JPS6011109A - 電磁超音波測定装置 - Google Patents

電磁超音波測定装置

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JPS6011109A
JPS6011109A JP58118145A JP11814583A JPS6011109A JP S6011109 A JPS6011109 A JP S6011109A JP 58118145 A JP58118145 A JP 58118145A JP 11814583 A JP11814583 A JP 11814583A JP S6011109 A JPS6011109 A JP S6011109A
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JP
Japan
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measured
transducers
measuring device
measurement
thickness
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JP58118145A
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JPH02645B2 (ja
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Koji Kagaya
加賀谷 幸司
Mitsuo Yoneda
光生 米田
Kunio Takahashi
邦男 高橋
Masao Tsuda
津田 正夫
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Mitsubishi Electric Corp
Nippon Steel Corp
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Mitsubishi Electric Corp
Nippon Steel Corp
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Publication date
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Publication of JPS6011109A publication Critical patent/JPS6011109A/ja
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B17/00Measuring arrangements characterised by the use of infrasonic, sonic or ultrasonic vibrations
    • G01B17/02Measuring arrangements characterised by the use of infrasonic, sonic or ultrasonic vibrations for measuring thickness

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Length Measuring Devices Characterised By Use Of Acoustic Means (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (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。

Description

【発明の詳細な説明】 および耐用性の高い測定装置の提供をその目的とするも
のである。
周知のように連続鋳造装置で製造される鋳片や、内部に
未凝固層を有する熱鋼片等の未凝固層厚み。
凝固層厚み,厚み方向平均温度を測定する装置として、
電磁超音波式凝固厚み測定装置(該電磁超音波式凝固厚
み測定装置を、本発明では電磁超音波測定装置と云い、
以下特記なき以外は単に測定装置と云う)が用いられて
いる。該測定装置は′、第1図に示すように前記鋳片あ
るいは熱鋼片等の被測定体1を介して送信トランスジュ
ーサ2および受信トランスジューサ3を対向せしめて構
成され、被測定体1を透過する超音波透過信号と、予め
測定するかあるいは同時に測定された被測定体1の厚み
信号とより、未凝固層厚みtl,凝固層厚みt2および
厚み平均温度等を測定することが一般的である。
ところで前記被測定体1は極めて高温であるうえトこそ
の測定位置も、第1図に示すように被測定体1を保持し
搬送するカイドローラ4の相隣わる間隙部5に送受信ト
ランスジューサ2,3(以下送信および受信トランスジ
ューサを総称して云うときは単にトランスジューサと云
う〕を配設して行うことが普通である。このためトラン
スジューサ2,3は高温下に曝されるうえfこ、下方に
配設されるトランスジューサ(第1図の実施例では送信
トランスジューサ2)の頭部に、被測定体1より落下す
る酸化スケール等が何着し堆積する。この結果トランス
ジューサの寿命低下を招いたり、測定精度が低下する等
の問題があつ1こ。
而して従来においても例えばl・ランスジューサに冷却
水噴出穴を設け、該噴出穴より冷却水を常時噴出してト
ランスジユーザ自体の冷却や、前記酸化スケールの除去
を行う手段が提案されてい1こ。
ところが前記従来手段ζこおいて確実な冷却および酸化
スケール等の除去を行うには、冷却水の噴出量および圧
力を高める必要かあり、この1こめ噴出される冷却水t
こよって被測定体1の温度を低下させると云う大きな問
題があった。特に上方に配設されるトランスジユーザか
らは噴出圧が低くても、その自重で冷却水が被測定体上
lこ落下して被61]」定休の温度を低下させる一因と
なってい1こ。逆に前記被測定体1の温度低下を防止す
るfコめに噴出量および圧力を低くすると5 トランス
ジューサの冷却保護および酸化スケールの除去が確実に
行えない。
本発明は前記従来の問題点の効果的な解決を図るもので
、被測定体の温度を低下させるこ♂なくl゛ランスジユ
ーザ冷却及び酸化スケールの堆積。
何着防止を確実に行なうことにより、長期間安定して高
精度の前記測定を可能ならしめるものである。以下、実
施例【こ基づき本発明を詳述する。
第2図および第3図(ま、本発明に基づく測定装置の一
実施例を示す断面構造図である。本実施例においてl・
ランスジューサ2,3は、カイトローラ4の幅方向に前
後進自在に設けられfこ台車6に装着されたジヤツキ装
置10およびシリンダー装置7によって、間隙部51こ
列、降可能に保持されている。I・ランスシュ〜す2,
3には、それぞれ被測定体1の表面lこ接触し、回転す
るスペーサーローラ8および冷却水噴出穴(以下噴出穴
と云う)9が設けられている。
第4図は、被測定体lの下方に設けられるI・ランスジ
ューサ2の断面構造図を示すものて、送信あるいは受信
用のコイルを内蔵した枠体21の周囲にジャケット部2
2が形成され、該ジャケット部22に矢印aで示す如く
冷却水を循環供給することにより、トランスジューサ2
自体を水冷するよう構成されている。前記ジャケット部
22を循環する冷却水の一部は、被1111j定体lξ
オ0削する対接面23に設けられた前記噴出穴9より噴
出し、前記冷却効果を高めると共ζこ対接面23にイ」
着・堆積する酸化スケールを流下させる機能を発揮する
。尚、第4図において、11は前記ジャケット部22に
冷却水を供給する給水管512は排水管てあり図示はし
ていないけれどもそれぞれ台車61こ設置されたバルフ
スタンド31に連結されている。又J3はグーフル14
の保護管である。さて、スペーサーローラ8は1それが
被測定体1の表面に接触した状態で、被測定体1とトラ
ンスジユーザ2,3の対接面23との間が所定距離、離
隔するよう対接面23より突出して設けられている。
而して、ジヤツキ装置10およびシリンダー装置7を作
動して、トランスジユーザ2 、 3 ヲ、 前記スペ
ーサローラ8が被測定体1【こ接触する1て上昇あるい
は下降せしめることによって、トランスジューサ2,3
は後述する測定か可能な状態となる。このときスペーサ
ーローラ8あるいはシリング”−装置7の昇降量を予め
設定されたレベルを基準古して1lI11定することA
こよって被測定体1の厚みを測定することができる。例
えば第5図(連続鋳造装置の機端部に設置された測定装
置の一実施例を示すブロック図)に示ずようにシリンダ
ー装置7の昇降量を変位計15.16で検出し、その検
出信号を、予め所定の演算式を記憶せしめた厚み演算装
置J、71こ入力することにより、自動的に被測定体1
の厚みか測定できる。
本発明における直接接触式厚み測定装置とは、前述しP
ようにスペーザ=l:I−ラ8が被測定体1の表面に接
触することにより被測定体1の厚みを測定する装置を云
うものである。
さて、前記実施例の測定装置で測定を行うには、まず台
車6を所定位置1で移動させたのちジヤツキ装置10を
作動させ、第4図に実線で示すようにトランスジューサ
2,3を被測定体lより設定距離、離れた位置で待機さ
せる。次いで測定開始指令に基づいてシリンダー装置7
を作動させ、第4図に2点鎖線で示すようにスペーサー
ローラ8が被測定体表面に接触する壕でトランスジュー
サ2゜3を昇降せしめる。
このトランスジューサ2,3の昇降時に前記厚み演算装
置17によって被測定体1の厚みを測定する。次に、前
記第5図に示すようにパルス発生装置J8より高圧パル
スを発生して送信トランス7ューサ2より超音波を発し
、それを受信トランスジューサ3で受信するまでの超音
波透過時間を、透過時間測定装置19で検出する。該透
過時間測定装置19で検出された超音波透過信号と、前
記厚み演算装置17による厚み信号は演算処理装置3o
に入力する。演算処理装置3oには、あらかじめ知られ
てbる厚み、超音波透過時間と、未凝固層および凝固層
の厚み、厚み平均温度との関係式が入力されている。而
して演算処理装置3oに実測された前記超音波透過信号
お厚み信号が入力されると前記関係式に基づいて、被測
定体1の未凝固層厚み、凝固層厚みおよび厚み平均温度
が算出され、それらを測定できる。
第6図は前記第5図に示す連続鋳造装置の機端部に設置
された測定装置において、鋳片100の前記測定を実施
した際のトランスジューサ2,3の昇降を線図として示
したものである。図においてXは測定期間であり、yl
、y2はシリンダー装置7の作動によるトランスジュー
サ2,3の昇降期間である。2はジヤツキ装置10のみ
が作動している待機期間である。本実施例の鋳片100
の測定においては、測定期間Xは通常1〜2秒であり、
非常に短かい。又、鋳片100が通過した後や所定時間
以上測定を実施する必要のない時にはジヤツキ装置10
を復帰させ、台車6は通常鋳片幅方向の端部に退避して
いる。Wはこの退避期間を示すものである。
ところで本発明においては、トランスジューサ2.3の
被測定体1との対接面23ζこ後述する噴射媒体を吹き
付けるノズル32が設けられている。第4図は前記ノズ
ル32の一実施例を示すもので、本実施例ではジヤツキ
装置101こノズル32か固着されている。ノズル32
は例えばフレキシブルホース。
あるいはゴムホース等の可撓性管体33を介して前記バ
ルブスタンド31に連結されている。而して本実施例で
はジヤツキ装置1oの昇降に追従してノズル32も上昇
もしくは下降する。このため、トランス) ニー サ2
 、 3が待機期間lにある間にノズル32より噴射さ
れる噴射媒体は、トランス/ユーザ2.3の対接面23
に吹き付けられ、例えば下方に配設されたトランス/ユ
ーザ2の対接面23に付着。
堆積する酸化スケール−や、上方に配設されnトランス
ジューサ3の噴出穴9より落下する冷却水を吹き飛ばし
、酸化スケールの堆積防止や、冷却水が被測定体1に落
下することによる温度降丁防止等が可能となる。噴射媒
体古しては前述の機能、即ち酸化スケールを吹きとばし
てその堆積を防止したり、冷却水を霧状に吹き飛ばして
被測定体1に落下することを防止できるものであれば、
空気又は水、もしくは両者(気水〕のいずれを用いても
よい。本発明者等の経験ではそれ自体の質量の大きい水
が比重の大きい酸化スケール等を吹き飛ばすうえから効
果的で、その吹き付は圧力は3KKni程度以上であれ
ば充分であった。
さて、前記実施例ではシリンダー装置7が作動を開始し
た後の昇降期間y1から測定期間X、昇降期間y2マで
の期間ζこおいては、ノズル32よりの噴射媒体を対接
面23に吹き刊けることはできない。
しかしながらこの期間は、前記第6図に示すように待機
期間Zに比較して極めて短時間である。加えて測定期間
Xては被測定体1と対接面23aの距離は非常に小さい
ものである。このため、前述した噴射媒体の機能は発揮
しにくく、この期間に噴射媒体が対接面2:3に吹き付
けられなくても実質的に本発明の効果を損うことはない
。而してこの期間には、噴射媒体の吹き付けを停止させ
てもよいか、吹き付けを継続し1ことしても噴射媒体か
トランスジューサ2,3の側部あるいはシリンダー装置
7のピストンロンドア0iこ吹き伺けられる程度てあり
、かつこの期間は前述の如く極めて短かぐ、さらにトラ
ンスジューサ2,3の冷却が行える副次的効果等も生じ
る等何等支障はない。
一方、トランスジューサ2,3の退避期間Wでは、トラ
ンスジューサ2.3に加わる熱負荷は殆んど無視でき、
酸化スケールの堆積や、冷却水が被測定体1に落下する
恐れもないため、噴射媒体を吹き付ける必要はない。本
発明においてはトランスジューサ2,3か直ちに測定を
開始できる待機期間2にある時を定常時と云い、噴射媒
体の吹き付けの必要のない退避期間Wを非定常時と云い
、定常時には例えばバルブスタンド3]のバルブ310
を開とし、逆に非定常時に(まバルブ310を閉として
噴射媒体の吹き付け、もしくは停止が制御される。又、
昇降期間y1.y2および測定期間Xは、前述の如く1
必要に応じて定常時もしくは非定常の前記制御を選択し
、実施すればよい。さらにガイドローラ4の間隙部5が
人力)つたり、測定期間Xlこおいて被測定体1と対接
回器との離隔距離が大きいような場合には、例えば第7
図に示すようにノズル32をトランスジューサ2,3に
固着することによってトランスジューサ2,3の昇降に
追従してノズル32を昇降せしめることができ、これに
より昇降期間YIly2および測定期間Xにおいても噴
射媒体を対接回器に吹き付ける定常時の制御を行うこと
ができる。
以上詳述したように本発明の測定装置では、それが測定
中、あるいは測定のための待機中等の定常時にトランス
ジユーザ2,3の対接面23【こ噴射媒体が吹き付けら
れていることから、噴出穴9より冷却水が噴出してもそ
れが被測定体lに落下することが゛防止でき、被測定体
1め温度を低下させることがなくなった。又、トランス
ジューサ2゜3への酸化スケールの堆積も皆無となり、
この結果、測定精度を低下させたり5スペーサーローラ
8の回転不良を生ずる事態も完全に解決できた。
以上のように本発明の実用的効果は犬である。
【図面の簡単な説明】
第1図は周知の一般的な測定装置を示す断面構 ′造園
、第2図〜第7図は本発明に基づ〈実施例を示すもので
第2図および第3図は測定装置の全体構成を示す側面図
および正面図、第4図および第7図は被測定体の下方に
配設されたトランスジューサおよび測定装置のそれぞれ
異なった実施例を示す構造図、第5図は連続鋳造装置の
機端部に設置された測定装置のブロック図、第6図はト
ランスジューサの昇降状況の線図である。 1:・被測定体、100:・鋳片、2:送信トランスジ
ューサ、3:受信トランスジューサ、4ニガイドローラ
、5ニガイドローラの間隙部5 G=台車、7:シリ、
ンダー装置、8:スペー了サーローラ、9:冷却水噴出
穴、10:ジャソキ装置、11:給水管、12:排水管
、13:保護管、14:ケーブル、15.16=変位計
、17:厚み演算装置、18二ノ(ルス発生装置、19
:透過時間測定装置、21:枠体、22ニジヤケノド部
、23:対接面、30:演算処理装置、31:バルブス
タンド、32:ノズル、33:可撓性管体。 特許出願人 代理人 弁理士 矢 葺 知 之 (ほか1名)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 直接接触式の厚み測定装置を備えると共に被測定体の表
    面に接触回転するスペーサーローラドトランスジューサ
    冷却水噴出穴を備えた水冷式電磁超音波送受信トランス
    ジューサを被測定体を介して対向せしめ、定常時に前記
    送受信トランスジューサの被測定体との対接面に空気又
    は水、もしくはその両者を吹き付け、非定常時は吹き付
    けを停止するノズルを備えたことを特徴とする電磁超音
    波測定装置。
JP58118145A 1983-07-01 1983-07-01 電磁超音波測定装置 Granted JPS6011109A (ja)

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JP58118145A JPS6011109A (ja) 1983-07-01 1983-07-01 電磁超音波測定装置

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JP58118145A JPS6011109A (ja) 1983-07-01 1983-07-01 電磁超音波測定装置

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JPS6011109A true JPS6011109A (ja) 1985-01-21
JPH02645B2 JPH02645B2 (ja) 1990-01-09

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JP (1) JPS6011109A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62161048A (ja) * 1986-01-10 1987-07-17 Hitachi Ltd 電磁超音波計測装置
US5160398A (en) * 1989-11-17 1992-11-03 Sony Corporation Etching method and apparatus

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62161048A (ja) * 1986-01-10 1987-07-17 Hitachi Ltd 電磁超音波計測装置
US5160398A (en) * 1989-11-17 1992-11-03 Sony Corporation Etching method and apparatus
US5314575A (en) * 1989-11-17 1994-05-24 Sony Corporation Etching method and apparatus

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JPH02645B2 (ja) 1990-01-09

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