JPH06241861A - 溶融金属の重量測定方法及び装置 - Google Patents
溶融金属の重量測定方法及び装置Info
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- JPH06241861A JPH06241861A JP3198293A JP3198293A JPH06241861A JP H06241861 A JPH06241861 A JP H06241861A JP 3198293 A JP3198293 A JP 3198293A JP 3198293 A JP3198293 A JP 3198293A JP H06241861 A JPH06241861 A JP H06241861A
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Abstract
(57)【要約】
【目 的】 耐火物の容器に入れられた溶融金属を簡単
で、コンパクトな装置で測定できるようにし、しかも装
置を容器から離して容器から飛び散ったり、溢れた溶融
金属で破損することがなく、メンテナンスも操業中に行
うことができるようにする。 【構 成】 溶銑鍋１の上方にレーザーセンサー２を設
け、鍋１に入れられた溶銑の湯面レベルを計測する。湯
面上に点在するスラグによる測定誤差を少なくするた
め、レーザーセンサー２は、制御装置３からの制御信号
により動作する駆動装置５によってその向きが一定量づ
ゝ変えられ、向きを変える都度、湯面レベルの異なった
箇所を計測し、その平均値が求められる。ついで鍋の内
容積を求めたのち、溶融金属の重量を算出するが、鍋の
内容積は、溶損による誤差を少なくするため、使用回数
と溶損量との関係式に基づき使用回数に応じて補正され
る。
で、コンパクトな装置で測定できるようにし、しかも装
置を容器から離して容器から飛び散ったり、溢れた溶融
金属で破損することがなく、メンテナンスも操業中に行
うことができるようにする。 【構 成】 溶銑鍋１の上方にレーザーセンサー２を設
け、鍋１に入れられた溶銑の湯面レベルを計測する。湯
面上に点在するスラグによる測定誤差を少なくするた
め、レーザーセンサー２は、制御装置３からの制御信号
により動作する駆動装置５によってその向きが一定量づ
ゝ変えられ、向きを変える都度、湯面レベルの異なった
箇所を計測し、その平均値が求められる。ついで鍋の内
容積を求めたのち、溶融金属の重量を算出するが、鍋の
内容積は、溶損による誤差を少なくするため、使用回数
と溶損量との関係式に基づき使用回数に応じて補正され
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、耐火物の容器に入れら
れた溶融金属の重量を測定する方法及び装置に関する。
れた溶融金属の重量を測定する方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】鉄鋼業その溶融金属を取扱う製造業にお
いて、耐火物の容器に入れられた溶融金属の重量を測定
するときには、一般に溶融金属が入れられた容器ごと秤
量機にかけて全体の重量を計量したのち、容器の重量を
差引いて溶融金属の重量を求めていた。
いて、耐火物の容器に入れられた溶融金属の重量を測定
するときには、一般に溶融金属が入れられた容器ごと秤
量機にかけて全体の重量を計量したのち、容器の重量を
差引いて溶融金属の重量を求めていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上述するような秤量機
による溶融金属の重量測定方法は、秤量機を設置するの
に大がかりな設備を必要とし、設備費用が嵩んでいた。
本発明は、耐火物の容器に入れられた溶融金属を簡単な
設備でもって測定することができる方法及び装置を提供
することを目的とする。
による溶融金属の重量測定方法は、秤量機を設置するの
に大がかりな設備を必要とし、設備費用が嵩んでいた。
本発明は、耐火物の容器に入れられた溶融金属を簡単な
設備でもって測定することができる方法及び装置を提供
することを目的とする。
【０００４】
【課題の解決手段及び作用】本発明の溶融金属の重量測
定方法は、耐火物の容器に入れられた溶融金属の湯面レ
ベルをレーザーセンサーにより測定し、その測定値と容
器の内容積から溶融金属の重量を求めることを特徴とす
るもので、レーザーセンサーにより容器内の溶融金属の
湯面レベルが求められると、予め求めておいた容器の内
容積より溶融金属の内容積を、ついで溶融金属の密度か
らその重量を求めることができる。求められた溶融金属
の重量は、好ましくはモニター或いは重量表示装置に表
示される。
定方法は、耐火物の容器に入れられた溶融金属の湯面レ
ベルをレーザーセンサーにより測定し、その測定値と容
器の内容積から溶融金属の重量を求めることを特徴とす
るもので、レーザーセンサーにより容器内の溶融金属の
湯面レベルが求められると、予め求めておいた容器の内
容積より溶融金属の内容積を、ついで溶融金属の密度か
らその重量を求めることができる。求められた溶融金属
の重量は、好ましくはモニター或いは重量表示装置に表
示される。
【０００５】溶融金属の湯面レベルを測定するレーザー
センサーとしては、例えばレーザー光の干渉を利用し、
湯面レベルまでの干渉縞の数を読み取るタイプのもの、
パルスレーザー光の送信部と、湯面からの反射光を集光
検出する受信部からなり、パルスレーザー光が反射する
までの往復時間を計測して湯面までの距離を求めるタイ
プのもの、変調されたレーザー光を受信光とし、湯面か
らの受信光との位相比較から湯面までの距離を求めるタ
イプのもの、三角測距法の原理に基づくもの、すなわち
湯面にレーザー光を一定角度で照射し、そのスポット光
をＣＣＤカメラで撮り込んで、その画像より湯面までの
距離を求めるタイプのものなどを用いることができる。
センサーとしては、例えばレーザー光の干渉を利用し、
湯面レベルまでの干渉縞の数を読み取るタイプのもの、
パルスレーザー光の送信部と、湯面からの反射光を集光
検出する受信部からなり、パルスレーザー光が反射する
までの往復時間を計測して湯面までの距離を求めるタイ
プのもの、変調されたレーザー光を受信光とし、湯面か
らの受信光との位相比較から湯面までの距離を求めるタ
イプのもの、三角測距法の原理に基づくもの、すなわち
湯面にレーザー光を一定角度で照射し、そのスポット光
をＣＣＤカメラで撮り込んで、その画像より湯面までの
距離を求めるタイプのものなどを用いることができる。
【０００６】本発明方法によれば、最小限、レーザーセ
ンサーと、レーザーセンサーによる計測値から溶融金属
の重量を算出する演算装置により溶融金属の重量を求め
ることができ、したがって測定のための設備をコンパク
トで、簡単なものとすることができるが、測定精度を上
げるには、次の点について対策を講じることが望まれ
る。
ンサーと、レーザーセンサーによる計測値から溶融金属
の重量を算出する演算装置により溶融金属の重量を求め
ることができ、したがって測定のための設備をコンパク
トで、簡単なものとすることができるが、測定精度を上
げるには、次の点について対策を講じることが望まれ
る。
【０００７】その一つは、湯面上のスラグ対策である。
スラグの存在は、溶融金属の重量測定の誤差となるた
め、測定はスラグを掻き出して除去しておく必要がある
が、スラグを完全に除去することは困難で、スラグが湯
面上に点在した状態にあると、レーザーセンサーがスラ
グを含めた湯面レベルを測定し、測定値の中にスラグの
厚みが含まれるおそれがある。
スラグの存在は、溶融金属の重量測定の誤差となるた
め、測定はスラグを掻き出して除去しておく必要がある
が、スラグを完全に除去することは困難で、スラグが湯
面上に点在した状態にあると、レーザーセンサーがスラ
グを含めた湯面レベルを測定し、測定値の中にスラグの
厚みが含まれるおそれがある。
【０００８】別の一つは、耐火物の溶損により容器の内
容積が変化することである。前者のスラグの点在による
測定誤差を少なくし、湯面レベル測定の精度を上げる一
つの方法は、湯面レベルの測定を湯面の複数カ所で行
い、その平均値を採ることである。したがって本発明の
別の特徴は、レーザーセンサーによる液面レベルの測定
を湯面の複数カ所で行い、その平均値を測定値とするこ
とにある。
容積が変化することである。前者のスラグの点在による
測定誤差を少なくし、湯面レベル測定の精度を上げる一
つの方法は、湯面レベルの測定を湯面の複数カ所で行
い、その平均値を採ることである。したがって本発明の
別の特徴は、レーザーセンサーによる液面レベルの測定
を湯面の複数カ所で行い、その平均値を測定値とするこ
とにある。
【０００９】湯面の測定を複数カ所で行うには、レーザ
ーセンサーを移動させるか、或いはその角度を変えると
よい。後者の耐火物の溶損による測定誤差に対しては、
予め求めておいた容器の使用回数と、耐火物の溶損量と
の関係式から、各回数における耐火物の溶損量を算出
し、それにより内容積を補正するとよい。
ーセンサーを移動させるか、或いはその角度を変えると
よい。後者の耐火物の溶損による測定誤差に対しては、
予め求めておいた容器の使用回数と、耐火物の溶損量と
の関係式から、各回数における耐火物の溶損量を算出
し、それにより内容積を補正するとよい。
【００１０】したがって本発明の更に別の特徴は、容器
の使用回数によって、予め求めておいた使用回数と耐火
物の溶損量との関係式に基づいて容器の内容積を補正す
ることにある。容器の使用回数と耐火物の溶損量との関
係は、次のようにして求めることができる。
の使用回数によって、予め求めておいた使用回数と耐火
物の溶損量との関係式に基づいて容器の内容積を補正す
ることにある。容器の使用回数と耐火物の溶損量との関
係は、次のようにして求めることができる。
【００１１】図１の実線は、新品時の容器の内容積の寸
法、点線は容器をｍ回使用した時の溶損後の平均寸法
で、容器の所定レベルまで入れられた溶融金属の新品容
器での内容積ＶN は、ＶN ＝π・ ｒ2 ・ ｈとして表さ
れ、容器をｍ回使用したときの平均内容積ＶE は、ＶE
＝π・(ｒ＋Δｒ)2・(ｈ＋Δｈ) として表される。
法、点線は容器をｍ回使用した時の溶損後の平均寸法
で、容器の所定レベルまで入れられた溶融金属の新品容
器での内容積ＶN は、ＶN ＝π・ ｒ2 ・ ｈとして表さ
れ、容器をｍ回使用したときの平均内容積ＶE は、ＶE
＝π・(ｒ＋Δｒ)2・(ｈ＋Δｈ) として表される。
【００１２】これより容器をｎ回使用したときの平均内
容積Ｖn は、使用回数と溶損量が比例関係にあるとする
と、
容積Ｖn は、使用回数と溶損量が比例関係にあるとする
と、
【００１３】
【数１】
【００１４】として表される。したがって溶融金属の全
重量Ｗは、溶融金属の密度をγとすると、
重量Ｗは、溶融金属の密度をγとすると、
【００１５】
【数２】
【００１６】で求められる。本発明方法を実施するため
の装置は、溶融金属の湯面レベルを測定するレーザーセ
ンサーと、レーザーセンサーによって測定された測定値
から溶融金属の重量を求めるためのプログラムを組込ん
だ演算装置とから構成され、レーザーセンサーは上述す
る理由により、好ましくは移動或いは角度が変えられる
ようにされ、溶融金属の湯面レベルが複数カ所で測定で
きるようにされる。
の装置は、溶融金属の湯面レベルを測定するレーザーセ
ンサーと、レーザーセンサーによって測定された測定値
から溶融金属の重量を求めるためのプログラムを組込ん
だ演算装置とから構成され、レーザーセンサーは上述す
る理由により、好ましくは移動或いは角度が変えられる
ようにされ、溶融金属の湯面レベルが複数カ所で測定で
きるようにされる。
【００１７】本装置にはまた、好ましくは求めた溶融金
属の重量を表示するためのモニター或いは重量表示装置
が設けられる。
属の重量を表示するためのモニター或いは重量表示装置
が設けられる。
【００１８】
【実施例】溶銑鍋１の上方には、溶銑鍋に入れられた溶
銑の湯面レベルを測定するためのレーザーセンサー２が
設けてある。レーザーセンサー２は、パルスレーザー光
の送信部と、湯面からの反射光を導光検出する受信部か
らなり、パルスレーザー光が反射するまでの往復時間を
計測するタイプのもので、計測値は、Ｉ／Ｏインターフ
ェイス４より演算装置を備えた制御装置３に送られ、制
御装置３は、その測定値とレーザー光の入射角から湯面
までの鉛直方向の距離を求め、ついで湯面レベルを求め
るようになっており、湯面に当てられるスポット光は、
制御装置３からＩ／Ｏインターフェイス４を通して出力
される制御信号により動作する駆動装置５によって、レ
ーザーセンサー２の向きを一定量づゝ変えることによ
り、湯面上を一定の間隔で変えられるようになってい
る。
銑の湯面レベルを測定するためのレーザーセンサー２が
設けてある。レーザーセンサー２は、パルスレーザー光
の送信部と、湯面からの反射光を導光検出する受信部か
らなり、パルスレーザー光が反射するまでの往復時間を
計測するタイプのもので、計測値は、Ｉ／Ｏインターフ
ェイス４より演算装置を備えた制御装置３に送られ、制
御装置３は、その測定値とレーザー光の入射角から湯面
までの鉛直方向の距離を求め、ついで湯面レベルを求め
るようになっており、湯面に当てられるスポット光は、
制御装置３からＩ／Ｏインターフェイス４を通して出力
される制御信号により動作する駆動装置５によって、レ
ーザーセンサー２の向きを一定量づゝ変えることによ
り、湯面上を一定の間隔で変えられるようになってい
る。
【００１９】制御装置３には、駆動装置５を一定量づゝ
ｎ回作動するためのプログラムと共に、レーザー光が反
射するまでの往復時間と、レーザー光の入射角から湯面
までの距離を求め、更にレーザーセンサー２の取付位置
から湯面レベルを求めるプログラム及び湯面レベルのｎ
回の測定値からその平均値を求め、ついでこれより、前
述の数１及び数２式に基づいて溶融金属の重量Ｗを求め
るプログラムが組込まれ、またキーボード６よりＩ／Ｏ
インターフェイス４を介して新品時の鍋１の内径ｒ、ｍ
回使用したときの平均溶損量Δｒ、Δｈ、溶融金属の密
度γなど各種データが入力されるほか、図示省略した測
定開始ポタンから測定開始信号、使用回数リセットボタ
ンからリセット信号がそれぞれ入力され、また鍋１に溶
銑が注がれる都度、押しボタンによる入力でその回数が
モニター８に表示されるようにしてある。
ｎ回作動するためのプログラムと共に、レーザー光が反
射するまでの往復時間と、レーザー光の入射角から湯面
までの距離を求め、更にレーザーセンサー２の取付位置
から湯面レベルを求めるプログラム及び湯面レベルのｎ
回の測定値からその平均値を求め、ついでこれより、前
述の数１及び数２式に基づいて溶融金属の重量Ｗを求め
るプログラムが組込まれ、またキーボード６よりＩ／Ｏ
インターフェイス４を介して新品時の鍋１の内径ｒ、ｍ
回使用したときの平均溶損量Δｒ、Δｈ、溶融金属の密
度γなど各種データが入力されるほか、図示省略した測
定開始ポタンから測定開始信号、使用回数リセットボタ
ンからリセット信号がそれぞれ入力され、また鍋１に溶
銑が注がれる都度、押しボタンによる入力でその回数が
モニター８に表示されるようにしてある。
【００２０】測定時において、鍋の使用回数が初回目の
ときには、キーボード６の使用回数リセットボタンを押
したのち、測定開始ボタンを押す。すると、制御装置３
からの制御信号により、駆動装置５が動作してレーザー
センサー２を一定角度づゝ回動し、ｎ点の湯面レベルを
取る。そしてその平均値を出し、重量計算してモニター
８及び重量表示装置９に表示する。鍋の使用回数が初回
目以外のときには、測定ボタンのみを押す。これにより
前述の数１式に基づいてｎ回使用したときの鍋１の内容
積Ｖn が求められ、ついで数２式により溶融金属の重量
Ｗが求められる。
ときには、キーボード６の使用回数リセットボタンを押
したのち、測定開始ボタンを押す。すると、制御装置３
からの制御信号により、駆動装置５が動作してレーザー
センサー２を一定角度づゝ回動し、ｎ点の湯面レベルを
取る。そしてその平均値を出し、重量計算してモニター
８及び重量表示装置９に表示する。鍋の使用回数が初回
目以外のときには、測定ボタンのみを押す。これにより
前述の数１式に基づいてｎ回使用したときの鍋１の内容
積Ｖn が求められ、ついで数２式により溶融金属の重量
Ｗが求められる。
【００２１】次に上記装置を用いた測定方法の一例を図
３のフローチャートに基づいて説明する。測定に当たっ
ては先ず、鍋１の使用回数を確認し、初回目のときには
キーボード６の使用回数リセットボタンを押し、使用回
数を０に設定する。初回目でないときには、モニター８
に表示された使用回数が正しいかどうかを確認し、正し
くないときには、押しボタン操作で使用回数の補正をす
る。
３のフローチャートに基づいて説明する。測定に当たっ
ては先ず、鍋１の使用回数を確認し、初回目のときには
キーボード６の使用回数リセットボタンを押し、使用回
数を０に設定する。初回目でないときには、モニター８
に表示された使用回数が正しいかどうかを確認し、正し
くないときには、押しボタン操作で使用回数の補正をす
る。
【００２２】次に溶銑鍋１に溶銑の注入が完了したかど
うかを確認し、完了したときには測定開始ボタンを押す
と、制御装置３からの制御信号により駆動装置５が駆動
され、レーザーセンサー２の向きを一定角度づゝ変え
る。レーザーセンサー２は、向きが変わるごとに湯面レ
ベルに照射されて反射するレーザー光の往復時間を計測
し、その計測値を制御装置３に送信する。制御装置３は
受信ごとに、計測値から湯面レベルを算出し、ｎ回の測
定が完了した時点で、湯面レベルの平均値を算出する。
ついでその算出値を前述の数１式に入れて内容積Ｖn を
算出し、更に数２式より溶融金属の重量Ｗを算出する。
算出された重量は、モニター８及び重量表示装置９に表
示される。
うかを確認し、完了したときには測定開始ボタンを押す
と、制御装置３からの制御信号により駆動装置５が駆動
され、レーザーセンサー２の向きを一定角度づゝ変え
る。レーザーセンサー２は、向きが変わるごとに湯面レ
ベルに照射されて反射するレーザー光の往復時間を計測
し、その計測値を制御装置３に送信する。制御装置３は
受信ごとに、計測値から湯面レベルを算出し、ｎ回の測
定が完了した時点で、湯面レベルの平均値を算出する。
ついでその算出値を前述の数１式に入れて内容積Ｖn を
算出し、更に数２式より溶融金属の重量Ｗを算出する。
算出された重量は、モニター８及び重量表示装置９に表
示される。
【００２３】
【発明の効果】本発明の測定方法及び装置によれば、最
小限レーザーセンサーと、演算装置で溶融金属の重量を
求めることができるため、測定のために必要な設備をコ
ンパクトで簡単なものとすることができ、したがって設
備に要するコストを比較的安く、また秤量機が取付けら
れなかった場所にも取付けることができること、レーザ
ーセンサーや演算装置は、容器から離すことができるた
め、溶融金属が容器から飛び散ったり、溢れたときでも
破損しないようにすることができ、またメンテナンスも
操業中に行うことができることなどの効果を有する。
小限レーザーセンサーと、演算装置で溶融金属の重量を
求めることができるため、測定のために必要な設備をコ
ンパクトで簡単なものとすることができ、したがって設
備に要するコストを比較的安く、また秤量機が取付けら
れなかった場所にも取付けることができること、レーザ
ーセンサーや演算装置は、容器から離すことができるた
め、溶融金属が容器から飛び散ったり、溢れたときでも
破損しないようにすることができ、またメンテナンスも
操業中に行うことができることなどの効果を有する。
【００２４】また湯面レベルの測定を複数カ所で行い、
その平均値を取るようにすれば、湯面上に点在するスラ
グによる湯面レベルの測定誤差を少なくすることができ
る。また更に、容器の使用回数によって容器の内容積を
補正するようにすれば、溶損による測定誤差を少なくす
ることができる。また求めた重量をモニター或いは重量
表示装置に表示すれば、一目で重量を知ることが可能で
ある。
その平均値を取るようにすれば、湯面上に点在するスラ
グによる湯面レベルの測定誤差を少なくすることができ
る。また更に、容器の使用回数によって容器の内容積を
補正するようにすれば、溶損による測定誤差を少なくす
ることができる。また求めた重量をモニター或いは重量
表示装置に表示すれば、一目で重量を知ることが可能で
ある。
【図１】 容器の内容積を補正するための説明図。
【図２】 本発明に係る測定装置の模式図。
【図３】 本発明方法に係るフローチャート。
１・・・溶銑鍋 ２・・・レーザ
ーセンサー ３・・・制御装置 ５・・・駆動装
置 ６・・・キーボード ８・・・モニタ
ー ９・・・重量表示装置
ーセンサー ３・・・制御装置 ５・・・駆動装
置 ６・・・キーボード ８・・・モニタ
ー ９・・・重量表示装置
Claims (6)
- 【請求項１】 耐火物の容器に入れられた溶融金属の湯
面レベルをレーザーセンサーにより測定し、その測定値
と容器の内容積から溶融金属の重量を求めることを特徴
とする溶融金属の重量測定方法。 - 【請求項２】 レーザーセンサーによる湯面レベルの測
定は、湯面の複数カ所で行われ、その平均値を用いて溶
融金属の重量計算が行われる請求項１記載の溶融金属の
重量測定方法。 - 【請求項３】 容器の内容積は、容器の使用回数によっ
て、予め求めておいた使用回数と耐火物の溶損量との関
係式に基づいて補正される請求項１記載の溶融金属の重
量測定方法。 - 【請求項４】 溶融金属の湯面レベルを測定するレーザ
ーセンサーと、レーザーセンサーによって測定された測
定値から溶融金属の重量を求めるためのプログラムを組
込んだ演算装置とからなることを特徴とする溶融金属の
重量測定装置。 - 【請求項５】 レーザーセンサーは移動或いは角度が変
更可能である請求項４記載の溶融金属の重量測定装置。 - 【請求項６】 演算装置によって求められた溶融金属の
重量は、モニター或いは重量表示装置に表示される請求
項４記載の溶融金属の重量測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3198293A JP3215532B2 (ja) | 1993-02-22 | 1993-02-22 | 溶融金属の重量測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3198293A JP3215532B2 (ja) | 1993-02-22 | 1993-02-22 | 溶融金属の重量測定方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06241861A true JPH06241861A (ja) | 1994-09-02 |
| JP3215532B2 JP3215532B2 (ja) | 2001-10-09 |
Family
ID=12346148
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3198293A Expired - Fee Related JP3215532B2 (ja) | 1993-02-22 | 1993-02-22 | 溶融金属の重量測定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3215532B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7600320B2 (en) | 2003-03-28 | 2009-10-13 | Ntn Corporation | Method for manufacturing hydro dynamic bearing device |
| CN114812745A (zh) * | 2022-03-29 | 2022-07-29 | 浙江瑞林信息科技有限公司 | 激光侧扫实时水位计 |
-
1993
- 1993-02-22 JP JP3198293A patent/JP3215532B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7600320B2 (en) | 2003-03-28 | 2009-10-13 | Ntn Corporation | Method for manufacturing hydro dynamic bearing device |
| CN114812745A (zh) * | 2022-03-29 | 2022-07-29 | 浙江瑞林信息科技有限公司 | 激光侧扫实时水位计 |
| CN114812745B (zh) * | 2022-03-29 | 2023-08-18 | 浙江瑞林信息科技有限公司 | 激光侧扫实时水位计 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3215532B2 (ja) | 2001-10-09 |
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