JPH07280666A - 炉内ガス温度測定装置 - Google Patents
炉内ガス温度測定装置Info
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- JPH07280666A JPH07280666A JP6959594A JP6959594A JPH07280666A JP H07280666 A JPH07280666 A JP H07280666A JP 6959594 A JP6959594 A JP 6959594A JP 6959594 A JP6959594 A JP 6959594A JP H07280666 A JPH07280666 A JP H07280666A
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- Japan
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- sound wave
- temperature
- receiver
- gas
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 材質的に耐熱性の高い高価な材質を用いるこ
となく長期間に亘り使用することができ、しかも炉内の
全横断面域における温度分布傾向を把握することもでき
る炉内ガス温度測定装置を提供する。 【構成】 対向する炉壁２，２の夫々の所要位置に音波
発信器７と、該音波発信器７から発信された音波１０を
炉内を横断させて受信する受信器１１とを配設し、炉外
の信号処理器１４において音波発信器７からの発信信号
７ａと受信器１１からの受信信号１１ａとにより両者間
の音波１０の伝播時間を計測し、更に計測された伝播時
間に基づいて炉内ガス５の温度を演算し、その温度信号
１４ａを表示器１５へと出力して表示させる。
となく長期間に亘り使用することができ、しかも炉内の
全横断面域における温度分布傾向を把握することもでき
る炉内ガス温度測定装置を提供する。 【構成】 対向する炉壁２，２の夫々の所要位置に音波
発信器７と、該音波発信器７から発信された音波１０を
炉内を横断させて受信する受信器１１とを配設し、炉外
の信号処理器１４において音波発信器７からの発信信号
７ａと受信器１１からの受信信号１１ａとにより両者間
の音波１０の伝播時間を計測し、更に計測された伝播時
間に基づいて炉内ガス５の温度を演算し、その温度信号
１４ａを表示器１５へと出力して表示させる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、炉内ガス温度測定装置
に関するものである。
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図４は従来の炉内ガス温度測定装置の一
例を示すもので、加熱炉１等の炉壁２の上方位置に熱電
対３が挿入配置されており、該熱電対３により検出され
た温度信号３ａが炉外の所要位置に配設された表示器４
に入力されて炉内ガス５の温度が表示されるようになっ
ている。
例を示すもので、加熱炉１等の炉壁２の上方位置に熱電
対３が挿入配置されており、該熱電対３により検出され
た温度信号３ａが炉外の所要位置に配設された表示器４
に入力されて炉内ガス５の温度が表示されるようになっ
ている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、斯かる
従来の炉内ガス温度測定装置においては、炉内に挿入し
た熱電対３先端の検温部が高温の炉内ガス５に晒され、
しかも炉内ガス５の温度を直接的に計測する方式である
が故に熱電対３自体を断熱や冷却により熱保護すること
ができない為、熱電対３の材質的な耐熱要求が極めて高
いという不具合があり、熱電対３に耐熱性の高い高価な
材質を用いなければならない上に、このように耐熱性の
高い高価な材質を用いても短期間に熱電対３が焼損して
しまうことが避けられないという問題があった。
従来の炉内ガス温度測定装置においては、炉内に挿入し
た熱電対３先端の検温部が高温の炉内ガス５に晒され、
しかも炉内ガス５の温度を直接的に計測する方式である
が故に熱電対３自体を断熱や冷却により熱保護すること
ができない為、熱電対３の材質的な耐熱要求が極めて高
いという不具合があり、熱電対３に耐熱性の高い高価な
材質を用いなければならない上に、このように耐熱性の
高い高価な材質を用いても短期間に熱電対３が焼損して
しまうことが避けられないという問題があった。
【０００４】また、熱電対３を用いた検温方式では、熱
電対３の検温部が届く範囲、即ち炉壁２周辺部でのワン
ポイント計測となる為、炉内の全横断面域における温度
分布傾向を把握することができないという不具合もあっ
た。
電対３の検温部が届く範囲、即ち炉壁２周辺部でのワン
ポイント計測となる為、炉内の全横断面域における温度
分布傾向を把握することができないという不具合もあっ
た。
【０００５】本発明は上述の実情に鑑みてなしたもの
で、材質的に耐熱性の高い高価な材質を用いることなく
長期間に亘り使用することができ、しかも炉内の全横断
面域における温度分布傾向を把握することもできる炉内
ガス温度測定装置を提供することを目的としている。
で、材質的に耐熱性の高い高価な材質を用いることなく
長期間に亘り使用することができ、しかも炉内の全横断
面域における温度分布傾向を把握することもできる炉内
ガス温度測定装置を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、炉壁の所要位
置に配設された音波発信器と、該音波発信器から発信さ
れた音波を炉内を横断させて受信するよう炉壁に配設さ
れた受信器と、前記音波発信器からの発信信号と受信器
からの受信信号とを入力して両者間の音波の伝播時間を
計測し且つ計測された伝播時間に基づいて炉内ガスの温
度を演算する信号処理器と、該信号処理器からの温度信
号を入力して炉内ガスの温度を表示する表示器とを備え
たことを特徴とする炉内ガス温度測定装置、に係るもの
である。
置に配設された音波発信器と、該音波発信器から発信さ
れた音波を炉内を横断させて受信するよう炉壁に配設さ
れた受信器と、前記音波発信器からの発信信号と受信器
からの受信信号とを入力して両者間の音波の伝播時間を
計測し且つ計測された伝播時間に基づいて炉内ガスの温
度を演算する信号処理器と、該信号処理器からの温度信
号を入力して炉内ガスの温度を表示する表示器とを備え
たことを特徴とする炉内ガス温度測定装置、に係るもの
である。
【０００７】
【作用】従って本発明では、音波発信器から音波を発信
すると、この音波は炉内を横断して受信器により受信さ
れ、信号処理器において前記音波発信器からの発信信号
と受信器からの受信信号とにより両者間の音波の伝播時
間が計測され、更に計測された伝播時間に基づいて炉内
ガスの温度が演算され、その温度信号が表示器へと出力
されて表示される。
すると、この音波は炉内を横断して受信器により受信さ
れ、信号処理器において前記音波発信器からの発信信号
と受信器からの受信信号とにより両者間の音波の伝播時
間が計測され、更に計測された伝播時間に基づいて炉内
ガスの温度が演算され、その温度信号が表示器へと出力
されて表示される。
【０００８】このように、炉内ガスの温度を音波の伝播
時間に基づいて間接的に計測すれば、音波発信器及び受
信器自体を高温の炉内ガスに晒すことなく断熱や冷却手
段を講じて熱保護しながら炉内ガス温度を計測すること
が可能となる。
時間に基づいて間接的に計測すれば、音波発信器及び受
信器自体を高温の炉内ガスに晒すことなく断熱や冷却手
段を講じて熱保護しながら炉内ガス温度を計測すること
が可能となる。
【０００９】また、音波発信器と受信器との間における
平均的な温度を計測することが可能となり、更に、複数
組の音波発信器と受信器により音波の送受信方向が炉内
の全横断面域を網羅するようにすれば、全横断面域にお
ける温度分布傾向を把握することが可能となる。
平均的な温度を計測することが可能となり、更に、複数
組の音波発信器と受信器により音波の送受信方向が炉内
の全横断面域を網羅するようにすれば、全横断面域にお
ける温度分布傾向を把握することが可能となる。
【００１０】
【実施例】以下本発明の実施例を図面を参照しつつ説明
する。
する。
【００１１】図１及び図２は本発明の一実施例を示すも
ので、図４と同一の符号を付した部分は同一物を表わし
ている。
ので、図４と同一の符号を付した部分は同一物を表わし
ている。
【００１２】図１及び図２に示す如く、加熱炉１等の炉
壁２上部における所要位置に比較的小さな口径の開口部
６が穿設され、該開口部６に対峙する炉壁２の外側位置
には炉内に向けた音波発信器７が配置されており、該音
波発信器７は前記開口部６周囲の炉壁２に取付けた収納
箱８に収容されている。
壁２上部における所要位置に比較的小さな口径の開口部
６が穿設され、該開口部６に対峙する炉壁２の外側位置
には炉内に向けた音波発信器７が配置されており、該音
波発信器７は前記開口部６周囲の炉壁２に取付けた収納
箱８に収容されている。
【００１３】一方、前記開口部６を穿設した炉壁２に対
向する炉壁２の所要位置には比較的小さな口径の開口部
９が穿設され、該開口部９に対峙する炉壁２の外側位置
には、前記音波発信器７から発信された音波１０を炉内
を横断させて受信するよう受信器１１が配設されてお
り、該受信器１１は前記開口部９周囲の炉壁２に取付け
た収納箱１２に収容されている。
向する炉壁２の所要位置には比較的小さな口径の開口部
９が穿設され、該開口部９に対峙する炉壁２の外側位置
には、前記音波発信器７から発信された音波１０を炉内
を横断させて受信するよう受信器１１が配設されてお
り、該受信器１１は前記開口部９周囲の炉壁２に取付け
た収納箱１２に収容されている。
【００１４】ここで、前記音波発信器７及び受信器１１
を収容した夫々収納箱８，１２には、冷却したパージガ
ス１３が導入されるようになっており、該パージガス１
３により前記音波発信器７及び受信器１１の冷却と収納
箱８，１２内への炉内ガス５の侵入防止が図られるよう
にしてある。
を収容した夫々収納箱８，１２には、冷却したパージガ
ス１３が導入されるようになっており、該パージガス１
３により前記音波発信器７及び受信器１１の冷却と収納
箱８，１２内への炉内ガス５の侵入防止が図られるよう
にしてある。
【００１５】更に、炉外の所要位置には、前記音波発信
器７からの発信信号７ａと受信器１１からの受信信号１
１ａとを入力して両者間の音波１０の伝播時間を計測し
且つ計測された伝播時間に基づいて炉内ガス５の温度を
演算する信号処理器１４と、該信号処理器１４からの温
度信号１４ａを入力して炉内ガス５の温度を表示する表
示器１５とが配設されている。
器７からの発信信号７ａと受信器１１からの受信信号１
１ａとを入力して両者間の音波１０の伝播時間を計測し
且つ計測された伝播時間に基づいて炉内ガス５の温度を
演算する信号処理器１４と、該信号処理器１４からの温
度信号１４ａを入力して炉内ガス５の温度を表示する表
示器１５とが配設されている。
【００１６】而して、音波発信器７から音波１０を発信
すると、この音波１０は炉内を横断して受信器１１によ
り受信され、信号処理器１４において前記音波発信器７
からの発信信号７ａと受信器１１からの受信信号１１ａ
とにより両者間の音波１０の伝播時間が計測される。
すると、この音波１０は炉内を横断して受信器１１によ
り受信され、信号処理器１４において前記音波発信器７
からの発信信号７ａと受信器１１からの受信信号１１ａ
とにより両者間の音波１０の伝播時間が計測される。
【００１７】このとき、受信器１１は音波１０の反射波
等も受信することになる為、音波発信器７から音波１０
が発信されてから一番最初に音波１０を受信した時点ま
でを伝播時間として計測がなされる。
等も受信することになる為、音波発信器７から音波１０
が発信されてから一番最初に音波１０を受信した時点ま
でを伝播時間として計測がなされる。
【００１８】更に、前記信号処理器１４では、計測され
た伝播時間に基づいて炉内ガス５の温度が演算される。
た伝播時間に基づいて炉内ガス５の温度が演算される。
【００１９】即ち、炉内ガス５中を伝播する音波１０の
速度ｖは炉内ガス５の温度Ｔが上昇するにつれ速くなる
という特性があり、炉内ガス５の比熱比をＫ、炉内ガス
５の気体定数をＲとした場合に、前記速度ｖは下記の数
式の如く表わされる。
速度ｖは炉内ガス５の温度Ｔが上昇するにつれ速くなる
という特性があり、炉内ガス５の比熱比をＫ、炉内ガス
５の気体定数をＲとした場合に、前記速度ｖは下記の数
式の如く表わされる。
【００２０】
【数１】ｖ＝√（ＫＲＴ）
【００２１】従って、音波発信器７と受信器１１との間
の距離は予め判っているので、伝播時間が判れば自ずか
ら音波１０の速度ｖが求まり、また、炉内ガス５の比熱
比Ｋや気体定数Ｒも予め判っているので、温度Ｔを演算
により求めることができる。
の距離は予め判っているので、伝播時間が判れば自ずか
ら音波１０の速度ｖが求まり、また、炉内ガス５の比熱
比Ｋや気体定数Ｒも予め判っているので、温度Ｔを演算
により求めることができる。
【００２２】このようにして、信号処理器１４にて求め
られた炉内ガス温度は、温度信号１４ａとして表示器１
５へと出力され、該表示器１５にて例えばモニタ画面等
に表示される。
られた炉内ガス温度は、温度信号１４ａとして表示器１
５へと出力され、該表示器１５にて例えばモニタ画面等
に表示される。
【００２３】また、各収納箱８，１２へ導入されるパー
ジガス１３により、音波発信器７及び受信器１１の冷却
と収納箱８，１２内への炉内ガス５の侵入防止が図られ
る。
ジガス１３により、音波発信器７及び受信器１１の冷却
と収納箱８，１２内への炉内ガス５の侵入防止が図られ
る。
【００２４】以上に述べたように上記実施例では、炉内
ガス５の温度を音波１０の伝播時間に基づいて間接的に
計測するようにしているので、音波発信器７及び受信器
１１自体を高温の炉内ガス５に晒すことなくパージガス
１３等により熱保護しながら炉内ガス温度を計測するこ
とができ、これによって、材質的に耐熱性の高い高価な
材質を用いることなく長期間に亘り使用することが可能
となる。
ガス５の温度を音波１０の伝播時間に基づいて間接的に
計測するようにしているので、音波発信器７及び受信器
１１自体を高温の炉内ガス５に晒すことなくパージガス
１３等により熱保護しながら炉内ガス温度を計測するこ
とができ、これによって、材質的に耐熱性の高い高価な
材質を用いることなく長期間に亘り使用することが可能
となる。
【００２５】また、音波発信器７と受信器１１との間に
おける平均的な温度を計測することができるので、従来
の如き熱電対を用いた炉壁２周辺部でのワンポイント計
測と比較して、より確かな温度計測が可能となる。
おける平均的な温度を計測することができるので、従来
の如き熱電対を用いた炉壁２周辺部でのワンポイント計
測と比較して、より確かな温度計測が可能となる。
【００２６】更に、図３に示す如く、前記と同様の音波
発信器７と受信器１１のペアを炉壁２の全周に複数組配
設して夫々のペアの音波１０の送受信方向が網目状に配
置されるようにすれば、炉内の全横断面域における温度
分布傾向を把握することもできる。
発信器７と受信器１１のペアを炉壁２の全周に複数組配
設して夫々のペアの音波１０の送受信方向が網目状に配
置されるようにすれば、炉内の全横断面域における温度
分布傾向を把握することもできる。
【００２７】ただし、この場合には各ペアの音波１０の
周波数を変えておくか、或いは各ペアの音波１０の送受
信を時間差を持たせて行うようにする。
周波数を変えておくか、或いは各ペアの音波１０の送受
信を時間差を持たせて行うようにする。
【００２８】尚、本発明の炉内ガス温度測定装置は、上
述の実施例にのみ限定されるものではなく、加熱炉以外
の各種の炉に適用し得ること、音波発信器と受信器とは
必ずしも図示した例の如く一対一で対応させる必要はな
く、一つの音波発信器に対して指向性を有する複数の受
信器を対応させるようにしても良いこと、又、高性能の
音波発信器及び受信器の場合には炉壁に開口部を穿設す
ることなく炉壁を隔てた炉外から音波を送受信するよう
にしても良いこと、音波発信器及び受信器の断熱や冷却
の手段には水冷手段等の様々な手段を採用し得ること、
その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々
変更を加え得ることは勿論である。
述の実施例にのみ限定されるものではなく、加熱炉以外
の各種の炉に適用し得ること、音波発信器と受信器とは
必ずしも図示した例の如く一対一で対応させる必要はな
く、一つの音波発信器に対して指向性を有する複数の受
信器を対応させるようにしても良いこと、又、高性能の
音波発信器及び受信器の場合には炉壁に開口部を穿設す
ることなく炉壁を隔てた炉外から音波を送受信するよう
にしても良いこと、音波発信器及び受信器の断熱や冷却
の手段には水冷手段等の様々な手段を採用し得ること、
その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々
変更を加え得ることは勿論である。
【００２９】
【発明の効果】上記した本発明の炉内ガス温度測定装置
によれば、下記の如き種々の優れた効果を奏し得る。
によれば、下記の如き種々の優れた効果を奏し得る。
【００３０】（Ｉ）炉内ガスの温度を音波の伝播時間に
基づいて間接的に計測するようにしているので、音波発
信器及び受信器自体を高温の炉内ガスに晒すことなく断
熱や冷却手段を講じて熱保護しながら炉内ガス温度を計
測することができ、これによって、材質的に耐熱性の高
い高価な材質を用いることなく長期間に亘り使用するこ
とが可能となる。
基づいて間接的に計測するようにしているので、音波発
信器及び受信器自体を高温の炉内ガスに晒すことなく断
熱や冷却手段を講じて熱保護しながら炉内ガス温度を計
測することができ、これによって、材質的に耐熱性の高
い高価な材質を用いることなく長期間に亘り使用するこ
とが可能となる。
【００３１】（ＩＩ）音波発信器と受信器との間におけ
る平均的な温度を計測することができるので、従来の如
き熱電対を用いた炉壁周辺部でのワンポイント計測と比
較して、より確かな温度計測が可能となる。
る平均的な温度を計測することができるので、従来の如
き熱電対を用いた炉壁周辺部でのワンポイント計測と比
較して、より確かな温度計測が可能となる。
【００３２】（ＩＩＩ）複数組の音波発信器と受信器に
より音波の送受信方向が炉内の全横断面域を網羅するよ
うにすれば、全横断面域における温度分布傾向を把握す
ることが可能となる。
より音波の送受信方向が炉内の全横断面域を網羅するよ
うにすれば、全横断面域における温度分布傾向を把握す
ることが可能となる。
【図１】本発明の一実施例を示す概略図である。
【図２】図１の音波発信器及び受信器の詳細を示す断面
図である。
図である。
【図３】図１の音波発信器及び受信器を複数組配置した
例を示す平面図である。
例を示す平面図である。
【図４】従来例を示す概略図である。
２ 炉壁 ５ 炉内ガス ７ 音波発信器 ７ａ 発信信号 １０ 音波 １１ 受信器 １１ａ 受信信号 １４ 信号処理器 １４ａ 温度信号 １５ 表示器
Claims (1)
- 【請求項１】 炉壁の所要位置に配設された音波発信器
と、該音波発信器から発信された音波を炉内を横断させ
て受信するよう炉壁に配設された受信器と、前記音波発
信器からの発信信号と受信器からの受信信号とを入力し
て両者間の音波の伝播時間を計測し且つ計測された伝播
時間に基づいて炉内ガスの温度を演算する信号処理器
と、該信号処理器からの温度信号を入力して炉内ガスの
温度を表示する表示器とを備えたことを特徴とする炉内
ガス温度測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6959594A JPH07280666A (ja) | 1994-04-07 | 1994-04-07 | 炉内ガス温度測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6959594A JPH07280666A (ja) | 1994-04-07 | 1994-04-07 | 炉内ガス温度測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07280666A true JPH07280666A (ja) | 1995-10-27 |
Family
ID=13407351
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6959594A Pending JPH07280666A (ja) | 1994-04-07 | 1994-04-07 | 炉内ガス温度測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07280666A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018035393A (ja) * | 2016-08-31 | 2018-03-08 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 高炉操業方法 |
| JP2018070925A (ja) * | 2016-10-27 | 2018-05-10 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 高炉操業方法 |
| WO2020110393A1 (ja) * | 2018-11-30 | 2020-06-04 | ピクシーダストテクノロジーズ株式会社 | 温度計測装置、計測装置、音波受信装置、及び、プログラム |
| CN113670468A (zh) * | 2021-06-25 | 2021-11-19 | 深圳东方锅炉控制有限公司 | 一种便携式声波测温装置 |
| WO2022091887A1 (ja) * | 2020-10-29 | 2022-05-05 | ダイキン工業株式会社 | 環境状態測定装置 |
-
1994
- 1994-04-07 JP JP6959594A patent/JPH07280666A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018035393A (ja) * | 2016-08-31 | 2018-03-08 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 高炉操業方法 |
| JP2018070925A (ja) * | 2016-10-27 | 2018-05-10 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 高炉操業方法 |
| WO2020110393A1 (ja) * | 2018-11-30 | 2020-06-04 | ピクシーダストテクノロジーズ株式会社 | 温度計測装置、計測装置、音波受信装置、及び、プログラム |
| JPWO2020110393A1 (ja) * | 2018-11-30 | 2021-02-15 | ピクシーダストテクノロジーズ株式会社 | 計測装置、音波受信装置、プログラム、及び、計測方法 |
| CN113167660A (zh) * | 2018-11-30 | 2021-07-23 | 精灵光粉科技有限公司 | 温度测量装置、测量装置、声波接收装置以及程序 |
| WO2022091887A1 (ja) * | 2020-10-29 | 2022-05-05 | ダイキン工業株式会社 | 環境状態測定装置 |
| JP2022074026A (ja) * | 2020-10-29 | 2022-05-17 | ダイキン工業株式会社 | 環境状態測定装置 |
| CN113670468A (zh) * | 2021-06-25 | 2021-11-19 | 深圳东方锅炉控制有限公司 | 一种便携式声波测温装置 |
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