JPH0989629A

JPH0989629A - 炉内溶融物の液面レベル測定方法および装置

Info

Publication number: JPH0989629A
Application number: JP7249771A
Authority: JP
Inventors: Toshibumi Kodama; 俊文児玉; Hajime Takada; 一高田; Fumihiko Ichikawa; 文彦市川
Original assignee: Kawasaki Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 1995-09-27
Filing date: 1995-09-27
Publication date: 1997-04-04

Abstract

(57)【要約】【課題】炉内の溶融物の液面レベルを、非襲侵的に、
かつ精度良く検出できる炉内溶融物の液面レベル測定方
法を提供する。【解決手段】炉(100) の外壁に高さ方向に設置した複
数の弾性波送受信子(11₁〜11₄)の各々から、炉壁面に対
しほぼ垂直方向に炉内に向けて弾性波を送信して、その
反射波を受信し、各弾性波送受信子で受信した反射波に
基づいて炉内溶融物101 の液面レベルを測定するにあた
り、複数の弾性波送受信子における反射波の波高の平均
値を算出(13₁〜13₄,15₂)し、この波高の平均値と、該波
高の平均値を算出した複数の弾性波送受信子の設置高さ
の平均値(14₁〜14₄,15₁)とに基づいて、液面レベルを算
出(16)する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、高炉やその他の
冶金炉内における溶融物の液面レベルを測定する方法お
よびこの方法を実施する測定装置に関するものである。
以下、説明の便宜上、高炉内の溶銑の液面レベルの測定
方法および装置を例にとって説明する。

【０００２】

【従来の技術】高炉の操業にあたって、炉底湯溜まり部
における溶銑の液面レベル（以下、単に「溶銑レベル」
という）を検知（測定）することは、操業効率を向上さ
せる上で極めて重要である。特に、溶銑レベルが許容レ
ベルを越えて上昇した場合には、羽口送風圧の上昇など
炉況の不安定化につながり、ときには出銑・出滓不良や
溶滓の逆流といったトラブルを招くに至り多大な損失と
なる。このため、従来、炉操業の監視という点からも、
溶銑レベルを検知することが不可欠な作業であった。

【０００３】このような高炉内の溶銑レベルを検知する
方法として、例えば、特開昭４８−１４５０７号公報に
は、高炉内に少なくとも一組の送信および受信アンテナ
を設置して数ギガヘルツの電磁波の送受信を行い、送信
周波数および受信周波数間の周波数差に基づいて溶銑レ
ベルを測定するようにしたものが提案されている。ま
た、特開平３−１３１７２５号公報には、高炉羽口にフ
ァイバスコープ等の光伝送媒体を挿入し、これによりレ
ースウェイの形状を観察して溶銑レベルを検出するよう
にしたものが提案されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の測定方法にあっては、いずれも測定器具を炉内
に挿入するため、測定器具が高炉内部の高温・高圧およ
び化学的な活性状態にさらされることになる。このた
め、溶銑レベルを長時間にわたって安定して測定するこ
とが困難になるという問題がある。しかも、測定器具を
頻繁に交換すれば、それだけコスト高を招くという問題
がある。

【０００５】このような問題を解決し得るものとして、
例えば、特開昭５２−１２７３５４号公報において、炉
壁に垂直探傷法超音波探触子を高さ方向に複数個配置
し、各探触子の受信する反射超音波のレベルを検出する
ことにより、炉内の溶銑レベルを測定するようにしたも
のが提案されている。かかる測定方法によれば、上述し
た従来例におけるように、測定器具を炉内に挿入する必
要がないので、溶銑レベルを長時間にわたって安定して
測定することが可能となる利点がある。

【０００６】しかしながら、かかる測定方法にあって
は、炉壁の高さ方向に複数個配置した超音波探触子のそ
れぞれのエコー信号の振幅を単純に比較するか、あるい
は各エコー信号にゲートをかけて炉内壁からのエコー信
号を取り出し、その抽出したエコー信号と設定レベルと
を比較して、溶銑レベルを検出するようにしているた
め、溶銑レベルの測定精度が超音波探触子の配置間隔に
よって決定されることになる。このため、溶銑レベルを
高精度で検出するには、多数の超音波探触子を炉壁の高
さ方向に微少間隔をもって配列する必要があり、装置の
コスト高を招くという問題がある。

【０００７】この発明は、上述した従来の問題点に着目
してなされたもので、その第１の目的は、炉内の溶融物
の液面レベルを、非襲侵的に、かつ精度良く検出できる
炉内溶融物の液面レベル測定方法を提供することにあ
る。

【０００８】さらに、この発明の第２の目的は、かかる
炉内溶融物の液面レベル測定方法を簡単かつ安価に実施
できるよう適切に構成した炉内溶融物の液面レベル測定
装置を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記第１の目的を達成す
るため、この発明は、炉外壁に高さ方向に設置した複数
の弾性波送受信子の各々から、炉壁面に対しほぼ垂直方
向に炉内に向けて弾性波を送信して、その反射波を受信
し、各弾性波送受信子で受信した反射波に基づいて炉内
溶融物の液面レベルを測定するにあたり、複数の弾性波
送受信子における反射波の波高の平均値を算出し、この
波高の平均値と、該波高の平均値を算出した複数の弾性
波送受信子の設置高さの平均値とに基づいて、前記液面
レベルを算出することを特徴とするものである。

【００１０】この発明の一実施例では、各弾性波送受信
子について、受信した反射波の波高が所定の範囲にある
か否かを検出し、所定の範囲にある反射波を受信した複
数の弾性波送受信子について、前記波高の平均値を算出
することを特徴とするものである。

【００１１】さらに、この発明は、炉外壁に高さ方向に
設置した複数の弾性波送受信子の各々から、炉壁面に対
しほぼ垂直方向に炉内に向けて弾性波を送信して、その
反射波を受信し、各弾性波送受信子で受信した反射波に
基づいて炉内溶融物の液面レベルを測定するにあたり、
各弾性波送受信子について、反射波の基準波高を予め設
定して、受信した反射波の波高と基準波高との比を算出
し、この比の複数の弾性波送受信子における平均値を算
出し、この比の平均値と、該比の平均値を算出した複数
の弾性波送受信子の設置高さの平均値とに基づいて、前
記液面レベルを算出することを特徴とするものである。

【００１２】この発明の一実施例では、各弾性波送受信
子について算出した反射波の波高と基準波高との比が所
定の範囲にあるか否かを検出し、所定の範囲にある反射
波を受信した複数の弾性波送受信子について、前記比の
平均値を算出することを特徴とするものである。

【００１３】上記第２の目的を達成するため、この発明
は、炉壁面に対しほぼ垂直方向に炉内に向けて弾性波を
送信し、その反射波を受信するように、炉外壁に高さ方
向に設置した複数の弾性波送受信手段と、これら複数の
弾性波送受信手段を順次選択して、弾性波の送信および
受信を制御する制御手段と、複数の前記弾性波送受信子
における反射波の波高の平均値および炉外壁に対する設
置高さの平均値を算出する平均値算出手段と、この平均
値算出手段で算出した波高の平均値および設置高さの平
均値とに基づいて前記液面レベルを算出するレベル算出
手段とを具えることを特徴とするものである。

【００１４】さらに、この発明は、炉壁面に対しほぼ垂
直方向に炉内に向けて弾性波を送信し、その反射波を受
信するように、炉外壁に高さ方向に設置した複数の弾性
波送受信手段と、これら複数の弾性波送受信手段を順次
選択して、弾性波の送信および受信を制御する制御手段
と、各弾性波送受信手段に対する反射波の基準波高を予
め設定する基準波高設定手段と、各弾性波送受信手段に
ついて、受信した反射波の波高と、前記基準波高との比
を算出する比算出手段と、複数の前記弾性波送受信子に
おける前記比の平均値および炉外壁に対する設置高さの
平均値を算出する平均値算出手段と、この平均値算出手
段で算出した前記比の平均値および設置高さの平均値と
に基づいて前記液面レベルを算出するレベル算出手段と
を具えることを特徴とするものである。

【００１５】

【発明の実施の形態】先ず、図１（ａ）および（ｂ）を
参照して、この発明による炉内溶融物の液面レベルの測
定原理について説明する。図１（ａ）に示すように、固
体媒質よりなる炉１の外壁に超音波送受信子２を取り付
け、該超音波送受信子２から炉内部に弾性波を送信して
その反射波を受信する場合、観測される受信波の波高値
Ｖは、炉１の高さ方向をｘとすると、

【数１】で表される。ここで、Ａは送受信機器の能率等で決まる
定数、ｒ（ｘ）は炉１の壁内を伝播する弾性波が媒質の
境界面で反射する場合の反射率を表す関数、ｆ（ｘ）は
弾性波の波長および超音波送受信子２の振動子径等で決
まる弾性波送受信の指向性を表す関数である。

【００１６】指向性関数ｆ（ｘ）は、図１（ｂ）に実線
で示すように、超音波送受信子２の設置高さｈを中心と
してｘ方向にある広がりを持つが、この関数の形は、図
１（ｂ）に破線で示すように、指向性強度がピーク値ａ
の１／２となる幅（半値幅）Δｈを用いて、

【数２】と近似することができる。

【００１７】また、良く知られているように、媒質の境
界面での弾性波の反射率ｒ（ｘ）は、境界面の両側の媒
質の音響的特性により決定される。例えば、図１（ａ）
に示すように、炉１を構成する固体媒質の密度をρ₀、
弾性波速度をｃ₀とし、炉内の上側の媒質３の密度をρ
₁、弾性波速度をｃ₁とすると、固体媒質内を伝播して
きた弾性波が、該固体媒質と媒質３との境界面で反射す
る場合の弾性波振幅の反射率ｒ₁は、

【数３】で表される。同様に、炉内の下側の媒質４の密度を
ρ₂、弾性波速度をｃ₂とすると、固体媒質内を伝播し
てきた弾性波が、該固体媒質と媒質４との境界面で反射
する場合の弾性波振幅の反射率ｒ₂は、

【数４】で表される。したがって、媒質４の液面高さをｌとする
と、反射率関数ｒ（ｘ）は、

【数５】と表される。

【００１８】以上のことから、式(2) および式(5) を式
(1) に代入し、（ｒ₁・Ａ・ａ）／（２Δｈ）＝Ｖ₀、
ｒ＝ｒ₂／ｒ₁とおいて整理すると、反射波の波高値Ｖ
は、

【数６】と表すことができる。

【００１９】したがって、炉壁面の複数の高さ位置で、
炉内壁の反射波（受信波）の波高値を観測し、その波高
値Ｖが、例えば、ｒＶ₀よりも大きく、Ｖ₀よりも小さ
い範囲にある各測定チャンネルの高さｈ_iおよび波高値
Ｖ_iに対して、上記式(6) −３の関係式をフィッテング
させることにより、液面高さｌを算出することができ
る。すなわち、各データ（ｈ_i，Ｖ_i），ｉ＝１，２，
・・・，Ｎ（ただし、Ｎは２以上のデータ数）につい
て、誤差

【数７】の２乗和を最小にするようなｌを求めることができる。

【００２０】ここで、ｈ_i，Ｖ_iの平均値を、ｈ_iave，
Ｖ_iaveとすると、

【数８】となり、求める液面高さｌは、測定チャンネルの高さの
平均値ｈ_iaveおよび波高値の平均値Ｖ_iaveから算出する
ことができる。

【００２１】また、各測定チャンネルでの弾性波送受信
関係の能率Ａが同じでない場合には、各測定チャンネル
で検出されるＶ_iを、予め求めておいた各測定チャンネ
ル毎の波高基準値Ｖ_0iで除し、その平均値を（Ｖ_i／Ｖ
_0i）_aveとすると、液面レベルｌは、

【数９】で算出することができる。ここで、（Ｖ_i／Ｖ_0i）_ave
は、Ｖ_i／Ｖ_0iが予め設定した値ａ₁とａ₂（ａ₁＜ａ
₂）との間にある測定チャンネルにおける平均値とする
こともできる。

【００２２】なお、この発明では、炉内溶融物の液面レ
ベルを測定するので、図１（ａ）の媒質３は空気等の気
体となる。したがって、ρ₁ｃ₁／ρ₀ｃ₀≪１となる
ので、式(3) から、ｒ₁＝１とすることができる。

【００２３】

【実施例】以下、図面を参照して、この発明の実施例に
ついて具体的に説明する。図２は、この発明の第１実施
例を示すものである。図２において、１００は耐火物よ
りなる炉、１０１は炉内の溶融物、１１₁，・・・，１
１₄は弾性波送受信子、１２₁，・・・，１２₄は弾性
波計測器、１３₁，・・・，１３₄は波高記憶回路、１
４₁，・・・，１４₄は設定回路、１５₁，１５₂は平
均値演算回路、１６はレベル演算回路、１７は制御装置
を示す。

【００２４】制御装置１７は、弾性波計測器１２₁，・
・・，１２₄、平均値演算回路１５ ₁，１５₂およびレ
ベル演算回路１６の動作タイミングを制御するもので、
例えば、パルス発生器およびチャンネル切替え器を用い
て構成する。

【００２５】弾性波送受信子１１₁，・・・，１１
₄は、圧電材料の電気−音響変換効果を利用したもの
で、好適には数十ｋＨｚ〜２００ｋＨｚ程度の弾性波を
送受信する一般に安価に市販されているものを用いる。
これら弾性波送受信子１１₁，・・・，１１₄は、炉１
００の外壁の異なる高さ位置に、それぞれ適当な弾性波
結合材を介して密着して設置する。なお、各弾性波送受
信子は、同一の素子を後段の対応する弾性波計測器にお
いて送信と受信とに切り替えて用いるようにしてもよい
し、同一高さ位置に送信子と受信子とを別個に並べて設
置して、弾性波の送信と受信とを別個の素子で行うよう
にしてもよい。

【００２６】弾性波計測器１２₁，・・・，１２₄は、
制御装置１７からの動作指令パルスに同期して、対応す
る弾性波送受信子１１₁，・・・，１１₄に高電圧信号
を印加して弾性波を励起させると共に、対応する弾性波
送受信子１１₁，・・・，１１₄において電気信号に変
換された受信弾性波の信号を適当な範囲の電圧信号、例
えば数百ｍＶないし数Ｖに増幅して、後段の対応する波
高記憶回路１３₁，・・・，１３₄に供給するよう構成
する。

【００２７】波高記憶回路１３₁，・・・，１３₄は、
受信波形中の初期反射成分の波高電圧を保持するもの
で、一般にピークホールド回路として使用されているも
のを用いて構成する。また、設定回路１４₁，・・・，
１４₄は、対応する弾性波送受信子１１₁，・・・，１
１₄のそれぞれの設置高さに相当する電圧を設定するも
ので、例えば、定電圧源およびボリューム抵抗などを用
いて構成する。

【００２８】また、平均値演算回路１５₁，１５₂は、
公知の平均値回路をもって構成し、レベル演算回路１６
は、予め係数を設定した乗算および加算を行う算術回路
をもって構成して、このレベル演算回路１６の出力を表
示装置（図示せず）に供給して表示させるようにする。
なお、この実施例の場合、弾性波送受信子１１₁，・・
・，１１₄の位置と個数は決まっているので、その高さ
平均値を予め計算してレベル演算回路１６に設定してお
くようにしてもよい。

【００２９】以下、この実施例の動作について説明す
る。制御装置１７は、各チャンネルが以下に説明するよ
うな弾性波の送受信を順次行うように、各チャンネルの
弾性波計測器１２₁，・・・，１２₄にタイミングパル
スを印加する。次いで、第ｉチャンネル（ｉ＝１，２，
３，４）の弾性波計測器１２_iは、対応する弾性波送受
信子１１_iに電圧パルスを印加して弾性波を励起させた
のち、同じ弾性波送受信子１１_iが受信する弾性波の反
射波を数Ｖ程度の適切な電圧幅の波形に増幅する。波高
記憶回路１３_iは、対応する弾性波計測器１２_iで増幅
された受信信号から、炉１００の内壁面での反射波に相
当する部分のピーク電圧を保持する。

【００３０】以上の動作を各送受信チャンネル毎に行う
と、例えば、炉内の溶融物１０１の液面レベルが図３に
示す位置にある場合には、弾性波送受信子１１₁のチャ
ンネルで観測される弾性波の反射波の波形は図３（ａ）
に示すようになり、弾性波送受信子１１₂のチャンネル
で観測される弾性波の反射波の波形は図３（ｂ）に示す
ようになり、弾性波送受信子１１₃のチャンネルで観測
される弾性波の反射波の波形は図３（ｃ）に示すように
なり、弾性波送受信子１１₄のチャンネルで観測される
弾性波の反射波の波形は図３（ｄ）に示すようになる。
したがって、各チャンネルの波高記憶回路１３_iには、
それぞれの反射波のピーク電圧Ｖ₁，・・・，Ｖ₄に相
当する値が記憶されることになる。

【００３１】次いで、平均値演算回路１５₁により各測
定点の高さｈ₁，・・・，ｈ₄の平均値ｈ_iaveを算出す
ると共に、平均値演算回路１５₂により各測定点におけ
る波高値の平均値Ｖ_iaveを算出し、これら平均値ｈ_iave
およびＶ_iaveに基づいてレベル演算回路１６で上記式
(8) の演算を行って、炉内溶融物１０１の液面レベルｌ
を算出する。

【００３２】図４は、この発明の第２実施例を示すもの
である。この実施例は、図２に示す第１実施例におい
て、各チャンネルの波高値の基準値Ｖ₀₁，・・・，Ｖ₀₄
を設定する設定回路１８₁，・・・，１８₄と、各チャ
ンネルの波高記憶回路１３₁，・・・，１３₄に記憶さ
れる炉内壁面での反射波の波高値Ｖ₁，・・・，Ｖ₄を
対応する基準値Ｖ₀₁，・・・，Ｖ₀₄でそれぞれ除算する
除算回路１９₁，・・・，１９₄とを付加して、炉内溶
融物１０１の液面レベルｌを、レベル演算回路１６にお
いて上記の式(9) に基づいて算出するようにしたもの
で、その他の構成は第１実施例と同様である。

【００３３】すなわち、この実施例においては、各チャ
ンネルの除算回路１９_iにおいて、波高記憶回路１３_i
に保持された炉内壁面からの反射波の波高値Ｖ_iを、設
定回路１８_iに予め設定されている基準値Ｖ_0iで除し
て、比Ｖ_i／Ｖ_0iを算出し、その結果をチャンネル毎に
平均値演算回路１５₂に供給して、平均値（Ｖ_i／
Ｖ_0i）_aveを算出する。また、平均値演算回路１５₁で
は、第１実施例におけると同様に、各測定点の高さ
ｈ₁，・・・，ｈ₄の平均値ｈ_iaveを算出し、この平均
値演算回路１５₁で算出した平均値ｈ_iaveおよび上記の
平均値演算回路１５₂で算出した平均値（Ｖ_i／Ｖ_0i）
_aveに基づいて、レベル演算回路１６により式（９）の
演算を行って、炉内溶融物１０１の液面レベルｌを算出
する。

【００３４】図５は、この発明の第３実施例を示すもの
である。この実施例は、図２に示す第１実施例におい
て、平均値演算回路１５₂と各チャンネルの波高記憶回
路１３ ₁，・・・，１３₄との間に閾値回路２１₁，・
・・，２１₄を付加すると共に、平均値演算回路１５₁
と各チャンネルに対応する設定回路１４₁，・・・，１
４₄との間に乗算回路２２₁，・・・，２２₄を付加し
たものである。

【００３５】閾値回路２１₁，・・・，２１₄は、それ
ぞれ対応する波高記憶回路１３_iに記憶された炉内壁面
からの反射波の波高値Ｖ_iが、ｒＶ₀＜Ｖ_i＜Ｖ₀にあ
るか否かを検出し、上記の範囲にある場合は、平均値演
算回路１５₂に波高値Ｖ_iを出力すると共に、対応する
乗算回路２２_iに論理「１」の信号を出力し、それ以外
の場合には、平均値演算回路１５₂および対応する乗算
回路２２_iに零レベルの信号を出力するよう構成する。
また、乗算回路２２₁，・・・，２２₄は、それぞれ対
応する閾値回路２１_iからの信号と、設定回路１４_iに
予め設定されている測定点の高さに対応する信号とを乗
算して、その結果を平均値演算回路１５ ₁に出力するよ
う構成する。

【００３６】このようにして、この実施例では、波高記
憶回路１３_iに記憶された波高値Ｖ _iが、ｒＶ₀＜Ｖ_i
＜Ｖ₀にあるチャンネルについてのみ、平均値演算回路
１５ ₁および１５₂で測定点高さおよび波高値の平均値
をそれぞれ算出し、これら平均値に基づいて、レベル演
算回路１６で上記(8) 式の演算を行って、炉内溶融物１
０１の液面レベルｌを算出する。

【００３７】図６は、この発明の第４実施例を示すもの
である。この実施例は、図４に示した第２実施例と、図
５に示した第３実施例とを組み合わせて、上記(9) 式に
基づいて炉内溶融物１０１の液面レベルｌを算出するよ
うにしたものである。すなわち、各チャンネルにおい
て、波高記憶回路１３_iで保持された炉内壁面での反射
波の波高値Ｖ_iを、除算回路１９_iにおいて設定回路１
８_iに予め設定された基準値Ｖ_0iで除して、比（Ｖ_i／
Ｖ_0i）を算出し、その結果を閾値回路２１_iに供給す
る。

【００３８】また、閾値回路２１_iでは、除算回路１９
_iからの信号（Ｖ_i／Ｖ_0i）が、ａ ₁＜（Ｖ_i／Ｖ_0i）
＜ａ₂にあるか否かを検出し、上記の範囲にある場合
は、平均値演算回路１５₂に（Ｖ_i／Ｖ_0i）を出力する
と共に、対応する乗算回路２２ _iに論理「１」の信号を
出力し、それ以外の場合には、平均値演算回路１５₂お
よび対応する乗算回路２２_iに零レベルの信号を出力さ
せる。

【００３９】このようにして、この実施例では、除算回
路１９_iにおいて、波高記憶回路１３_iに記憶された波
高値Ｖ_iと、設定回路１８_iに予め設定された基準値Ｖ
_0iとの比Ｖ_i／Ｖ_0iが、ａ₁＜（Ｖ_i／Ｖ_0i）＜ａ₂に
あるチャンネルについてのみ、平均値演算回路１５₁お
よび１５₂で測定点高さおよび波高値の平均値をそれぞ
れ算出し、これら平均値に基づいて、レベル演算回路１
６で上記（９）式の演算を行って、炉内溶融物１０１の
液面レベルｌを算出する。

【００４０】なお、この発明は上述した実施例にのみ限
定されるものではなく、幾多の変更または変形が可能で
ある。例えば、各チャンネルの弾性波送受信子１１
_iは、送信子と受信子とを共用するものに限らず、送信
子と受信子とを別個に用いて構成することもできる。こ
の場合には、各チャンネルにおいて、送信子と受信子と
を同じ高さに配置すればよい。また、弾性波送受信子１
１_iのチャンネル数は４に限らず、２以上の任意の数と
することができる。さらに、波高記憶回路１３_iや各種
の演算回路１５_i，１６は、アナログ素子で実現するこ
ともできるし、弾性波計測器１２_i以降のデータを全て
デジタル化することにより、マイクロプロセッサ等の演
算回路を用いた演算処理で代用するよう構成することも
できる。

【００４１】

【発明の効果】この発明によれば、複数の弾性波送受信
子における反射波の波高の平均値、あるいは各弾性波送
受信子での反射波の波高と基準波高との比の平均値と、
該波高の平均値あるいは比の平均値を算出した複数の弾
性波送受信子の設置高さの平均値とに基づいて、炉内溶
融物の液面レベルを算出するようにしたので、弾性波送
受信子の設置間隔よりも細かい精度で液面レベルを測定
することができると共に、装置の構成も簡単かつ安価に
できる。また、弾性波を用いる非襲侵的測定法であるこ
とから、長期間に亘って安定して測定できるだけでな
く、装置の設置あるいは保全上極めて有利であり、また
耐火物の性能を損ねることもない、という利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明による炉内溶融物の液面レベルの測定
原理を説明するための図である。

【図２】この発明の第１実施例を示す図である。

【図３】第１実施例において、各チャンネルで観測され
る弾性波の反射波の波形の一例を示す図である。

【図４】この発明の第２実施例を示す図である。

【図５】同じく、第３実施例を示す図である。

【図６】同じく、第４実施例を示す図である。

【符号の説明】

１炉２弾性波送受信子３，４媒質１１₁，・・・，１１₄ 弾性波送受信子１２₁，・・・，１２₄ 弾性波計測器１３₁，・・・，１３₄ 波高記憶回路１４₁，・・・，１４₄ 設定回路１５₁，１５₂ 平均値演算回路１６レベル演算回路１７制御装置１００炉１０１溶融物

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】炉外壁に高さ方向に設置した複数の弾性
波送受信子の各々から、炉壁面に対しほぼ垂直方向に炉
内に向けて弾性波を送信して、その反射波を受信し、各
弾性波送受信子で受信した反射波に基づいて炉内溶融物
の液面レベルを測定するにあたり、複数の弾性波送受信子における反射波の波高の平均値を
算出し、この波高の平均値と、該波高の平均値を算出した複数の
弾性波送受信子の設置高さの平均値とに基づいて、前記
液面レベルを算出することを特徴とする炉内溶融物の液
面レベル測定方法。
【請求項２】請求項１記載の液面レベル測定方法にお
いて、各弾性波送受信子について、受信した反射波の波高が所
定の範囲にあるか否かを検出し、所定の範囲にある反射波を受信した複数の弾性波送受信
子について、前記波高の平均値を算出することを特徴と
する炉内溶融物の液面レベル測定方法。
【請求項３】炉外壁に高さ方向に設置した複数の弾性
波送受信子の各々から、炉壁面に対しほぼ垂直方向に炉
内に向けて弾性波を送信して、その反射波を受信し、各
弾性波送受信子で受信した反射波に基づいて炉内溶融物
の液面レベルを測定するにあたり、各弾性波送受信子について、反射波の基準波高を予め設
定して、受信した反射波の波高と基準波高との比を算出
し、この比の複数の弾性波送受信子における平均値を算出
し、この比の平均値と、該比の平均値を算出した複数の弾性
波送受信子の設置高さの平均値とに基づいて、前記液面
レベルを算出することを特徴とする炉内溶融物の液面レ
ベル測定方法。
【請求項４】請求項３記載の液面レベル測定方法にお
いて、各弾性波送受信子について算出した反射波の波高と基準
波高との比が所定の範囲にあるか否かを検出し、所定の範囲にある反射波を受信した複数の弾性波送受信
子について、前記比の平均値を算出することを特徴とす
る炉内溶融物の液面レベル測定方法。
【請求項５】炉壁面に対しほぼ垂直方向に炉内に向け
て弾性波を送信し、その反射波を受信するように、炉外
壁に高さ方向に設置した複数の弾性波送受信手段と、これら複数の弾性波送受信手段を順次選択して、弾性波
の送信および受信を制御する制御手段と、複数の前記弾性波送受信子における反射波の波高の平均
値および炉外壁に対する設置高さの平均値を算出する平
均値算出手段と、この平均値算出手段で算出した波高の平均値および設置
高さの平均値とに基づいて前記液面レベルを算出するレ
ベル算出手段とを具えることを特徴とする炉内溶融物の
液面レベル測定装置。
【請求項６】炉壁面に対しほぼ垂直方向に炉内に向け
て弾性波を送信し、その反射波を受信するように、炉外
壁に高さ方向に設置した複数の弾性波送受信手段と、これら複数の弾性波送受信手段を順次選択して、弾性波
の送信および受信を制御する制御手段と、各弾性波送受信手段に対する反射波の基準波高を予め設
定する基準波高設定手段と、各弾性波送受信手段について、受信した反射波の波高
と、前記基準波高との比を算出する比算出手段と、複数の前記弾性波送受信子における前記比の平均値およ
び炉外壁に対する設置高さの平均値を算出する平均値算
出手段と、この平均値算出手段で算出した前記比の平均値および設
置高さの平均値とに基づいて前記液面レベルを算出する
レベル算出手段とを具えることを特徴とする炉内溶融物
の液面レベル測定装置。