JPS59166801A - 渦電流を利用した差動帰還型距離測定装置 - Google Patents
渦電流を利用した差動帰還型距離測定装置Info
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- JPS59166801A JPS59166801A JP58037259A JP3725983A JPS59166801A JP S59166801 A JPS59166801 A JP S59166801A JP 58037259 A JP58037259 A JP 58037259A JP 3725983 A JP3725983 A JP 3725983A JP S59166801 A JPS59166801 A JP S59166801A
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、差動帰還型渦流距離計に関するものである
。
。
従来、渦電流を応用して被測定金属体と検出コイルとの
距離を測定する渦流距離計として、１次コイルと同軸に
、１次コイルを中心としてその上下に分割して１対の２
次コイルを設は−これら一対の２次コイルを互いに差動
的に接続して帰還信号を得る゛ように構成した差動帰還
型渦流距離計が。
距離を測定する渦流距離計として、１次コイルと同軸に
、１次コイルを中心としてその上下に分割して１対の２
次コイルを設は−これら一対の２次コイルを互いに差動
的に接続して帰還信号を得る゛ように構成した差動帰還
型渦流距離計が。
特開昭５”−１９２８０５号公報に開示されている。
上記渦流距離計を第１図を参照しながら説明する。
第１図において、１は被測定金属体、２は発振器、３は
増巾器、４は信号増巾器、５は１次コイル−６，７は１
次コイル５と同軸に、１次コイル５の上下にその上下に
分割して巻れた一対の２次コイルであり、一対の２次コ
イル６．７は互いに差動的に接続されている。
増巾器、４は信号増巾器、５は１次コイル−６，７は１
次コイル５と同軸に、１次コイル５の上下にその上下に
分割して巻れた一対の２次コイルであり、一対の２次コ
イル６．７は互いに差動的に接続されている。
増巾器３の出力電流が１次コイル５に流れると。
交流磁界が発生する。この交流磁界は１次コイル５と同
軸に巻れている２次コイル６．７と鎖交すると共に、被
測定金属体ｌとも鎖交し、この鎖交によって被測定金属
体１には渦電流が発生する。
軸に巻れている２次コイル６．７と鎖交すると共に、被
測定金属体ｌとも鎖交し、この鎖交によって被測定金属
体１には渦電流が発生する。
この渦電流の発生に伴ない、その反作用として１次コイ
ル５によって発生した交流磁界と逆極性の交流磁界が発
生する。この結果、２次コイル６゜７と鎖交する。１次
コイル５によって発生した磁束が減少する。この磁束の
減少する度合は、２次コイル６と７−とでは２次コイル
６．７と被測定金属体１との距離が同一でないために異
なる。従って、２次コイル６と７に誘起される電圧には
差か生じる。２次コイル６と７とは互いに差動的に接続
されているので、２次コイル６．７からは、これらによ
って誘起される電圧の差分が抽出される。
ル５によって発生した交流磁界と逆極性の交流磁界が発
生する。この結果、２次コイル６゜７と鎖交する。１次
コイル５によって発生した磁束が減少する。この磁束の
減少する度合は、２次コイル６と７−とでは２次コイル
６．７と被測定金属体１との距離が同一でないために異
なる。従って、２次コイル６と７に誘起される電圧には
差か生じる。２次コイル６と７とは互いに差動的に接続
されているので、２次コイル６．７からは、これらによ
って誘起される電圧の差分が抽出される。
この差分信号電圧は信号増ｄ〕器４を介して増１〕器３
の入力側に正帰還される。
の入力側に正帰還される。
上記差分信号電圧の値は、１次コイル５および１対の２
次コイル６．７と、被測定金属体ｌとの距離に対応して
変化する。この変化に伴って増巾器３の正帰還量が変化
するので増巾器３の出力が変化する。
次コイル６．７と、被測定金属体ｌとの距離に対応して
変化する。この変化に伴って増巾器３の正帰還量が変化
するので増巾器３の出力が変化する。
従って、増巾器３の出力値から、１次コイル５および２
次コイル６．７が巻れている検出ヘッドと被測定金属体
ｌとの距離を、検出コイルとしての１次コイル、５の温
度変化並びに１次コイル５の側部に存在する導体の一有
無及び前記導体と１次コイル５と。′）−゛１′ｉ広；
（に影響されずに、高精度で求めることかできる。
次コイル６．７が巻れている検出ヘッドと被測定金属体
ｌとの距離を、検出コイルとしての１次コイル、５の温
度変化並びに１次コイル５の側部に存在する導体の一有
無及び前記導体と１次コイル５と。′）−゛１′ｉ広；
（に影響されずに、高精度で求めることかできる。
しかし、上述した距矧１計を、例えは、連続υｊ造機の
モールド内のＭ鋼しベルを測定する湯（「］泪として使
用する場合には、一対の２次コイル６．７の断面積の熱
膨張に差か生じ、２次コイル６．７のインピーダンスが
同一でなくなる。即ち、モールド内溶鋼面に近い方の２
次コイル７の断面積が一他の２次コイル６の断面積より
も大きくなるので。
モールド内のＭ鋼しベルを測定する湯（「］泪として使
用する場合には、一対の２次コイル６．７の断面積の熱
膨張に差か生じ、２次コイル６．７のインピーダンスが
同一でなくなる。即ち、モールド内溶鋼面に近い方の２
次コイル７の断面積が一他の２次コイル６の断面積より
も大きくなるので。
２次コイル７のインピーダンスが２次コイル６のインピ
ーダンスより大きくなる。
ーダンスより大きくなる。
従って、距離測定直に若干の誤差が出しる。
この発明は、上述のような観点からｍ一対の２次コイル
の断面積の熱膨張に差が生じ、一対の２次コイルのイン
ピーダンスが同一でなくなっても高精度で距離測定を行
える差動帰還型渦流距離計を捉供するものであって。
の断面積の熱膨張に差が生じ、一対の２次コイルのイン
ピーダンスが同一でなくなっても高精度で距離測定を行
える差動帰還型渦流距離計を捉供するものであって。
検出コイルとしての１次コイルと同軸に、前記１次コイ
ルを中心としてその上下に分割して一対の２次コイルを
設け、前記一対の２次コイルを互いに差動的に接続して
帰還信号を得るようにしてなる差動帰還型渦流距離計に
おいて。
ルを中心としてその上下に分割して一対の２次コイルを
設け、前記一対の２次コイルを互いに差動的に接続して
帰還信号を得るようにしてなる差動帰還型渦流距離計に
おいて。
前記一対の２次コイルの各々に、抵抗を接続し。
前記抵抗の各々を介して、前記一対の２次コイルの各々
に直流電圧を印加し、前記一対の２次コイルの温度差に
より生じる直流抵抗分の差を、前記温度差に応じた直流
電圧信号として取り出し、前記直流電圧信号を前記帰還
信号に加算することに特徴を有する。
に直流電圧を印加し、前記一対の２次コイルの温度差に
より生じる直流抵抗分の差を、前記温度差に応じた直流
電圧信号として取り出し、前記直流電圧信号を前記帰還
信号に加算することに特徴を有する。
この発明の一態様を図面を参照しながら説明する。
第２図は、この発明の一態様のブロック図である。
第２図において、第１図と同一番号は同一物を示す。８
，９は２次コイル６．７の一端に直列に接続された同一
抵抗値の抵抗−１０は抵抗８，９を介して、２次コイル
６．７に直流電圧を印加する直流電源−１１は差動増巾
器、１２はローパスフィルター、１３は増巾器、１４は
掛算器、１ど・は加算器−１６は連続鋳造機用モールド
、そして。
，９は２次コイル６．７の一端に直列に接続された同一
抵抗値の抵抗−１０は抵抗８，９を介して、２次コイル
６．７に直流電圧を印加する直流電源−１１は差動増巾
器、１２はローパスフィルター、１３は増巾器、１４は
掛算器、１ど・は加算器−１６は連続鋳造機用モールド
、そして。
■７はモールド１６内の溶鋼である。
２次コイル６．７は、第１図の場合と同様に互いに差動
的に接続されている。
的に接続されている。
第１図の場合と同様に、２次コイル６．７から１は、こ
れらによって誘起される電圧の差分が抽出され、この抽
出された差分電圧は、信号増巾器４を介して増巾器３０
入力側に正帰還される。
れらによって誘起される電圧の差分が抽出され、この抽
出された差分電圧は、信号増巾器４を介して増巾器３０
入力側に正帰還される。
従って、増巾器３の出力値から、１次コイル５および２
次コイル６．７が巻れている検出ヘッドと被測定金属体
１との距離を、検出コイルとしての１次コイル５の温度
変化並びに１次コイル５の側部に存在する導体の有無及
び前記導体と１゛次コイル５との距離に影響されずに、
高精歴で求めることができる。
次コイル６．７が巻れている検出ヘッドと被測定金属体
１との距離を、検出コイルとしての１次コイル５の温度
変化並びに１次コイル５の側部に存在する導体の有無及
び前記導体と１゛次コイル５との距離に影響されずに、
高精歴で求めることができる。
この例のように、モールド内溶鋼レベルを測定する場合
には、溶鋼面に近い一方の２次コイル７の熱膨張が一溶
鋼面から遠い他方の２次コイル６の熱膨張よシ大きいた
めに、一対の２次コイル６゜７の断面積に１差が生じる
。この結果、一対の２次コイル６．７の］ひ流抵抗に差
が生じる。
には、溶鋼面に近い一方の２次コイル７の熱膨張が一溶
鋼面から遠い他方の２次コイル６の熱膨張よシ大きいた
めに、一対の２次コイル６゜７の断面積に１差が生じる
。この結果、一対の２次コイル６．７の］ひ流抵抗に差
が生じる。
この直流抵抗差は、一対の２次コイル６．７に。
同一抵抗値の抵抗日、９を介して直流電源ｌＯから同一
電圧値の電圧が印加され−これら電圧が差動増巾器１１
に入力されるので、差動増１〕器１１かも直流電圧差と
して出力される。このＶ〕流屯圧はローパスフィルター
１２によってノイズ分か除去された後、増巾器１３によ
って所定の大きさｊ（（増巾され１次いて一増巾器３の
出力′１）Ｌ圧ｅｏｔ：１．と」［１算器１４によって
掛算された後、加算器１５によって信号増巾器４からの
差分信号電圧に加算されて増巾器３の入力側に正帰還さ
れる。
電圧値の電圧が印加され−これら電圧が差動増巾器１１
に入力されるので、差動増１〕器１１かも直流電圧差と
して出力される。このＶ〕流屯圧はローパスフィルター
１２によってノイズ分か除去された後、増巾器１３によ
って所定の大きさｊ（（増巾され１次いて一増巾器３の
出力′１）Ｌ圧ｅｏｔ：１．と」［１算器１４によって
掛算された後、加算器１５によって信号増巾器４からの
差分信号電圧に加算されて増巾器３の入力側に正帰還さ
れる。
これによって、増巾器３からは、１次コイル５の温度変
化等に影響されないことは勿論、一対の２次コイル６．
７の温度差に影響されない出力電圧が出力される。
化等に影響されないことは勿論、一対の２次コイル６．
７の温度差に影響されない出力電圧が出力される。
なお、一対の２次コイルの温度差を両流抵抗差として検
出する代りに、一対の２次コイルに温度センサを設けて
温度差として直接検知して正帰還信号を抽圧することも
できる。
出する代りに、一対の２次コイルに温度センサを設けて
温度差として直接検知して正帰還信号を抽圧することも
できる。
Ｊ又上税説明たように、この発明によれば、１次コイー
ルおよび２次コイルが巻れている検出ヘットと被測定金
属体との距蛸１を、検出コイルとしての１次コイルの温
度変化及び前記導体と１次コイルとのＷＩコ離に影響さ
れないこと（は勿論、一対の２次コイルの温度差による
影響を受けずに、高精度に測定することかてきっという
有用な効果がもたらされる。
ルおよび２次コイルが巻れている検出ヘットと被測定金
属体との距蛸１を、検出コイルとしての１次コイルの温
度変化及び前記導体と１次コイルとのＷＩコ離に影響さ
れないこと（は勿論、一対の２次コイルの温度差による
影響を受けずに、高精度に測定することかてきっという
有用な効果がもたらされる。
第１図は、従来の渦流距離計のブロック図、第２図は、
この発明の一態様を示すブロック図である。図面におい
て。 ｌ 被測定金属体 ２ 発振器 ３・増１］器 ４ イｈ号増巾器５１次コイ
ル ６．７・２次コイル８．９・・抵抗
１０・−・直流電源工１ ・差動増ｒｌ］器
１２ 口〜パスフィルター１３ ・増１］器
１４・・社ｌ算器１５−加算器 １６
・モールド１７ 蕗鋼 出ｊ娘人 日本作ｊ管株式会社 代理人 潮 谷 奈津夫（他２名） 手続補正書（自発） ５９ ４ ２３ 特許庁長官 若 杉 和 夫 殿１、事件の表示 ９芋 ＨＩ３召 ５８・ −３７２５９−１号２ 発明
の名称 渦電流を利用した差動帰還型距離測定装置住所 東京
都千代田区丸の内−丁目１番２号氏猷Ｍ４） （４１２
） Ｂ本鋼管株式会社代表者 金 尾 實 ４、代理人 自 発 全文訂正明細書 １、発明の名称 渦電流を利用しだ差動帰還型距離測定装置２、特許請求
の範囲 １次コイルと、前記１次コイルと同軸に、前記１次コイ
ルから等距離の位置において、その両側に設けられた１
対の２次コイルとからなるグローブが正帰還増幅器の帰
還路に接続された、渦電流を利用した差動帰還型距離測
定装置において、前記１対の２次コイルの各々に、同一
抵抗値を有する直流抵抗を介して、同一直流電圧を印加
するだめの直流電源と、前記正帰還増幅器の出力電圧と
、前記１対の２次コイル間の直流電圧差とに基いて、前
記１対の２次コイル間の温度差に対応する誤差電圧を演
算するための手段と、前記誤差電圧および前記１対の２
次コイル間の誘導電圧差の値開の差の値を演算するため
の減算器とからなることを特徴とする、渦電流を利用し
た差動す帯゛置型距離測定装置。 ３、発明の詳細な説明 この発明は、渦電流を利用した差動ヅ侘還型距離測定装
置に関するものである。 電導性液ｐＨ定物とグローブとの間の足巨声ａを唄１ｊ
定するだめの、渦電′流を利用した距離が１１定装置の
１例が、日本特許公開公報Ｎα５７−１９２，８０５（
以下、先行技術という）に開示されている。 上記先行技術を第１図を参照しな力玉ら８見明１−る。 第１図において、〕は電導性被測定１勿・木、２は交流
電源、３は正帰還増幅器、４は交流電）玉Ｊ首１１情器
、５は１次コイル、６．７は１次コイル５と１台］軸に
、１次コイル５から等距離の位置において、その両側に
設けられた１対の２次コイルである。 １次コイル５と〕対の２次コイル６Ｉ ７とによってプ
ローブが構成されている。１対の２次コイル６と７とは
、互いに差動的に接続されている。 正帰還増幅器３の出力電圧が１次コイル５にＥ：［ｊ加
されると、１次コイル５によって交流磁界が発生する。 １次コイル５の前記交流磁界の磁力線は、１次コイル５
と同軸に設けられた１対の２次コイル６．７と鎖交して
、１対の２次コイル６．７に、それぞれ交流電圧を誘導
させる。１次コ・ｆル５の前記磁力線は、１対の２次コ
イル６．７と鎖交すると同時に電導性被測定物１内を通
過して、電導性波歪１１定物１内に渦電流を発生させる
。この渦′覗流の発生によって、１次コイル５の交流磁
界の方向と逆方向の別の交流磁界が発生する。この結果
、２次コイル６．７と鎖交する１次コイル５の磁力線の
一部が打ち消され、磁力線の数が減少する。この磁力線
の減少割合は、上方の２次コイル６と下方の２次コイル
７とでは異なる。これは、１対の２次コイル６．７の各
々と電導性被測定物１との間の距離が同一でないからで
ある。従って、１対の２次゛コイル６．７にそれぞれ誘
導される電圧の間に差が生じる。１対の２次コイル６と
７とは互いに差動的に接続されているので、１対の２次
コイル６．７間の前記誘導電圧の差の価は、交流電圧増
幅器４を介して正帰還増幅器３に正帰還される。 交流電圧増幅器４によって増幅された前記誘導電圧の差
の値は、１次コイル５および１対の２次コイル６．７に
よって構成されるグローブと、電導性被測定物１との間
の距離に対応して変化し、そして、正帰還増幅器３の出
力電圧は前記増幅された誘導電圧の値に対応゛して変化
する。 従って、正帰還増幅器３の出力電圧を連続的に検出する
ことによって、グローブの先端と被測定物ｌとの間の距
離を、１次コイル５の温度変１ヒおよびプローブの側方
に接近して位置する′散導体の影響を受けることなく、
正確に測定することかできる。 しかし、上述した先行技術によって、例えば、垂直連続
鋳造機のモールド内の俗調の表面高さを測定する場合に
ｄｌ、次のような問題が生じる。モールド内の俗物の表
面に、より近い下方の２次コイル７は、上方の２次コイ
ル６に比べて高温度に加熱される。この結果、下方の２
次コイル７の断面績は、上方の２次コイル６の断面積よ
りも太きくなる。従って、正帰還増幅器３に帰殺される
電圧の値は、１対の２次コイル６．７間の断面伏差に対
応して変化し、この結果、距離測定に誤差が生じる。 この発明は、上述のような観点から、１対の２次コイル
に温朋差が生じても高温ｒ＝の電導性被測定物とプロー
ブの先端との間の距離を正確に測定することができる装
置を提供するものであって、１次コイルと、前記１次コ
イルと同軸に、前記１次コイルから等用＝＋１の位置に
おいて、その両側に設けられた１対の２次コイルとから
成るグローブが正帰還増幅器の帰遠路に接続された、渦
電流を利用した差動装置型距離測定装置において、前記
１対の２次コイルの各々に、同一抵抗値を有する直流抵
抗を介して、同一直流電圧を印加するための直流電源と
、前記正帰還増幅器の出力電圧と、前記１対の２次コイ
ル間の直流電圧差とに基いて、前記１対の２次コイル間
の温度差に対応する誤差電圧を演算するだめの手段と、
前記誤差電圧および前記１ ｔ５の２次コイル間の誘導
電圧差の値開の差の値を演算するだめの減算器とからな
ることに肪徴を有する。 この発明のコ実施態様を図面を参照しながら説明する。 第２図は、この発明の〕実施態様のブロック図である。 第２図において、第１図と同−管号は同一物を示し、説
明は省略する。８．９は１対の２次コイル６．７と直列
にそれぞれ接続された同一抵抗値の直流抵抗、ＩＯは直
流抵抗８，９を介して、１対の２次コイル６．７に直流
電圧を印加するだめの直流電（１９，１ｌ（ｌ′ｉ差動
増幅器であり、上方の２次コイル６に誘導される交流電
圧と直流抵抗８の抵抗値に対見、した直流′電圧との合
成電圧、および、下方の２次コイル７に誘導される交流
電圧と直流抵抗９の抵抗値に対応した直流電圧との合成
電圧間の差の値を演算する。」２はローフくスフイルタ
ーであり、差動増幅器１１によって演算された前記合成
電圧の差の値のうち直流電圧のみを通過させる。１３は
直流電圧増幅器であり、ローフ２スフイルター１２を通
過した前記直流電圧を１１１見する。 １４は掛算器であり、正帰還増幅器３の出プフ電圧と前
記増幅された直流電圧との積のｆ１αを演勢−する。 １５は減算器であり、交流電圧増幅器４の出ブフ電圧と
前記積の値との間の差の値を演算する。１６は連続鋳造
機用モールド、そして、ｌマはモールド１６内の溶鋼で
ある。 ２次コイル６．７は、第１図の場合のように互いに差動
的に接殺されてい々い。 差動増幅器１１は、上方の２次コイル６に誘導される交
ＩＩＴ、電田と直流抵抗８の抵抗値に欠ｊ応した直流電
圧との合成電圧、および、下方の２次コイル７に誘導さ
れる交流電圧と＠流抵抗９の抵１元（直に対応した＠流
電圧との合成゛電圧量の差のｆ直を演算する。このよう
にして演算された前記合成゛電圧の差の値は、交流電圧
増幅器４を介して（ｉ還増幅器３に正帰還される。 この発明によれば、後述するように、１対の２次コイル
６．７間に温度差が生じても増１偏器３の出力電圧から
、］次コイル５と１対の２次コイル６．７とからなるプ
ローブの先端と、溶鋼］７の表面との間の距離を、１次
コイル５の温度変化、および、グローブの側方に接近し
て位置する電導体の影響を受けることなく、正確に測定
することができる。 前述したように、モールド１６内の溶鋼１７の表面高さ
を測定する場合には、溶鋼１７の表面に近い下方の２次
コイル７は、溶鋼１７の表面から遠い上方の２次コイル
６に比べて高温度に加熱される。この結果、１対の２次
コイル６．７の断面積に差が生じる。前記断面積差ば、
１対の２次コイル６．７間の温度差に対応して変化し、
そして、１対の２次コイル６．７間の直流抵抗は、前記
視度差に対応して変化する。従って、前記断面積差は、
１対の２次コイル６．７間の直流電圧差に対応して変化
する。 前記直流電圧差の値は、次のようにして検出される。１
対の２次コイル６．７に、同一抵抗値の直流抵抗８，９
を介して直流電源１０から同一直流電圧が印加される。 これらの直流電圧は、１対の２次コイル６．７に誘導さ
れる交流電圧と、それぞれ合成されて、差動増１！ｌｉ
ｉ：を器１１に入力され、ここで、前記合成電圧間の差
の値が演算される。 このようにして得られた、前記合成電圧間の差の値のう
ち、直流電圧の差の値だけがローパスフィルター１２を
通過する。このようにして、前記直流電圧差の値が検出
される。このようにして得られた前記直流電圧差の値は
、直流電圧増１１虻器１３によって増幅される。次いて
、前記直流′電圧差の値と正帰還増幅器３の出力電圧ｅ
。ｕｔと９槓の値か用算器１４によって演：蜂される。 このようにして得られた、１対の２次コイル６．７間温
度差に対応する誤差電圧と、交流電圧ゴーＮ幅器４によ
り増幅された、１対の２次コイル６．７間の誘導電圧差
との間の差の値が、減算器１５によって演算される。 このようにして得られた、前記差の値は、正帰還増１−
器３に正帰還される。 正帰還増幅器３の出力電圧を使用することによって、１
次コイル５の温度変化等の影響を受けることなく、ビか
も、１対の２次コイル６．７の温度差の影響を受けるこ
となく、高温度の電導性被測定物と、グローブの先端と
の間の距離を正確に測定することができる。 なお、１対の２次コイル６．７間の直流電圧差に基づい
て、前記誤差電圧を求める代りに、１対の２次コイル６
．７に各々温度センサを設け、前記温度センサによって
検出した１対の２次コイル６．７の温度の値に基づいて
、前記誤差電圧を求めても良い。 以−上説明したように、この発明によれｊｄ、１次コイ
ルおよび１対の２次コイルから々るプローブの先端と、
高温度の電導性被測定物との間の距離を、１次コイルの
温度変化および１次コイルの側方に接近して位置する電
導体の影響を受けることなく、しかも、１対の２次コイ
ルの温度差の影響を受けることなく、正確に測定するこ
とができるという有用な効果がもたらされる？ ４、図面の簡単な説明 第１図は、先行技伯のｔ尚′帛：流を利用した差動シ１
帝眞型距雇（測定共イ≦ｔのブロック図、第２図・（社
）：、この発明の１実施態様のブロック図である。ｌ−
Ａ［ｎｊにおいて、 ■・電導性被電１定物 ２ ９Ｓ流電源３・正帰還増
幅器 ４・交θ１を電圧増幅器５ ・１次コイル
６，７ ・２矢コイル８．９ 直流抵抗
１０−直流電源］ｌ 差動増幅器 １２
ローノくスフイルター１３ 直流電圧増幅器 １４
８１算器１５・減算器 １６ モールドエ
フ ・ ｍ鍋 出ｊ顧入 日本鋼肯株式会社 代理人 潮 谷 奈津夫（他２名）
この発明の一態様を示すブロック図である。図面におい
て。 ｌ 被測定金属体 ２ 発振器 ３・増１］器 ４ イｈ号増巾器５１次コイ
ル ６．７・２次コイル８．９・・抵抗
１０・−・直流電源工１ ・差動増ｒｌ］器
１２ 口〜パスフィルター１３ ・増１］器
１４・・社ｌ算器１５−加算器 １６
・モールド１７ 蕗鋼 出ｊ娘人 日本作ｊ管株式会社 代理人 潮 谷 奈津夫（他２名） 手続補正書（自発） ５９ ４ ２３ 特許庁長官 若 杉 和 夫 殿１、事件の表示 ９芋 ＨＩ３召 ５８・ −３７２５９−１号２ 発明
の名称 渦電流を利用した差動帰還型距離測定装置住所 東京
都千代田区丸の内−丁目１番２号氏猷Ｍ４） （４１２
） Ｂ本鋼管株式会社代表者 金 尾 實 ４、代理人 自 発 全文訂正明細書 １、発明の名称 渦電流を利用しだ差動帰還型距離測定装置２、特許請求
の範囲 １次コイルと、前記１次コイルと同軸に、前記１次コイ
ルから等距離の位置において、その両側に設けられた１
対の２次コイルとからなるグローブが正帰還増幅器の帰
還路に接続された、渦電流を利用した差動帰還型距離測
定装置において、前記１対の２次コイルの各々に、同一
抵抗値を有する直流抵抗を介して、同一直流電圧を印加
するだめの直流電源と、前記正帰還増幅器の出力電圧と
、前記１対の２次コイル間の直流電圧差とに基いて、前
記１対の２次コイル間の温度差に対応する誤差電圧を演
算するための手段と、前記誤差電圧および前記１対の２
次コイル間の誘導電圧差の値開の差の値を演算するため
の減算器とからなることを特徴とする、渦電流を利用し
た差動す帯゛置型距離測定装置。 ３、発明の詳細な説明 この発明は、渦電流を利用した差動ヅ侘還型距離測定装
置に関するものである。 電導性液ｐＨ定物とグローブとの間の足巨声ａを唄１ｊ
定するだめの、渦電′流を利用した距離が１１定装置の
１例が、日本特許公開公報Ｎα５７−１９２，８０５（
以下、先行技術という）に開示されている。 上記先行技術を第１図を参照しな力玉ら８見明１−る。 第１図において、〕は電導性被測定１勿・木、２は交流
電源、３は正帰還増幅器、４は交流電）玉Ｊ首１１情器
、５は１次コイル、６．７は１次コイル５と１台］軸に
、１次コイル５から等距離の位置において、その両側に
設けられた１対の２次コイルである。 １次コイル５と〕対の２次コイル６Ｉ ７とによってプ
ローブが構成されている。１対の２次コイル６と７とは
、互いに差動的に接続されている。 正帰還増幅器３の出力電圧が１次コイル５にＥ：［ｊ加
されると、１次コイル５によって交流磁界が発生する。 １次コイル５の前記交流磁界の磁力線は、１次コイル５
と同軸に設けられた１対の２次コイル６．７と鎖交して
、１対の２次コイル６．７に、それぞれ交流電圧を誘導
させる。１次コ・ｆル５の前記磁力線は、１対の２次コ
イル６．７と鎖交すると同時に電導性被測定物１内を通
過して、電導性波歪１１定物１内に渦電流を発生させる
。この渦′覗流の発生によって、１次コイル５の交流磁
界の方向と逆方向の別の交流磁界が発生する。この結果
、２次コイル６．７と鎖交する１次コイル５の磁力線の
一部が打ち消され、磁力線の数が減少する。この磁力線
の減少割合は、上方の２次コイル６と下方の２次コイル
７とでは異なる。これは、１対の２次コイル６．７の各
々と電導性被測定物１との間の距離が同一でないからで
ある。従って、１対の２次゛コイル６．７にそれぞれ誘
導される電圧の間に差が生じる。１対の２次コイル６と
７とは互いに差動的に接続されているので、１対の２次
コイル６．７間の前記誘導電圧の差の価は、交流電圧増
幅器４を介して正帰還増幅器３に正帰還される。 交流電圧増幅器４によって増幅された前記誘導電圧の差
の値は、１次コイル５および１対の２次コイル６．７に
よって構成されるグローブと、電導性被測定物１との間
の距離に対応して変化し、そして、正帰還増幅器３の出
力電圧は前記増幅された誘導電圧の値に対応゛して変化
する。 従って、正帰還増幅器３の出力電圧を連続的に検出する
ことによって、グローブの先端と被測定物ｌとの間の距
離を、１次コイル５の温度変１ヒおよびプローブの側方
に接近して位置する′散導体の影響を受けることなく、
正確に測定することかできる。 しかし、上述した先行技術によって、例えば、垂直連続
鋳造機のモールド内の俗調の表面高さを測定する場合に
ｄｌ、次のような問題が生じる。モールド内の俗物の表
面に、より近い下方の２次コイル７は、上方の２次コイ
ル６に比べて高温度に加熱される。この結果、下方の２
次コイル７の断面績は、上方の２次コイル６の断面積よ
りも太きくなる。従って、正帰還増幅器３に帰殺される
電圧の値は、１対の２次コイル６．７間の断面伏差に対
応して変化し、この結果、距離測定に誤差が生じる。 この発明は、上述のような観点から、１対の２次コイル
に温朋差が生じても高温ｒ＝の電導性被測定物とプロー
ブの先端との間の距離を正確に測定することができる装
置を提供するものであって、１次コイルと、前記１次コ
イルと同軸に、前記１次コイルから等用＝＋１の位置に
おいて、その両側に設けられた１対の２次コイルとから
成るグローブが正帰還増幅器の帰遠路に接続された、渦
電流を利用した差動装置型距離測定装置において、前記
１対の２次コイルの各々に、同一抵抗値を有する直流抵
抗を介して、同一直流電圧を印加するための直流電源と
、前記正帰還増幅器の出力電圧と、前記１対の２次コイ
ル間の直流電圧差とに基いて、前記１対の２次コイル間
の温度差に対応する誤差電圧を演算するだめの手段と、
前記誤差電圧および前記１ ｔ５の２次コイル間の誘導
電圧差の値開の差の値を演算するだめの減算器とからな
ることに肪徴を有する。 この発明のコ実施態様を図面を参照しながら説明する。 第２図は、この発明の〕実施態様のブロック図である。 第２図において、第１図と同−管号は同一物を示し、説
明は省略する。８．９は１対の２次コイル６．７と直列
にそれぞれ接続された同一抵抗値の直流抵抗、ＩＯは直
流抵抗８，９を介して、１対の２次コイル６．７に直流
電圧を印加するだめの直流電（１９，１ｌ（ｌ′ｉ差動
増幅器であり、上方の２次コイル６に誘導される交流電
圧と直流抵抗８の抵抗値に対見、した直流′電圧との合
成電圧、および、下方の２次コイル７に誘導される交流
電圧と直流抵抗９の抵抗値に対応した直流電圧との合成
電圧間の差の値を演算する。」２はローフくスフイルタ
ーであり、差動増幅器１１によって演算された前記合成
電圧の差の値のうち直流電圧のみを通過させる。１３は
直流電圧増幅器であり、ローフ２スフイルター１２を通
過した前記直流電圧を１１１見する。 １４は掛算器であり、正帰還増幅器３の出プフ電圧と前
記増幅された直流電圧との積のｆ１αを演勢−する。 １５は減算器であり、交流電圧増幅器４の出ブフ電圧と
前記積の値との間の差の値を演算する。１６は連続鋳造
機用モールド、そして、ｌマはモールド１６内の溶鋼で
ある。 ２次コイル６．７は、第１図の場合のように互いに差動
的に接殺されてい々い。 差動増幅器１１は、上方の２次コイル６に誘導される交
ＩＩＴ、電田と直流抵抗８の抵抗値に欠ｊ応した直流電
圧との合成電圧、および、下方の２次コイル７に誘導さ
れる交流電圧と＠流抵抗９の抵１元（直に対応した＠流
電圧との合成゛電圧量の差のｆ直を演算する。このよう
にして演算された前記合成゛電圧の差の値は、交流電圧
増幅器４を介して（ｉ還増幅器３に正帰還される。 この発明によれば、後述するように、１対の２次コイル
６．７間に温度差が生じても増１偏器３の出力電圧から
、］次コイル５と１対の２次コイル６．７とからなるプ
ローブの先端と、溶鋼］７の表面との間の距離を、１次
コイル５の温度変化、および、グローブの側方に接近し
て位置する電導体の影響を受けることなく、正確に測定
することができる。 前述したように、モールド１６内の溶鋼１７の表面高さ
を測定する場合には、溶鋼１７の表面に近い下方の２次
コイル７は、溶鋼１７の表面から遠い上方の２次コイル
６に比べて高温度に加熱される。この結果、１対の２次
コイル６．７の断面積に差が生じる。前記断面積差ば、
１対の２次コイル６．７間の温度差に対応して変化し、
そして、１対の２次コイル６．７間の直流抵抗は、前記
視度差に対応して変化する。従って、前記断面積差は、
１対の２次コイル６．７間の直流電圧差に対応して変化
する。 前記直流電圧差の値は、次のようにして検出される。１
対の２次コイル６．７に、同一抵抗値の直流抵抗８，９
を介して直流電源１０から同一直流電圧が印加される。 これらの直流電圧は、１対の２次コイル６．７に誘導さ
れる交流電圧と、それぞれ合成されて、差動増１！ｌｉ
ｉ：を器１１に入力され、ここで、前記合成電圧間の差
の値が演算される。 このようにして得られた、前記合成電圧間の差の値のう
ち、直流電圧の差の値だけがローパスフィルター１２を
通過する。このようにして、前記直流電圧差の値が検出
される。このようにして得られた前記直流電圧差の値は
、直流電圧増１１虻器１３によって増幅される。次いて
、前記直流′電圧差の値と正帰還増幅器３の出力電圧ｅ
。ｕｔと９槓の値か用算器１４によって演：蜂される。 このようにして得られた、１対の２次コイル６．７間温
度差に対応する誤差電圧と、交流電圧ゴーＮ幅器４によ
り増幅された、１対の２次コイル６．７間の誘導電圧差
との間の差の値が、減算器１５によって演算される。 このようにして得られた、前記差の値は、正帰還増１−
器３に正帰還される。 正帰還増幅器３の出力電圧を使用することによって、１
次コイル５の温度変化等の影響を受けることなく、ビか
も、１対の２次コイル６．７の温度差の影響を受けるこ
となく、高温度の電導性被測定物と、グローブの先端と
の間の距離を正確に測定することができる。 なお、１対の２次コイル６．７間の直流電圧差に基づい
て、前記誤差電圧を求める代りに、１対の２次コイル６
．７に各々温度センサを設け、前記温度センサによって
検出した１対の２次コイル６．７の温度の値に基づいて
、前記誤差電圧を求めても良い。 以−上説明したように、この発明によれｊｄ、１次コイ
ルおよび１対の２次コイルから々るプローブの先端と、
高温度の電導性被測定物との間の距離を、１次コイルの
温度変化および１次コイルの側方に接近して位置する電
導体の影響を受けることなく、しかも、１対の２次コイ
ルの温度差の影響を受けることなく、正確に測定するこ
とができるという有用な効果がもたらされる？ ４、図面の簡単な説明 第１図は、先行技伯のｔ尚′帛：流を利用した差動シ１
帝眞型距雇（測定共イ≦ｔのブロック図、第２図・（社
）：、この発明の１実施態様のブロック図である。ｌ−
Ａ［ｎｊにおいて、 ■・電導性被電１定物 ２ ９Ｓ流電源３・正帰還増
幅器 ４・交θ１を電圧増幅器５ ・１次コイル
６，７ ・２矢コイル８．９ 直流抵抗
１０−直流電源］ｌ 差動増幅器 １２
ローノくスフイルター１３ 直流電圧増幅器 １４
８１算器１５・減算器 １６ モールドエ
フ ・ ｍ鍋 出ｊ顧入 日本鋼肯株式会社 代理人 潮 谷 奈津夫（他２名）
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 検出コイルとしての１次コイルと同軸に、前記１次コイ
ルを中心としてその上下に分割して一対の２次コイルを
設け、前記−附の２次コイルを互いに差動的に接続して
帰還信号を得るようにしてなる差動帰還２！ｉ！！渦流
距離計において。 前記一対の２次コイルの各々に、抵抗を接続し。 前記抵抗の各々を介して、前記一対の２次コイルの各々
に直流電圧を印加゛シ、前記一対の２次コイルの温度差
により生じる直流抵抗分の差を、前記温度差に応じた直
流′電圧信号として取り出し、前記直流電圧信号を前記
帰還信号に加算することを特徴〆する差動帰還型渦流距
離計。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58037259A JPS59166801A (ja) | 1983-03-09 | 1983-03-09 | 渦電流を利用した差動帰還型距離測定装置 |
| US06/583,021 US4567435A (en) | 1983-03-09 | 1984-02-23 | Method and apparatus for continuously measuring distance utilizing eddy current and having temperature difference influence elimination |
| GB08405374A GB2138145B (en) | 1983-03-09 | 1984-03-01 | Method and apparatus for continuously measuring distance utilizing eddy currents |
| DE3408318A DE3408318C2 (de) | 1983-03-09 | 1984-03-07 | Verfahren und Vorrichtung zur kontinuierlichen Abstandsmessung mittels Wirbelstroms |
| FR848403591A FR2548776B1 (fr) | 1983-03-09 | 1984-03-08 | Procede et appareil de mesure continue de distance utilisant des courants de foucault |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58037259A JPS59166801A (ja) | 1983-03-09 | 1983-03-09 | 渦電流を利用した差動帰還型距離測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59166801A true JPS59166801A (ja) | 1984-09-20 |
| JPH0324602B2 JPH0324602B2 (ja) | 1991-04-03 |
Family
ID=12492655
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58037259A Granted JPS59166801A (ja) | 1983-03-09 | 1983-03-09 | 渦電流を利用した差動帰還型距離測定装置 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4567435A (ja) |
| JP (1) | JPS59166801A (ja) |
| DE (1) | DE3408318C2 (ja) |
| FR (1) | FR2548776B1 (ja) |
| GB (1) | GB2138145B (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0392703A (ja) * | 1989-09-05 | 1991-04-17 | Nireco Corp | 渦電流距離測定装置 |
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1983
- 1983-03-09 JP JP58037259A patent/JPS59166801A/ja active Granted
-
1984
- 1984-02-23 US US06/583,021 patent/US4567435A/en not_active Expired - Fee Related
- 1984-03-01 GB GB08405374A patent/GB2138145B/en not_active Expired
- 1984-03-07 DE DE3408318A patent/DE3408318C2/de not_active Expired
- 1984-03-08 FR FR848403591A patent/FR2548776B1/fr not_active Expired
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| FR2548776A1 (fr) | 1985-01-11 |
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