JPS624645B2 - - Google Patents
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- JPS624645B2 JPS624645B2 JP3338780A JP3338780A JPS624645B2 JP S624645 B2 JPS624645 B2 JP S624645B2 JP 3338780 A JP3338780 A JP 3338780A JP 3338780 A JP3338780 A JP 3338780A JP S624645 B2 JPS624645 B2 JP S624645B2
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- molten steel
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- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims description 19
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
- G01F23/00—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm
- G01F23/22—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water
- G01F23/26—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water by measuring variations of capacity or inductance of capacitors or inductors arising from the presence of liquid or fluent solid material in the electric or electromagnetic fields
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- Physics & Mathematics (AREA)
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- Measurement Of Levels Of Liquids Or Fluent Solid Materials (AREA)
- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は連続鋳造モールド内の溶鋼レベルを測
定する渦流式モールドレベル計に関し、モールド
側壁の影響を補償するAGC回路を備え、高精度
での溶鋼レベル計測ができるようにしたものであ
る。
定する渦流式モールドレベル計に関し、モールド
側壁の影響を補償するAGC回路を備え、高精度
での溶鋼レベル計測ができるようにしたものであ
る。
一般に、連続鋳造におけるモールド内の溶鋼レ
ベルを計測するものとして渦流式距離計を応用し
たレベル計が知られている。このレベル計は応答
性が良好で、高い精度で溶鋼レベルを計測でき、
自動レベル制御による成品の品質向上に役立つて
いる。
ベルを計測するものとして渦流式距離計を応用し
たレベル計が知られている。このレベル計は応答
性が良好で、高い精度で溶鋼レベルを計測でき、
自動レベル制御による成品の品質向上に役立つて
いる。
上記のレベル計として、本出願人は先に第１図
に示す、「渦流式距離計を湯面レベル計測に用い
た連続鋳造機の湯面監視制御装置」を出願した
（特願昭51―1212参照）。第１図において、１はモ
ールド、２は溶鋼、３は溶鋼面、４は検出コイル
を内蔵したヘツドを示すものである。このヘツド
４をモールド１内の溶鋼面３の上部に固定し、図
示していない渦流式湯面計本体より上記検出コイ
ルに交流電流を供給すると、該検出コイルからは
交流磁界が生じ、この磁界が溶鋼面３と交差して
溶鋼２中に渦電流が発生する。この渦電流によつ
て上記検出コイルのインピーダンスが変化するの
で、このイーピーダンスの変化を上記渦流式湯面
計本体において電圧の変化に変換することによ
り、この電圧値から逆に溶鋼面３を非接触で計測
することができる。
に示す、「渦流式距離計を湯面レベル計測に用い
た連続鋳造機の湯面監視制御装置」を出願した
（特願昭51―1212参照）。第１図において、１はモ
ールド、２は溶鋼、３は溶鋼面、４は検出コイル
を内蔵したヘツドを示すものである。このヘツド
４をモールド１内の溶鋼面３の上部に固定し、図
示していない渦流式湯面計本体より上記検出コイ
ルに交流電流を供給すると、該検出コイルからは
交流磁界が生じ、この磁界が溶鋼面３と交差して
溶鋼２中に渦電流が発生する。この渦電流によつ
て上記検出コイルのインピーダンスが変化するの
で、このイーピーダンスの変化を上記渦流式湯面
計本体において電圧の変化に変換することによ
り、この電圧値から逆に溶鋼面３を非接触で計測
することができる。
ところで、上記第１図の装置では次のような欠
点がある。即ち、モールド１の寸法が小型になる
と、上記検出コイルから発生する磁界が溶鋼面３
のほかにモールド１の側壁とも交差し、このモー
ルド側壁と検出コイルとの相対距離Ｄの変化によ
つて溶鋼面３と検出コイルとの距離ｌに対する出
力特性が第２図のように変化し、測定精度が低下
する。
点がある。即ち、モールド１の寸法が小型になる
と、上記検出コイルから発生する磁界が溶鋼面３
のほかにモールド１の側壁とも交差し、このモー
ルド側壁と検出コイルとの相対距離Ｄの変化によ
つて溶鋼面３と検出コイルとの距離ｌに対する出
力特性が第２図のように変化し、測定精度が低下
する。
上記した欠点を除去するものとして、本出願人
が先に提供した「連続鋳造モールドレベル計」が
ある（特願昭53―126871参照）。このレベル計は
検出コイルをモールド内に設置後、手動により
AGC回路を動作させ、該AGC回路によつて溶鋼
面と検出コイルとの相対距離に対する出力特性を
自動補償するものである。
が先に提供した「連続鋳造モールドレベル計」が
ある（特願昭53―126871参照）。このレベル計は
検出コイルをモールド内に設置後、手動により
AGC回路を動作させ、該AGC回路によつて溶鋼
面と検出コイルとの相対距離に対する出力特性を
自動補償するものである。
上記のAGC回路は手動による操作が必要であ
り、測定中における検出コイルの設置位置の変動
は出力特性に大きく影響するため問題であつた。
り、測定中における検出コイルの設置位置の変動
は出力特性に大きく影響するため問題であつた。
本発明は上記した問題をも解決するようにした
ものであり、モールド側壁に発生する渦電流によ
つて測定精度の低下を自動的に補償することがで
きるAGC付渦流式モールドレベル計を提供する
ものである。
ものであり、モールド側壁に発生する渦電流によ
つて測定精度の低下を自動的に補償することがで
きるAGC付渦流式モールドレベル計を提供する
ものである。
本発明の基本原理は、溶鋼の固有電気抵抗がモ
ールドの固有電気抵抗の50〜100倍もあり、該モ
ールドの固有電気抵抗は非常に小さく、検出コイ
ルからの磁界によつてモールド側壁に発生する渦
電流値が大きくなり、このため該渦電流によつて
逆極性の磁界が発生し、この磁界による反作用に
よつて変化する検出コイルのインピーダンスはリ
アクタンス成分が大きく変化するので、このリア
クタンス成分の変化を測定してレベル計の増幅度
を調整し、前記モールド側壁の影響を自動補償す
るものである。
ールドの固有電気抵抗の50〜100倍もあり、該モ
ールドの固有電気抵抗は非常に小さく、検出コイ
ルからの磁界によつてモールド側壁に発生する渦
電流値が大きくなり、このため該渦電流によつて
逆極性の磁界が発生し、この磁界による反作用に
よつて変化する検出コイルのインピーダンスはリ
アクタンス成分が大きく変化するので、このリア
クタンス成分の変化を測定してレベル計の増幅度
を調整し、前記モールド側壁の影響を自動補償す
るものである。
上記検出コイルとモールドとの距離が変化した
ときに、モールドに発生する渦流によつて変化す
る検出コイルのインピーダンスの変化は上記した
リアクタンス成分と抵抗成分であるのに比較し
て、検出コイルと溶鋼との距離が変化したときの
検出コイルのインピーダンスの変化は主として抵
抗成分のみである。
ときに、モールドに発生する渦流によつて変化す
る検出コイルのインピーダンスの変化は上記した
リアクタンス成分と抵抗成分であるのに比較し
て、検出コイルと溶鋼との距離が変化したときの
検出コイルのインピーダンスの変化は主として抵
抗成分のみである。
以下に、本発明の一実施例を第３図について詳
細に説明する。
細に説明する。
第３図において、５は電圧制御型発振器、６は
位相検波器、７は帰還増幅器、Ｒpは正帰還抵
抗、C0は並列共振用コンデンサであり、８は前
記ヘツド４の検出コイルを示すものである。９は
Ｆ―Ｖ変換器、１０は直流増幅器、１１は電圧―
抵抗変換器、SWはスイツチを示す。
位相検波器、７は帰還増幅器、Ｒpは正帰還抵
抗、C0は並列共振用コンデンサであり、８は前
記ヘツド４の検出コイルを示すものである。９は
Ｆ―Ｖ変換器、１０は直流増幅器、１１は電圧―
抵抗変換器、SWはスイツチを示す。
上記正帰還抵抗Ｒpと、コンデンサC0及び検出
コイル８で構成された並列共振回路とにより帰還
回路が形成された帰還増幅器７には電圧制御型発
振器５から一定振幅でかつ上記共振回路の共振周
波数に略々等しい周波数の交流電圧が印加され
る。この印加電圧は正帰還抵抗Ｒpを介して入力
側に帰還されると共に検出コイル８にも交流電流
を供給する。又、上記増幅器７の出力は位相検波
器６にも印加され、上記電圧制御型発振器５の出
力も位相検波器６に印加されてこれらの印加入力
電圧の位相差が検出され、この位相差に応じた直
流電圧が上記電圧制御型発振器５に印加される。
これにより、上記電圧制御発振器５の発振周波数
は上記共振回路の共振周波数と同一に制御され、
かつ位相もロツクされる。
コイル８で構成された並列共振回路とにより帰還
回路が形成された帰還増幅器７には電圧制御型発
振器５から一定振幅でかつ上記共振回路の共振周
波数に略々等しい周波数の交流電圧が印加され
る。この印加電圧は正帰還抵抗Ｒpを介して入力
側に帰還されると共に検出コイル８にも交流電流
を供給する。又、上記増幅器７の出力は位相検波
器６にも印加され、上記電圧制御型発振器５の出
力も位相検波器６に印加されてこれらの印加入力
電圧の位相差が検出され、この位相差に応じた直
流電圧が上記電圧制御型発振器５に印加される。
これにより、上記電圧制御発振器５の発振周波数
は上記共振回路の共振周波数と同一に制御され、
かつ位相もロツクされる。
上記のように、電圧制御発振器５の発振周波数
を共振回路の共振周波数と等しくなるように制御
することにより、上記検出コイル８の温度変化に
より生ずる距離の測定誤差を補償し、計測精度を
向上させることができる。このような検出コイル
８の温度変化に対処した補償は、本出願人の先に
出願した特願昭54―87472にも詳述されている。
を共振回路の共振周波数と等しくなるように制御
することにより、上記検出コイル８の温度変化に
より生ずる距離の測定誤差を補償し、計測精度を
向上させることができる。このような検出コイル
８の温度変化に対処した補償は、本出願人の先に
出願した特願昭54―87472にも詳述されている。
上記したように、検出コイル８に流れる交流電
流によつて磁界が発生し、これが溶鋼面と交差し
て渦電流が発生し、この渦電流の値は溶鋼面のレ
ベルに対応して変化するので、検出コイル８のイ
ンピーダンスも上記レベルに対応して変化し、こ
の結果増幅器７の出力も上記レベルに応じて変化
する。従つて増幅器７の出力を測定することによ
り、上記レベルを計測することができる。
流によつて磁界が発生し、これが溶鋼面と交差し
て渦電流が発生し、この渦電流の値は溶鋼面のレ
ベルに対応して変化するので、検出コイル８のイ
ンピーダンスも上記レベルに対応して変化し、こ
の結果増幅器７の出力も上記レベルに応じて変化
する。従つて増幅器７の出力を測定することによ
り、上記レベルを計測することができる。
上記検出コイル８が設置後においてモールド内
で水平方向に移動したとすると、モールド側壁に
発生する渦電流によつて検出コイル８の前記した
リアクタンス成分が変化し、このため前記共振回
路の共振周波数が変化して、前記した如く電圧制
御型発振器５の発振周波数が上記共振周波数と同
一になるように変化する。この結果増幅器７の出
力における周波数も変化し、これがＦ―Ｖ変換器
９により電圧の変化に変換され、直流増幅器１０
で目的値に増幅された後、スイツチSWを介して
電圧―抵抗変換器１１に印加され、該電圧―抵抗
変換器１１の抵抗値が変化されて、上記帰還増幅
器７の帰還量が変化され、増幅度が調整される。
この増幅度の調整により、前記第２図で示した距
離Ｄの変化による上記帰還増幅器７の出力の変化
が補償され、精度の高い測定結果が得られる。
で水平方向に移動したとすると、モールド側壁に
発生する渦電流によつて検出コイル８の前記した
リアクタンス成分が変化し、このため前記共振回
路の共振周波数が変化して、前記した如く電圧制
御型発振器５の発振周波数が上記共振周波数と同
一になるように変化する。この結果増幅器７の出
力における周波数も変化し、これがＦ―Ｖ変換器
９により電圧の変化に変換され、直流増幅器１０
で目的値に増幅された後、スイツチSWを介して
電圧―抵抗変換器１１に印加され、該電圧―抵抗
変換器１１の抵抗値が変化されて、上記帰還増幅
器７の帰還量が変化され、増幅度が調整される。
この増幅度の調整により、前記第２図で示した距
離Ｄの変化による上記帰還増幅器７の出力の変化
が補償され、精度の高い測定結果が得られる。
第４図は検出コイル８を擬似モールド内で水平
方向に移動したときの電圧制御型発振器５の発振
周波数を測定した一例であり、△印は湯面測定距
離が100mmの場合、○印は湯がないときである。
方向に移動したときの電圧制御型発振器５の発振
周波数を測定した一例であり、△印は湯面測定距
離が100mmの場合、○印は湯がないときである。
前記した電圧―抵抗変換器１１としては、バリ
スターを用いることができ、又第５図に示すよう
に電界効果型トランジスタTrのゲートＧとソー
スＳ間の電圧に対応して変化するドレインＤとソ
ースＳ間の抵抗RDsを利用することができる。第
５図において、RNは負帰還抵抗を示し、符号
５，７，１０は第３図と同効のものである。
スターを用いることができ、又第５図に示すよう
に電界効果型トランジスタTrのゲートＧとソー
スＳ間の電圧に対応して変化するドレインＤとソ
ースＳ間の抵抗RDsを利用することができる。第
５図において、RNは負帰還抵抗を示し、符号
５，７，１０は第３図と同効のものである。
上記第５図のものでは、帰還増幅器７の負帰還
量βは負帰還抵抗ＲNと電界効果型トランジスタ
Trの前記抵抗ＲDsによつて決まり、β＝ＲＮ／ＲＤｓで
決 定される。従つて、上記直流増幅器１０の出力電
圧を電界効果型トランジスタTrのゲートＧに印
加することによつて、上記抵抗ＲDsを任意に調整
できるので、負帰還量を調整することができる。
量βは負帰還抵抗ＲNと電界効果型トランジスタ
Trの前記抵抗ＲDsによつて決まり、β＝ＲＮ／ＲＤｓで
決 定される。従つて、上記直流増幅器１０の出力電
圧を電界効果型トランジスタTrのゲートＧに印
加することによつて、上記抵抗ＲDsを任意に調整
できるので、負帰還量を調整することができる。
上記第３図の電圧―抵抗変換器１１として、第
５図のように電界効果型トランジスタTrを用い
ると、帰還増幅器７の出力電圧e0は第６図の回路
において、次式で表示される。
５図のように電界効果型トランジスタTrを用い
ると、帰還増幅器７の出力電圧e0は第６図の回路
において、次式で表示される。
e0≒−ｅ・β／｛１−βp（１＋β）｝……(1)
(1)式において、β＝ＲN／ＲDs
βp＝Ｚp／ＺD＋Ｚp
RN：負帰還抵抗
ＲDs：トランジスタTrのドレインＤ―ソー
スＳ間抵抗 βp：正帰還率 ＺD：ダミーコイルのインピーダンス Ｚp：検出コイル８のインピーダンス 第７図は、前記した第３図及び第５図に示す装
置によつてモールド側壁の影響を自動補償したと
きの結果を、自動補償しないときと比較して示す
ものであり、△印は第３図のスイツチSWをオン
にして前記距離Ｄを５mmから７mmに変更したとき
の距離特性を示し、又×印は上記スイツチSWを
オフにして前記AGCを停止し、上記距離Ｄを５
mmから７mmに変更したときの距離特性を示すもの
である。
スＳ間抵抗 βp：正帰還率 ＺD：ダミーコイルのインピーダンス Ｚp：検出コイル８のインピーダンス 第７図は、前記した第３図及び第５図に示す装
置によつてモールド側壁の影響を自動補償したと
きの結果を、自動補償しないときと比較して示す
ものであり、△印は第３図のスイツチSWをオン
にして前記距離Ｄを５mmから７mmに変更したとき
の距離特性を示し、又×印は上記スイツチSWを
オフにして前記AGCを停止し、上記距離Ｄを５
mmから７mmに変更したときの距離特性を示すもの
である。
本発明は叙上のようであり、第７図からも明ら
かなように、モールド側壁の影響を補償、即ち検
出コイルとモールド側壁との相対距離Ｄの変化に
よる測定精度の低下を自動的に補償することがで
き、溶鋼レベルを高精度で測定することができる
ほか、湯面計の測定スパンを狭くすることなく上
記のようにモールド側壁の影響を除去することが
できる。
かなように、モールド側壁の影響を補償、即ち検
出コイルとモールド側壁との相対距離Ｄの変化に
よる測定精度の低下を自動的に補償することがで
き、溶鋼レベルを高精度で測定することができる
ほか、湯面計の測定スパンを狭くすることなく上
記のようにモールド側壁の影響を除去することが
できる。
尚、上記実施例では、電圧制御型発振器を用い
た場合について説明したが、発振器としては電圧
制御型に限らず、他の発振器を用いることもでき
る。
た場合について説明したが、発振器としては電圧
制御型に限らず、他の発振器を用いることもでき
る。
第１図は従来例を示す構成図、第２図は第１図
のものの特性線図、第３図は本発明の一実施例を
示すブロツク図、第４図は第３図のものの要部の
特性線図、第５図は第３図のものの要部を詳細に
示すブロツク図、第６図は第３図及び第５図のも
のの等価回路図、第７図は本発明を適用したとき
と、適用しないときとを比較して示す測定結果の
線図である。 １：モールド、２：溶鋼、３：溶鋼面、７：帰
還増幅器、８：検出コイル。
のものの特性線図、第３図は本発明の一実施例を
示すブロツク図、第４図は第３図のものの要部の
特性線図、第５図は第３図のものの要部を詳細に
示すブロツク図、第６図は第３図及び第５図のも
のの等価回路図、第７図は本発明を適用したとき
と、適用しないときとを比較して示す測定結果の
線図である。 １：モールド、２：溶鋼、３：溶鋼面、７：帰
還増幅器、８：検出コイル。
Claims (1)
- １ 帰還増幅器と、モールド内溶鋼レベルを計測
する検出コイルとを備え、該検出コイルにより上
記帰還増幅器の正帰還回路を構成した渦流式レベ
ル計において、モールド側壁に発生する渦電流に
よつて生ずる上記検出コイルのリアクタンス変化
により上記帰還増幅器の帰還量を制御し、以つて
上記モールド側壁に発生する渦電流によつて測定
精度の低下するのを補償することを特徴とする
AGC付渦流式モールドレベル計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3338780A JPS56129819A (en) | 1980-03-18 | 1980-03-18 | Eddy current type mold level meter with agc |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3338780A JPS56129819A (en) | 1980-03-18 | 1980-03-18 | Eddy current type mold level meter with agc |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS56129819A JPS56129819A (en) | 1981-10-12 |
| JPS624645B2 true JPS624645B2 (ja) | 1987-01-31 |
Family
ID=12385175
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3338780A Granted JPS56129819A (en) | 1980-03-18 | 1980-03-18 | Eddy current type mold level meter with agc |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS56129819A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61239120A (ja) * | 1985-04-16 | 1986-10-24 | Nippon Kokan Kk <Nkk> | 鋳造モールド湯面計 |
| JP4497637B2 (ja) * | 1999-11-01 | 2010-07-07 | 株式会社ノーケン | 静電容量式検知装置 |
| CN101865718B (zh) * | 2009-04-17 | 2013-09-11 | 深圳迈瑞生物医疗电子股份有限公司 | 液面检测电路、装置及其校准方法 |
| JP5782202B1 (ja) | 2014-08-01 | 2015-09-24 | 株式会社ニレコ | 渦流式モールドレベル測定装置及びモールドレベル測定方法 |
-
1980
- 1980-03-18 JP JP3338780A patent/JPS56129819A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS56129819A (en) | 1981-10-12 |
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