JPS59200902A - センサケ−ブルの長さ測定方法 - Google Patents
センサケ−ブルの長さ測定方法Info
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- JPS59200902A JPS59200902A JP7581983A JP7581983A JPS59200902A JP S59200902 A JPS59200902 A JP S59200902A JP 7581983 A JP7581983 A JP 7581983A JP 7581983 A JP7581983 A JP 7581983A JP S59200902 A JPS59200902 A JP S59200902A
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- sensor cable
- length
- cable
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- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
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】
本発明はセンサケーブルの長さの測定に関し、更に詳述
すれば炉壁及び炉底の侵食程度の監視に使用されるセン
サケーブルの長さの測定方法に関する。
すれば炉壁及び炉底の侵食程度の監視に使用されるセン
サケーブルの長さの測定方法に関する。
冒炉の炉壁、炉底は耐火レンガによって構築されるが、
操業によって徐々に侵食されるため、この侵食の程度を
監視することは高炉操業上重要である。このため従来は
炉壁、炉底の構築材料である耐火レンガの適宜部位にＲ
Ｉ（放射性同位元素）を埋め込んでおき、とのＲＩの耐
火レンガの侵食に伴う炉壁又は炉底からの脱落を放射線
検出装６ｔにより監視する方法等が採られていたが、こ
のような方法では炉壁又は炉底の炉内表面からＲＩを埋
め込んだ位置までの侵食が行われたか否かの判断しか行
えなかった。このためＴ Ｄ Ｒ（Ｔｉｍｅ Ｄｏｍａ
ｉｎＲｅｆｌｅｃｔｏｗｅｔｒｙ）法と称される、ケー
ブルのインピーダンス分布を測定することにより、その
ケーブルの特性、欠陥部位等を調べる方法を応用して、
ＥＤ法（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｄｉａｇｎｏｓｉｓ
Ｍｅｔｈｏｄ ）と称される６１１ｊ定方法が開発さ
れている。このＥＤ法は炉壁及び炉底を構築する耐火レ
ンガ壁中に炉内方向に向けて、炉内の熱、化学反応等に
より耐火レンガと同程度に侵食されるセンサケーブルを
埋め込み、これに炉外からステップ電圧（又はパルス電
圧）を入力し、センサケーブル先端からの反射波形の伝
播時間を測定して耐火レンガの侵食量を測定するもので
ある。この方法によれば、耐火レンガの侵食量を経時的
かつ定量的に測定することが一応は可能ではあるが、以
下の如き問題点がなお残されている。
操業によって徐々に侵食されるため、この侵食の程度を
監視することは高炉操業上重要である。このため従来は
炉壁、炉底の構築材料である耐火レンガの適宜部位にＲ
Ｉ（放射性同位元素）を埋め込んでおき、とのＲＩの耐
火レンガの侵食に伴う炉壁又は炉底からの脱落を放射線
検出装６ｔにより監視する方法等が採られていたが、こ
のような方法では炉壁又は炉底の炉内表面からＲＩを埋
め込んだ位置までの侵食が行われたか否かの判断しか行
えなかった。このためＴ Ｄ Ｒ（Ｔｉｍｅ Ｄｏｍａ
ｉｎＲｅｆｌｅｃｔｏｗｅｔｒｙ）法と称される、ケー
ブルのインピーダンス分布を測定することにより、その
ケーブルの特性、欠陥部位等を調べる方法を応用して、
ＥＤ法（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｄｉａｇｎｏｓｉｓ
Ｍｅｔｈｏｄ ）と称される６１１ｊ定方法が開発さ
れている。このＥＤ法は炉壁及び炉底を構築する耐火レ
ンガ壁中に炉内方向に向けて、炉内の熱、化学反応等に
より耐火レンガと同程度に侵食されるセンサケーブルを
埋め込み、これに炉外からステップ電圧（又はパルス電
圧）を入力し、センサケーブル先端からの反射波形の伝
播時間を測定して耐火レンガの侵食量を測定するもので
ある。この方法によれば、耐火レンガの侵食量を経時的
かつ定量的に測定することが一応は可能ではあるが、以
下の如き問題点がなお残されている。
ＥＤ法による実際の測定は第１図に図示するような実施
方法が採られている。図中１はステップ電圧発生器１ａ
、波形観測装置（オシロスコープ）ｌｂ、電圧測定端子
（サンプラー）ｌｃ等からなるＴＤＲ装置、Ｓはセンサ
ケーブル、２は耐火レンガ壁に埋設されたセンサケーブ
ルＳと炉外に設置されたＴＤＲ装置１とを接続するため
の同軸ケーブルであシ、１ｄは長さが既知の基準センサ
ケーブルＣ１，Ｃ２，Ｃ３及ヒセンサケープルｓとＴＤ
Ｒ装置１とを選択的に接続するためのリレーである。
方法が採られている。図中１はステップ電圧発生器１ａ
、波形観測装置（オシロスコープ）ｌｂ、電圧測定端子
（サンプラー）ｌｃ等からなるＴＤＲ装置、Ｓはセンサ
ケーブル、２は耐火レンガ壁に埋設されたセンサケーブ
ルＳと炉外に設置されたＴＤＲ装置１とを接続するため
の同軸ケーブルであシ、１ｄは長さが既知の基準センサ
ケーブルＣ１，Ｃ２，Ｃ３及ヒセンサケープルｓとＴＤ
Ｒ装置１とを選択的に接続するためのリレーである。
ＴＤＲ装置１からリレー１ｄを介して入力されたステッ
プ電圧は同軸ケーブル２を経てセンサケーブルＳに至シ
、その先端で反射されて同軸ケーブル２、リレー１ｄを
経てＴＤＲ装置ｌに戻シ、オシロスコープ１ｂにその反
射波形が表示される。
プ電圧は同軸ケーブル２を経てセンサケーブルＳに至シ
、その先端で反射されて同軸ケーブル２、リレー１ｄを
経てＴＤＲ装置ｌに戻シ、オシロスコープ１ｂにその反
射波形が表示される。
第２図はその反射波形の模式図であ、！ｌ） 、’ｒｔ
はステップ電圧が入力された時刻、Ｔ２は同軸ケーブル
２とセンサケーブルＳとの接続部による反射波が測定さ
れた時刻、Ｔ３はセンサケーブルＳの先端による反射波
が測定された時刻であり、とのＴ３− ’ｒ２の時間差
ｔからセンサケーブルＳの長さを直接求めることも可能
ではあるが、次に述べる基準センサケーブルの測定値に
基づき補正してセンサケーブルＳの長さを求める。
はステップ電圧が入力された時刻、Ｔ２は同軸ケーブル
２とセンサケーブルＳとの接続部による反射波が測定さ
れた時刻、Ｔ３はセンサケーブルＳの先端による反射波
が測定された時刻であり、とのＴ３− ’ｒ２の時間差
ｔからセンサケーブルＳの長さを直接求めることも可能
ではあるが、次に述べる基準センサケーブルの測定値に
基づき補正してセンサケーブルＳの長さを求める。
複数（３本以上：ここでは３采とする）の基準センサケ
ーブルＣ１，ｃ２．ｃ３はセンサケーブルｓと同材質で
その各長さり、、 Ｌ２． Ｌ３は一定間隔の差となっ
ており、この基準センサケーブルｃ０．ｃ２．ｃ３の長
さＬｌ、Ｌ２．Ｌ３と、これをＴＤＲ装置１にょシ測定
して得られた第３図に示す反射波が測定されるまでの時
間ｊ４＋ ｊ２＋ ｔ３とから下記ｉＬ１式に示す二次
回帰式の各項の係数ａ、ｌ）及びＣを求める。
ーブルＣ１，ｃ２．ｃ３はセンサケーブルｓと同材質で
その各長さり、、 Ｌ２． Ｌ３は一定間隔の差となっ
ており、この基準センサケーブルｃ０．ｃ２．ｃ３の長
さＬｌ、Ｌ２．Ｌ３と、これをＴＤＲ装置１にょシ測定
して得られた第３図に示す反射波が測定されるまでの時
間ｊ４＋ ｊ２＋ ｔ３とから下記ｉＬ１式に示す二次
回帰式の各項の係数ａ、ｌ）及びＣを求める。
Ｌ＝ａ＋ｂｔ＋ｃｔ２ −・［ｉ）ただし、Ｌ
：距離、 Ｌ工＋ Ｌ２１ Ｌ３ｔ：時間、 ｔ、、
ｔ２＋ ｔ３ そして、この係数ａ ＋ ｂ ＋ ｃが決定された（１
１式にセンサケーブルＳの反射波の測定時間ｔｓを代入
してセンサケーブルＳの長さＬ８を求めるものである。
：距離、 Ｌ工＋ Ｌ２１ Ｌ３ｔ：時間、 ｔ、、
ｔ２＋ ｔ３ そして、この係数ａ ＋ ｂ ＋ ｃが決定された（１
１式にセンサケーブルＳの反射波の測定時間ｔｓを代入
してセンサケーブルＳの長さＬ８を求めるものである。
このような測定方法においては、ＴＤ、Ｒ装置ｌからセ
ンサケーブルＳまでの間を同軸ケーブル２によって接続
しているが、センサケーブルＳは高炉という特殊な環境
に設置されているため同軸ケーブル２の長さは長くなら
ざるを得す、このだめステップ電圧の伝播速度が同軸ケ
ーブル２の材質・長さ等の影響を受けるため高精度の測
定は行われ難く、また基準センサケーブルＣによる補正
を行ってはいるが、センサケーブルＳが炉壁・炉底とい
う高温下に設置されているため、そのステップ電圧の伝
播速度が高熱による影響を受けるので、その測定結果に
は少なからぬ誤差が含まれることは避けられないのが実
情であった。
ンサケーブルＳまでの間を同軸ケーブル２によって接続
しているが、センサケーブルＳは高炉という特殊な環境
に設置されているため同軸ケーブル２の長さは長くなら
ざるを得す、このだめステップ電圧の伝播速度が同軸ケ
ーブル２の材質・長さ等の影響を受けるため高精度の測
定は行われ難く、また基準センサケーブルＣによる補正
を行ってはいるが、センサケーブルＳが炉壁・炉底とい
う高温下に設置されているため、そのステップ電圧の伝
播速度が高熱による影響を受けるので、その測定結果に
は少なからぬ誤差が含まれることは避けられないのが実
情であった。
本発明は以上のような事情に鑑みてなされたものであり
、センサケーブル中に予じめインピーダンス不整合部を
所定の位置に設けておき、このインピーダンス不整合部
からの反射波の反射時間をｆｉ’ｉ’ ｆｉ！Ｉし、こ
れを基にセンサケーブルの長さをよシ正確に測定するこ
とを可能とするものである。
、センサケーブル中に予じめインピーダンス不整合部を
所定の位置に設けておき、このインピーダンス不整合部
からの反射波の反射時間をｆｉ’ｉ’ ｆｉ！Ｉし、こ
れを基にセンサケーブルの長さをよシ正確に測定するこ
とを可能とするものである。
本発明はセンサケーブルの中途の所定の位置に予じめイ
ンピーダンス不整合部を設けておき、このインピーダン
ス不整合部からの反射信号に基づいてセンサケーブルの
長さを測定することを特徴とする。以下本発明について
詳述する。
ンピーダンス不整合部を設けておき、このインピーダン
ス不整合部からの反射信号に基づいてセンサケーブルの
長さを測定することを特徴とする。以下本発明について
詳述する。
第４図は本発明方法の具体的実施状態を示す模 ゛成因
であり、ステップ電圧発生器１ａ、波形Ｍ ｍ１１装置
（オシロスコープ）ｌｂ及び電圧測定゛端子（サンプラ
）ｌｃ等からなる従来と同様のＴＤＲ装置１、同軸ケー
ブル２、センサケーブルＳを用いる。
であり、ステップ電圧発生器１ａ、波形Ｍ ｍ１１装置
（オシロスコープ）ｌｂ及び電圧測定゛端子（サンプラ
）ｌｃ等からなる従来と同様のＴＤＲ装置１、同軸ケー
ブル２、センサケーブルＳを用いる。
センサケーブルＳにはセンサケーブルＳを一旦切断して
再度接続する等の適宜の方法により一子め既知の所定間
隔ｌにてインピーダンス不整合部１１＋Ｌｌ・・・＋
Ｉｎが設けられている。
再度接続する等の適宜の方法により一子め既知の所定間
隔ｌにてインピーダンス不整合部１１＋Ｌｌ・・・＋
Ｉｎが設けられている。
第５図はこのようなインピーダンス不整合部を設けたセ
ンサケーブルＳを使用した揚台０オシロスコープｌｂに
表示される反射波形と、それに対応するセンサケーブル
Ｓのインピーダンス不整合部Ｉ、、 Ｉ、、・・・、
Ｉｎとの関係を示す模式図であり、時間１０点は同軸ケ
ーブル２とセンサケーブルＳとの接続点■。による反射
波形、時間Ｔｌ ＋ Ｔ２ ＋・・・、Ｔｉ点に表われ
ている微小なパルス状波形は各インピーダンス不整合部
Ｉ、、 ｘ２１・・・、工ｉによる反射波形であり、時
間Ｔｅ点の波形はセンサケーブルＳの先端部Ｉｅによる
反射波形をそれぞれ示している。
ンサケーブルＳを使用した揚台０オシロスコープｌｂに
表示される反射波形と、それに対応するセンサケーブル
Ｓのインピーダンス不整合部Ｉ、、 Ｉ、、・・・、
Ｉｎとの関係を示す模式図であり、時間１０点は同軸ケ
ーブル２とセンサケーブルＳとの接続点■。による反射
波形、時間Ｔｌ ＋ Ｔ２ ＋・・・、Ｔｉ点に表われ
ている微小なパルス状波形は各インピーダンス不整合部
Ｉ、、 ｘ２１・・・、工ｉによる反射波形であり、時
間Ｔｅ点の波形はセンサケーブルＳの先端部Ｉｅによる
反射波形をそれぞれ示している。
従ってセンサケーブルＳの長さを測定するには、まずＴ
。点以降の微小パルスの個数ｉを計数することによりセ
ンサケーブルＳ中の侵食されずに残っているインピーダ
ンス不整合部Ｉｉの個数が判明するのでそのＩｉ点まで
の距離Ｌｉは下記（２）式により求まる。
。点以降の微小パルスの個数ｉを計数することによりセ
ンサケーブルＳ中の侵食されずに残っているインピーダ
ンス不整合部Ｉｉの個数が判明するのでそのＩｉ点まで
の距離Ｌｉは下記（２）式により求まる。
Ｌｉ＝ｉ１１１！ ・・・（２）次にＩ
ｉ点からセンサケーブルＳの先端までの距離Ｌｅを二次
回帰式により求める。即ち同軸ケーン。
ｉ点からセンサケーブルＳの先端までの距離Ｌｅを二次
回帰式により求める。即ち同軸ケーン。
ル２とセンサケーブルＳの接合点工。から各インピーダ
ンス不整合部１１１１２＋・・・、工ｉまでの各距離ｌ
。
ンス不整合部１１１１２＋・・・、工ｉまでの各距離ｌ
。
２１、・・・、ｉｌ及び各時山］差（Ｔｔ ＴＯ）、
（Ｔ２ ＴＯ）。
（Ｔ２ ＴＯ）。
・・・、（Ｔｉ−Ｔｏ）より下記（３）式に示す二次回
帰式の各項の係数ａ、ｂ及びＣを求める。
帰式の各項の係数ａ、ｂ及びＣを求める。
Ｌ＝ａ＋ｂｔ＋ｃｔ’ ・・−（３また
だし、Ｌ：距離、！、２１．・・・、 ｉｌｔ：時間、
（ＴＩＬＴ。）、 ＜Ｔ２−Ｔｏ＞、・ニー、 （Ｔｔ
−Ｔｏ）そしてオシロスコープｌｂ上に表示されている
反射波形のＴｉ−＋Ｔｅ間の波形を拡大してＴｉ点と、
Ｔｅ点との間の時間差（Ｔｒ−Ｔｉ）を求め、これを（
３）式に代入してＩｉ点とＩｅ点点間距離Ｌｅを求める
。
だし、Ｌ：距離、！、２１．・・・、 ｉｌｔ：時間、
（ＴＩＬＴ。）、 ＜Ｔ２−Ｔｏ＞、・ニー、 （Ｔｔ
−Ｔｏ）そしてオシロスコープｌｂ上に表示されている
反射波形のＴｉ−＋Ｔｅ間の波形を拡大してＴｉ点と、
Ｔｅ点との間の時間差（Ｔｒ−Ｔｉ）を求め、これを（
３）式に代入してＩｉ点とＩｅ点点間距離Ｌｅを求める
。
以上で同軸ケーブル２とセンサケーブルＳとの接合点か
らセンサケーブルＳの先端までの距離Ｌｓが下記（４）
式によシ求まる。
らセンサケーブルＳの先端までの距離Ｌｓが下記（４）
式によシ求まる。
Ｌｓ ＝ Ｌｉ ＋ Ｌｅ −（４１
従ってこのようにしてセンサケーブルＳの長さが求まれ
ば、センサケーブルＳが耐火レンガ壁に埋め込まれた時
点の長さから測定された時点の長さを差し引くことによ
り、センサケーブルＳの侵食長さ、即ち炉壁、炉底等の
耐火レンガの侵食程度が判明することとなる。
従ってこのようにしてセンサケーブルＳの長さが求まれ
ば、センサケーブルＳが耐火レンガ壁に埋め込まれた時
点の長さから測定された時点の長さを差し引くことによ
り、センサケーブルＳの侵食長さ、即ち炉壁、炉底等の
耐火レンガの侵食程度が判明することとなる。
尚、センサケーブルＳに設けられるインピーダンス不整
合部１１１ Ｉ２１・・・、 Ｉｎは一定間隔でなくと
も良く、各インピーダンス不整合部の位置が予じめ判明
していれば同様の効果を葵するとどは勿論である。
合部１１１ Ｉ２１・・・、 Ｉｎは一定間隔でなくと
も良く、各インピーダンス不整合部の位置が予じめ判明
していれば同様の効果を葵するとどは勿論である。
以上詳述した如く本発明に係るセンサケーブルの長さ測
定法は、パルス信号をセンサケーブルの一端から入力し
０、他端からの反射信号に基づいてセンサケーブルの長
さを測定する方法において、センサケーブルの中間部の
所定の位置に予め設けたインピーダンス不整合部からの
反射信号に基づいてセンサケーブルの長さを測定んるも
のであるから、ＥＤ法と称される炉壁、炉底等の直接測
定が困難な場所の侵食程度の監視、あるいは測長等に用
いられるセンサケーブルの長さの測定がよシ正確に可能
となシ、高炉操業に多大の効果を奏するものである。
定法は、パルス信号をセンサケーブルの一端から入力し
０、他端からの反射信号に基づいてセンサケーブルの長
さを測定する方法において、センサケーブルの中間部の
所定の位置に予め設けたインピーダンス不整合部からの
反射信号に基づいてセンサケーブルの長さを測定んるも
のであるから、ＥＤ法と称される炉壁、炉底等の直接測
定が困難な場所の侵食程度の監視、あるいは測長等に用
いられるセンサケーブルの長さの測定がよシ正確に可能
となシ、高炉操業に多大の効果を奏するものである。
尚、本発明方法は、高炉の侵食程度の監視に限らず、直
接の監視、測定が困難な場所の種々の測長に適用可能な
ものである。
接の監視、測定が困難な場所の種々の測長に適用可能な
ものである。
第１図は従来のＥ Ｉ）法によるセンサケーブルの長さ
の測定方法を示す模式図、第２図はその反射波形の模式
図、第３図は同じくその基準センサケーブルの反射波形
の模式図、第４図は本発明方法によるセンサケーブルの
長さの測定方法を示す模式図、第５図はその反射波形と
センサケーブルに設けられたインピーダンス不整合部と
の対応関係を示す模式図である。 １１＋ Ｉ２＋・・・、 Ｉｎ・・・インピーダンス不
整合部Ｓ・・・センサケーブル １・・・ＴＤＲ装置１
ａ・・・ステップ電圧発生器 １ｂ・・・波形観測装置
１ｃ・・・電圧測定端子 特許出願人 住友金属工業株式会社 代理人弁理士 河 野 登 夫 第 １ 閃 Ｔ＋ Ｔｚ Ｔｓ日寺 ル５ 第 ２ 図 時間 第 ３ 図
の測定方法を示す模式図、第２図はその反射波形の模式
図、第３図は同じくその基準センサケーブルの反射波形
の模式図、第４図は本発明方法によるセンサケーブルの
長さの測定方法を示す模式図、第５図はその反射波形と
センサケーブルに設けられたインピーダンス不整合部と
の対応関係を示す模式図である。 １１＋ Ｉ２＋・・・、 Ｉｎ・・・インピーダンス不
整合部Ｓ・・・センサケーブル １・・・ＴＤＲ装置１
ａ・・・ステップ電圧発生器 １ｂ・・・波形観測装置
１ｃ・・・電圧測定端子 特許出願人 住友金属工業株式会社 代理人弁理士 河 野 登 夫 第 １ 閃 Ｔ＋ Ｔｚ Ｔｓ日寺 ル５ 第 ２ 図 時間 第 ３ 図
Claims (1)
- １、センサケーブルにその一端からノくルス信号を入力
して、パルス信号のセンサケーブルの他端からの反射信
号に基づいてセンサケーブルの長さを測定する方法にお
いて、前記センサケーブルの中途の所定の位置に予めイ
ンピーダンス不整合部を設けておき、このインピーダン
ス不禁合部からの反射信号に基づいてセンサケーブルの
長さを測定することを特徴とするセンサケーブルの長さ
測定方法０
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7581983A JPS59200902A (ja) | 1983-04-28 | 1983-04-28 | センサケ−ブルの長さ測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7581983A JPS59200902A (ja) | 1983-04-28 | 1983-04-28 | センサケ−ブルの長さ測定方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59200902A true JPS59200902A (ja) | 1984-11-14 |
Family
ID=13587168
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7581983A Pending JPS59200902A (ja) | 1983-04-28 | 1983-04-28 | センサケ−ブルの長さ測定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59200902A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100409020C (zh) * | 2002-07-23 | 2008-08-06 | 弗兰克公司 | 测试端接网络电缆的时域反射计 |
-
1983
- 1983-04-28 JP JP7581983A patent/JPS59200902A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100409020C (zh) * | 2002-07-23 | 2008-08-06 | 弗兰克公司 | 测试端接网络电缆的时域反射计 |
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