JPS58100713A - レベル計測方法及び計測装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は所定形状の容器に収容されだ液状体のレベルを
計測する計測方法及びこの計測方法に使用されるレベル
計測装置に関し、特に、連続鋳造機のモールド、タンデ
ィン７−あるいはし−ドル内の溶融体のレベルを自動的
に計測する方法及び装置に関するものである。

一般に、連続鋳造機等では、モールド内あるいはタンデ
ィツシュ内の湯面レベルを常に一定に保つことが鋳造を
連続且つ適正に行なう上で極めて重要である。この観点
から放射性物質を利用しガイガー計数管を働かせ、湯面
レベルを検出する方法があるが、放射線障害が危惧され
。

取扱いに資格者を必要とするという欠点がある。

また、さらに、この種のレベル計測方法としてモールド
、タンディツシュ、レードル内の一点におけるスラグの
存在の有無あるいは一点における温度を電磁的にあるい
は熱電対を用いて。

検出する方法が採用されている。

しかしながら、これらの計測方法では、湯の流動性によ
り測定値が大きく変動するため、信頼のおけるデータが
得られないという欠点がある。

本発明の目的は湯面レベルを正確に計測でき。

しだがって、信頼性の高いデータを得ることができるレ
ベル計測方法及び計測装置を提供することである。

本発明の他の目的は湯面レベルを遠隔から計測できるレ
ベル計測方法及び計測装置を提供することである。

本発明の他の目的は二次元の平面画像から三次元方向に
おけるレベルを検出できる計測方法を提供することであ
る。

以下９図面を参照して本発明の一実施例を説明する。

第１図を参照すると９本発明の一実施例に係るレベル計
測装置は例えば、連続鋳造機のソードル１０内の湯１１
のレベル、即ち、高さを測定するために使用される。こ
の例の場合、し−ドル１０は底面１２と、この底面１２
の面積より大きい面積の開口端を規定する壁面１６とを
有している。

本発明に係るレベル計測装置はし一ドル１０内の状態を
撮像するカメラ１５を備えている。ここで、カメラ１５
としては、　ＣＣＤ等の電荷結合素子を用いた半導体セ
ンサを内蔵したものを使用する。

第２図をも併せ参照すると、カメラ１５の高さはソード
ル１０内の湯１１の平面画像をし一ドル１０の壁部１３
の一部と共に撮像できるように。

調整される。具体的に言えば、カメラ１５の視野内に、
湯１１と壁部１３との境界１６が含まれ。

且つ、レードル１ｏの外部が含まれないように。

カメラ１５の高さが調整される。

一般に、湯１１は溶融状態にある鉄又はその他の金属で
あり、湯１１の明度又は色相はレードル１０のそれとは
画像において異なっている。

しだがって、湯１１の平面画像は壁部１３の画像とは異
なる輝度又は色彩を有しているから、これを識別するこ
とにより、湯１１の部分の画像のみを抽出することがで
きる。

しかしながら、第２図に示すように、湯１１と壁部１５
との境界１６は不規則に変化しているから、このような
平面画像から湯１１の部分のみを抽出することは仲々困
難である。

第１図に戻ると、この実施例では、カメラ１５で撮像さ
れた画像はＣＯＤ等によシ一旦電気信号に変換された後
、ケーブル１７を通してレジスタ１８に送られる。レジ
スタ１８は与えられた電気信号を保持すると共に、順次
、保持した電気信号を平衡型ＡＤ変換器１９に送出する
。

次に、第３図をも参照すると、ケーブル１７を介して送
られてきた電気信号（入力信号）のレベルは曲線２１の
ように、０”レベルから″１″レベルの間で緩かに変化
している。換言すると。

入力信号は中間調をも含んでいる。

第１図に示された平衡型ＡＤ変換器１９は第３図の曲線
２２のように、急峻な変換特性を持っている。このよう
に、　ＡＤ変換器１９に急峻な変換特性を持たせること
は回路定数を選択することによって、即ち、　ＡＤ変換
器１９の閾値レベルを調整することによって可能である
。

上述した変換特性を有するＡＤ変換器１９を用いた場合
、第２図の境界１６の周辺部分は平均化され、第２図に
２４で示されたような境界線が得られる。このことは、
湯１１の壁部１６側に孤立して突出した部分（例えば、
Ｐｌ）の輝度が周・辺の壁部１３の影響を受けて、壁部
１６の輝度に近い中間調となシ易く、他方、壁部１３の
湯１１側に突出した部分（工、）が湯１１の輝度に近い
中間調となり易いことを考えれば、容易に理解できる。

いずれにしても、　ＡＤ変換器１９からの出力信号は第
２図の境界線２４のように、平均的な直線像又は滑らか
な曲線像を表示でき、且つ、境界線２４によって湯１１
の領域を明確に判定できマイクロコンピュータ２５のよ
うな演算部２５に与えられ、演算部２５はこの出力信号
から明るい部分（モールド部分）又は暗い部分（壁部）
の面積を計算する。この場合、明及び暗の双方の部分の
面積計算を行なってもよい。

この面積計算の場合、カメラ１５の全視野面積はカメラ
１５を固定すると一定である。また。

湯面から得られる画像の面積は湯面のレベルに応じて、
即ち、カメラと湯面との間の距離に応じて変化する。し
だがって、カメラ１５の全視野面積に対する湯面の画像
上の面積の割合が変化するから、湯面の画像上の面積か
ら湯面のレベルを検出できる。

第４図を参照すると、湯１１の湯面の面積と湯１１のレ
ベル（高さ）との間の関係が示されている。第４図から
も明らかな通シ、湯１１のレベルが低いほど、湯面の面
積は小さく、且つ、湯面レベルの変化の２乗に比例して
、湯面の面積が変化している。

したがって、第１図の演算部２５では、第４図の関係を
利用して湯面レベルを算出し、その算出結果を制御装置
（図示せず）に送り出す。

制御装置は算出結果に応じて必要な処理を行なう。

上述した実施例では、カメラ１５において平面画像を電
気信号に変換する場合について説明したが、カメラで撮
像された画像をそのまま光ファイバーを用いて伝送した
後、電気信号に変換する構成を採用してもよい。更に、
カメラ１５にフィルタ２７を取り付け、このフィルタ２
７により、　ＡＤ変換器で行なわれたような前処理を光
のままで行なうことも可能である。

更に、演算部２５における面積計算は上述したように、
二次元信号を演算し、これを集積してもよいが、湯部分
全体の光量をフォトトランジスタ等で直接電気信号に変
換してもよい。まだ、湯面レベル値と対比させた多くの
図形を予め演算部に用意しておき、カメラから得られた
図形と比較することによって、湯面レベルを検出しても
よい。

本発明は、上記実施例で説明したし一ドル内の湯のレベ
ルを計測する場合だけでなく、最も計測が必要とされる
モールド内あるいはタンディツシュ等内の液状体のレベ
ルを計測する場合には全て適用可能である。

また９本発明は第１図に示すように、開口端の面積が底
部の面積よシも大きい容器に限らず。

任意の形状の容器に適用できる。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の一実施例に係るレベル計測装置を示す
ブロック図、第２図はレベルを計測されるべき湯の平面
画像を示す図、第６図は本発明のレベル計測装置で行な
われる前処理を説明するための特性図、及び第４図は湯
面の面積とモールドレベルとの関係を示す図である。 記号の説明

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、底部と、前記底部に続く壁部、及び前記壁部の上端
   に規定された開口端とを有する容器内に。 該容器の壁部と明度及び色相の少なくとも一方において
   異なる液状体を収容する段階と、前記容器内の平面画像
   を前記容器の開口端から撮像する段階と、前記平面画像
   から、前記液状体の占有する面積を演算する段階と、前
   記演算された面積から前記液状体の容器内におけるレベ
   ルを算出する段階とを有し、二次元の平面画像から三次
   元方向へのレベルを計測することを特徴とするレベル計
   測方法。 ２底部及び開口端とを有する容器に収容された液状体の
   レベルを計測する計測装置において。 前記容器内の平面画像を前記容器の開口端側から撮像す
   る撮像装置と、該撮像装置から得られた平面画像のうち
   、前記液状体と前記容器の壁面との境界部における輪郭
   を前記液状体と前記壁面との間の画像の相異を利用して
   検出し、前記輪郭の形状を平均化する手段と、該平均化
   された輪郭形状から前記液状体の占有面積を演算し、こ
   の演算結果から前記液状体のレベルを算出する手段とを
   有することを特徴とするレベル計測装置。