JPS5947622B2 - 溶鋼湯面レベルの検出方法 - Google Patents
溶鋼湯面レベルの検出方法Info
- Publication number
- JPS5947622B2 JPS5947622B2 JP9008477A JP9008477A JPS5947622B2 JP S5947622 B2 JPS5947622 B2 JP S5947622B2 JP 9008477 A JP9008477 A JP 9008477A JP 9008477 A JP9008477 A JP 9008477A JP S5947622 B2 JPS5947622 B2 JP S5947622B2
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- Japan
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- molten steel
- image signal
- level
- hot water
- signal
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- Measurement Of Levels Of Liquids Or Fluent Solid Materials (AREA)
- Continuous Casting (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、連続鋳造装置等におけるモールド(鋳型)
内の溶鋼湯面レベルを検出する方法に関する。
内の溶鋼湯面レベルを検出する方法に関する。
連続鋳造装置では、タンデイツシユからの溶鋼鋳込み量
と固化してビレツトとなる溶鋼の引抜量とのパランス状
態により、モールド内の溶鋼湯面レベルが上下に変動す
る現象がある。
と固化してビレツトとなる溶鋼の引抜量とのパランス状
態により、モールド内の溶鋼湯面レベルが上下に変動す
る現象がある。
このような溶鋼湯面レベルの変動は、製品の品質に影響
を与えるばかりでなく著しい場合には重大事故を招く恐
れもある。そこで、従来湯面レベルを検出する方法とし
て熱電対、放射性物質を利用したものが提案され、実用
化に至つている。
を与えるばかりでなく著しい場合には重大事故を招く恐
れもある。そこで、従来湯面レベルを検出する方法とし
て熱電対、放射性物質を利用したものが提案され、実用
化に至つている。
ところが、熱電対式のものはセンサ部分をモールドに取
付けて行なう直接的な検出であるため、溶鋼の熱による
影響を受け易く、熱劣化等が原因となつて耐用寿命の点
および測定精度の点で問題がある。一方、放射性物質を
用いたものは安全面での対策を充分に講じなければなら
ない。また、熱の影響を直接受けないように非接触で検
出を行なう光学式湯面レベル計も提案されている。
付けて行なう直接的な検出であるため、溶鋼の熱による
影響を受け易く、熱劣化等が原因となつて耐用寿命の点
および測定精度の点で問題がある。一方、放射性物質を
用いたものは安全面での対策を充分に講じなければなら
ない。また、熱の影響を直接受けないように非接触で検
出を行なう光学式湯面レベル計も提案されている。
しかし、この光学的な検出においては、凝固シェルとモ
ールド内壁面間の潤滑をよくするために用いられるレプ
シードオイルの油炎が障害となつて正確な検出を行ない
得ないなどの問題がある。すなわち、光学式湯面レベル
計は湯面とモールド内壁面との輝度差を検出要素とし、
湯面とモールド内壁面との境界線を検出することにより
湯面レベルを認識するものであるが、レプシードオイル
の油炎の発生状態はきわめて不安定で、かつ油炎の放射
光が障害となつて湯面とモールド内壁面との境界線の認
識が困難となる。この発明は前記従来の問題点を解消す
べく創案されたもので、油炎による障害を排除して精度
よく湯面レベルを光学的に検出しうる検出方法を提供す
ることを目的とする。
ールド内壁面間の潤滑をよくするために用いられるレプ
シードオイルの油炎が障害となつて正確な検出を行ない
得ないなどの問題がある。すなわち、光学式湯面レベル
計は湯面とモールド内壁面との輝度差を検出要素とし、
湯面とモールド内壁面との境界線を検出することにより
湯面レベルを認識するものであるが、レプシードオイル
の油炎の発生状態はきわめて不安定で、かつ油炎の放射
光が障害となつて湯面とモールド内壁面との境界線の認
識が困難となる。この発明は前記従来の問題点を解消す
べく創案されたもので、油炎による障害を排除して精度
よく湯面レベルを光学的に検出しうる検出方法を提供す
ることを目的とする。
以下この発明を図示する実施例によつて説明する。
第1図に連続鋳造装置における鋳込み部分の概要を示す
。1はタンデイツシユ、2はモールド、3は溶鋼で、冷
却固化した鋼片4が引抜ロール5により所定速度で引抜
かれ、ビレツト6が連続的に鋳造される。
。1はタンデイツシユ、2はモールド、3は溶鋼で、冷
却固化した鋼片4が引抜ロール5により所定速度で引抜
かれ、ビレツト6が連続的に鋳造される。
この発明に使用する湯面レベル検出装置は、フオトダイ
オード等の光電変換素子群からなるイメージセンサTを
備えたレベル検出器8と、その出力検出信号を処理する
信号処理器9とから構成される。
オード等の光電変換素子群からなるイメージセンサTを
備えたレベル検出器8と、その出力検出信号を処理する
信号処理器9とから構成される。
イメージセンサ1は、第2図に示すように溶鋼3の湯面
に対して所定の仰角α゜をもつ光軸直線10に交叉し、
かつ溶鋼3の湯面とモールド2の内壁面との境界線11
に交叉する直線12に対して平行な直線13上にフオト
ダイオードが多数(例えば512個)配列された状態で
設けられている。
に対して所定の仰角α゜をもつ光軸直線10に交叉し、
かつ溶鋼3の湯面とモールド2の内壁面との境界線11
に交叉する直線12に対して平行な直線13上にフオト
ダイオードが多数(例えば512個)配列された状態で
設けられている。
ただしβo<α゜<90゜とする。検出に際してイメー
ジセンサ7では、全フオトダイオードがモールド2側か
ら矢印Aまたはその逆に湯面側から矢印Bの方向に走査
され、イメージセンサTから第3図aに示すように1ス
キヤンあたり1/数百〔Sec〕周期のイメージ信号s
が出力される。
ジセンサ7では、全フオトダイオードがモールド2側か
ら矢印Aまたはその逆に湯面側から矢印Bの方向に走査
され、イメージセンサTから第3図aに示すように1ス
キヤンあたり1/数百〔Sec〕周期のイメージ信号s
が出力される。
このイメージ信号sにおいて、高レベル域Hは湯面位置
レベルに対応をし、低レベル域Lはモールド3の内壁面
に対応する。従つて、湯面とモールド3の内壁面との境
界線11即ち湯面レベルιは、高レベル域Hにおける第
1番目の走査線14の位置に対応するのである。a図に
おけるイメージ信号Sの第1走査線14を基準にすると
、b図のように湯面が上昇した場合のイメージ信号S1
では、高レベル域Hの走査線本数が増えて第1走査線1
4が左へ移動する。
レベルに対応をし、低レベル域Lはモールド3の内壁面
に対応する。従つて、湯面とモールド3の内壁面との境
界線11即ち湯面レベルιは、高レベル域Hにおける第
1番目の走査線14の位置に対応するのである。a図に
おけるイメージ信号Sの第1走査線14を基準にすると
、b図のように湯面が上昇した場合のイメージ信号S1
では、高レベル域Hの走査線本数が増えて第1走査線1
4が左へ移動する。
また、c図のように湯面が下降した場合のイメージ信号
S2では、逆に高レベル域Hが減少し第1走査線14は
右へ移動することとなる。さて、前にも述べたようにイ
メージ信号は、レプシードオイルによる油炎がもつ放射
光の影響を受ける。
S2では、逆に高レベル域Hが減少し第1走査線14は
右へ移動することとなる。さて、前にも述べたようにイ
メージ信号は、レプシードオイルによる油炎がもつ放射
光の影響を受ける。
この油炎の放射光がもつ特性として、油炎は不定期的に
放射光を放つが、放射エネルギーは持続性がなく、単発
的である。また、油炎の放射光によつてイメージ信号全
体のレベルが上下することはあつても、イメージセンサ
Tの走査方向が一定であれば、高レベル域Hと低レベル
域との位置関係が逆転することはない。さらに、イメー
ジ信号sの走査周期は1/数百〔Sec〕であつて、湯
面レベルの変化速度に対し高速度である。したがつて、
第4図に示すように時々刻々と出力されるイメージ信号
Sにおいて相互に近接したイメージ信号sの画像は互に
類似し、大きな変化を示さない。以上の特性および現象
を考慮して、イメージ信号の処理を行なう。
放射光を放つが、放射エネルギーは持続性がなく、単発
的である。また、油炎の放射光によつてイメージ信号全
体のレベルが上下することはあつても、イメージセンサ
Tの走査方向が一定であれば、高レベル域Hと低レベル
域との位置関係が逆転することはない。さらに、イメー
ジ信号sの走査周期は1/数百〔Sec〕であつて、湯
面レベルの変化速度に対し高速度である。したがつて、
第4図に示すように時々刻々と出力されるイメージ信号
Sにおいて相互に近接したイメージ信号sの画像は互に
類似し、大きな変化を示さない。以上の特性および現象
を考慮して、イメージ信号の処理を行なう。
検出対象は湯面レベルに対応する境界線11であつて、
イメージ信号sでは高レベル域Hの第1走査線14に相
当する。
イメージ信号sでは高レベル域Hの第1走査線14に相
当する。
この第1走査線14の位置は、前述のように近接したイ
メージ信号相互間では大きく移動しないので、現在走査
中のイメージ信号SnとこのSnより1スキヤン前のイ
メージ信号S(n−1)を比較する場合、必要となるの
は、第1走査線14近傍のみであつてその他は不要とす
ることができる。そこで、第5図に示すように第1走査
線を明瞭にとらえるために第1走査線14の近傍のみイ
メージ信号を通過させ、その他の油炎によるノイズを含
んだ部分を排除する。このような信号処理を行なう信号
処理器9を第6図に示す。15はゲート、16はゲート
15の開範囲を設定する設定回路、ITはゲート15を
通過したイメージ信号における湯面レベル(第1走査線
14)の位置を検出する湯面レベル検出回路、18は油
炎による高レベルノイズを除去するノイズフイルタ、1
9は湯面レベル位置を計数するレベルカウンタ、20は
1スキヤン前のイメージ信号をストアするホールド回路
、21はイメージセンサ走査回路、22は表示器である
。
メージ信号相互間では大きく移動しないので、現在走査
中のイメージ信号SnとこのSnより1スキヤン前のイ
メージ信号S(n−1)を比較する場合、必要となるの
は、第1走査線14近傍のみであつてその他は不要とす
ることができる。そこで、第5図に示すように第1走査
線を明瞭にとらえるために第1走査線14の近傍のみイ
メージ信号を通過させ、その他の油炎によるノイズを含
んだ部分を排除する。このような信号処理を行なう信号
処理器9を第6図に示す。15はゲート、16はゲート
15の開範囲を設定する設定回路、ITはゲート15を
通過したイメージ信号における湯面レベル(第1走査線
14)の位置を検出する湯面レベル検出回路、18は油
炎による高レベルノイズを除去するノイズフイルタ、1
9は湯面レベル位置を計数するレベルカウンタ、20は
1スキヤン前のイメージ信号をストアするホールド回路
、21はイメージセンサ走査回路、22は表示器である
。
次に信号処理器9の動作を第T図のタイミングチヤート
に基いて説明する。
に基いて説明する。
イメージセンサTは、a図に示す走査スタートパルスA
によつて動作され、b図に示すイメージ信号Snを出力
する。走査スタートパルスAは一定の走査周期T(1/
数百〔Sec〕で与えられ、したがつてイメージ信号S
nの周期もスタートパルスAの周期Tに等しく出力され
る。次いで、イメージ信号Snはゲート15に入力され
るのであるが、ゲート15には現在のイメージ信号Sn
より1スキヤン前のイメージ信号S(n−1)に基いて
所定のゲート開範囲G(n−1)が設定されており、こ
のゲート開範囲G(n−1)の間だけイメージ信号Sn
が通過するようになつている。
によつて動作され、b図に示すイメージ信号Snを出力
する。走査スタートパルスAは一定の走査周期T(1/
数百〔Sec〕で与えられ、したがつてイメージ信号S
nの周期もスタートパルスAの周期Tに等しく出力され
る。次いで、イメージ信号Snはゲート15に入力され
るのであるが、ゲート15には現在のイメージ信号Sn
より1スキヤン前のイメージ信号S(n−1)に基いて
所定のゲート開範囲G(n−1)が設定されており、こ
のゲート開範囲G(n−1)の間だけイメージ信号Sn
が通過するようになつている。
すなわち、1スキヤン前のイメージ信号
S(n−1)の情報がボルト回路20にストアされ、こ
のストア内容S(n−1)はイメージセンサ走査回路2
1に同期して開範囲設定回路16に送られる。
のストア内容S(n−1)はイメージセンサ走査回路2
1に同期して開範囲設定回路16に送られる。
そして、開範囲設定回路16では、検出器17において
検出されたe1図に示す湯面レベル信号′NKf図に示
す一定幅の付加パルスPが付加され、これがg図に示す
ようにゲート開信号Gn(′n+P)となつてゲート1
5に与えられ、ゲート15ぱ開信号G(n−1)におい
てのみ開となる。したがつて、このゲート開信号G(n
−1)は1走査周期分位相が遅れてゲート15に入力さ
れることとなる(c図)。さて、現在のイメージ信号S
nがゲート15に入力され、設定開範囲G(n−1)に
よつて通過した信号SOnはd図に示すように、低レベ
ル域Lの一部が排除されて出力される。
検出されたe1図に示す湯面レベル信号′NKf図に示
す一定幅の付加パルスPが付加され、これがg図に示す
ようにゲート開信号Gn(′n+P)となつてゲート1
5に与えられ、ゲート15ぱ開信号G(n−1)におい
てのみ開となる。したがつて、このゲート開信号G(n
−1)は1走査周期分位相が遅れてゲート15に入力さ
れることとなる(c図)。さて、現在のイメージ信号S
nがゲート15に入力され、設定開範囲G(n−1)に
よつて通過した信号SOnはd図に示すように、低レベ
ル域Lの一部が排除されて出力される。
この排除に伴なつてイメージ信号Snに含まれていたノ
イズNも同時に排除されることとなり、第1走査線14
の誤検出を防止することができるのである。以下検出回
路19を出た信号SOnはノイズフイルタ18を介して
高レベルノイズが除去され、次いでレベルカウンタ19
において第1走査線14の位置がカウントされ、これに
よつてイメージセンサ7の1スキヤン当りの湯面レベル
1nの測定が完了する。以下同様にしてSnは次のイメ
ージ信号 S(n+1)の基準となり、さらにS(n+1)はS(
n+2)の基準というように、常に1スキヤン前のイメ
ージ信号が基準となつて開範囲が設定され、すなわち湯
面レベル1nの測定は追従制御されることとなる。
イズNも同時に排除されることとなり、第1走査線14
の誤検出を防止することができるのである。以下検出回
路19を出た信号SOnはノイズフイルタ18を介して
高レベルノイズが除去され、次いでレベルカウンタ19
において第1走査線14の位置がカウントされ、これに
よつてイメージセンサ7の1スキヤン当りの湯面レベル
1nの測定が完了する。以下同様にしてSnは次のイメ
ージ信号 S(n+1)の基準となり、さらにS(n+1)はS(
n+2)の基準というように、常に1スキヤン前のイメ
ージ信号が基準となつて開範囲が設定され、すなわち湯
面レベル1nの測定は追従制御されることとなる。
さらに他の信号処理方法として、隣接するイメージ信号
Sn.S(n−1)相互間において第1走査線14の位
置変化がほとんどないとした場合(走査周期を極めて小
さくした場合)には、以下のような方法で処理すること
が可能である。
Sn.S(n−1)相互間において第1走査線14の位
置変化がほとんどないとした場合(走査周期を極めて小
さくした場合)には、以下のような方法で処理すること
が可能である。
すなわち、ホールド回路20のストア内容(S(n−1
))に基いて範囲設定器16により第8図に示すような
ゲート制御を行なう。
))に基いて範囲設定器16により第8図に示すような
ゲート制御を行なう。
a・図のゲート制御信号Gcにおいて、先行する開信号
G。
G。
lの立下り部と次の開信号GO2の立上り部間の長さU
を走査周期Tに等しいか、あるいはイメージセンサ7を
1スキヤンした場合に湯面レベルが最大に変化する程ま
で短くとる。そして、各開信号GOにおいてはイメージ
信号Snの第1走査線14が検出されると同時にゲート
を閉じるようにする。このような信号処理によつて出力
される信号SOはC図のようになり、第1走査線14お
よびその近傍の低レベル域Lの一部のみが出力されるこ
ととなり、イメージ信号Snに含まれる油炎によるノイ
ズ成分のNの大半を排除することができる。
を走査周期Tに等しいか、あるいはイメージセンサ7を
1スキヤンした場合に湯面レベルが最大に変化する程ま
で短くとる。そして、各開信号GOにおいてはイメージ
信号Snの第1走査線14が検出されると同時にゲート
を閉じるようにする。このような信号処理によつて出力
される信号SOはC図のようになり、第1走査線14お
よびその近傍の低レベル域Lの一部のみが出力されるこ
ととなり、イメージ信号Snに含まれる油炎によるノイ
ズ成分のNの大半を排除することができる。
なお、出力信号SO内に、油炎の放射光レベルがきわめ
て瞬時にイメージ信号Sの高域レベルHを超えるものが
存在したとしても、走査周期Tが1/数百〔Sec〕オ
ーダの短時間において各イメージ信号が処理されるので
あるから、実操業上精度が低下するようなことはなく、
無視できる程度の誤差である。
て瞬時にイメージ信号Sの高域レベルHを超えるものが
存在したとしても、走査周期Tが1/数百〔Sec〕オ
ーダの短時間において各イメージ信号が処理されるので
あるから、実操業上精度が低下するようなことはなく、
無視できる程度の誤差である。
以上の通り、この発明によれば、1スキヤン前のイメー
ジ信号S(n−1)で検出された湯面レベル検出点に基
いて、この検出点より所定時間前の走査位置から現在の
イメージ信号Snの湯面検出を行なうことにより、油炎
の放射光によるノイズを排除することができ、したがつ
て高精度で溶鋼湯面レベルを検出することができる。
ジ信号S(n−1)で検出された湯面レベル検出点に基
いて、この検出点より所定時間前の走査位置から現在の
イメージ信号Snの湯面検出を行なうことにより、油炎
の放射光によるノイズを排除することができ、したがつ
て高精度で溶鋼湯面レベルを検出することができる。
第1図は連続鋳造装置における鋳込み部および検出装置
の概要構成を示す説明図、第2図はイメージセンサの設
置状態を示す説明図、第3図a、B.cは溶鋼湯面レベ
ルの変動に対するイメージ信号の変動状態を示す説明図
、第4図は近接するイメージ信号の相互間の変化態様を
示す説明図、第5図は信号処理方法の説明図、第6図は
信号処理器の構成を示すプロツク図、第7図1a.b.
C、D..e,.f.gは信号処理過程のタイミングチ
ヤート、第8図A.b.cは他の信号処理方法の説明図
である。 1・・・タンデイツシユ 2・・・モード、3・・・溶
鋼、4・・・鋼片、5・・・引抜ロール、6・・・ビレ
ツト、7・・・イメージセンサ、8・・・レベル検出器
、9・・・信号処理器、10・・・光軸直線、11・・
・境界線、12・・・直線、13・・・直線、14・・
・第1走査線、15・・・ゲート、16・・・ゲート開
範囲設定回路、17・・・湯面レベル検出回路、18・
・・ノイズフイルタ、19・・・レベルカウンタ、20
・・・ホールド回路、21・・・イメージセンサ走査回
路、22・・・表示器。
の概要構成を示す説明図、第2図はイメージセンサの設
置状態を示す説明図、第3図a、B.cは溶鋼湯面レベ
ルの変動に対するイメージ信号の変動状態を示す説明図
、第4図は近接するイメージ信号の相互間の変化態様を
示す説明図、第5図は信号処理方法の説明図、第6図は
信号処理器の構成を示すプロツク図、第7図1a.b.
C、D..e,.f.gは信号処理過程のタイミングチ
ヤート、第8図A.b.cは他の信号処理方法の説明図
である。 1・・・タンデイツシユ 2・・・モード、3・・・溶
鋼、4・・・鋼片、5・・・引抜ロール、6・・・ビレ
ツト、7・・・イメージセンサ、8・・・レベル検出器
、9・・・信号処理器、10・・・光軸直線、11・・
・境界線、12・・・直線、13・・・直線、14・・
・第1走査線、15・・・ゲート、16・・・ゲート開
範囲設定回路、17・・・湯面レベル検出回路、18・
・・ノイズフイルタ、19・・・レベルカウンタ、20
・・・ホールド回路、21・・・イメージセンサ走査回
路、22・・・表示器。
Claims (1)
- 1 溶鋼湯面に対して仰角をもつ直線に交叉し、かつ溶
鋼湯面とモールド内壁面との境界線に交叉する直線に対
して平行な直線上に配列された光電変換素子群を有する
レベル検出器を設け、溶鋼湯面とモールド内壁面との輝
度差を検出することにより溶鋼湯面レベルを検出する方
法であつて、前記光電変換素子群を一側から走査して得
られるイメージ信号のうち、現在のイメージ信号Snよ
り1スキャン前のイメージ信号S(n−1)で検出され
た湯面レベル検出点に基いて、この検出点より所定時間
前の走査位置から現在のイメージ信号Snの湯面レベル
検出を行なうことを特徴とする溶鋼湯面レベルの検出方
法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9008477A JPS5947622B2 (ja) | 1977-07-27 | 1977-07-27 | 溶鋼湯面レベルの検出方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9008477A JPS5947622B2 (ja) | 1977-07-27 | 1977-07-27 | 溶鋼湯面レベルの検出方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5424225A JPS5424225A (en) | 1979-02-23 |
JPS5947622B2 true JPS5947622B2 (ja) | 1984-11-20 |
Family
ID=13988646
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP9008477A Expired JPS5947622B2 (ja) | 1977-07-27 | 1977-07-27 | 溶鋼湯面レベルの検出方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5947622B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105181082A (zh) * | 2015-04-30 | 2015-12-23 | 湖南大学 | 一种基于可见激光和图像处理的液位检测方法和装置 |
-
1977
- 1977-07-27 JP JP9008477A patent/JPS5947622B2/ja not_active Expired
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105181082A (zh) * | 2015-04-30 | 2015-12-23 | 湖南大学 | 一种基于可见激光和图像处理的液位检测方法和装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS5424225A (en) | 1979-02-23 |
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