JPS59112230A - 容器の底部における溶解金属を測定する方法及び装置 - 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】 技術分野 本発明は、炉、とリベ等のような容器の底に残存してい
る溶解金属を交番磁界を利用して測定する方法及び装置
に関するものである。送信コイルによって発生される交
番磁界及びこの磁界と溶解金属との相互作用を利用し、
その相互作用効果を受信コイルを使用して測定する。

背景技術 流出形炉、とシベその他の溶解金属用容器では、流出を
停止させる時期の決定がしばしば困難である。金属は、
しばしば、別の相、通常スラグに覆われる。このスラグ
は、流出処理の最終段階で、金属と共に流出させないこ
とが望ましい。この別の相−スラグ−は連続処理に対す
る障害となシ、あるいは、すでに鋳造した金属の品質劣
化を生じることがある。

金属に代ってスラグが流出し初める時期を肉眼によって
見定めることは、通常極めて困難である。

それは金属を処理する高温度のために、スラグも金属も
共に赤色から白色の高温に変るためと、スラグも鋼も共
に透明でないためと、さらに流出孔区域におけるうず効
果すなわち旋回形成によって、スラグは一般に流出溶解
物の中央の位置を占めるために、われわれは表面だけを
見ることができるが、流出溶解物の中側に何が存在する
かを見ることはできない。

流出を停止させる時期、すなわち溶解金属に代ってスラ
グが流出孔から流出し初める時期、また炉、とシベなど
を傾斜させて溶解金属を流出させる場合には、スラグが
金属と共に流出し初める時期を見定めることが上述した
ように困難のために、流出を停止すべき時期を測定して
、容器から最大量の溶解金属を取シ出すことができ、同
時にスラグの流出を最大限避けるような方法を冶金業界
では探求してきた。

従って、炉中に残存している溶解金属とともに流出の最
終段階における溶解金属およびスラグの量、すなわち、
スラグが溶解金属に付帯する危険があるときの流出量を
正確に測定することは、重大関心事である。実際状態で
は、残存溶解金属の厚さすなわち深さは、装置の寸法、
流出口の直径、及びこの重要な流出処理におけるスラグ
の性質に従って、２０ｃｍから帆５０の間に変化する。

この処理の継続したものを流出処理の最終段階という。

上記最大の値は、大きな容器と大きな流出口（代表的容
器の直径は４ｍ、代表的流出孔直径は５０朋）に適用さ
れるものであり、また最小の値は、小さな容器（代表的
容器の直径２ａｍ、代表的流出孔直径５朋）に適用され
る。

処理容器の重量を秤シ、また金属の元の重量の知識を利
用して、炉、とシベ等の内部に残っている金属が終シに
近すいている時期を決定することが試みられた。しかし
ながら、そのような方法は極めて不確実でちる。金属と
スラグの重量を分離できる可能性もなく、また炉が流出
処理中に損耗したかどうかを決定できる可能性がないか
らでおる。

また、流出口の振動を測定することによって、溶解金属
又はスラグがその中を通過中かどうかを決定することも
試みられた。しかしながら、この方法も不確実で精度が
悪いためにその実用的な方法は開発できなかった。

われわれの特許である米国特許第４，１４４，７５６号
、米国特許第４．１３８．８８８号及び英国特許第１，
５８５，４９６号に記述されている方法及び装置を利用
して、溶解金属のレベルを測定することが考えられる。

そのようにすれば、溶解金属が一定のレベルに達したと
き、流出処理を停止できる。

しかしながら、炉、とシベ等の底部は、流出が行われる
と、通常損耗を受は易いので、このような方法は、炉等
の内部の損耗にしたがって、炉、とシベ等の内部に異る
量の金属が残ることになる。

発明の目的 本発明の目的は、溶解金属の流出と同時に容器の”底″
（広い意味における）に残存する溶解金属の量を測定す
る新しい方法と新しい装置を提供することによって、前
述した問題を解決すると共に他の利点も得ることにある
。

発明の要約 上記の目的は、特許請求の範囲に開示した顕著な特徴を
もつ本発明に従った方法及び装置によって実現される。

従って本発明は、残存溶解金属の層の厚さを測定するこ
とを基礎にしているので、容器内の溶解金属の絶対レベ
ル、すなわち溶解金属の上部表面の絶対位置の代シに、
容器内の溶解金属の相対位置（これはライニング損耗に
よって変化する）は実質的な重要性を欠く。また本発明
は、交番磁界が溶解金属の比較的薄い層の表面で１反射
”されるが、金属層の厚さが、金属中における交番磁界
の透過深さに近ずくとき、交番磁界は透過し始め、透過
能力は、層の厚さが減少するに従って増加するという事
実を利用している。こ＼で“反射”とは、交番磁界と溶
解金属との相互作用及び金属中の関連誘導電流によって
得られる交番磁界の磁力巌に対する見掛けの効果をいう
。

本発明の特色は、金属内における交番磁界の透過深さδ
が、各測定時点における溶解金属層の残存厚さと同程度
の大きさとなるような周波数をもつ交番磁界を発生する
ことである。本発明によると、透過深さは、残存厚さよ
シも大きくなければならず、厚さの１ないし４倍、特に
２ないし６倍が好ましい。１残存厚さ”とは、流出を停
止するか、又は警報を鳴らすかを考える層の厚さと広義
に理解されたい。

本発明の他の特色は次のように交番磁界の発生及び検出
を行うことである。流出処理の最終段階において、残存
溶解金属層の上部面又は下部面で反射される利用可能交
番磁界を検出してから、溶解金属の残存層の厚さと同程
度の大きさの磁界透過深さδによって、残存溶解金属を
透過する磁界の能力を増加する結果として、減少する反
射磁界を精密に検出する。

本発明のその他顕著な特徴及び利点は、添付図面を参照
して以下の詳細説明で明らかにする。

第１ａ図及び第１ｂ図には、容器１の底３の穴を通って
溶解金属が流出し、またスラグ４が流出する前に溶解金
属の流出を停止させる容器１を示した。

第１図（第１ａ図、第１ｂ図及び第１Ｃ図を包括して第
１図という。以下同じ）には、また方法の原理を示す。

第１図で、送信コイル５には、適当な周波数の交流電流
を加えるがこのコイルを容器の底部で溶解金属から一定
距離で、例えば、容器ライニングの外側、又はライニン
グと容器の板状ケーシングとの間に取付ける。受信コイ
ル６も同様に溶解金属から一定の距離に取付けて、送信
コイルによって発生される磁界ＢＴの測定に使用する。

送信コイル及び受信コイルは、適当に構成したもので、
前述したわれわれの特許に記述した位置に配置するので
、前述した特許をこ＼に引用して記載に組入れる。コイ
ルは、通常、平らな構成でわずか数回巻きのもので、実
質的に取付は自由である。通常の寸法は、容器の寸法の
１／□。程度の大きさか、又は底部の厚さＨ８よシも大
きいものである。

第１ａ図に示した容器１は、流出処理における一つの段
階における状態で、比較的大量の溶解金属が容器内に残
存しているとき、すなわち前に定義した流出処理の最終
段階以前の状態である。磁界は、磁界の透過深さδ９よ
υも深い底部上の厚きＤをもつ溶解金属で反射される。

磁界Ｂの磁力線は、容器かからのときは容器内に拡散す
るが、容器内に金属が含まれる場合溶解金属２０反射効
果によって方向が曲げられて、容器かからのときよりも
多くの磁力線が受信コイル６０面を通過する。受信コイ
ルによって測定される信号は、このようにして、受信コ
イルの面を通過する磁力線の数、すなわちもつと適切な
表現にすれば、受信コイル上の磁界の大きさに比例する
。

受信コイルに発生する信号を第１Ｃ図に示した。

この図では、信号レベルＳを横軸上に示し、また溶解金
属層の厚さＤを縦軸上に示した。炉が比較的大量の溶解
金属を含むとき、すなわち第１ａ図のようなときは、信
号は反射効果によって比較的高い信号レベル８１６とな
るが、からの容器のときは低い信号レベル８１０となる
。両方の信号レベルとも一定しておシ、容易に決定でき
る。

比較的大量の溶解金属をもつ容器とから容器との中間段
階では、信号は連続的に減少する反射効果によって残存
する溶解金属の厚さとともに連続的に減少する。この連
続的に減少する信号は、第１Ｃ図に示したように磁界の
透過深さδよシも大きな溶解金属深さに対して発生する
。

警報装置又は類似の装置を一定の信号レベル８１２に対
してセットすることができる。信号がこの値に達すると
き情報を作動させて、流出を停止できる。これはあいま
いさなく決定される残存溶解金属の厚さに対応する。最
終流出処理段階における信号の変化によって大量溶解金
属１３とから容器１０との信号との関係から、残存溶解
金属の層の厚さをあいまいさなく決定できる。これはコ
イルの大きさ、距離等に関係なく適用される。

信号レベル　ゼロにセットするときは、容器が大量の溶
解金属を含むときの信号レベル８１３とから容器の信号
レベル８１０とが、前の測定によって既知であるとき、
残存溶解金属層の厚さＤは実質的に次の数式によって求
められる： この信号関数は、既知の自己処理方法、例えば、アナロ
グ対数増幅器又はマイクロコンピュータによって線形化
できる。このようにして測定値は、溶解金属の層の厚さ
に比例したものが得られる。

上記によって、と＼に提案する測定方法は、最終流出処
理段階における層の厚さを正確に測定できる可能性を与
えるものであシ、またこの測定は、容器の充満時と空虚
時のそれぞれにおいて容易に測定可能な信号値を特に考
慮するとき、磁界透過深さδだけによって決定されるこ
とが理解されるであろう。従って、この測定は、すべて
の外側の制御困難な要因には全く無関係である。

第２図（第２ａ図、第２ｂ図及び第２Ｃ図を包括してい
う、以下同じ）には、容器１の底が損耗を受ける状態に
おける本発明の使用を示しであるが、これは外側の制御
困難な要因が変化したときの状態の一例である。容器１
において、第２ａ図に示したような底１４が損耗を受け
ない状態から第２ｂ図に示したように底１５がかなシ損
耗した状態へと、底が使用中に損耗することがある。第
１図に示したものと同様に、送信コイル５と受信コイル
６とは溶解金属の下方に配置する。第２ｃ図は、容器か
ら流出処理期間中における信号経路Ｓを示すもので、縦
軸り十Ｈは残存溶解金ＭＤの厚さと底１４及び１５のそ
れぞれの厚さＨとを表わす。信号曲線ａは、非損耗底に
対するもので、原則的には第１図に示した曲線と同じで
あり、比較的厚い溶解金属の層が容器内に残存している
（Ｄが大きい）とき信号値８１７が得られ、また溶解金
属が容器内に残存しないとき信号値Ｅ＋１８が得られる
。底１５が第２ｂ図（信号曲線ｂ）のように損耗状態に
必るときは、溶解金属層の厚さＤが大きいとき信号値ｓ
１９が得られ、また容器かからのとぎは他の信号値ｓ１
８が得られる。後者の場合、すなわち溶解金属が容器内
に残存しないときは、二つの曲線における信号レベル１
８に差異はない。異っているのは底の厚さと発生するス
ラグだけであって、これらの物質はいずれも磁界に影響
を与えないからである。

損耗した底に対する８１９と８１８との間の信号曲線は
、前に述べた溶解金属層の厚さから変化して、 となる、従って数式 同一の値をとるときＤは同一の値となる。

信号Ｓから一定信号値８１８を最初に取り去るとき、こ
れは最初に容器をからの状態にしてセットできるが、そ
うすることによって、あいまいさのない信号曲線が容易
に得られる。その後、容器が充満状態のとき、すなわち
、溶解金属層の厚さが大きいとき、信号がいつも一定と
ガるように信号増幅度を調整する。そのとき、底の位置
には無関係で、実質的に残存溶解金属層の厚さだけに影
響されない信号変化が得られる。二次的な関数として、
調整信号増幅器の増幅度を検討することによって、底の
厚さくすなわち損耗）を得ることもまた可能である。

原則として、上記数式を基礎とした同一の信号処理がマ
イクロコンピュータを使用して実施できる。上記のよう
な信号処理を実施しなくとも、警報回路をもった信号だ
けを使用できる。この場合だとえｓ１７又はｓ１９が異
る信号値の場合でも測定誤差は、小さいものである。特
にＳが８１８の値に近いとき、すなわち、Ｄが小さいと
きは、絶対誤差は小さい。送信コイルと受信コイルとの
距離を適当に選択することによって、非損耗底と損耗底
との信号偏差を最小に、すなわちｓ１７とｓ１９とを比
較的低たものとすることができる。

これは、例えば、送信コイルの部分と最も近い受信コイ
ルとの距離が、底が損耗してない場合におけるコイル面
と溶解金属との距離と同程度の大きさであるときに実現
できる。

第６図（第６ａ図及び第６ｂ図を包括していう、以下同
じ）には送信コイル５を容器の壁の外側で、関心をもつ
測定深さを定める面、すなわち最終流出処理段階の溶解
金属の面の上方に配置して、容器１に本発明を使用した
図である。

送信コイルによって発生される磁界ＢＴには、送信コイ
ルから直接受信コイルに向って進行する成分７ａと溶解
金属の表面で反射される成分７ｂとがある。スラグ４は
二つの成分のどちらにも影響を与えない。容器に溶解金
属が完全にからとなるときは、前に反射した成分はもは
や反射しないで容器の底を通って外に出るので、直接成
分７ａだけが受信コイルによって測定される。

受信コイルによって測定される信号変化日は、第６ｂ図
に示すような図形で表わされる。この図形で、横軸は信
号Ｓを表わし、また縦軸は、容器の外面又はコイルに対
する溶解金属の絶対高さＨ＋Ｄを表わす。容器が全くか
らのとき、レベル２１で、反射した成分が受信コイルに
到達するときよシも小さな信号値８２１が得られる。最
高信号レベル８２０は、溶解金属高さ２０で得られる。

測定する信号は、最終流出処理段階において、すなわち
、溶解金属の残存層の厚さくレベル２２及び２３によっ
て図示した）の減少に対して８２０から８２１まで同様
に、また第１図について述べたのと実質的に同一の関係
によって、得られる。

溶解金属の高さが、第６図の高さレベル２９のように、
送信コイル及び受信コイル双方を部分的に覆うような高
さであるときは、溶解金属が磁束を遮蔽するので、磁束
の一部分だけが受信コイルに到達する。信号レベル８２
９は、溶解金属の面が低いときよジもかなυ小さなもの
となる。容器を実際に充満させるとき、すなわち、レベ
ル２８とするときは、実際上磁束は全く受信コイルに到
達しないので、信号レベル８２８は小さな値となる。

図示した信号曲線の全体は、流出処理を監視するのに利
用できる。主な関心事は、最終流出処理段階、すなわち
、通常、レベル２３と２２との間にある。このような場
合には、信号は、例えば第１図について説明した方法で
追随できる。最も簡単な場合では、流出を停止させなけ
ればならない時間に、適当な信号レベル、すなわち、レ
ベル２４に警報装置をセットすることができる。

コイルが部分的に溶解金属によって覆われていることを
表わす信号曲線の一部分において、信号に追随すること
によって、コイルの高さに対する溶解金属の絶対レベル
を決定することができ、またこの情報を使用して流出の
終了を計画することができる。さらに、電子回路又はマ
イクロコンピュータに信号曲線を走査させて、容器を見
守っている操作者に流出処理が終末に近すき初めている
ことを知らせる警報を与えるような、最大信号レベル８
２０及びその位置２０を見出すことができる。

第４図には、第６図に従って配置するコイルを使用して
、信頼できる警報装置が容器の損耗とは無関係に得られ
ること、また同時に装置内の他のパラメータについての
重要な情報も得られることを図示した。

第４ａ図は、第６ａ図と同一の容器１と送信コイルと受
信コイルを同じく配置した図である。しかしながら、容
器の壁も底も、損耗を受けて、異る状態になっている。

第４ｂ図の図形で、容器の外側底部及びコイルに対する
信号曲線Ｓを、流出処理のために示した。実線の信号曲
線Ｃは、第３図と同一の状態、すなわち、容器が非損耗
の状態を示し、また破線ｄは損耗した容器の状態を示し
た。いずれの場合でも、から容器では同一の信号レベル
８２１となるが、絶対レベルＨ十りは異るレベルになシ
、容器が非損耗のときはレベル２１ａに、損耗のときは
レベル２１ｂとなる。最大信号値は、非損耗の場合２０
は、損耗の場合２５よシも小さくなり、また前の説明に
よって、溶解金属の層の厚さが大きさδの程度であると
き、信号曲線はその最大値から容器かからのときの値に
下降するので、信号が最大値となるそれぞれのレベル範
囲２０′及び２５′は二つの場合相違する。さらに、企
号曲線Ｃとｄも、二つの場合相違する。

溶解金属が、部分的にコイルを覆い又はコイルを遮蔽す
るからである。しかしながら、主要な信号曲線は、二つ
の場合類似したものとなる。

最終流出処理段階における溶解金属層の厚さの測定は、
前述したように信号曲線を正規化することによって容器
の損耗と関係なく実行できる。最大信号値８２０及び８
２５をそれぞれ、手動式又は自動式に記録して、から容
器に対する信号値８２１を測定したときは、 ぞれ、容器の損耗に影響されな込で、溶解金属の層の厚
さのみに影響される正規化信号と量とを与える。

最大信号８２０及び８２５は、それぞれ、実質的に容器
の直径を表わすので、前の実験的測定又は理論的計算か
ら直径を決定するのに使用できる。

容器の直径が決定され、また溶解金属の層の厚さが前の
ように決定されると、最終段階における残存溶解金属の
容積Ｖは、層の厚さＤに、π・（容器直径）２・１４と
計算される容器の表面積を乗することによって決定でき
る。

上方信号曲線部分もまたＥ＋２０及び８２５を利用して
正規化でき、また溶解金属の上部面はこの期間中に決定
できる。最大長さ２０′及び２５′はそれぞれ底の位置
によって定まるので、これもまた決定できる。

最終流出処理段階中における溶解金属の真の容積を測定
することは、実際上極めて重要である。

これが各瞬間における容器からの溶解金属流出を計算す
ることの可能性を与えるからである。時間の関数として
測定される容積Ｖの減少が、容積から流出した溶解金属
を表わす。この流出は、流出孔が一定の寸法であって、
溶解金属だけが流出するときには、最終流出段階を通し
て実質的に一定でなければならない。しかしながら、ス
ラグが流出中の金属に付随し始めると、スラグが流出孔
直径の部分を占めるために、溶解金属の流出速度は減少
する。これは、金属だけが流出するときの正常な速度よ
シも遅い速度の金属容積の減少によって測定できる。

第５図は、送信コイル５及び受信コイル６を第１図のよ
うに容器内の溶解金属２の下方に取付けるが、両コイル
に延長部分を持たせて、容器が比較的多量の金属を含む
とき、信号が、底の厚さ１５及び壁の厚さ１６、すなわ
ちその損耗に影響される容器を示す。第１図ないし第４
図に関して説明したのと同一形式の信号処理がこ＼でも
使用できて、溶解金属の層の厚さのほかに、溶解金属の
容積及び損耗も測定できる。

第６図に示した容器１では、底の内側３３が流出孔３４
に向って傾斜シているの−ｃ’、溶解金ｘが、スラグ４
を引き下ろす危険なく、できる限シ完全に流出するよう
になっている。本発明は、また最終流出処理段階を監視
するのに、有利な使用ができる。送信コイル５及び受信
コイル６は底の下方に配置して、送信コイルによって送
出され、また受信コイルによって測定される磁束によっ
て、底の比較的大きな部分が、影響を受けるようにしで
ある。比較的多量の溶解金属を含む炉と比較すると、最
終流出処理段階における信号の減少は、磁界の透過深さ
とともに溶解金属によって覆われる底面の面にも左右さ
れる。

この形式の流出容器における最終流出処理段階での測定
は、また第６図及び第４図に従って配置するコイルを使
用して実施でき、また信号は第１図から第５図までの説
明で述べたのと同じ方法で処理できる。容器が平らな底
をもっているが流出孔の方に傾斜していて、流出孔が容
器の中心になくて、一方の側に寄っているときは、流出
孔の方に容器を傾斜させることもできる。

第７図は、傾斜可能な炉、とシベ又は容器に装置を配置
した状況を示す。

炉又は容器１は、軸３６のまわりに傾斜させることによ
って流出を行わせるもので、溶解金属２は、流出孔から
流出する。この場合、流出時間の経過とともに流出量中
のスラグの割合は増加し、金属の割合は減少するように
なるが、スラグ４は連続的に金属に付随する。この場合
にもまた、適当な残存層の厚さにおいて、流出を中断さ
せるために残存溶解金属を測定できることは興味がある
。

送信コイル５及び受信コイル６を、流出部分近くの屈折
２イニング３７とかまどケーシング板３８との間に、第
１図に示した溶解金属に対する関係と実質的に同じよう
に取付ける。従って第１図について説明したのと同じ測
定及び同じ信号処理がこ＼にも適用できる。

ある種の金属生産処理に関して、例えば鋼生産のため酸
素転炉を使用するときは、炉又は容器は、第７図に示す
ように傾斜されるが、第７図に破線で示したように炉壁
中に流出孔３９が設けである。

溶解金属層の厚さは、この場合も前述したように最終流
出処理段階で測定できる。

第８図は、本発明と共に使用する電子回路の原理を示し
たものである。当面の測定問題を考慮して選択される周
波数は、発振器５１によって発生する。この発振器から
の信号は、電流調整器５２、増幅器５３及び電流測定変
成器５４を経て、送信コイル５に加わる。変成器は、送
信コイルに加わる電流を測定して、電流を一定に保つ電
流制御回路５２に信号を送る。受信コイル６からの信号
は、増幅器５７で増幅されて、同期復調器５９で、送信
側からの基準信号５８を使用して検波される。

ゼロ設定回路６０は、装置が基礎的状態、たとえば容器
内に溶解金属が存在しないとき（第１図及びその関連説
明と比較されたい）ゼロ信号６１を発生する。可変増幅
器回路６２は可変抵抗器６３のセツテングに従って信号
に可変増幅度を与える。

装置が第２基礎的状態にあるとき、たとえば、容器がか
なりの量の溶解金属を含むとき（第１図及びその関連説
明と比較されたい）増幅度は変化される。抵抗器６３の
セッテングの値は、読取ることができて、容器内の損耗
の尺度にできる。増幅器６２からの信号は、適当なレベ
ルで警報装置６４をトリガするのに使用する。信号はま
た対数増幅器６５を経て計器６６に加わるが、この計器
が溶解金属の層の厚さを示す。マイクロコンピュータ６
Ｔは、また、すでに述べたように、その他の信号処理及
び信号解釈のための回路に接続される。

第８図の回路は、測定及び信号解釈を実施する一つの方
法を示したに過ぎない。方法及び信号解釈についての原
則が与えられるとき、他の方法が可能であることは明か
である。

図面と共に説明した本発明は、複数個の異る型式の流出
処理及び広く異るサイズの処理における制御に使用でき
ることは容易に理解されるであろう。代表的な装置、例
えば、直径５ｍの鋼炉では、コイルは通常大きさ０．５
ｍ程度であシ、また磁界の透過深さは５ｃｒｎ程度であ
る。例えば鋳造アルミニウムの小形装置では、容器の直
径は、通常帆５扉の程度、コイルの大きさは０．１ｍ程
度で磁界の透過深さは５龍の程度である。

【図面の簡単な説明】

第１ａ図及び第１ｂ図は溶解金属の流出を底の孔を通し
て行いまたコイルを溶解金属の下方に配置した容器を示
す略断面図、第１ｃ図は関連した信号曲線の図、第２ａ
図及び第２ｂ図は、第１図による容器で底が損耗した容
器を示す図、第２ｃ図は関連した信号曲線の図、第６ａ
図は第１図及び第２図と同種の容器だがコイルを関心区
域の上方の容器の側の傍に配置した図、第３ｂ図は関連
した信号曲線の図、第４ａ図は、第６図と同じ容器だが
損耗を受けた容器の図、第４ｂ図は関連した信号曲線の
図、第５図は第１図及び第６図と同じ容器で底の孔から
流出が行われ、コイルは溶解金属よシ下方に取付けるが
、壁及び底が共に損耗をうけた容器の図、第６図は流水
孔の方に底が下方傾斜した変形容器の図、第７図は容器
を傾斜させて流出を行わせる容器の図、及び第８図は本
発明に従って測定を行うだめの電子回路の略図である。 １・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・容器２・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・溶解金属５・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・送
信コイル６・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・受信コイル７・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・磁界１４
．１５・・・・・曲底部 代理人　浅、　　村　　　皓

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）容器から送出する溶解金属と同時に、容器の底又
   は類似部分に残存している溶解金属量を測定する方法に
   おいて、溶解金属の実質水平面に少くも入射するような
   交番磁界を発生させ、溶解金属によって生じる交番磁界
   の変化を検出して残存金属量を表わす測定信号を発生す
   る方法であって、溶解金属の残存層の厚さが減少するに
   従って小さくなる部分、残存溶層金属を通過する発生交
   番磁界の増加部分によって溶解金属表面で検出位置方向
   に反射される交番磁界による交番磁界変化を検出し、交
   番磁界は、溶解金属内への磁界透過深さくδ）が測定時
   点において関心をもつ溶解金属層の残存厚さと同程度の
   大きさであって、また残存厚さよシ大きく、特に好まし
   い残存厚さの１ないし４倍となるような周波数をもって
   発生されることを特徴とする残存溶解金属量測定方法。 （２、特許請求の範囲第１項の方法において、交番磁界
   を溶解金属の下方で、その磁界成分が溶解金属の下方の
   実質的水平面に入射するように発生させ、また溶解金属
   の下方面から反射される交番磁界成分を検出することを
   特徴とする残存溶解金属量測定法。 （３）特許請求の範囲第１項の方法において、交番磁界
   を溶解金属の一方の側から発生して、その磁界成分が溶
   解金属の表面で反射して、溶解金属の他方の側に反射さ
   れることを特徴とする残存溶解金属量測定法。 （４）特許請求の範囲第１項から第６項のいずれかの方
   法において、磁界成分の反射が溶解金属の前記表面の広
   がシに影響されるように交番磁界を発生することを特徴
   とする残存溶解金属量測定法。 （５）容器から溶解金属を送出すると同時に、容器の底
   部又は類似部分に残存する溶解金属量を測定する装置に
   おいて、交番磁界発生装置から供給を受け、溶解金属の
   実質水平面に少くも入射する磁界成分をもつ交番磁界を
   発生するように配置される送信コイル、溶解金属によっ
   て生じる交番磁界変化を検出して、それに応答した測定
   値信号を発生するように配置される受信コイル、及び前
   記受信コイルに結合して前記測定値信号を評価する装置
   を備えて、発生交番磁界の磁界成分が溶解金属面内へ透
   過する深さくδ）が、残存溶解金属層の測定時点におけ
   る残存層の厚さと同程度であシ、さらに好ましいのは残
   存厚さよシ厚く、残存厚さの１ないし４倍となるような
   周波数によって、交番磁界発生装置が送信コイルを付勢
   するように配置されておシ、かつまた送信コイル及び受
   信コイルの配置によって、溶解金属の残存層の厚さが透
   過深さくδ）に近ずくとき、受信コイルは溶解金属面で
   反射される交番磁界成分を検出し、また溶解金属の残存
   層の厚さがさらに減少するときは、金属面からの反射に
   よらないで溶解金属の残存層内を次第に多く通過する交
   番磁界成分によって、受信コイルに検出される交番磁界
   は最大値から減少するようになっていることを特徴とす
   る前記残存溶解金属量測定装置。 （６）特許請求の範囲第５項において、送信コイル及び
   受信コイルを残存溶解金属層の下方面よシも低く配置す
   ることを特徴とする残存溶解金属量測定装置。 （７）特許請求の範囲第６項において、送信コイル及び
   受信コイルがその軸を溶解金属面の実質的機に向けるこ
   とを特徴とする残存溶解金属量測定装置。 （８）特許請求の範囲第５項において、送信コイル及び
   受信コイルを溶解金属の側面でその軸が容器内に向くよ
   うに配置し、コイル面の少くも大部分が非損耗容器底部
   のレベルよシも上方の少くも（δ）の距離にあることを
   特徴とする残存溶解金属量測定装置。 （９）特許請求の範囲第８項において、コイルの下端が
   、不損耗容器底部のレベル上距離（δ）にあることを特
   徴とする残存溶解金属量測定装置。 α１　特許請求の範囲第５項ないし第９項のいずれかの
   項において、前記コイルが実質的に平らな構造のもので
   、１回巻き又は数回巻きの形式のものであることを特徴
   とする残存溶解金属量測定装置。