JPH0926309A

JPH0926309A - コークス炉の炉体膨張計測方法

Info

Publication number: JPH0926309A
Application number: JP20147195A
Authority: JP
Inventors: Koji Ashida; 耕司芦田; Kazuo Hiramoto; 一男平本
Original assignee: Sumitomo Metal Industries Ltd
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1995-07-13
Filing date: 1995-07-13
Publication date: 1997-01-28

Abstract

(57)【要約】【課題】マーカー観察装置の観察方向の変化を測定補
正し、マーカー間の相対的位置関係を高精度で検出す
る。【解決手段】マーカー観察装置の観察方向の変化を高
剛性フレーム４に２軸の傾斜角測定手段６を組込み、２
軸の傾斜角測定手段６により得られる高剛性フレーム４
の姿勢を表す２つの傾斜角度成分を測定し、距離測定手
段８により炉外に設けた基準位置９ａ、９ｂから前記高
剛性フレーム４上の２つの基準点７ａ、７ｂまでの距離
を各々測定し、２つの測定距離の差から高剛性フレーム
４の姿勢を表す水平面内での回転角度成分を算出して補
正することで、マーカーの位置を精度よく計測する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、コークス炉の炉体膨
張あるいは炉体変形を測定する炉体膨張計測方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】コークス炉の炉体は、大部分が珪石煉瓦
と粘土質煉瓦で構成され、一部断熱煉瓦と赤煉瓦が使用
されている。炭化室に装入された石炭は、両側の１１０
０〜１３００℃程度の燃焼室から炉壁を介して間接加熱
され、乾留コークス化される。通常、コークス炉は、操
業を開始すると３０〜４０年間に亘って休止することな
く連続操業される。コークス炉の窯出し作業において
は、装炭、乾留、窯出しが順次繰り返し行われるが、各
工程への移行時に急激な温度変動を伴う。また、コーク
ス炉の稼働率を急激に変動した場合には、同様に急激な
炉温変化が生じる。さらに、コークス炉の炉壁は、石炭
乾留時の膨張圧、コークス押出し時の圧力等の影響を受
ける。

【０００３】このため、コークス炉の炉壁煉瓦は、前記
炉温変化や温度変動ならびに圧力変動に伴って膨張した
り収縮したりする以外に、溶損、目地切れ、亀裂発生等
の損傷を生じる。炉壁煉瓦に目地切れや亀裂が発生する
とカーボン等が侵入し、炉長寸法が増大していく。これ
ら炉壁煉瓦の損傷は、進展するとついには炉休止に至る
と考えられている。上記炉壁損傷のうち亀裂の拡大は、
炉長方向の炉体の伸びを反映した数値となる。したがっ
て、炉長方向の寸法を一定期間毎に測定すれば、炉体膨
張、すなわち亀裂拡大の進行を定量的に把握することが
できる。コークス炉炉体の炉寿命推定、適正な老朽化対
策を実施するためには、炉長方向の寸法を精度よく測定
する必要がある。

【０００４】従来、コークス炉炉長寸法の測定は、炉外
部に設けた基準点からバックステー表面あるいは保護板
までの距離を、トランシットを用いて間接的に測量し、
基準点との差によって寸法を知る（実開昭６１−３９１
３６号公報）か、レーザ変位計等の距離測定器を有する
移動機械を炉団方向に移動せしめつつ同測定器と炉端面
との炉長方向の間隔および基準と移動機械との炉長方向
の間隔を測定し、基準値と比較する方法（特開平３−２
４５００９号公報）によって、炉全体の伸びを測定する
方法が採用されている。

【０００５】上記実開昭６１−３９１３６号公報や特開
平３−２４５００９号公報に開示の方法では、（１）．経年変化によりバックステーや保護板に熱歪
が生じており、煉瓦の伸びによる変化量だけを抽出する
ことは困難である。（２）．炉の天井部の異常セリ出しにより、保護板と
炉体煉瓦面の間に隙間が生じており、煉瓦の伸びによる
変化量だけを抽出することは困難である。（３）．実開昭６１−３９１３６号公報に開示の方法
は、人手による測定であるため、個人差による誤差を生
じ易い。等の問題点を有している。

【０００６】また、他の方法としては、測定を行おうと
する炉の内部耐火物壁面に測長の目印となるマーカーを
設け、炉外の基準点との相対位置関係を画像処理により
求める方法（特願平４−３２９６２５号）が提案されて
いる。特願平４−３２９６２５号に開示の方法は、図
７、図８に示すとおり、撮像装置３１により各マーカー
付近の画像３２Ａ、３２Ｂを撮影し、画像内でのマーカ
ーの局所的な水平および垂直方向の位置Ｘ₁、Ｙ₁、
Ｘ₂、Ｙ₂を測定する一方、光波距離計等の距離測定装置
３３によって各マーカー撮像装置と炉外部に設けた基準
点３４間の距離Ｄ₁、Ｄ₂を測定する。この場合、距離測
定装置の位置自身が基準点となる。なお、３５ａ、３５
ｂはマーカーである。

【０００７】そして、図８に示すとおり、マーカー撮像
装置から得られる局所的マーカーの位置（Ｘ₁、Ｙ₁）お
よび（Ｘ₂、Ｙ₂）と、距離測定装置３３により得られる
基準点と撮像装置の距離から、基準点３４上に座標系
Ｘ’、−Ｙ’を仮定すると、各マーカーの位置座標
（Ｘ’₁、Ｙ’₁）および（Ｘ’₂、Ｙ’₂）を求めること
ができる。また、マーカー間の水平および垂直方向の距
離は、次式のように求めることが可能である。水平方向マーカー間距離＝｜Ｄ₂−Ｄ₁｜＋｜Ｘ₂＋Ｘ₁｜垂直方向マーカー間距離＝｜Ｙ₂−Ｙ₁｜この方法は、炉を構成する部材の長さを直接測定するた
め、前記（１）〜（３）に記載の誤差を原理上生じない
という利点を有している。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上記特願平４−３２９
６２５号に開示の方法は、マーカー観察装置の観察方向
が観察すべき炉壁面に垂直である場合には、測定誤差は
生じない。しかしながら、マーカーの観察装置を内蔵す
る架台を高温の炉内に常に一定方向に保持しつつ挿入す
ることは、非常に困難であり、また、例えそれが可能で
あったとしても、測定を続けるうちに観察方向が微妙に
変化することは十分に考えられる。さらに、コークス炉
の炭化室は、最大１８ｍ近い長さののものも存在するた
め、測定機自身も同程度の長さが必要となる。したがっ
て、このような大型の構造物は、常に同じ姿勢で挿入す
ることは現実的に不可能である。この結果生じる観察方
向の変化は、マーカーの位置あるいはマーカー間の位置
関係が実際に変化していなくても、あたかも変化したよ
うに測定されるという事態を引き起こすこととなる。

【０００９】一方、コークス炉炉体の膨張量は、測定す
る高さにより大きくなるため、マーカーを高さ方向に複
数個敷設し、各々のマーカーの位置を測定することが必
要である。しかしながら、炭化室内部壁面の高さは、５
〜８ｍ程度あるため、高さ方向の全範囲のマーカーを撮
像するためには、ミラーの高さ方向の寸法を５〜８ｍと
する必要があり、現実的ではない。他の方法としては、
炉内に挿入するミラーを搭載したランス全体を上下方向
に移動させながら測定を行う方法も考えられるが、装置
が大がかりなものとなり、現実性が薄い。

【００１０】この発明の目的は、上記従来のマーカー撮
像方式による炉体膨張計測の問題点を解消し、マーカー
観察装置の観察方向の変化を測定補正することによっ
て、マーカー間の相対的位置関係を高精度で検出できる
コークス炉の炉体膨張計測方法を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記目的
を達成すべく鋭意試験研究を重ねた。その結果、マーカ
ー観察装置の観察方向の変化を高剛性フレームに２軸の
傾斜角測定手段を組込み、２軸の傾斜角測定手段により
得られる高剛性フレームの姿勢を表す２つの傾斜角度成
分を測定し、距離測定手段により炉外に設けた基準位置
から前記高剛性フレーム上の２つの基準点までの距離を
各々測定し、２つの測定距離の差から高剛性フレームの
姿勢を表す水平面内での回転角度成分を算出して補正す
ることによって、マーカー間の相対的位置関係を高精度
で検出できることを究明し、この発明に到達した。

【００１２】すなわちこの発明は、コークス炉の炉壁煉
瓦面に測長の目印となるマーカーを炉長方向に１個ある
いは複数個設置すると共に、上下方向にも１個あるいは
複数個設置し、１個もしくは複数個のカメラと２軸の傾
斜角測定手段が組込まれた高剛性フレームをランスに組
込んだ状態で炭化室内部に挿入しつつ、各々のカメラで
炉壁煉瓦面に設置されたマーカーを撮像して局所的なマ
ーカーの位置を測定し、同時に２軸の傾斜角測定手段に
より得られる高剛性フレームの姿勢を表す２つの傾斜角
度成分を測定し、距離測定手段により炉外に設けた基準
位置から前記高剛性フレーム上の２つの基準点までの距
離を各々測定し、２つの測定距離の差から高剛性フレー
ムの姿勢を表す水平面内での回転角度成分を算出し、任
意のカメラから得られる局所的なマーカーの位置と、２
軸の傾斜角測定手段と距離測定手段から得られる高剛性
フレームの姿勢を表す３つの角度成分と、距離測定手段
から得られる炉外の基準位置から高剛性フレームまでの
距離から、炉外の基準位置に対する任意のマーカーの相
対位置を算出し、同様の手続きを複数のマーカーに対し
ても施すことによって、任意のマーカー間の距離および
その位置関係を算出することを特徴とするコークス炉の
炉体膨張計測方法である。

【００１３】この発明においては、高剛性フレーム内に
２軸の傾斜角測定手段を組込むと共に、距離測定手段に
より炉外に設けた基準位置から前記高剛性フレーム上の
２つの基準点までの距離を各々測定し、２つの測定距離
の差から高剛性フレームの姿勢を表す水平面内での回転
角度成分を算出し、２軸の傾斜角測定手段と距離測定手
段から得られる高剛性フレームの姿勢を表す３つの角度
成分と、距離測定手段から得られる炉外の基準位置から
高剛性フレームまでの距離から、炉外の基準位置に対す
る任意のマーカーの相対位置を算出することによって、
高剛性フレームの観察姿勢の変化に伴う測定誤差が補正
され、高精度でマーカー間の相対的位置関係を測定する
ことができる。この結果、コークス炉炉体膨張量の測定
精度が向上し、適正な老朽化対策の実施による炉命延
長、炉寿命推定精度の向上によるリプレース時期への反
映等の保守管理を正確に実施することができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下にこの発明方法の詳細を図１
ないし図５に基づいて説明する。図１はこの発明による
測定原理の説明図で、（ａ）図はランス側断面図、
（ｂ）図はランス正断面図、図２は２軸の姿勢計測手段
の説明図で、（ａ）図は側面図、（ｂ）図は立体図、図
３は距離測定手段による水平姿勢計測方法の説明図で、
（ａ）図は平面原理図、（ｂ）図は水平傾斜の説明図、
図４はＸＹＺ座標系とＸ’、Ｙ’、Ｚ’座標系の位置関
係の説明図、図５は高剛性フレームの姿勢変化に伴うカ
メラのレンズ主点の位置と方向ベクトルの変化の説明図
で、（ａ）図はＸＺ座標系、（ｂ）図はＹＺ座標系であ
る。

【００１５】図１において、１は測定を行おうとするコ
ークス炉の炭化室の炉壁、２は炭化室の炉壁１面に設置
した測長の目印となるマーカーで、マーカー２の数は幾
つでも構わないが、ここでは説明の便宜のために１つと
した。３はマーカー２に対応して設けたカメラで、カメ
ラ３の数は高さ方向に複数並べてもよいが、ここでは説
明の便宜のために１つとした。４はカメラ３が固定され
る高剛性フレームで、高剛性フレーム４は捻じれや変形
を生じにくいように機械的剛性の高い構造とすると共
に、温度による膨張、収縮を抑制するため、熱膨張率の
低い素材を使用し、水冷あるいは断熱されたランス５内
に設けることが望ましい。

【００１６】６は高剛性フレーム４内に設けた２軸の姿
勢計測手段で、２軸の姿勢計測手段６は、図２に示すと
おり、重力が作用する方向を基準として直交した２平面
内での傾斜角度を測定する機能を有するもので、水泡式
の傾斜角センサや加速度センサを適用することができ
る。２軸の姿勢計測手段６は、高剛性フレーム４の重力
方向に対する姿勢、すなわち、傾斜角度θおよびφを常
時計測し、図示しない測定制御部に出力する。図３に示
す７ａ、７ｂは高剛性フレーム４の水平面内の異なる位
置に設けた距離測定用の２つの測距用定点、８は炭化室
外部の基準点９ａおよび９ｂに据え付けられた距離測定
手段で、基準点９ａおよび９ｂから測距用定点７ａ、７
ｂまでの距離は、マシンサイドあるいはコークサイドの
窯口部を通して距離測定手段８により測定され、図示し
ない測定制御部に出力する。距離測定手段８としては、
数ｍ以上の距離を高精度で測定できることが必要なこと
から、光波距離計が考えられる。この場合は、測距用定
点７ａ、７ｂにはプリズムが設けられ、炉外の基準点９
ａおよび９ｂに据え付けられた光波距離計によって距離
測定が実施される。図示しない測定制御部は、距離測定
手段８の各々の基準点９ａおよび９ｂから２つの測距用
定点７ａ、７ｂまでの各々の距離Ｌ₁、Ｌ₂が入力される
と、高剛性フレーム４の水平面内での回転角度を演算す
る。図３に示すとおり、２つの測距用定点７ａ、７ｂが
距離Ｌ₃離れていた場合、水平面内での回転角度ηは、
次式により求められる。 η＝ａｓｉｎ（（Ｌ₂−Ｌ₁）／Ｌ₃）

【００１７】この場合に重要なことは、高剛性フレーム
４、カメラ３、２軸の姿勢計測手段６は、常に相対的な
位置関係が既知であり、かつ常に一定に保持されている
ことである。この説明では、説明の便宜のためにθ＝０
°、かつφ＝０°、かつη＝０°（初期状態）の時に、
カメラ３はＹ軸＋方向に平行な姿勢を保つと共に、カメ
ラ３のレンズの主点は、Ｚ軸上に存在するものと仮定す
る。また、同じく初期状態では、２つの測距用定点７
ａ、７ｂの位置は、座標（０、Ｌ₃／２、０）と（０、
−Ｌ₃／２、０）上に各々存在すると仮定する。さら
に、同じく初期状態では、２つの座標系ＸＹＺ座標系と
Ｘ’Ｙ’Ｚ’座標系の対応する軸は、平行であると仮定
する。さらにまた、同じく初期状態では、Ｘ’軸の延長
上にＸＹＺ座標系の原点が存在するものと仮定する。以
上の仮定は、あくまでも説明の便宜のためであり、各要
素の相対的位置関係が既知であるかぎりは、この発明方
法を適用可能であり、測定の妨げになるものではない。

【００１８】前記したとおり、測定機を炭化室に挿入す
る場合、高剛性フレーム４の姿勢を一定に保持すること
は不可能である。高剛性フレーム４の姿勢変化は、カメ
ラ３の光軸の方向を変えることになり、マーカー２の位
置を測定する際の誤差となる。その誤差を抑制するた
め、この発明においては、前記の手段および方法で測定
する高剛性フレーム４の姿勢（θ、φ、η）を用いて、
図示しない測定制御部でカメラ３の位置と姿勢を算出
し、カメラ３で撮像するマーカー２の位置に対して補正
を施すのである。

【００１９】以下にその手段を詳述すると、図４に示す
とおり、炉外の基準線９から高剛性フレーム４までの距
離Ｌは、次式で得られる。Ｌ＝（Ｌ₁＋Ｌ₂）／２高剛性フレーム４の姿勢を示すためには、図５（ａ）
（ｂ）に示すようなＸＹＺ座標系を定義する。また、説
明の便宜上、高剛性フレーム４は座標原点を中心に姿勢
を変化させるものとする。この時、２軸の姿勢計測手段
６からＹ軸回りの回転成分θとＸ軸回りの回転成分φが
得られるものとする。また、初期状態（θ＝０、φ＝
０）でのカメラ３のレンズの主点の位置座標Ｃを（０、
０、ｍ）、カメラ３の光軸を方向ベクトル（０、１、
０）として表す。

【００２０】姿勢変化時のカメラ３のレンズの主点の位
置座標（Ｘｃ、Ｙｃ、Ｚｃ）は、ＸＹＺ座標系で、次式
で表される。Ｘｃ＝ｍ・ｓｉｎφ’ Ｙｃ＝−ｍ・ｃｏｓθ’・ｓｉｎφ’ Ｚｃ＝ｍ・ｃｏｓθ’・ｃｏｓφ’ ただし、θ’＝θ／ｃｏｓφ、φ’＝φ また、カメラ３の光軸の方向ベクトル（ｐｃ、ｑｃ、ｒ
ｃ）は、（ｐｃ、ｑｃ、ｒｃ）＝（０、ｃｏｓφ’、ｓｉｎ
φ’）

【００２１】一方、距離測定手段８により得られるＺ軸
回りの回転成分を説明するため、炉外の基準点９ａおよ
び９ｂを原点としたＸ’Ｙ’Ｚ’座標系を定義する。説
明の便宜上、各々の座標系のＸ軸とＸ’軸は初期的状態
（η＝０）では同一線上にあり、同じくＸＹ平面とＸ’
Ｙ’平面も同一平面上にあるものとする。このとき、Ｘ
ＹＺ座標系の座標原点Ｏは、Ｘ’Ｙ’Ｚ’座標系では、
（Ｌ、０、０）で与えられる。ゆえに、Ｘ’Ｙ’Ｚ’座
標上でのカメラ３のレンズの主点の位置座標（Ｘ’ｃ
１、Ｙ’ｃ１、Ｚ’ｃ１）は、Ｘ’ｃ１＝ｍ・ｓｉｎφ’＋ＬＹ’ｃ１＝ｍ・ｃｏｓθ’・ｓｉｎφ’ Ｚ’ｃ１＝ｍ・ｃｏｓθ’・ｃｏｓφ’ ただし、θ’＝θ／ｃｏｓφ、φ’＝φ

【００２２】また、Ｘ’Ｙ’Ｚ’座標系上でのカメラ３
の光軸の方向ベクトル（ｐｃ１、ｑｃ１、ｒｃ１）は、（ｐｃ１、ｑｃ１、ｒｃ１）＝（０、ｃｏｓφ’、ｓｉ
ｎφ’）これに対し、Ｚ軸回りの回転ηが生じた場合、カメラ３
のレンズの主点の位置座標（Ｘ’ｃ２、Ｙ’ｃ２、Ｚ’
ｃ２）は、Ｘ’ｃ２＝（ｍ・ｓｉｎφ’）ｃｏｓη−（ｍ・ｃｏｓ
θ’・ｓｉｎφ’）ｓｉｎη＋ＬＹ’ｃ２＝（ｍ・ｓｉｎφ’）ｓｉｎη＋（ｍ・ｃｏｓ
θ’・ｓｉｎφ’）ｓｉｎη Ｚ’ｃ２＝ｍ・ｃｏｓθ’・ｃｏｓφ’ また、Ｘ’Ｙ’Ｚ’座標系上でのカメラ３の光軸の方向
ベクトル（ｐｃ２、ｑｃ２、ｒｃ２）は、（ｐｃ２、ｑｃ２、ｒｃ２）＝（−ｃｏｓθ’・ｓｉｎ
η、ｃｏｓθ’・ｃｏｓη、ｓｉｎφ’）

【００２３】カメラ３で撮像される画像の中心、すなわ
ち、カメラ３の光軸と炭化室壁面１の交点座標（Ｘ’
ｗ、Ｙ’ｗ、Ｚ’ｗ）は、点（Ｘ’ｃ２、Ｙ’ｃ２、
Ｚ’ｃ２）から方向ベクトル（（ｐｃ２、ｑｃ２、ｒｃ
２）で表される方向に進む直線と炭化室壁面１の交点と
して、次式により得ることができる。Ｘ’ｗ＝（Ｗ−Ｙ’ｃ２）・ｐ／ｑ＋Ｘ’ｃ２Ｙ’ｗ＝ＷＺ’ｗ＝（Ｗ−Ｙ’ｃ２）・ｒ／ｑ＋Ｚ’ｃ２Ｗは、Ｘ’Ｙ’Ｚ’座標系のＸ’軸から炭化室壁面１ま
での距離を示す。Ｘ’軸を炉長方向に一致させておけ
ば、Ｗは、Ｘ’軸が炭化室１の中心を通過するように設
定すると、炭化室１の幅から得ることができる。炭化室
１の幅が不明であれば、高剛性フレーム４に壁面までの
距離測定を行う装置、例えばレーザ変位計を搭載するこ
とによって、Ｗを得ることが可能となる。

【００２４】この発明においては、以上のような手順を
踏むことによって、炭化室内の炉壁１のどの位置をカメ
ラ３で撮像しているかを、炉外の基準点９ａおよび９ｂ
に設けたＸ’Ｙ’Ｚ’座標系で示した座標情報として得
ることができる。また、撮像画像にマーカー２が写って
いた場合は、画像の中心の位置がＸ’Ｙ’Ｚ’座標上で
の座標情報として得られているので、マーカー２の位置
を高精度で算出することができる。これを複数のマーカ
ーに対して行い、各マーカーの座標を算出することによ
って、マーカー間の相対的位置関係を算出することがで
きる。さらに、この説明においては、１つのカメラ３を
使用する場合を例示したが、複数のカメラを炉高方向に
並べて配置することによって、炭化室壁面の全体を観察
し、壁面上のどの位置に埋め込まれたマーカーでも位置
を測定することができる。

【００２５】

【実施例】図６はこの発明の測定方法の実施例の概要を
示すもので、（ａ）図はランス側断面図、（ｂ）図はラ
ンス正断面図である。図６において、２１は水冷あるい
は断熱を施されたランス、２２はランス２１内でカメラ
２３ａ、２３ｂ、２３ｃ、直交２軸方向の傾斜角度を測
定する傾斜角センサ２４および２つのプリズム２５ａ、
２５ｂを保持する剛性の高い高剛性フレームで、高剛性
フレーム２２は、複数の方向から力が加わり変形するこ
とを避けることができる構造、例えば１点支持する構造
が望ましい。２６はコークス炉のマシンサイドに設けた
測長の基準点で、この基準点２６上には、光波距離計２
７ａ、２７ｂが備えられ、高剛性フレーム２２に取付け
られた２つのプリズム２５ａ、２５ｂまでの距離を測定
する。

【００２６】ランス２１をマシンサイドから炭化室内部
に挿入させながら、壁面２８の画像をカメラ２３ａ、２
３ｂ、２３ｃで撮像し、図示しない測定制御部に入力す
る。また、画像を撮像するのと全く同じタイミングで、
光波距離計２７ａ、２７ｂから得られるプリズム２５
ａ、２５ｂまでの測定距離と、傾斜角センサ２４から得
られる直交２軸方向の傾斜角度を測定し、図示しない測
定制御部に入力記録する。測定制御部は、この入力され
る測定値を用いて、前記実施例１の演算方法によって炉
外基準点２６を基準とした各マーカー２９ａ、２９ｂ、
２９ｃの位置を演算して表示すると共に、各マーカー２
９ａ、２９ｂ、２９ｃ間の距離を演算して表示する。

【００２７】

【発明の効果】以上述べたとおり、この発明方法によれ
ば、各マーカーを撮像するカメラの撮像光軸を検出でき
るため、炭化室に挿入する測定機の姿勢がどのように変
化しても、マーカー間の相対的位置関係を精度よく測定
することができ、炉体膨張の測定精度が向上するため、
適正な老朽化対策の実施による炉命延長、炉寿命推定精
度の向上によるリプレース時期への反映等の保守管理を
正確に実施することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明による測定原理の説明図で、（ａ）図
はランス側断面図、（ｂ）図はランス正断面図である。

【図２】２軸の姿勢計測手段の説明図で、（ａ）図は側
面図、（ｂ）図は立体図である。

【図３】距離測定手段による水平姿勢計測方法の説明図
で、（ａ）図は平面原理図、（ｂ）図は水平傾斜の説明
図である。

【図４】ＸＹＺ座標系とＸ’、Ｙ’、Ｚ’座標系の位置
関係の説明図である。

【図５】高剛性フレームの姿勢変化に伴うカメラのレン
ズ主点の位置と方向ベクトルの変化の説明図で、（ａ）
図はＸＺ座標系、（ｂ）図はＹＺ座標系である。

【図６】この発明の実施例の説明図で、（ａ）図はラン
ス側断面図、（ｂ）図はランス正断面図である。

【図７】従来の測定方法説明のためのランス水平断面図
である。

【図８】従来の測定原理の説明図である。

【符号の説明】

１、２８炉壁２、２９ａ、２９ｂ、２９ｃマーカー３、２３ａ、２３ｂ、２３ｃカメラ４、２２高剛性フレーム５、２１ランス６２軸の姿勢計測手段７ａ、７ｂ測距用定点８距離測定手段９ａ、９ｂ、２６、３４基準点２４傾斜角センサ２５ａ、２５ｂプリズム２７ａ、２７ｂ光波距離計３１撮像装置３２Ａ、３２Ｂ画像３３距離測定装置

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】コークス炉の炉壁煉瓦面に測長の目印と
なるマーカーを炉長方向に１個あるいは複数個設置する
と共に、上下方向にも１個あるいは複数個設置し、１個
もしくは複数個のカメラと２軸の傾斜角測定手段が組込
まれた高剛性フレームをランスに組込んだ状態で炭化室
内部に挿入しつつ、各々のカメラで炉壁煉瓦面に設置さ
れたマーカーを撮像して局所的なマーカーの位置を測定
し、同時に２軸の傾斜角測定手段により得られる高剛性
フレームの姿勢を表す２つの傾斜角度成分を測定し、距
離測定手段により炉外に設けた基準位置から前記高剛性
フレーム上の２つの基準点までの距離を各々測定し、２
つの測定距離の差から高剛性フレームの姿勢を表す水平
面内での回転角度成分を算出し、任意のカメラから得ら
れる局所的なマーカーの位置と、２軸の傾斜角測定手段
と距離測定手段から得られる高剛性フレームの姿勢を表
す３つの角度成分と、距離測定手段から得られる炉外の
基準位置から高剛性フレームまでの距離とから、炉外の
基準位置に対する任意のマーカーの相対位置を算出し、
同様の手続きを複数のマーカーに対しても施すことによ
って、任意のマーカー間の距離およびその位置関係を算
出することを特徴とするコークス炉の炉体膨張計測方
法。