定装置８，部分抵抗演
算器９，侵食状態判定装置１０から構成されている。こ
こで、抵抗測定装置８は、リード線７を介して各センサ
素子３−１〜３−３をなす導体管１−１〜１−３と導体
線２−１〜２−３との間の絶縁抵抗Ｒ₁，Ｒ₂，Ｒ₃を測
定するものであり、部分抵抗演算器９は、抵抗測定装置
８からの絶縁抵抗Ｒ₁，Ｒ₂，Ｒ₃に基づいて、後述する
演算手段によりセンサ長手方向の部分的な(図２に示す
各領域Ｉ〜III毎の)抵抗ＲＩ，ＲII，ＲIIIを演算する
ものであり、侵食状態判定装置１０は、抵抗測定装置８
からの絶縁抵抗Ｒ₁，Ｒ₂，Ｒ₃および部分抵抗演算器９
からの部分抵抗ＲＩ，ＲII，ＲIIIに基づいて、耐火物
２０の侵食量(侵食状態)とその侵食発生箇所とを判断す
るものである。

【００３０】上述の構成により、本実施例の温度センサ
６およびこの温度センサ６に接続された検出回路は次の
ように動作する。

【００３１】常時、センサ素子３−１の導体管１−１と
導体線２−１との間の絶縁抵抗Ｒ₁と、センサ素子３−
２の導体管１−２と導体線２−２との間の絶縁抵抗Ｒ₂
と、センサ素子３−３の導体管１−３と導体線２−３と
の間の絶縁抵抗Ｒ₃とが、抵抗測定装置８により測定さ
れている。温度センサ６を耐火物２０に設置した当初に
は、耐火物２０の厚さも侵食されておらず十分にあり、
センサ設置部の温度も低いので、抵抗測定装置８にて測
定された絶縁抵抗Ｒ₁，Ｒ₂，Ｒ₃は無限大となってい
る。

【００３２】このような状態から、もし、図２中の領域
Ｉ内で侵食が発生すると、この領域Ｉにあるセンサ素子
３−１付近の温度が上昇するため、絶縁抵抗Ｒ₁のみが
低下し、他の絶縁抵抗Ｒ₂，Ｒ₃の低下は生じず、領域Ｉ
で侵食が進んでいることが判明する。同様に、領域IIで
侵食が発生すると、この領域IIに埋設されている部分の
絶縁抵抗が低下するため、絶縁抵抗Ｒ₁とＲ₂とが低下す
るが、絶縁抵抗Ｒ₃は低下しない。また、領域IIIで侵食
が発生すると、絶縁抵抗Ｒ₁，Ｒ₂，Ｒ₃は３つとも同様
に低下する。従って、侵食量判定装置１０により、絶縁
抵抗Ｒ₁，Ｒ₂，Ｒ₃の低下パターンに基づいて侵食位置
の特定が可能となるとともに、絶縁抵抗Ｒ₁，Ｒ₂，Ｒ₃
の低下程度により、侵食程度を判定できる。

【００３３】ところで、図２に示すように、領域Ｉで程
度の軽い侵食が生じると同時に、領域IIで程度の重い侵
食が生じた場合には、図３(ａ)に示すように、抵抗測定
装置８により測定される絶縁抵抗Ｒ₁，Ｒ₂，Ｒ₃のうち
Ｒ₁，Ｒ₂が同時に低下することになる。このとき、絶縁
抵抗Ｒ₁，Ｒ₂が同時に低下するため、領域Ｉ，IIの両方
で侵食が発生したのか、領域IIのみで侵食が発生したの
かを判別できない。

【００３４】そこで、このような場合の判別を行なうた
めに、領域Ｉ，II，IIIの各区分での絶縁抵抗(以下、部
分抵抗という)ＲＩ，ＲII，ＲIIIを、部分抵抗演算器９
にて演算する。抵抗測定装置８にて測定できる絶縁抵抗
Ｒ₁，Ｒ₂，Ｒ₃は、部分抵抗ＲＩ，ＲII，ＲIIIを用いる
と、それぞれ図４(ａ)，(ｂ)，(ｃ)に示すように表せ
る。即ち、絶縁抵抗Ｒ₁は部分抵抗ＲＩ，ＲII，ＲIIIを
並列接続し、絶縁抵抗Ｒ₂は抵抗ＲII，ＲIIIを並列接続
し、抵抗Ｒ₃は抵抗ＲIIIを接続したものと等価である。
従って、図４(ａ)〜(ｃ)の式を解くことにより、部分抵
抗ＲＩ，ＲII，ＲIIIが演算されることになる。つま
り、ＲＩ＝Ｒ₁・Ｒ₂/(Ｒ₂−Ｒ₁)，ＲII＝Ｒ₂・Ｒ₃/(Ｒ₃−
Ｒ₂)，ＲIII＝Ｒ₃となる。こられの演算を部分抵抗演算
器９にて行なうことにより、部分抵抗ＲＩ，ＲII，ＲII
Iが求められる。

【００３５】耐火物２０に図２に示すような侵食が生じ
た場合に、部分抵抗演算器９により上述のごとく算出さ
れた部分抵抗ＲＩ，ＲII，ＲIIIは、図３(ｂ)に示すよ
うに推移する。つまり、程度の軽い侵食が生じた領域Ｉ
での部分抵抗ＲＩの低下はわずかであり、程度の重い侵
食が生じた領域IIでの部分抵抗ＲIIの低下は大きくなっ
て、部分抵抗ＲＩとＲIIとを分離でき、部分抵抗演算器
９にて算出された部分抵抗ＲＩ，ＲII，ＲIIIに基づ
き、いずれの領域Ｉ〜IIIでどの程度の侵食が生じたか
を侵食状態判定装置１０において判定することが可能に
なる。なお、ここでは、領域Ｉ，IIにおいて程度の異な
る侵食が同時に生じた場合について説明したが、領域Ｉ
〜IIIにおいて他のパターンで侵食が生じても、その侵
食状態を同様に判定できることは言うまでもない。

【００３６】このように、本実施例において各部分抵抗
ＲＩ，ＲII，ＲIIIを完全に分離できるのは、各センサ
素子３−１〜３−３をなす導体線２−１〜２−３はそれ
ぞれ導体管１−１〜１−３内に配設され保護管４から絶
縁されているため、図４(ａ)〜(ｃ)に示すごとく、保護
管４とセンサ素子３−１〜３−３との間の絶縁抵抗
Ｒ₀₁，Ｒ₀₂，Ｒ₀₃を分離でき、部分抵抗演算器９におい
て各絶縁抵抗ＲＩ，ＲII，ＲIIIを極めて精度良く演算
できるからである。

【００３７】以上のように、本実施例によれば、耐火物
２０の侵食等の状況が、センサ自体の溶損ではなく、異
常侵食等により高温になることに起因する絶縁物５の絶
縁抵抗変化にて検知されるため、温度センサ６の損傷が
少なく温度センサ６の再利用，連続使用が可能となるほ
か、保護管４との間の絶縁抵抗Ｒ₀₁，Ｒ₀₂，Ｒ₀₃を分離
でき広範囲の連続的検知や侵食位置特定の精度が大幅に
向上する利点もある。

【００３８】なお、上記実施例において、図５に示すよ
うに、保護管４内に、最も長いセンサ素子３−１に沿っ
て、このセンサ素子３−１と同じ長さの異常検知素子１
１をそなえてもよい。この異常検知素子１１は、筒状の
導体管１−４とこの導体管１−４の中心部を貫き且つ先
端部の接点１２で導体管１−４に接するように配置され
る導体線２−４とから構成される。

【００３９】このような異常検知素子１１をなす導体管
１−４と導体線２−４との間の抵抗は、通常、センサ自
体に異常がなければ低い値となる一方、センサ内のいず
れかの箇所で断線が発生したとすると、異常検知素子１
１の導体管１−４，導体線２−４でも対応する箇所で断
線が発生することになり、導体管１−４と導体線２−４
との間は導通しなくなり、その抵抗はほぼ無限大となっ
て異常を検知できる。従って、センサの破損等の異常を
検知でき、信頼性が大きく向上するのである。

【００４０】また、上記実施例では、導体管１−１〜１
−４内に配置した導体線２−１〜２−４を線状のものと
したが、図６(ａ)，(ｂ)に示すように、導体線２−１〜
２−４として管状のものを用いてもよい。

【００４１】さらに、上記実施例では、センサ素子３−
１〜３−３を３組そなえた場合について説明したが、本
発明は、これに限定されるものではなく、図５，図６に
示すように２組であっても、あるいは４組以上であって
もよい。

【００４２】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明の耐火物監
視用温度センサ(請求項１)およびこの温度センサを利用
した耐火物の侵食状態計測方法(請求項３)によれば、筒
状の導体管と該導体管の中心部を貫くように配置される
導体線とを対としてなるセンサ素子を、一つの保護管内
に複数そなえ、各センサ素子を保護管の長手方向の異な
る位置まで延設するとともに、各センサ素子の導体管と
導体線との間および保護管内の各センサ素子相互間に、
高温状態になると絶縁抵抗の低下する絶縁物を充填して
なる温度センサを用いることにより、耐火物の侵食等の
状況が、センサ自体の溶損ではなく、異常侵食等により
高温になることに起因する絶縁物の絶縁抵抗変化にて検
知でき、温度センサの再利用，連続使用が可能となるほ
か、保護管との間の絶縁抵抗を分離でき広範囲の連続的
検知や侵食位置特定の精度が大幅に向上する。従って、
耐火物の侵食監視に際し、確実にその侵食状況を把握で
き、耐火物をもつ溶銑樋，高炉等の各種用途に適用でき
安全操業を行なうことができる。

【００４３】また、筒状の導体管と該導体管の中心部を
貫き且つ先端部で導体管に接するように配置される導体
線とからなる異常検知素子を保護管内に配置することに
より(請求項２)、センサの破損等の異常を、異常検知素
子導体管と導体線との間の抵抗増大として検知でき、温
度センサとして信頼性を大きく高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例としての耐火物監視用温度セ
ンサを示すもので、(ａ)はその縦断面図、(ｂ)は(ａ)の
Ｉｂ−Ｉｂ断面図である。

【図２】本実施例の温度センサに接続される検出回路の
例を示すブロック図である。

【図３】(ａ)，(ｂ)は本実施例の動作を説明するための
グラフである。

【図４】(ａ)〜(ｃ)は本実施例の温度センサにおける絶
縁抵抗と部分抵抗との関係を示す等価回路図である。

【図５】異常検知素子をそなえた温度センサの構成例を
模式的に示す縦断面図である。

【図６】本実施例のセンサ素子の変形例を模式的に示す
もので、(ａ)はその縦断面図、(ｂ)は(ａ)のVIｂ−VIb
断面図である。

【図７】従来の耐火物監視用温度センサとこの温度セン
サに接続される検出回路の例を示すブロック図である。

【図８】(ａ)〜(ｃ)は従来例の動作を説明するためのグ
ラフである。

【図９】(ａ)〜(ｃ)は従来例の温度センサにおける絶縁
抵抗と部分抵抗との関係を示す等価回路図である。

【図１０】(ａ)〜(ｃ)は従来例の動作を説明するための
グラフである。

【図１１】(ａ)〜(ｃ)は従来例の温度センサにおける絶
縁抵抗と部分抵抗との実際の関係を示す等価回路図であ
る。

【符号の説明】

１−１〜１−４導体管２−１〜２−４導体線３−１〜３−３センサ素子４保護管５絶縁物６温度センサ７リード線８抵抗測定装置９部分抵抗演算器１０侵食状態判定装置１１異常検知素子１２接点２０耐火物２１溶銑

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者吉田康夫兵庫県神戸市灘区灘浜東町２番地株式会社神戸製鋼所神戸製鉄所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】筒状の導体管と該導体管から離隔しなが
ら該導体管の中心部を貫くように配置される導体線とを
対としてなるセンサ素子が、一つの保護管内に複数そな
えられ、前記の各センサ素子が、前記保護管の長手方向の異なる
位置まで延設されるとともに、前記の各センサ素子における導体管と導体線との間およ
び前記保護管内の各センサ素子相互間に、高温状態にな
ると絶縁抵抗の低下する絶縁物が充填されていることを
特徴とする耐火物監視用温度センサ。
【請求項２】前記保護管内に、筒状の導体管と該導体
管の中心部を貫き且つ先端部で前記導体管に接するよう
に配置される導体線とからなる異常検知素子がそなえら
れていることを特徴とする請求項１記載の耐火物監視用
温度センサ。
【請求項３】請求項１または２記載の耐火物監視用温
度センサを監視対象の耐火物内に埋設し、前記の各センサ素子をなす導体管と導体線との間の絶縁
抵抗を測定し、測定された前記の各センサ素子毎の絶縁抵抗に基づき、
前記の各センサ素子の配置位置により規定される複数の
特定領域について、各特定領域内の絶縁抵抗を算出し、算出された前記の各特定領域内の絶縁抵抗に基づき、前
記の各特定領域内での温度と温度上昇を生じた特定領域
とを求め、該温度に基づき前記耐火物の侵食状態を判断するととも
に、該温度上昇を生じた特定領域に基づき前記耐火物に
おける侵食発生位置を判断することを特徴とする耐火物
の侵食状態計測方法。