JPH06331572A - 焼結原料密度計および密度測定方法 - Google Patents
焼結原料密度計および密度測定方法Info
- Publication number
- JPH06331572A JPH06331572A JP5141238A JP14123893A JPH06331572A JP H06331572 A JPH06331572 A JP H06331572A JP 5141238 A JP5141238 A JP 5141238A JP 14123893 A JP14123893 A JP 14123893A JP H06331572 A JPH06331572 A JP H06331572A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- raw material
- density
- sintering raw
- sintered raw
- gamma ray
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- Pending
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- Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 パレット上に装入された焼結原料の表層部の
密度を、焼結原料に接触しないで測定する。 【構成】 １個のガンマ線源２と、遮蔽３と、それぞれ
異なる位置に配置した２台のガンマ線検出器４、５とを
有する焼結原料密度計１を焼結原料の表層部７から適当
な距離に設置する。焼結原料密度計１から焼結原料の表
層部７へガンマ線６を照射し、表層部７で散乱されたガ
ンマ線８を２台のガンマ線検出器４、５で一定時間計数
する。その計数を入力とし、表層部の密度および密度計
から表層部までの距離を未知数とする連立方程式を解
く。 【効果】 パレット上の焼結原料の層厚が変動しても焼
結原料の密度を測定できる。
密度を、焼結原料に接触しないで測定する。 【構成】 １個のガンマ線源２と、遮蔽３と、それぞれ
異なる位置に配置した２台のガンマ線検出器４、５とを
有する焼結原料密度計１を焼結原料の表層部７から適当
な距離に設置する。焼結原料密度計１から焼結原料の表
層部７へガンマ線６を照射し、表層部７で散乱されたガ
ンマ線８を２台のガンマ線検出器４、５で一定時間計数
する。その計数を入力とし、表層部の密度および密度計
から表層部までの距離を未知数とする連立方程式を解
く。 【効果】 パレット上の焼結原料の層厚が変動しても焼
結原料の密度を測定できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、焼結機のパレット上に
装入された焼結原料の密度測定用の密度計、および密度
測定方法に関する。
装入された焼結原料の密度測定用の密度計、および密度
測定方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】焼結機のパレット上に焼結原料を装入す
る際、表層密度を適切に調整することは、歩留りの向
上、品質の向上、通気性の向上を図る上で重要である。
特開平１−１６７６４１号公報には、１個のガンマ線
源、遮蔽および１台のガンマ線検出器を内蔵した細長い
鋼製のプローブを必要な数だけ装入直後の焼結原料の流
れの方向から差し込み、焼結原料に接触させて密度測定
する焼結原料密度測定方法が記載されている。
る際、表層密度を適切に調整することは、歩留りの向
上、品質の向上、通気性の向上を図る上で重要である。
特開平１−１６７６４１号公報には、１個のガンマ線
源、遮蔽および１台のガンマ線検出器を内蔵した細長い
鋼製のプローブを必要な数だけ装入直後の焼結原料の流
れの方向から差し込み、焼結原料に接触させて密度測定
する焼結原料密度測定方法が記載されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記方法により焼結原
料の表層部の密度を幅方向に測定する際、挿入式の上記
プローブでは幅方向に移動できないので、多数のプロー
ブを測定点にあらかじめ挿入しておく必要があり、経済
性が悪い。また、上記プローブの回りには厚さで約５ｃ
ｍの焼結原料が必要であるが、上層部においてはこの条
件を常に満足することは難しい。さらに、上記プローブ
は焼結原料と接触しているため磨耗が避けられず、定期
的に交換する必要が生じる。
料の表層部の密度を幅方向に測定する際、挿入式の上記
プローブでは幅方向に移動できないので、多数のプロー
ブを測定点にあらかじめ挿入しておく必要があり、経済
性が悪い。また、上記プローブの回りには厚さで約５ｃ
ｍの焼結原料が必要であるが、上層部においてはこの条
件を常に満足することは難しい。さらに、上記プローブ
は焼結原料と接触しているため磨耗が避けられず、定期
的に交換する必要が生じる。
【０００４】上記問題を解決するためには、密度計を焼
結原料と非接触化し、幅方向にスキャンさせることが最
も優れている。ところが、密度計を非接触化すると原料
層厚が変動した場合には密度計と焼結原料表面との距離
などの幾何学的条件が変化し、密度測定は大きな誤差を
含んでしまい、使用に耐えないものとなる。
結原料と非接触化し、幅方向にスキャンさせることが最
も優れている。ところが、密度計を非接触化すると原料
層厚が変動した場合には密度計と焼結原料表面との距離
などの幾何学的条件が変化し、密度測定は大きな誤差を
含んでしまい、使用に耐えないものとなる。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は前記問題点を解
決するものであって、本発明の焼結原料密度計は、パレ
ット上に装入された焼結原料の表層部の密度を測定する
焼結原料密度計において、１個のガンマ線源と遮蔽とそ
れぞれ異なる位置に配置した２台のガンマ線検出器とを
有する焼結原料密度計であり、本発明の焼結原料密度測
定方法は、前記焼結原料密度計を焼結原料の表層部から
適当な距離に設置し、該焼結原料密度計から焼結原料の
表層部へガンマ線を照射し、表層部で散乱されたガンマ
線を２台のガンマ線検出器で一定時間計数し、該計数を
入力とし、表層部の密度および密度計から表層部までの
距離を未知数とする連立方程式を解く焼結原料密度測定
方法である。
決するものであって、本発明の焼結原料密度計は、パレ
ット上に装入された焼結原料の表層部の密度を測定する
焼結原料密度計において、１個のガンマ線源と遮蔽とそ
れぞれ異なる位置に配置した２台のガンマ線検出器とを
有する焼結原料密度計であり、本発明の焼結原料密度測
定方法は、前記焼結原料密度計を焼結原料の表層部から
適当な距離に設置し、該焼結原料密度計から焼結原料の
表層部へガンマ線を照射し、表層部で散乱されたガンマ
線を２台のガンマ線検出器で一定時間計数し、該計数を
入力とし、表層部の密度および密度計から表層部までの
距離を未知数とする連立方程式を解く焼結原料密度測定
方法である。
【０００６】
【作用】図１は本発明の実施例を示す。焼結原料密度計
１は３．７ＭＢｑのセシウム１３７を有するガンマ線源
２、タングステンと鉛を材料とする遮蔽３、線源から１
４ｃｍ離れた位置に設置したビスマスジャーマネイドの
結晶をもつガンマ線検出器であるｎ検出器４、１９ｃｍ
離れた位置に設置したガンマ線検出器であるｆ検出器５
よりなる。
１は３．７ＭＢｑのセシウム１３７を有するガンマ線源
２、タングステンと鉛を材料とする遮蔽３、線源から１
４ｃｍ離れた位置に設置したビスマスジャーマネイドの
結晶をもつガンマ線検出器であるｎ検出器４、１９ｃｍ
離れた位置に設置したガンマ線検出器であるｆ検出器５
よりなる。
【０００７】ガンマ線源２より照射されたガンマ線６は
焼結原料の表層部７で散乱され、散乱ガンマ線８とな
る。散乱ガンマ線８はｎ検出器４とｆ検出器５で６０秒
間計数される。二つの計数は演算装置９に伝送される。
焼結原料の表層部７で散乱され、散乱ガンマ線８とな
る。散乱ガンマ線８はｎ検出器４とｆ検出器５で６０秒
間計数される。二つの計数は演算装置９に伝送される。
【０００８】散乱ガンマ線８の計数と密度の関係、散乱
ガンマ線８の計数と距離の関係は、理論研究、コンピュ
ータシミュレーション、および実験によって、指数関数
と三角関数を含む複雑な挙動を示すことが見出された
が、焼結原料の密度が１．５〜２．０ｇ／ｃｍ3 、密度
計と焼結原料表面との距離が８〜１０ｃｍの範囲で密
度、距離が変化する場合には近似でき、数１の２次形式
の数式で表現できる。
ガンマ線８の計数と距離の関係は、理論研究、コンピュ
ータシミュレーション、および実験によって、指数関数
と三角関数を含む複雑な挙動を示すことが見出された
が、焼結原料の密度が１．５〜２．０ｇ／ｃｍ3 、密度
計と焼結原料表面との距離が８〜１０ｃｍの範囲で密
度、距離が変化する場合には近似でき、数１の２次形式
の数式で表現できる。
【０００９】
【数１】Ｉ＝ｋ1 ρＨ＋ｋ2 ρ＋ｋ3 Ｈ＋ｋ4
【００１０】ここでＩは散乱ガンマ線の計数、ρは密
度、Ｈは距離、ｋ1-4 は係数である。
度、Ｈは距離、ｋ1-4 は係数である。
【００１１】そこで、ｎ検出器４から得られた計数をＩ
n 、ｆ検出器５から得られた計数をＩf とし、上記の数
式を二つ求めると、数２となる。なお、ｋ1n〜ｋ4n、ｋ
1f〜ｋ4fは係数である。
n 、ｆ検出器５から得られた計数をＩf とし、上記の数
式を二つ求めると、数２となる。なお、ｋ1n〜ｋ4n、ｋ
1f〜ｋ4fは係数である。
【００１２】
【数２】Ｉn ＝ｋ1nρＨ＋ｋ2nρ＋ｋ3nＨ＋ｋ4n Ｉf ＝ｋ1fρＨ＋ｋ2fρ＋ｋ3fＨ＋ｋ4f
【００１３】上記数式を整理して行列表現すると、数３
が得られる。
が得られる。
【００１４】
【数３】
【００１５】添字ｎをもつ係数と添字ｆをもつ係数が比
例関係になければ二つの数式は独立であり、必ずρ、Ｈ
が求められる。したがって層厚が変動し、結果として距
離Ｈが変化しても、その影響は本質的に存在せず、ρが
求められる。そして密度値はプロセスコンピュータ１０
に送られ、サブゲートによる密度制御が可能となる。
例関係になければ二つの数式は独立であり、必ずρ、Ｈ
が求められる。したがって層厚が変動し、結果として距
離Ｈが変化しても、その影響は本質的に存在せず、ρが
求められる。そして密度値はプロセスコンピュータ１０
に送られ、サブゲートによる密度制御が可能となる。
【００１６】
【実施例】ここで、演算装置９の中に記憶される具体的
数値を示し、さらに実験結果により本密度計、密度測定
方法の性能を明らかにする。
数値を示し、さらに実験結果により本密度計、密度測定
方法の性能を明らかにする。
【００１７】数４の行列を用い、サンプルテストを実施
した。一例を示すと、真値１．７７７ｇ／ｃｍ3 のサン
プルに対し、８ｃｍの位置で密度計の演算出力は１．７
７４ｇ／ｃｍ3 、７．９９ｃｍ、９ｃｍの位置で密度計
の演算出力は１．７７５ｇ／ｃｍ3 、８．９２ｃｍであ
り、１０ｃｍの位置で密度計の演算出力は１．７７６ｇ
／ｃｍ3 、９．９９ｃｍとなり、距離が変動する環境で
も高性能を示した。一方、距離８ｃｍの位置での検量線
をもつ従来の密度計は、距離８ｃｍのとき１．７７６ｇ
／ｃｍ3 を出力するが、距離９ｃｍのときには１．４７
４ｇ／ｃｍ3 、距離１０ｃｍのとき１．１７１ｇ／ｃｍ
3 の値となり、全く使用に耐えない。これによって本密
度計、密度測定方法の優位性が実証された。
した。一例を示すと、真値１．７７７ｇ／ｃｍ3 のサン
プルに対し、８ｃｍの位置で密度計の演算出力は１．７
７４ｇ／ｃｍ3 、７．９９ｃｍ、９ｃｍの位置で密度計
の演算出力は１．７７５ｇ／ｃｍ3 、８．９２ｃｍであ
り、１０ｃｍの位置で密度計の演算出力は１．７７６ｇ
／ｃｍ3 、９．９９ｃｍとなり、距離が変動する環境で
も高性能を示した。一方、距離８ｃｍの位置での検量線
をもつ従来の密度計は、距離８ｃｍのとき１．７７６ｇ
／ｃｍ3 を出力するが、距離９ｃｍのときには１．４７
４ｇ／ｃｍ3 、距離１０ｃｍのとき１．１７１ｇ／ｃｍ
3 の値となり、全く使用に耐えない。これによって本密
度計、密度測定方法の優位性が実証された。
【００１８】
【数４】
【００１９】図２に実際の使用方法を示す。装入ホッパ
ー１１内の焼結原料１２はドラムフィーダ１４で切り出
される。その切り出される量はサブゲート１３で調整さ
れる。焼結原料１２はシュート１５を滑り落ち、パレッ
ト１６に積み付けられる。移動する途中で焼結原料１２
は再びシュート１５で下方向へ圧縮される。この圧縮の
強さはサブゲート１３で調整される。同時に層厚１７も
サブゲート１３で調整される。ところが調整の精度は１
〜２ｃｍ程度あり、この層厚変化が密度計と焼結原料の
表面との距離１８を変動させる。焼結原料密度計１は層
厚設定値から上方８ｃｍに設置される。そして幅方向移
動装置１９によって幅方向に移動しながら密度測定をお
こなう。この測定値をもとにサブゲート１３を制御すれ
ば密度を調整できるのである。
ー１１内の焼結原料１２はドラムフィーダ１４で切り出
される。その切り出される量はサブゲート１３で調整さ
れる。焼結原料１２はシュート１５を滑り落ち、パレッ
ト１６に積み付けられる。移動する途中で焼結原料１２
は再びシュート１５で下方向へ圧縮される。この圧縮の
強さはサブゲート１３で調整される。同時に層厚１７も
サブゲート１３で調整される。ところが調整の精度は１
〜２ｃｍ程度あり、この層厚変化が密度計と焼結原料の
表面との距離１８を変動させる。焼結原料密度計１は層
厚設定値から上方８ｃｍに設置される。そして幅方向移
動装置１９によって幅方向に移動しながら密度測定をお
こなう。この測定値をもとにサブゲート１３を制御すれ
ば密度を調整できるのである。
【００２０】
【発明の効果】本発明によって非接触で、かつ層厚変動
のもとでも表層部の幅方向の密度測定が可能となり、そ
の結果、密度制御によって歩留り向上、品質向上、通気
性向上、さらに整備性向上が図られる。特に焼結設備は
大量生産設備であるため、大きな経済効果を奏する。
のもとでも表層部の幅方向の密度測定が可能となり、そ
の結果、密度制御によって歩留り向上、品質向上、通気
性向上、さらに整備性向上が図られる。特に焼結設備は
大量生産設備であるため、大きな経済効果を奏する。
【図１】本発明の実施例を示す図である。
【図２】本発明の使用方法を示す図である。
１ 焼結原料密度計 ２ ガンマ線源 ３ 遮蔽 ４ ｎ検出器 ５ ｆ検出器 ６ ガンマ線 ７ 焼結原料の表層部 ８ 散乱ガンマ線 ９ 演算装置 １０ プロセスコンピュータ １１ 装入ホッパー １２ 焼結原料 １３ サブゲート １４ ドラムフィーダ １５ シュート １６ パレット １７ 層厚 １８ 距離 １９ 幅方向移動装置
Claims (2)
- 【請求項１】 パレット上に装入された焼結原料の表層
部の密度を測定する焼結原料密度計において、１個のガ
ンマ線源と遮蔽とそれぞれ異なる位置に配置した２台の
ガンマ線検出器とを有する焼結原料密度計。 - 【請求項２】 請求項１記載の焼結原料密度計を焼結原
料の表層部から適当な距離に設置し、該焼結原料密度計
から焼結原料の表層部へガンマ線を照射し、表層部で散
乱されたガンマ線を２台のガンマ線検出器で一定時間計
数し、該計数を入力とし、表層部の密度および密度計か
ら表層部までの距離を未知数とする連立方程式を解く焼
結原料密度測定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5141238A JPH06331572A (ja) | 1993-05-21 | 1993-05-21 | 焼結原料密度計および密度測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5141238A JPH06331572A (ja) | 1993-05-21 | 1993-05-21 | 焼結原料密度計および密度測定方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06331572A true JPH06331572A (ja) | 1994-12-02 |
Family
ID=15287318
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5141238A Pending JPH06331572A (ja) | 1993-05-21 | 1993-05-21 | 焼結原料密度計および密度測定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06331572A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008139302A (ja) * | 2006-11-13 | 2008-06-19 | Thermo Fisher Scientific Inc | ガンマ後方散乱による密度測定 |
| KR101108285B1 (ko) * | 2009-09-25 | 2012-01-31 | 한국생산기술연구원 | 가변 압력하에서의 소결밀도 실시간 모니터링 방법 |
-
1993
- 1993-05-21 JP JP5141238A patent/JPH06331572A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008139302A (ja) * | 2006-11-13 | 2008-06-19 | Thermo Fisher Scientific Inc | ガンマ後方散乱による密度測定 |
| JP4624399B2 (ja) * | 2006-11-13 | 2011-02-02 | サーモ フィッシャー サイエンティフィック インコーポレーテッド | ガンマ後方散乱による密度測定 |
| KR101108285B1 (ko) * | 2009-09-25 | 2012-01-31 | 한국생산기술연구원 | 가변 압력하에서의 소결밀도 실시간 모니터링 방법 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 19990629 |