JPS61186016A - 近接スイツチ - Google Patents
近接スイツチInfo
- Publication number
- JPS61186016A JPS61186016A JP2515885A JP2515885A JPS61186016A JP S61186016 A JPS61186016 A JP S61186016A JP 2515885 A JP2515885 A JP 2515885A JP 2515885 A JP2515885 A JP 2515885A JP S61186016 A JPS61186016 A JP S61186016A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- temperature
- proximity switch
- thin film
- magnetic material
- magnetism
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Switches That Are Operated By Magnetic Or Electric Fields (AREA)
- Electronic Switches (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】
〔発明の技術分野〕
この発明は、熱鋼管などの発熱体が通過したこと全検出
するための近接スイッチに関するものである。
するための近接スイッチに関するものである。
製鉄所においては、鋼製品の物流の情報金得るために、
製造ラインの各所に、鋼製品が通過したことを検出する
ための近接スイッチが設置されている。このような近接
スイッチとして、従来は、磁気センサーや赤外線センサ
ー等が広く使用されているが、これらの近接スイッチは
次のような難点があった。
製造ラインの各所に、鋼製品が通過したことを検出する
ための近接スイッチが設置されている。このような近接
スイッチとして、従来は、磁気センサーや赤外線センサ
ー等が広く使用されているが、これらの近接スイッチは
次のような難点があった。
すなわち、磁気センサーは、鋼製品の強磁性全利用して
、鋼製品の通過全検出しているので、キユリー温度以上
の鋼製品に対しては感度が低下してしまうことから、通
過を検出する鋼製品に制限がある。これに対し、赤外線
センサーには、キユリー温度以上の鋼製品の通過全検出
できないという制限はないが、価格が高いことや、大型
なためラインに近接させて設置することができず、その
ために、周囲の乱反射による影響を受は易いといつた難
点がある。
、鋼製品の通過全検出しているので、キユリー温度以上
の鋼製品に対しては感度が低下してしまうことから、通
過を検出する鋼製品に制限がある。これに対し、赤外線
センサーには、キユリー温度以上の鋼製品の通過全検出
できないという制限はないが、価格が高いことや、大型
なためラインに近接させて設置することができず、その
ために、周囲の乱反射による影響を受は易いといつた難
点がある。
この発明は、上述の現状に鑑み、キユリー温度以上の鋼
製品に対しても、その通過を検出することができる、構
造が簡単で安価な、近接スイッチを提供すること全目的
とする。
製品に対しても、その通過を検出することができる、構
造が簡単で安価な、近接スイッチを提供すること全目的
とする。
この発明の近接スイッチは、近接した発熱体からの放射
熱による温度上昇によってその磁性が失なわれるように
、キユリー温度が設定された薄膜感温磁性体と、前記磁
性体に設けられた、前記磁性体の磁性の消失を検出する
ためのコイルと、前記コイルに負荷抵抗を介して電圧を
印加するための交流電源と、前記負荷抵抗の両端に発生
した電位差の変化を検出するための検出回路と、からな
ることに特徴を有する。
熱による温度上昇によってその磁性が失なわれるように
、キユリー温度が設定された薄膜感温磁性体と、前記磁
性体に設けられた、前記磁性体の磁性の消失を検出する
ためのコイルと、前記コイルに負荷抵抗を介して電圧を
印加するための交流電源と、前記負荷抵抗の両端に発生
した電位差の変化を検出するための検出回路と、からな
ることに特徴を有する。
以下、この発明を図面に基づき詳述する。
先ず、この発明の近接スイッチにおける、発熱体の通過
検出の原理について説明する。
検出の原理について説明する。
第１図において、薄膜感温磁性体１が、温度Ｔ。
の発熱体２の近接に伴ない、放射熱によって加熱され、
温度がＴｌからＴｌに上昇したとする。このとき温度の
上昇量△Ｔ”Ｔｌ Ｔｌは、Ｔｏ ＞ ＴＩのとき、
次のように表わされる。
温度がＴｌからＴｌに上昇したとする。このとき温度の
上昇量△Ｔ”Ｔｌ Ｔｌは、Ｔｏ ＞ ＴＩのとき、
次のように表わされる。
ΔＴ ＝ Ｆ−に−Ｃ−Ｔｏ −−−−−（１１
但し、 Ｆ：形態係数、 Ｋ：形状によって定まる定数、 Ｃ：物質定数によって定まる定数、 ここで、薄膜感温磁性体１が、第２図に示すような、ｉ
度対透磁率特性を有しているとき、磁性体１の温度Ｔ２
が磁性体１のキユリー温度Ｔθよりも高ければ、磁性体
１の比透磁率が１になって、磁性が失なわれる。
但し、 Ｆ：形態係数、 Ｋ：形状によって定まる定数、 Ｃ：物質定数によって定まる定数、 ここで、薄膜感温磁性体１が、第２図に示すような、ｉ
度対透磁率特性を有しているとき、磁性体１の温度Ｔ２
が磁性体１のキユリー温度Ｔθよりも高ければ、磁性体
１の比透磁率が１になって、磁性が失なわれる。
従って、磁性体１のキユリー温度Ｔθを、発熱体２から
の放射熱の影響が及ばないときの、磁性体１の温度Ｔｌ
よりも高く、発熱体２が近接して、発熱体２からの放射
熱によって温度上昇したときの、磁性体１の温度Ｔ２よ
りも低く設定しておけば、発熱体２の近接全、磁性体１
の磁性の消失として捕えることができる。
の放射熱の影響が及ばないときの、磁性体１の温度Ｔｌ
よりも高く、発熱体２が近接して、発熱体２からの放射
熱によって温度上昇したときの、磁性体１の温度Ｔ２よ
りも低く設定しておけば、発熱体２の近接全、磁性体１
の磁性の消失として捕えることができる。
感温磁性体材料としては、各種のものがあるが、例えば
Ｆ６ Ｎｉ Ｃｒ Ｓｉ材料では、その組成比を
変えることによって、キユリー温度Ｔｏ全任意に変える
ことができる。従って、薄膜感温磁性体１として、この
ようなＦｅ Ｎｉ Ｃｒ Ｓｉ材料のものを用い
、その組成比を適宜に決めておけば、前記温度Ｔ２に応
じた適当なキユリー温度ＴＯを有する、磁性体１が得ら
れる。
Ｆ６ Ｎｉ Ｃｒ Ｓｉ材料では、その組成比を
変えることによって、キユリー温度Ｔｏ全任意に変える
ことができる。従って、薄膜感温磁性体１として、この
ようなＦｅ Ｎｉ Ｃｒ Ｓｉ材料のものを用い
、その組成比を適宜に決めておけば、前記温度Ｔ２に応
じた適当なキユリー温度ＴＯを有する、磁性体１が得ら
れる。
次に、この発明の実施例について説明する。
第３図は、この発明の近接スイッチの一実施態様金示す
ブロック図、第４図は、第３図の近接スイッチの設置例
全示す概念図である。
ブロック図、第４図は、第３図の近接スイッチの設置例
全示す概念図である。
第３図に示されるように、この発明の近接スイッチ３は
、薄膜感温磁性体４と、コイル５と、オシレータ６と、
負荷抵抗７と、検出回路８とからなっている。近接スイ
ッチ３は、例えば第４図に示されるように、発熱体９の
搬送路１０の下側に設置されて、使用される。
、薄膜感温磁性体４と、コイル５と、オシレータ６と、
負荷抵抗７と、検出回路８とからなっている。近接スイ
ッチ３は、例えば第４図に示されるように、発熱体９の
搬送路１０の下側に設置されて、使用される。
薄膜感温磁性体４は、近接した発熱体９からの放射熱に
よる温度上昇によって、その磁性が失なわれるように、
キユリー温度Ｔθが設定されている。
よる温度上昇によって、その磁性が失なわれるように、
キユリー温度Ｔθが設定されている。
コイル５は、磁性体４の磁性の消失を検出するためのも
ので、磁性体４の表面に貼付けまたは蒸着等によって、
設けられている。オシレータ６は、コイル５に交流電圧
Ｅｅ印加するためのものである。交流電圧Ｅは、負荷抵
°抗７を介してコイル５に印加され、磁性体４の磁性の
消失が、負荷抵抗７の両端に発生する電位差界の変化と
して、取り出されるようになっている。検出回路８は、
電位差ｖ１を入力電圧とし、電位差ｖ１の大小に応じて
、０Ｎ−ＯＦＦの状態変化音して、 ＯＮまたはＯＦＦ
の状態に応じた信号全出力する。検出回路８としては、
例えばシュミット・トリガー回路を用いる。
ので、磁性体４の表面に貼付けまたは蒸着等によって、
設けられている。オシレータ６は、コイル５に交流電圧
Ｅｅ印加するためのものである。交流電圧Ｅは、負荷抵
°抗７を介してコイル５に印加され、磁性体４の磁性の
消失が、負荷抵抗７の両端に発生する電位差界の変化と
して、取り出されるようになっている。検出回路８は、
電位差ｖ１を入力電圧とし、電位差ｖ１の大小に応じて
、０Ｎ−ＯＦＦの状態変化音して、 ＯＮまたはＯＦＦ
の状態に応じた信号全出力する。検出回路８としては、
例えばシュミット・トリガー回路を用いる。
今、第４図において、発熱体９が近接スイッチ３に未だ
近接していないとする。すると、近接スイッチ３の薄膜
感温磁性体４は、キユリー温度Ｔθより低い温度Ｔｌに
あるから、磁性体４は強磁性になっている。従って、こ
のとき負荷抵抗７に流れる電流ｋＩｌとし、負荷抵抗７
の両端に発生する電位差をｖ１□とすると１次のように
表わされる。
近接していないとする。すると、近接スイッチ３の薄膜
感温磁性体４は、キユリー温度Ｔθより低い温度Ｔｌに
あるから、磁性体４は強磁性になっている。従って、こ
のとき負荷抵抗７に流れる電流ｋＩｌとし、負荷抵抗７
の両端に発生する電位差をｖ１□とすると１次のように
表わされる。
１１＝Ｅ／（Ｒ１，＋Ｒｃ十ｊωＬ）・・・・・・・・
・（２）光□＝乳・ＩＩ ・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・（３）但し、 Ｅニオシレータロによる印加電圧、 ＲＬ：負荷抵抗７の抵抗、 Ｒｏ、コイル５の抵抗分、 Ｌ：コイル５のインダクタンス。
・（２）光□＝乳・ＩＩ ・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・（３）但し、 Ｅニオシレータロによる印加電圧、 ＲＬ：負荷抵抗７の抵抗、 Ｒｏ、コイル５の抵抗分、 Ｌ：コイル５のインダクタンス。
ω：印加電圧の角周波数、
ここで、検出回路８のシュミット・トリガー回路の動作
電圧ＶＵを、電位差光□よりも高く設定しておけば、シ
ュミット・トリガー回路は、ＯＦＦ状態全維持し、それ
に応じた信号全出力する。
電圧ＶＵを、電位差光□よりも高く設定しておけば、シ
ュミット・トリガー回路は、ＯＦＦ状態全維持し、それ
に応じた信号全出力する。
次に、第４図に示すように、発熱体９が近接スイッチ３
に近接すると、発熱体９からの放射熱によって、近接ス
イッチ３の薄膜感温磁性体４は、前記（１）式に示され
るように、温度が△Ｔだけ上昇して、温度Ｔ１からキユ
リー温度Ｔθよりも高い温度Ｔ２になる。すると、磁性
体４は磁性を消失して、強磁性から常磁性に変化する。
に近接すると、発熱体９からの放射熱によって、近接ス
イッチ３の薄膜感温磁性体４は、前記（１）式に示され
るように、温度が△Ｔだけ上昇して、温度Ｔ１からキユ
リー温度Ｔθよりも高い温度Ｔ２になる。すると、磁性
体４は磁性を消失して、強磁性から常磁性に変化する。
このとき負荷抵抗７に流れる電流’ｔＩｚとし、負荷抵
抗７の両端に発生する電位差金ＶＩ、２とすると、次の
ようになり−１１＜Ｉ２であるからＶＬＩ＜ＶＬ２とな
る。
抗７の両端に発生する電位差金ＶＩ、２とすると、次の
ようになり−１１＜Ｉ２であるからＶＬＩ＜ＶＬ２とな
る。
ｌ２＝Ｅ／（ＲＬ＋ＲＬ） ・・・・・・・・・・・
・・・・（４）ＶＩ、２＝ＲＬ・工２ ・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・（５）従って、検
出回路８のシュミット・トリガー回路の動作電圧ＶＵ金
、電位差ｖ１□に設定しておけば、シュミット・トリガ
ー回路は、ＯＮの状態に反転し、それに応じた信号を出
力する。
・・・・（４）ＶＩ、２＝ＲＬ・工２ ・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・（５）従って、検
出回路８のシュミット・トリガー回路の動作電圧ＶＵ金
、電位差ｖ１□に設定しておけば、シュミット・トリガ
ー回路は、ＯＮの状態に反転し、それに応じた信号を出
力する。
そして、発熱体９が近接スイッチ３の設置箇所を通過し
て遠ざかると、薄膜感温磁性体４の温度はＴ２から下降
して、Ｔ！に戻る。すると、磁性体４は磁性全回復して
、負荷抵抗７の両端の電位差はｖ５□に戻る。これによ
って、検出回路８のシュミット・トリガー回路は、再び
ＯＦＦの状態に反転し、再びＯＦＦの状態に応じた信号
金回び出力する。
て遠ざかると、薄膜感温磁性体４の温度はＴ２から下降
して、Ｔ！に戻る。すると、磁性体４は磁性全回復して
、負荷抵抗７の両端の電位差はｖ５□に戻る。これによ
って、検出回路８のシュミット・トリガー回路は、再び
ＯＦＦの状態に反転し、再びＯＦＦの状態に応じた信号
金回び出力する。
従って、発熱体９が近接スイッチ３の設置箇所に近接し
て、通過したことの検出は、検出回路８から出力される
信号の内容として表わされる。
て、通過したことの検出は、検出回路８から出力される
信号の内容として表わされる。
この出力信号は、信号線１１全介して、監視装置１２へ
伝達され、発熱体９の物流情報として処理される。なお
、第３図において、１３および１４は、それぞれ、オシ
レータ６および検出回路８へ電力を供給するためのリー
ドである。
伝達され、発熱体９の物流情報として処理される。なお
、第３図において、１３および１４は、それぞれ、オシ
レータ６および検出回路８へ電力を供給するためのリー
ドである。
以上の実施例では、検出回路８にシュミット・トリガー
回路金剛い九例を示したが、入力電圧の大小に応じて０
Ｎ−ＯＦＦなどの状態変化金して、それに応じた信号を
出力する電気回路ならば、検出回路８として使用できる
ことは言うまでもない。
回路金剛い九例を示したが、入力電圧の大小に応じて０
Ｎ−ＯＦＦなどの状態変化金して、それに応じた信号を
出力する電気回路ならば、検出回路８として使用できる
ことは言うまでもない。
また、薄膜感温磁性体４の磁性消失金、回路電流の変化
による負荷電圧の変動として捕える方式金示したが、磁
性消失を磁気発振器方式や周波数変換回路方式等で捕え
るようにすることもできる。
による負荷電圧の変動として捕える方式金示したが、磁
性消失を磁気発振器方式や周波数変換回路方式等で捕え
るようにすることもできる。
以上説明したように、この発明の近接スイッチでは、薄
膜感温磁性体の温度による磁性の変化を利用して、発熱
体の通過検出？行なうので、次のような優れた効果を有
する。（１１発熱体の通過検出全確実に行なうことがで
きる、（２）静的機器である、（３）構造が簡単、かつ
堅牢である、（４）寿命が半永久的で保守が容易である
。（５）安価である。
膜感温磁性体の温度による磁性の変化を利用して、発熱
体の通過検出？行なうので、次のような優れた効果を有
する。（１１発熱体の通過検出全確実に行なうことがで
きる、（２）静的機器である、（３）構造が簡単、かつ
堅牢である、（４）寿命が半永久的で保守が容易である
。（５）安価である。
第１図は、この発明での発熱体の通過検出の原理を示す
説明図、第２図は、この発明で用いる薄膜感温磁性体の
温度対透磁率特性を示すグラフ、第３図は、この発明の
近接スイッチの一実施態様を示すブロック図、第４図は
、第３図の近接スイッチの設置例を示す概念図である。 図面において、１．４・・・薄膜感温磁性体、２．９・
・・発熱体、３・・・近接スイッチ、 ５・・・コ
イル、６・・・オシレータ、 ７・・・負荷抵抗
、８・・・検出回路。 第１図 業２図 １濱Ｔ（’Ｃ） 葉３図 −襞４図
説明図、第２図は、この発明で用いる薄膜感温磁性体の
温度対透磁率特性を示すグラフ、第３図は、この発明の
近接スイッチの一実施態様を示すブロック図、第４図は
、第３図の近接スイッチの設置例を示す概念図である。 図面において、１．４・・・薄膜感温磁性体、２．９・
・・発熱体、３・・・近接スイッチ、 ５・・・コ
イル、６・・・オシレータ、 ７・・・負荷抵抗
、８・・・検出回路。 第１図 業２図 １濱Ｔ（’Ｃ） 葉３図 −襞４図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 近接した発熱体からの放射熱による温度上昇によつてそ
の磁性が失なわれるように、キユリー温度が設定された
薄膜感温磁性体と、 前記磁性体に設けられた、前記磁性体の磁性の消失を検
出するためのコイルと、 前記コイルに負荷抵抗を介して電圧を印加するための交
流電源と、 前記負荷抵抗の両端に発生した電位差の変化を検出する
ための検出回路と、 からなることを特徴とする近接スイツチ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2515885A JPS61186016A (ja) | 1985-02-14 | 1985-02-14 | 近接スイツチ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2515885A JPS61186016A (ja) | 1985-02-14 | 1985-02-14 | 近接スイツチ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61186016A true JPS61186016A (ja) | 1986-08-19 |
Family
ID=12158215
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2515885A Pending JPS61186016A (ja) | 1985-02-14 | 1985-02-14 | 近接スイツチ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61186016A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003106673A (ja) * | 2001-09-26 | 2003-04-09 | Toto Ltd | 貯湯式温水器 |
-
1985
- 1985-02-14 JP JP2515885A patent/JPS61186016A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003106673A (ja) * | 2001-09-26 | 2003-04-09 | Toto Ltd | 貯湯式温水器 |
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