JPS58219474A - 熱物体検出装置 - 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】 本発明は熱物体検出装置に係り、特に熱物体の有無を検
出する光ファイバを用いた熱物体検出装置に関するもの
である。

製鉄所の熱間圧延ラインにおいては、熱塊を検出し、そ
の位置情報に基いてラインの制御が行われており、極め
て信頼性が高い熱物体検出装置が要求されている。しか
しながら、これらの工程においては、冷却、洗浄のだめ
の水処理部が多く、周囲温度が低下する冬期においては
、特に激しく水蒸気が発生する。まだ、ラインに常に一
定の形状、＝１−法の熱塊が流れているわけではなく、
ラインの幅も変化する。ところで、ラインの幅が熱塊、
すなわち、熱物体の幅より充分広い場合には、スポット
サイズの小さい熱物体検出装置を用いたときは、数台設
置しないと熱物体の有無を検出することができない。ま
た、スポットサイズが太き過きると、背景光を取り込み
やすくなり、信頼性が低１・゛するという欠点を生ずる
。

従来、これらのラインには熱物体から放射される赤夕１
光を検知する熱物体検出装置が多用されているが、蒸気
の発生が多い場合には、受光レベルに大きな変動が生じ
、リレー動作にチャタリング現象が生じる々ど１〜で安
定々制御を行う上で問題があり、その解決が望まれてい
る。

一方、水蒸気の影響は、卯：１図に示す如く、熱物体と
検出ヘットとの離隔距離が小さくなるほど（第１図のａ
　”−ｃ直線はそれぞれ視界（１，２５＋ｎ。

０．５ｍ５１ｍの場合の光の減衰を示す。）光損失が小
さくなるが、従来の熱物体検出装置では耐熱性に限界が
あり、１０００℃の熱物体に対しては水冷としても３ｍ
程度が近接限界であり、水蒸気による受光レベルの減衰
は数十ｄＢに達していた。

本発明は上記に鑑みてなされたもので、その目的とする
ところは、信頼性が高い熱物体検出装置を提供すること
にある。

本発明の特徴は、受光ヘッドにスポットサイズを変える
だめの視野角調整手段を設けるとともに、上記支持管の
先端にスポット形状を変えるだめのアダプタを着脱自在
に取り付けた点にある。

以下本発明を第２図、第３図、第５図、第７図に示しだ
実施例および第４図、第６図を用いて詳細に説明する。

第２図は本発明の熱物体検出装置の一実施例を示す構成
図で、熱間圧延ラインの熱物体を検出している状態を示
しである。第２図において、１は熱塊等の被検出熱物体
、２．２Ｉは圧延ロールで、熱物体１が第１の圧延ロー
ル２を通過し、第２の圧延ロール２〆に近ずくと、受光
ヘッド３に入射した熱物体１からの光が光フアイバケー
ブル４によって制御室内に設置した受信部５に伝送され
、受信部５で光電変換され、その信号はリレーなどのオ
ン、オフ信号としてラインの制御系Ｂに与えられる。

本発明に係る熱物体検出装置は受光ヘッド３、光フアイ
バケーブル４、受信部５より構成してあり、受信部５は
、図に点線で示しであるように、必要に応じて受光ヘッ
ド３′、光フアイバケーブル４Ｉからの光も光電変換で
きるようにしである。

第３図は第２図の受光ヘッド３の一実施例を示す縦断面
図である。第３図において、６は金属製支持管、７はレ
ンズホルタ−１８はレンズ、９はレンズ押え金具、１０
はケーブル押え、１１は袋ナラｌ−１１２はコルゲート
パイプで、コルケートパイプ１２内を通して光フアイバ
ケーブル４が装着される。Ａは視野調整代である。なお
、支持管６には照準１３が設けてあり、まだ、支持管６
の先端部には、ネジ１４が切ってあり、アダプタを取り
付けることができるようにしである。

このように、受光−＼ラド３（３’）は、レンズ８およ
び光ファイバ束または単心光ファイバを含むガラス系材
質と金属製支持管６とよりなっているから、耐熱性が高
く、高温物体への近接が可能であり、従来問題と々って
いだ外乱の影響を受けないように設置することができる
。

さらに、受信部５は受光ヘッド３と光フアイバケーブル
４で継なぐ構成としであるから、受信部５を熱物体１か
ら離して設置することができ、受信部５の耐熱対策が不
要になる。

なお、第３図において、視野角調整代Ａの調整は、支持
管１内のレンズホルダ７を移動させて行い、その後ネジ
締めで固定するようにしであるから、第４図に示すよう
に、視野角調整代Ａを変えることにより、スポットサイ
ズ１）を変えることができ、熱物体１の大きさ、ライン
の幅などに合わせて適切々スポットサイズを選定できる
。なお、　５− 第４図において、曲線ａ＋ｂ＋ＣはそれぞれＩ、−５５
０ｍ＋ｎ、７００ｍｍ１０００論における関係を示し、
視野角調整代ＡがＯ＋１０＋２０＋３０＋４０＋５０ｍ
ｍにおける視野角θはそれぞれ２８，２４１２１．１８
．６１１６．６　、１５．２°となっている。

第５図は第３図の支持管６の先端部に設けたネジ１４に
ネジ結合するアダプタの平面図であり、（ａ）は円形の
穴を設けたアダプタ、（ｂ）は方形の切欠きを設けたア
ダプタを示す。支持管６の先端にアダプタ１５捷たけ１
６を取り付けることにより、スポットサイズの大きさ、
形状の変更が可能である０ 第６図はスポット形状を示し、１７はアダプタを取り伺
けない場合、１８はアダプタ１５を取り付けだ場合、１
９はアダプタ１６を取り付けだ場合のスポット形状を示
す。

第７図は第２図の受信部５の一実施例を示すブロック図
である。光フアイバケーブル４の光ファイバ束まだは単
心光ファイバから出射された光は、光電変換器（受光素
子）２０で電気値に変換され、　６− 増幅器２１へ導かれるが、この増幅器２１には数種類の
抵抗器２２＋１〜２２（１が並列に接続できるように準
備してあり、入射光のエネルギーレベルに応じて切換器
２３で切り換えて最適の抵抗器を増幅器２１に並列に接
続して利得を調整できる」：うにしである。２４はコン
パレータである。

上記した実施例によれば、受光ヘッド３（３’）を熱物
体１に近接できるので、外乱の影響を小さくできる。ま
た、スポットサイズの言周整ができるので、最適調整が
可能である。寸だ、アダプタの選定によりスポット形状
を変えることができるから、２個以上の熱物体が隣接し
ていても隣りの熱物体を誤って検出しないようにできる
。また、増幅器２１の利得調整ができるから、背景光レ
ベルが高いときに利得を下げて、それによる信号のレベ
ルをコンパレータ２４のしきい値より低くして背景光に
よる誤検出をしないようにすることができる。

以上説明したように、本発明によれば、信頼性を向上で
きるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は水蒸気による光の減衰を示す線図、第２図は本
発明の熱物体検出装置の一実施例を示す構成図、第３図
は第２図の受光ヘッドの一実施例を示す縦断面図、第４
図は視野角調整代Ａとスポットサイズとの関係を示す線
図、第５図はアダプタの一実施例を示す平面図、第６図
はアダプタとスポット形状の関係の説明図、第７図は第
２図の受信部の一実施例を示すブロック図である。 １　・・・熱物体、３・・　受光ヘッド、４・・・・光
フアイバケーブル、５・・・・・受信部、６・・・・・
支持管、７・・・・・　レンズホルダー、８・・・・・
・レンズ、１１・・・・・・袋ナラｌ−１１２・・・　
コルゲートパイプ、１４・旧・ネジ、１５．１６・・・
・アダプタ、２０　・・・受光素子、２１・・・・・・
増幅器、２２３〜２２ｄ・・・・・抵抗器、２３・・・
・・・切換器、２４・・・・・コンパレータ。 代理人　弁理士　佐　藤　不二雄 第　１　ｎ 酒　２１２Ｉ１ 名　　５　　月 第　４　口

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）受光ヘットと、尤ファイバと、受信部とを組合せ
   てなる熱物体検出装置において、前記受）１′。 ヘッドにスポットサイズを変えるだめの視野角調整手段
   を設けるとともに、前記受光ヘッドの支持管の先端にス
   ポット形状を変えるだめのアダプタを着脱自在に取り利
   けであることを特徴とする熱物体検出装置。
2. （２）　　前記受信部は内部の増幅器に利得調整手段を
   設けである特許請求の範囲第１項記載の熱物体検出装置
   。