JPS59501027A - 光を放射している溶融材料の流速を測定する方法および装置 - Google Patents

光を放射している溶融材料の流速を測定する方法および装置

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JPS59501027A
JPS59501027A JP58502012A JP50201283A JPS59501027A JP S59501027 A JPS59501027 A JP S59501027A JP 58502012 A JP58502012 A JP 58502012A JP 50201283 A JP50201283 A JP 50201283A JP S59501027 A JPS59501027 A JP S59501027A
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ランスヘイム・アンデルス・ペ−
トムセン・アルネ
ホルムグレン・ペル
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グルフィ−ベル・ア−・ベ−
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 光を放射している溶融材料の流速を 測定する方法および装置 本発明は光を放射している溶融材料の流れまたはジェット流の流速を測定するた めの方法と装置に関するものである。本発明は、初めは自由に流れ落ちる溶融ガ ラスのジェット流の流速を測定するためになされたものであるが、セラミックま たは鉱物材料さらには金属のような光を放射する他の溶融材料に関しても用いる ことができる。本発明は、流速のみならず流れやジェット流の直径を測定して、 これらの測定されたデータに基づいて体積的な流量を計算することによって、光 を放射している溶融材料の流れやジェット流の体積的または質量的流速を測定す るように発展する。
理解されるように、溶融材料の流速を測定するとき、その材料に機械的な接触を 設けるべきではない。たとえばワイヤ、ストリップ、巻取紙のような細長い固体 のものの移動速度を、そのものに機械的な接触を設けることなしに、測定する方 法は既に知られている。これらの既知の方法において、その移動物体には規則的 な間隔のマークが与えられて、測定はその移動物体が測定される経路に沿った2 つの相互に隔て隔てられた位置の間をそれらのマークが移動するのに要した時間 として計られる。この場合、これらのマークはその物体の各部の上の色付けまた は局所的に加熱された部分であってもよく、そのような局所的に加熱された部分 は赤外線照射ソースからの短い照射パルスによってその物体を周期的に照射する ことによって得られる。しかし、この方法は当然ながらそれ自身が光(熱線)を 放射している溶融材料の流速の測定には用いることができない。
また、ガスのバブルを含む液体の流速を測定する方法が既に知られており、それ は2つの互いに隔てられた位置でその液体の流れを通して光線を当てて、これら の2つの位置における液体中のガス・バブルの通過を検知して、それらのガス・ バブルの移動時間を測定することによって、前記2つの位置の間における液体の 移動時間を測定することによって行なわれる。理解されるように、この方法も、 たとえば自由に流れ落ちる溶融ガラスのジェット流のような、それ自身が光を発 する溶融材料の流速の測定には用いることができない。
実wAは、たとえば自由に流れ落ちる溶融カラスのジェット流のような、光を放 射する溶融材料の流れまたはジェット流の流速を十分な精度で測定するための満 足し得る方法は知られていない。
本発明は、この目的のための新規で都合の良いかつ十分満足し得る方法に関する ものである。本発明の方法は、次のような発見に基づいている。すなわち、特に 溶融ガラスのような光を放射している材料の流れやジェット流について、その流 れの成る限定された部分から放射される光をたとえば適当な光検知装置によって 測定するとき、前記検知装置からの出力信号の大部分はノイズ特性を有するもの であるが、その信号は不規則に現われるパルス状の非常に大きな振幅をも含むよ うな特性の光の放射を示していることである。検知装置の出力信号中のこれらの 短くかつ大きな振幅の変化は、その材料によって放射される光の局所的かつ個別 的に不規則に生じる変化と対応するものであるはずであり、それらの変化はおそ らくその材料中の局所的かつ個別的に不規則に起こる不均一性によるものであろ う。溶融ガラスにおいては、これらの不均一性はおそらくその溶融ガラス中の空 気のバブルからなるものであろう。なぜならば放射光中の前記パルス状の強度変 化は高純度のガラス材料においても現われるからである。セラミックや鉱物材料 のような他の光を放射する溶融材料に関しても、おそらく同様なガスや空気のバ ブルが存在し、それらは照射光中に同様なパルス状の不規則に起こる強度変化を 生じるであろう。また溶融材料においては、はとんどの場合、たとえばスラグ粒 子の形態の局所的個別的な不均一性が存在し、それらはその材料によって放射さ れる光に前述と同様のパルス状の不規則に起こる強度変化を生じ得る。
本発明は次のような仮定に基づいている。すなわち、材料から放射された光にお けるこれらのパルス状の不規則に起こる強度変化は、その材料に流れの成る限定 された部分から放射される光をその流れの流路に沿った2つの互いに隔てられた 位置で測定して、上流の位置におけるそのようなパルス状の強度変化の発生と下 流における同一のパルス状の強度変化の発生との間の時間間隔を測定することに よって、その材料の流速を決定するために用いることができる。
しかしながら、強度におけるこれらの変化は全く不規則に起こるので、時間とと もに相互の間隔の変化を伴い、このような事実はこの測定原理を利用するときに 重大な問題を生じる。しかし、その材料の流速を正しく測定するために、流路に 沿った2つの隔てられた位置において全く同一の強度変化を検知できるような時 間間隔に設定することは可能であるに違いない。これは容易には達成されない。
なぜならば、それらの強度変化は全く不規則に起こり、また1つの強度変化はも う1つの強度変化から容易に識別することができないからである。
この問題に対する1つの可能な解決方法がスウェーデン特許出願第800884 −0号において提案されている。
この提案された解決法は、上流の検知装置の位置において起こるこれらの強度変 化をその後の強度変化が起こらない時間の経過後に関してのみそれらの時間間隔 を測定するという概念に基づいており、それらの2つの検知位置の間を材料の流 れが通過するのに要する時間は前述の時間間隔を越えないものに設定される。こ うして正しい時間間隔が得られて、それによってその材料の満足し得る正しい流 速が測定される。
本発明は、同じ問題を解決するもう1つの方法に関するものである。
光を放射する溶融材料の流れやジェット流の流速を測定するための本発明による 方法とそれに関する装置は、後述の請求の範8第1項ないし第4項、および第7 項ないし第9項においてそれぞれ明らかにされている特徴を有している。
本発明のもう1つの実施例は、光を放I)1′!l−る材料の流れやジェット流 が後述の請求の鞘囲第5項と第61Ji、さらに第10項ないし第12項にそれ ぞれ明らかにされている特徴を有する場合のその体積的な流速を測定するための 方法とそれに関連する装置に関するものである。
図面の簡単な説明 ここで本発明は、添付された図面を参照してさらに詳しく説明される。
第1図は、溶融ガラスのジェット流の成る限定された部分からの放射光を受光す る光検知装置からの出力信号の典型的な形状を例として概略的に示す図である。
第2図は、溶融ガラスのジェット流の流速を測定するために、不発明に従って構 成された装置の概略図である。
M3図は、本発明が根拠とするところの原理を示す図である。
第4図は、本発明のもう1つの実施例による装置の概略図であって、光を放射す る溶融材料の体積的な流速を測定するためにその材料の流れやジ1ツl〜流の直 径を測定(“るものである。
第5図は、第4図において示された装置の動作原理を示す図である。
第2図は、本発明による装置の一実施例を概略図示しており、それは自由に流れ 落ちる溶融ガラスのジェット流1の流速を測定するためのものである。その装置 は2つの光検知装置S1と82を■えており、それらはガラスのジェット流1に 沿って予め決められた相対距fltLだけ隔てられており、詳細は示されていな い適当な光学システムを介してそのガラスのジェット流の2つの限定された部分 からの光を受取るように配置されている。図において、ガラスのジェット流のこ れらの2つの限定された部分はFfi線の長方形2と3でそれぞれ概略図示され ている。したがって、これらの長方形はそれぞれ光検知装置S1と82のための ゛のぞき窓°′と考えることができる。各検知装置は、概略第1図の例によって 示された形態を有する電気的出力信号を与える。この信号の大部分はノイズ信号 の性質を有しているが、複数の不規則に起こるパルス状の大きな振幅の変1ヒP をも含んでいる。これらの振幅変化Pは、ガラスのジェット流1によって放射さ れる光中に不規則に生じる短時間の強度変化によって生じる。そして、これらの 強度変化はおそらくそのガラス林料中に不規則に生じる空気のバブル4によって 起こるものであろう。1つの空気のバブルが前記のぞき窓2または3を通過する とき、それは関連する検知装ff51またはS2のそれぞれからの出力信号中に パルス状の振幅変化Pを生じる。このS8変化の大きさは、待にガラスのジェッ ト流1の外表面からそのバルブまでの距離とそのバルブの寸法(i1!存する。
成る1つの空気のバブルが上流ののぞき窓2からド流ののぞき窓3まで移動する 時間は、ガラスのジエン1〜流1が距殖りを移動するのに要する時間に等しいこ とがわかるであろう。したがって、その時間は式 に従うガラスのジエツ下流の流速を決定するために用いることができ、ここでV は流速で−「はその空気のバブルの移動時間である。
2つの検知装置S1と82からの各出力信号は、増幅信号処理回路F iとF2 ハ、それぞれ与えられる。各回路F1とF2のそれぞれは、たとえば第1図の振 幅レベル△のよう2ン予め決められた振幅レベルを越える振幅を有するパルス状 の振幅変化Pをその関連づ゛る光検知装置の出力信号から識別して、そのような 振幅変化Pの各々に対応して信号パルスP−をその出力に生じる。
増幅器F1と[2からのこれらの信号パルスP″はそれぞれ時間測定回路Rのス ター1〜入力とストップ入カへ与えられ、その回路Rはクロックパルス発生器C から駆動されるディジタルカウンタを備えることができる。したがって、その時 間1flj定回路Rは上流の検知装置S1ののぞざ窓2を通過するガラスのジェ ット流1中の1つの空気のバブル4によってスタートされ、その後に1つの空気 のバブル4が下流の検知装置1s2ののぞき窓3を通過するや否や再びストップ される。時間測定回路Rがこのように@間間隔を測定したとき、たとえばマイク ロコンピュータを備えた計算ユニットDへ準備完了信号を送る。そのユニットD は、時間測定回路の出力から測定された値を受取ると同時に、その時I!I測定 回路をリセットする。時間測定回路Rは、上流の検知ias 1ののぞぎ窓2を 1つの空気バブル4が通るや否や引き続いて再スタートされる。
時間測定回路Rによって測定された時間間隔が実際に検知装置S1と82の間の 距離しをガラスのジェット流1が移動する時間に確実に対応させるためには、そ の時間測定回路Rはそのガラスのジェット流1内の確かに1つのかつ同一の空気 のバブル4の影響によってスタートされかつストップされることが明らかに必要 である。理解されるように、これは1つのバブルが上流の窓2を通過して時間測 定回路RをスタートさUるときにおいて、それらののぞき窓2と3の間にバブル 4が存在しない場合だけである。しかし、それらの空気のバブル4はガラスのジ ェット流1中で全く不規則に配置されているので、実際は窓2を通過する1つの バブル4によって時間測定回路Rがスタートされるとぎにそれら窓2と3の間に は複数のバブル4が存在するであろう。このような場合、時間測定回路Rは前記 窓2と3の間に既に存在するバブルの1つによって早めにストップされて、した がって、その時間測定回路Rによって測定される時間間隔は短すぎることになろ う。また、その時間測定回路Rによって測定された時間間隔が長ずきることもあ るであろう。たとえば、上流の窓2を通過するバブル4が時間測定回路Rをスタ ートさせて、たとえばガラスのジェット流1内の不規則な流れのためのような何 らかの理由によってそのバブルが下流の窓3を通過せず、したがってその下流の 検知装@S2へ何ら影響を及ぼさない場合である。こ−の場合、時間測定回路R は後から来る1つのバブル4によってストップされて、その測定された時間間隔 は長すぎるものとなろう。
しかし、これらの混乱にもがかわらず、本発明を実施するときに計算ユニットD を用いることによって、正しい”時間間隔すなわち1つの空気バブル4(または ガラスのジェット流1)がのぞき窓2と3の間の距離りを移動するのに要した時 間に関する正しい情報を得ることが可能である。
本発明によれば、これは計算ユニットDが時間測定回路Rから上記のように測定 された多数の時間間隔(たとえば100個の時間間隔)を受取ってストアするこ とによって可能となる。計算ユニンh Dは、これらの測定れた時間間隔をそれ らの値に関して分類またはクラス分けするようにデザインまたはプログラムされ ており、その計算ユニットによって受取られてストアされているこれらの測定さ れた時間間隔の最頻値を決定する。したがって、その計算ユニットDは第3図に 示されたようなヒストグラムを組み上げる。
そのヒストグラムにおいて、水平軸はX vsの幅を有する各クラスまたはグル ープ内にある測定された時間間隔の値を表わしており、垂直軸は各クラスまたは グループ内の測定された時間間隔の数Nを表わしている。このヒストグラムは、 その正しい時間間隔が含まれているクラスまたはグループについて、単一の著し いピークまたは最大値を示すことがわかる。すなわち、そのクラスまたはグルー プは第3図における中央値Y//Sを有するものである。バブル4はガラスのジ ェット流1中に全く不規則に現われるので、゛誤って″測定された時間間隔はそ の時間軸に沿って主に短い時間間隔の方に広がり、一方、正しく測定された時間 間隔はすべてその時間軸に沿った1つの同一の位置に存在するであろう。Ii間 測定回路Rから受取られるそれらの測定された時間間隔の分析は、測定された時 間間隔の予め決められた数(たとえば100)が受取られたときに、計算ユニッ トD内のマイクロコンビコータによって自動的に行なわれる。ヒストグラムにお いて、そのような著しいピークまたは最大値は、そのガラスのジェット流1中に 不悦則に生じるバブル4の量が次のような場合に得られることがわがった。それ は、2つの互いに連続するバブル(それらのいずれもが、のぞき窓2と3を通過 して増幅装置F1とF2から単一のパルスP−生じる)の間の距ばかそれらの窓 2と3の間の距離[よりもすべての場合について少なくとも8〜10%大きい場 合である。
計算ユニットDは、窓2と3の間の距難りをガラスのジェット流1が移動するめ る時間の値上して、第3図のような測定された時間間隔の最も大きなりラスの中 央i1i Yを用いることができ、そして#y述の式に従ってこの1直に基づい てそのジェット流の流速を計算することができる。しかし、高い精度は、計算ユ ニットDが次・のようにデザインされてプログラムされている場合に達成、され る。それは、最初の複数(たとえば100)の測定された時間間隔に基づいて上 述の方法で(aYを決定した後に、その値Yの両側の成る限定された範囲(すな わちY±Z%の範囲)内の値を有するような測定された時間間隔のみを時′間測 定回□路Rがら受入れることである。その後に、計算ユニットDはそのようにし て受入れられた測定R間間隔を予め決められた数(たとえば1001>集めて、 これらの受入れられた測定時間間隔の平均値を計算する。そして、この平均値は ガラスのジェット流1がのぞき窓2と3の間の距1i1tLを移動する時間の正 しい値と考えられる。好ましくは、この平均値は、時間測定回路Rから受取られ ″C受入れられた8新しい測定時間間隔について新しい平均値を計算することに よって更新され、そしてその平均値はたとえば最新の100個の受入れられた測 定時間間隔に基づいて常に計算される。
さらに、faYは連続的に変えられて、R新の計算ぎれた平均値に等しくされる 。そして、次に受入れられる時間測定回路Rからの測定時間間隔は、最新のH+ 碑された平均値の両側の±Z%の範囲内の値を有するものだけである。この方法 によれば、その測定プロセスはガラスのジェット流1の流速の変化に自動的に1 BFIiするであろう。その計算ユニットが予め決められた時間間隔の間に時間 測定回路Rから受入れるべき測定時間間隔を全く受取らなかった場合、その計算 ユニットDは、そのプロセスを初めから再スタートしてYの正しい値を見つける ために、上述の方法で第3図のような新しいヒストグラムを確立する。これは、 たとえばガラスのジェン]・流の流速が急激に変化する場合に必要であろう。
上述のように、゛受入れられた゛すなわち時間測定回路Rからの正しい測定時間 間隔の数は、測定された時間間隔の全数の少なくとも約8〜10%であれば十分 である。これは、そののぞき窓2と3の間の距離りおよびそれらののそぎ窓の寸 法さらに増幅器F1とF2におけるスレッショルド振幅レベル△の大きさ等をそ のガラスのジェット流中に存在づる空気のバブル4の数およびそのガラスのジェ ット流の速度との関連において適切に選択することによって達成され、それぞれ の増幅器F1とF2からの各出力信号中の一連の信号パルスロー間の時間間隔が すべての場合においてのぞき窓2と3の間をガラスのジェット流が移動する時間 より少なくとも約8〜10%だけ長くすることができる。のぞき窓2と3の間の 距離が小さくされると、連続する信号パルスロー間の時間間隔はそれらののぞき 窓の問をそのガラスのジェット流1が移動するのに要する時間に比べて増大する であろうことが認識されよう、同様に、の1ぞき窓2と3の寸法の減少はそれら の窓を通過するバブル4の数を減少させて検知装置S1と82に影響を与え、そ して連続する信号パルスロー間の相互の時間間隔はそのガラスのジェット流1中 のバブルの同一の全数に対して増大するであろう。同様に、増幅器F1とF2内 の大きなスレッショルド振幅レベル△は信号パルスP−の数を減少させて、結果 として、そのガラスのジェット流中のバブル4の同一の全数およびそのジェット 流の同一の流速に関して、連続する信号パルスP′間の相互の時間間隔が増大す るであろう。
前述されたように、本発明による装置は、さらに材料の流速のみならずその体積 的流速をも測定するように発展させることができるーそれは多くの分野の応用に おいて興味あるものであって、たとえばグラスファイバのFJ ’r%があり、 それにおいてはスピナーへ自由に流れ落ちる溶融ガラスのジエン1へ流の体積的 流速を測定できることが重要である。
この目的のためには、そのジェット流の速度に加えてその直径を測定することが 必要であるわ ガラスのジェット流の直径は、第4図において概略図示されたような装置によっ て都合良く測定することができる。
この装置は直線状に配列されたフォトダイオード5を備えており、それはその図 面に詳細が示されていない適当な光学システムを介してそのカラスのジェット流 1によって放射される線6に沿った光を受取るように配列ざねており、その綿6 はそのガラスのシェツト流の流れの方向に対しで直交している。カラスのジェッ ト流1の直径dに対応する数の配タリ5内のダイオードがそのジェット流1がら の光を受け、一方、その配列内の残りのダイオードはバックグラウンドの光を受 けるだけであろう。配列5内のそれらのダイオードは、スキャニング回路7によ って周期的にスキャンまたは感知される。そのス土ヤニンクサイクルからは各ス キャンことに−続きの信号パルスが得られ、その得られた信号パルスの数はその 配列中のダイオードの数に等しくて、それらの信号の各々はその直前のスキャン 以後それぞれのダイオードによって受取られ1;先の間に対応する振幅を有して いる。その結果、スキャニング回路7の出力信号は第5図のダイアグラムエに示 された形態を有している。
このダイアグラムは一連の2つのスキX・ンに関するスキャニング回路7の出力 信号を示しており、その配列5に関する全スキャニングR開はTaと名付けられ ており、一方、一連の2つのスキャンの間の休止期間はToと名付けられている 。したがって、そのスキャニングまたはサンプリングの頻度は1./ (T、’ l ;To )であり、制御回路8によって設定される。その制御回路はスキャ ニング周期を決定するためにたとえば電圧がJ御されるオシレータを滞えている 。
スキャニング回路7の出力信号はディジタル化回路9へ与えられ、そのディジタ ル化回路はその信号のいずれのパルスが予め決められたしl\ル(たとえば第5 図の振幅レベルAl>を越える大きさを有しているかを決定して、対応する長さ の矩形波、すなわち第5図のダイアグラム■にょって示された形を有づ−る矩形 波を生じる。したがって、この矩形波信号は、成る与えられたレベル△1を越え る光を受取った配列5中のダイオードの数に対応する長さを有している。この矩 形波信号は、たとえばクロックパルス発生器10によって駆動されるディジタル カウンタの形態の時間測定回路1′1/\与えられる。そのカウンタは回路9が らの矩形波によって動作が保持されて、前記矩形波信号の長さに対応してクロッ クパルスの数をs1数する。クロックパルス発生器11からのクロックパルスは 第5図のダイアグラム■に示8れている。時間測定回路1oのディジタルカウン タ内に得られた計数は結果的にカラスのジェット流1の直径dを測定したことに なり、その計数は時間測定回路10から計算回路へ与えられ、その計算回路はカ ラスのジェット流1の流速の測定された値をも受取って、これらの測定された値 に基づいてそのカラスのジェット流の体積的な流速を計算する。
ガラスのジェン]・流1がら直接光を受ける配列5内のダイオードと、理論的に はバックグラウンドの光のみを受けるその配列内のタイオードとの間に明瞭に決 定される境界線が存在しないという事実は1つの問題を生じる。これは第5図の ダイアグラムエに示された信号の形態から明らかである。そのダイアグラムTは それぞれのダイオードからの出力信号がガラスのジェット流1の゛′縁″で徐々 に増加していることを示している。したがって、スレッショルドtllA1を越 える出力信号を与えるダイオードの数は、ガラスのジェット流1の直径によって のみならずそのガラスのジエン1−流の光の強度(すなわちそのジェット流の温 度)によって変化するであろう。したがって、高い温度のガラスのジェット流は 、たとえそのジェット流の直径が実際に一定であっても、その直径として大きな 測定値を与えるであろう3本発明によれば、この工1j定エラーはスキャニング 回路7の出力信号をスイッチ12へ与えることによって補償される。そのスイッ チ12は、回路9からの矩形波信号によって、この矩形波信号の長さの時間だけ 閉じられるよう制御される。そうしてスレッショルドレベル△1を越える配列5 のダイオードからの出力信号のみがそのスイッチを通過する。これらの信号は平 均化回路13へ与えられて、その回路13はこれらの信号パルスの平均振幅値を 決めて制御回路14へ対応する信号を供給する。制御回路14において、回路1 3からのこの平均値信号」よ−参照値Arと比較されて、この比較に応じて制御 回路14は制御回路8内の電圧制御されるオシレータへ制御電圧を与える。この 制御電圧に応じて、回路8は配列5についてのスキャニングまたはサンプリング の周期を調節して、スレッショルド値A1を越えるフォトダイオードの信号の平 均振幅は参照振幅Arに等しくなるように一定に保たれる。これが可能であるこ とは理解されよう。それは、配列5のダイオードからの信号パルスの振幅はその スキャニングまたはサンプリングの周期であるla +TOが増大するにつれて 増大するからであり、それは各ダイオードが各スキャンの間に光を受ける時間を より長く持つからである。この方法において、ガラスのジェット流1の温度(す なわちその光の強度)におけるいかなる変化に対しても自動的に修正される直径 の測定が可能となる。
光を放射する溶融材料の流れやジェット流の流速と直径の両方を測定するための 本発明による装置において、フォトダイオードの配列5は好ましくは2つの光検 知装置S1と82の間に配置され、それによって速度と直径が材料の流れに沿っ たほぼ同一の位置で測定される。
国際調査報告

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1. 光を放射する溶融材料の流やジェット流の流速を測定するための方法であ って、次のステップを含むことを特徴とする方法。 (a ) 材料の流れの成る限定された部分から放射される光の強度を2つの隔 てられた検知位置において検知し、その位置はその流れの経路に沿って成る与え られた距離だけ離れて配置されており、前記強度に対応する電気信号を発生する ステップ。 (b) 前記2つの検知位置からの前記信号から、予め決められた振幅を越える すべてのパルス状の振幅変化を識別するステップ。前記振幅変化は前記材料中の 局所的な不均一性の存在によって前記材料の流れの光の強度において不規則に起 こる局所的個別的な変化から生じる。 (C) 上流の検知位置からの信号中のそのような1つの振幅変化の発生と、そ れに続く最も近い時間に下流の検知位置からの信号中に発生する振幅変化との間 の時間間隔を繊返し測定するステップ。 (d) そのように測定された時間間隔のうち、選択された数に基づいてどの値 がこれらの時間間隔について最も頻繁に現われるものであるかを決定するステッ プ。 <e > 前記最も頻繁に現われる値を前記材料の流が前記2つの検知位置の間 を移動するために要する時間と考えて、前記材料の流れの流速を計算するために 、前記2つの検知位置間の前記与えられた距離とともに前記最も頻繁に現われる 値を用いるステップ。 2、 ステップ(c)によって測定された複数の時間間隔のうち最も頻繁に現わ れる値をステップ(d )によって決定した後に、ステップ(C)によってその 連続的に測定された時間間隔から前記最も頻繁に現われる値の両側の成る与えら れた限定範囲内に存在する値を有するような時間間隔だけを選択して、そのよう な選択された複数の時間間隔の平均値を決定し、ステップ(e )に従って計算 するときに前記材料の流れが前記2つの検知位置間を移動するために要した測定 時間として前記平均値を用いることを特徴とする請求の範囲第1項記載の方法。 3、 前記成る与えられた数の選択された時間間隔に基づいて初回の前記平均値 を決定した後に、新しく選択された各時間間隔に関して前記成る与えられた数の 前記最新の選択された時間間隔の平均値を再び計算することによって前記平均値 を更新し、その後に前記最新の計算された平均値の両側の前記成る与えられた値 の範囲内の値を有する時間間隔のみが選択されることを特徴とする請求の範囲第 2項記載の方法。 4、 前記2つの検知位置からの前記信号のうち前記成る与えられた大きさを越 える相互に連続する振幅変化の間の相互の時間間隔が前記2つの検知位置間の材 料の流の移動時間よりあらゆる場合について少なくとも約8〜10%艮くなるよ うに、前記材料の流れの前記限定された部分の大きさや前記検知位置間の前記距 離および前記振幅変動の前記成る与えられた大きさを前記材料中に存在する前記 不均一性の発生や前記材料の流れの流速に応じて設定することを特徴とする請求 の範囲第1項ないし第3項のいずれかの項に記載された方法。 5、請求の範囲第1項ないし第4項のいずれかの項に記載された方法によって前 記材料の流れの流速を測定することに加えて、前記材料の流れの直径をも測定し て前記流速と直径に関する前記測定された値に基づいて体積的流速を計算するこ とを特徴とする光を放射している溶融材料の流れやジェット流の体積的流速を測 定するための方法。 6、 前記材料の流れの直径が次のステップによって測定されることを特徴とす る請求の範囲第5項記載の方法。 (a ) 前記材料の流れによって放射される光を検知するためのフォトダイオ ードの直線状配列であって、前記材料の流れの方向に垂直な線に沿って配置され たフォトダイオードを用いるステップ。 (b) 直前のスキャンの後に、それぞれの各フォトダイオードによって受取ら れた光の量に関して前記フォトダイオードの配列を周期的にスキャンするステッ プ。 (c)そのような各スキャンの後に、成る与えられた値を越える光の量を受取っ たフォトダイオードの数を決定し、前記ダイオード間の相互の間隔とともにこの ダイオードの数を前記材料の流れの直径の測定値として用いるステップ。 (d)さらにそのような各スキャンの後に、前記数のフォトタイオードによって 受取られた光の量の平均値を決定するステップ。 (e)前記平均値が成る与えられた参照値と一致するように、前記フォトダイオ ードの配列の前記スキャンの周期を制御するステップ。 7、光を放射する溶融材料の流れやジェット流の流速を測定するための装置であ って、次のものを備えたことを特徴とする装置。 (a) 前記材料の流れの流路に沿って成る与えられた距] (L )だけ隔て られた2つの異なった位置において、前記材料の流れ〈1)の成る限定された部 分(2,3>から放射される光を受取るためと、前記受取った光の強度に対応す る電気的出力信号を生じるための2つの光検知装置(Sl、S2>。 (b) 各光検知装置のための信号処理回路(Fl、F2)。前記信号処理回路 (Fl、F2)は、前記光検知装置の出力信号から成る与えられた最小の振幅( A>を越えるパルス状の振幅変化(P)のみを識別して、それらに対応する信号 パルス(P−)をその回路の出力に生じる。 (C) 上流の検知装置(Sl)から生じる1つのそのような信号パルス(Pi によってスタートされて、それに最も近い時間に下流の検知装置(S2)から生 じた信号パルス(Piによってストップされるように構成された時間測定回路( R)a前記時間測定回路(R)は前記信号パルス間の時間間隔を表わす測定結果 を生じ、次に上流の検知装置(Sl)から生じた信号パルス(PMによって再び スタートされる。 ((1) 前記時間測定回路(R)からの前記測定結果を受取って、複数のその ような測定結果に元づいてそれらの結果のうち最も頻繁に起こる値(Y)を決定 するように構成されl;計算ユニット(D)、、、前記泪算ユニツ17(D)は 前記材料の流れ(1)が前記2つの検知位置間を移動するのに要した時間の測定 値として前記値を前記材料の流れの流速を計算するために用いる。 8、 前記計算ユニツ1〜(D)は、前記時間測定回路(R)から受取られた複 数の測定時間間隔の前記最も頻繁に起こる値〈Y)を決定した後に、前記最も頻 繁に起こる値の両側の成る与えられた値の範囲(±Z%〉内の値を有する測定時 間間隔のみを受入れて、成る与えられた数のそのような受入れられた測定結果の 平均値を決定して、前記平均値を前記流速の前記計算において利用づることを特 徴とする請求の範囲第7項記載の装置。 9、 前記t1算ユニット(D>は、前記時間測定回路(R)から受入れられた 新しい各測定時間間隔について前記成る与えられた数の最新に受入れられた測定 結果に基づいて新しい平均値を計算することによって前記平均値を更新すること を繰返すように構成されており、かつ前記最新の計算された平均値の両側の前記 成る与えられた値の範囲内の値を有する測定時間間隔のみを受入れることを特徴 とする請求の範囲第8項記載の装置。 10、 請求の範囲第7項ないし第9項のいずれかの項に記載された装置であっ て、前記材料の流れく1)の直径(d )を測定するための手段(5〜14)を 備えたことを特徴とする前記材料の流れの体積的流速をも測定するための装置。 前記計算手段(d )は前記流速と前記材料の流れの直径とを表わす前記測定値 に基づいて前記材料の流れの体積的流速を割砕するように構成されている。 11、 前記材料の流れ(1)の直径(d )を測定するための前記方法が前記 材料の流れ(1)によって放射される光を受取るように前記流れの方向に垂直な 線く6)に沿って配置されたダイオードの直線状配列と、前回のスキャン以後の 前記配列中の各それぞれのダイオードによって受取られる光の量に関してこのダ イオードの配列く5)を周期的にスキャンするための手段(7)と、各スキャン の後に成る与えられたレベル(A1)を越える量の光を受取ったダイオードの数 を決定して前記ダイオードの数を表わす測定値を前記計算ユニット(D)へ与え るための手段(9,10,11>を備え、前記計算ユニットは前記材料の体積的 流速の計算において前記材料の流れ(1)の直径(d )の測定値として前記測 定値を利用し、さらに前記数のダイオードによって受取られた光mの平均値を決 定するための手段(13)と、参照値(Ar >と前記平均値を比較するための 手段(14)と、 前記比較に応答して前記平均値が前記参照値に一致するように、前記フォトダイ オードの配列(5)の前記スキャニングの周期を制御するための手段(8)を備 えたことを特徴とする請求の範囲第10項記載の装置。 12、 前記フォトダイオードの配列(5)は、前記光検知装置(Sl、82> が前記材料の流れから放射される光を受取る前記2つの位置(2,3)の間の前 記材料の流れ(1)によって放射される光を受取るように構成されていることを 特徴とする請求の範囲第11項記載の装置。
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