KR101072434B1 - Optical Signal Switching Apparatus and Method for Measuring temperature of Reheating Material using The Same - Google Patents
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Abstract
광신호 스위칭장치 및 이를 이용한 가열소재의 온도 측정방법이 제공된다.An optical signal switching device and a method for measuring a temperature of a heating material using the same are provided.
본 발명의 광신호 스위칭장치는, 내부무광의 케이싱의 내부 일측에 배치되면서 측정대상물의 다수 측정점에 배치된 광 수광부와 연결되는 다수의 광 전달부와, 상기 케이싱에 제공된 회전체에 상기 광 전달부의 다수 광신호중 하나의 광신호만을 선택적으로 통과시키도록 제공된 광선별벽 및, 상기 회전체의 중앙측에 배치되어 선택 통과된 광신호를 반사시키는 반사체를 포함하는 광신호 스위칭부 및, 상기 케이싱의 내부에 상기 반사체에 대향하여 배치되는 광 집광부로 구성되되, 상기 회전체는 케이싱의 외부에 배치되고 케이싱을 통과하는 구동모터의 구동축상에 장착되는 원판으로 구성되고, 상기 광선별벽은 상기 회전원판인 회전체의 원주를 따라 수직 장착되며, 상기 다수 광 전달부의 대응영역에 형성되는 광통과공을 구비하는 것을 특징으로 한다.The optical signal switching device of the present invention is disposed on one inner side of the casing of the inner matte, a plurality of light transmitting parts connected to the light receiving unit disposed at a plurality of measuring points of the measurement object, and the light transmitting unit to the rotating body provided in the casing An optical signal switching unit including a beam separation wall provided to selectively pass only one optical signal of a plurality of optical signals, and a reflector disposed at a central side of the rotating body to reflect an optical signal that has been selectively passed; A light concentrator disposed to face the reflector, wherein the rotor comprises a disc disposed outside the casing and mounted on a drive shaft of the drive motor passing through the casing, and the beam separating wall is the rotation disc. It is mounted vertically along the entire circumference, characterized in that it comprises a light passing hole formed in the corresponding area of the plurality of light transmission unit The.
이와 같은 본 발명에 의하면, 대상물의 온도를 측정하는 다수의 광신호(적외선)를 스위칭시키어 다수의 측정신호를 하나의 파이로미터(pyrometer) 센서를 통하여 측정하는 것을 가능하게 하는 광신호 스위칭장치를 제공하면서, 특히 이를 이용하여 가열로내의 예열대,가열대 및 균열대를 통과하는 슬라브의 온도를 간소화된 측정설비와 저비용으로 측정하도록 하여, 가열로의 슬라브온도 측정시스템의 구축 및 유지관리 비용을 절감시키는 보다 개선된 효과를 얻을 수 있다.According to the present invention, there is provided an optical signal switching device for switching a plurality of optical signals (infrared rays) for measuring the temperature of the object to measure a plurality of measurement signals through one pyrometer sensor In particular, it can be used to measure the temperature of the slab passing through the preheating zone, heating zone and cracking zone in the furnace at a low cost and with a simplified measuring system, thereby reducing the cost of construction and maintenance of the slab temperature measurement system of the furnace. A more improved effect can be obtained.
광섬유, 고온도 측정, 파이로미터, 가열로, 슬라브 Optical fiber, pyrometer, pyrometer, furnace, slab
Description
도 1은 종래 가열로에서 예열대, 가열대 및 균열대의 가열소재인 슬라브의 온도를 측정하는 시스템을 도시한 전체 구성도1 is an overall configuration diagram showing a system for measuring the temperature of the slab which is the heating material of the preheating zone, the heating zone and the cracking zone in the conventional heating furnace.
도 2는 도 1에서 슬라브의 온도를 측정하는 포인터형 파이로미터(pointer pyrometer) 센서를 도시한 개략도FIG. 2 is a schematic representation of a pointer pyrometer sensor measuring the temperature of the slab in FIG.
도 3은 본 발명에 따른 광신호 스위칭장치를 도시한 사시도3 is a perspective view showing an optical signal switching device according to the present invention
도 4는 본 발명인 광신호 스위칭장치의 작동을 도시한 구조도Figure 4 is a structural diagram showing the operation of the optical signal switching device of the present invention
도 5는 도 3의 광신호 스위칭장치를 이용한 가열로내의 가열소재인 슬라브 의 온도 측정방법을 도시한 전체 구성도5 is an overall configuration diagram showing a temperature measuring method of a slab as a heating material in a heating furnace using the optical signal switching device of FIG.
도 6은 도 3의 광신호 스위칭장치에서 광 집광부와 이와 연결되는 파이로미터 센서를 도시한 사시도6 is a perspective view illustrating a light condenser and a pyrometer sensor connected thereto in the optical signal switching device of FIG.
도 7은 도 3과 도 5에서 가열소재인 슬라브의 광신호(적외선)를 수광하는 광수광부를 도시한 사시도7 is a perspective view illustrating a light receiving unit for receiving an optical signal (infrared ray) of a slab which is a heating material in FIGS. 3 and 5;
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 * Explanation of symbols on the main parts of the drawings
1.... 광신호 스위칭장치 10.... 케이싱1 ....
20.... 광 전달부 30.... 회전체20 ....
32.... 구동모터 34.... 구동축32 .... drive motor 34 .... drive shaft
40.... 광선별 통과벽 42.... 광통과공40 .... Ray Pass 42
50.... 반사체 60.... 광 스위칭부50 ....
70.... 광 집광부 74..... 센서70 .... Light Condenser 74 ..... Sensor
C.... 제어부
C .... Controls
본 발명은 광신호 스위칭장치 및 이를 이용한 가열소재의 온도 측정방법에 관한 것이며, 보다 상세히는 대상물의 온도를 측정하는 다수의 광신호(적외선)을 스위칭시키어 다수의 측정신호를 하나의 파이로미터(pyrometer) 센서를 통하여 측정하는 것을 가능하게 하는 광신호 스위칭장치를 제공하면서, 특히 이를 이용하여 가열로내의 예열대,가열대 및 균열대를 통과하는 슬라브의 온도를 간소화된 측정설비와 저비용으로 측정하도록 하여, 가열로의 슬라브온도 측정시스템의 구축 및 유지관리를 용이하게 함은 물론, 비용을 절감시키는 광신호 스위칭장치 및 이를 이용한 가열소재의 온도 측정방법에 관한 것이다.
The present invention relates to an optical signal switching device and a method for measuring a temperature of a heating material using the same, and more particularly, by switching a plurality of optical signals (infrared rays) for measuring the temperature of an object to convert a plurality of measurement signals into one pyrometer ( It provides an optical signal switching device that makes it possible to measure through a pyrometer sensor. In particular, it can be used to measure the temperature of the slab passing through the preheating zone, heating zone, and cracking zone in the furnace at a low cost and with a simplified measurement system. The present invention relates to an optical signal switching device for facilitating the construction and maintenance of a slab temperature measuring system of a heating furnace, as well as a cost, and a method for measuring the temperature of a heating material using the same.
고온인 대상체의 표면온도를 측정하는 경우에는 대상체의 온도가 높기 때문에 직접적인 접촉없이 비접촉식으로 대상체의 온도를 측정하는데 이와 같은 고온계 (高溫計)의 온도를 측정하는 기구를 파이로미터(pyrometer)라 한다. In the case of measuring the surface temperature of an object having a high temperature, since the temperature of the object is high, the temperature of the object is measured in a non-contact manner without direct contact. An apparatus for measuring the temperature of such a pyrometer is called a pyrometer. .
즉, 보통 기온을 측정하는 것을 한란계라 하는 반면에, 고온의 대상을 측정하는 고온계는 금속이나 반도체의 저항변화를 응용하는 저항온도계,서미스터 온도계, 열기전력(熱起電力)의 변화를 응용하는 열전온도계, 2개의 다른 금속을 접착시켜 열팽창의 차이를 이용한 바이메탈식(式) 온도계, 압력의 변화 또는 증기장력의 변화를 이용한 아네로이드형(型) 온도계 등이 있다. In other words, the measurement of temperature is generally called a thermometer, while a pyrometer measuring high temperature objects is a resistance thermometer, a thermistor thermometer, and a thermoelectric device that applies a change in thermoelectric power. Thermometers, bimetal thermometers using two different metals bonded together, and aneroid thermometers using a change in pressure or a vapor tension are used.
그러나, 이와 같은 고온계의 온도계들로서 측정할 수 있는 온도는 대략 150℃까지이며, 그 이상의 온도를 갖는 대상체는 고온이 될 수록 열복사가 강해져 적색에서 백열(白熱)색으로 변해가는 것을 이용하여 색이나 강도를 측정, 온도를 측정하는 특수한 온도계를 사용하는데, 이와 같은 종류의 온도계에는 광온도계,복사온도계.광전고온계.색고온계 등이 있다. However, the temperature that can be measured as thermometers of these pyrometers is up to approximately 150 ° C., and the object having a temperature higher than that becomes higher in heat radiation, and changes its color or intensity by changing from red to incandescent colors. Special thermometers are used to measure temperature and temperature. These types of thermometers include photometers, radiation thermometers, photoelectric thermometers, and color thermometers.
즉, 이들 고온계는 측정하고자 하는 대상물에 직접 접촉하지 않고 대상물의 온도를 측정하며, 통상 먼 곳에 있는 물체의 온도나 움직이고 있는 것의 온도를 측정하는 데 편리하게 사용할 수 있고, 이중 광섬유를 이용하여 대상물에서 발생되는 광(적외선) 신호를 집광하여 연결된 센서로서 측정하는 기기를 파이로미터 센서라 한다.That is, these pyrometers measure the temperature of the object without directly contacting the object to be measured, and can be conveniently used to measure the temperature of an object or a moving object, which is usually far away, and by using a double optical fiber, A device that collects the generated light (infrared) signal and measures it as a connected sensor is called a pyrometer sensor.
한편, 제철공장에서 생산된 쉿물은 정련과정을 거쳐 연주공정을 거쳐 슬라브로 생산되는데, 이와 같은 슬라브는 압연공정에 투입되기 전에 반드시 가열로를 거 치게 되고, 도 1에서는 종래 가열로의 내부 가열소재인 슬라브의 온도를 측정하는 시스템을 도시하고 있다.On the other hand, the sludge produced in the steel mill is produced as a slab through a refining process and a reproducing process, such a slab is subjected to a heating furnace before being put into the rolling process, in Figure 1 the internal heating material of the conventional heating furnace The system for measuring the temperature of the phosphor slab is shown.
즉, 도 1에서 도시한 바와 같이, 가열로(100)의 내부는 크게 예열대, 가열대, 균열대로 구성되면서, 가열로의 내부를 스키드빔(working beam)(110)을 이용하여 이동하는 연속적인 슬라브의 가열이 수행된다.That is, as shown in Figure 1, the interior of the
그런데, 가열로(100)의 각 예열대, 가열대,균열대를 통과하는 각각의 슬라브 (120a)(120b)(120c)는 그 구간마다 온도가 측정되어야 하는데, 이는 조업온도에 맞추어 슬라브가 가열되었는 지를 확인하고 다음의 가열대 또는 균열대로 슬라브의 진행이 계속될 것인지를 결정할 수 있기 때문이다.However, the temperature of each
한편, 도 1 및 도 2에서 도시한 바와 같이, 종래 가열로의 슬라브(120a) (120b)(120c)의 온도 측정방법은 각각의 예열대와 가열대 및 균열대의 슬라브 통과 지점에 슬라브에서 발생되는 적외선을 감지하여 비접촉식으로 슬라브의 온도를 측정하도록 배치된 포인터형 파이로미터(130a)(130b)(130c) 기구들을 이용한다.On the other hand, as shown in Figures 1 and 2, the temperature measurement method of the slab (120a) (120b) (120c) of the conventional heating furnace is infrared rays generated in the slab at the point of passing through the slab of each preheating zone, heating table and cracks. And pointer-
즉, 이와 같은 포인터형 파이로미터는 대상물의 측정지점에서 발생되는 광(적외선) 신호를 집광하여 일체로 된 센서를 통하여 대상물의 온도를 측정하는 형태이다.In other words, the pointer-type pyrometer is a form of measuring the temperature of the object through an integrated sensor by collecting light (infrared) signal generated at the measurement point of the object.
따라서, 종래 가열로의 가열소재인 슬라브 온도 측정방법에 있어서는, 각각의 슬라브 온도 측정점마다 각각의 포인터형 파이로미터들을 설치하여야 하고, 이와 같은 포인터형 파이로미터들은 고가인 점을 감안하면, 가열로의 가열소재 온도를 측정하는 시스템의 설비구축시 비용이 많이 들고, 또한 각각의 파이로미터에서 발생되는 검출신호를 처리하는 시스템도 같이 복잡하게 되어 가열로의 슬라브 온도를 측정하는 전체 측정시스템의 구조가 증가할 뿐 아니라, 특히 온도 측정시스템의 유지관리 예를 들어, 파이로미터들이 가열로의 열에 의하여 손쉽게 손상되면서 잦은 교체가 필요하다는 점에서 유지관리비용도 증가하는 등의 여러 문제점들이 있었다.Therefore, in the slab temperature measuring method, which is a heating material of a conventional heating furnace, each pointer type pyrometer should be installed at each slab temperature measuring point. The construction of a system for measuring the heating material temperature of the furnace is expensive, and the system for processing the detection signal generated by each pyrometer is complicated, so that the overall measuring system for measuring the slab temperature of the furnace is In addition to the increased structure, there are several problems, such as maintenance of the temperature measuring system, for example, because the pyrometers are easily damaged by the heat of the furnace and require frequent replacement.
이에 따라서, 단순히 온도 측정대상물에서 발생되는 광(적외선) 신호를 수광하면서 저가의 광신호 수광부들을 다수의 온도 측정점에 배치하고, 이들로 부터 파이로미터에 전달되는 도중에 광신호들을 선택 전달하는 스위칭장치를 통하면, 고가의 파이로미터 등의 센서기구는 하나만 사용하고, 저가의 광수광부를 여러개 사용하기 때문에, 전체적인 측정설비나 공간적인 면 또는 비용면에서 부담이 적어질 것이다.Accordingly, a switching device for receiving optical (infrared) signals generated from a temperature measurement object and placing low-cost optical signal receivers at a plurality of temperature measuring points, and selectively transmitting optical signals from them to the pyrometer. In this case, since only one sensor device such as an expensive pyrometer is used and several low-cost light-receiving units are used, the burden on the overall measuring equipment, space, or cost will be reduced.
특히, 다수의 측정점이 필요한 가열로등에서 이를 이용하면 보다 바람직할 것이다.In particular, it would be more desirable to use it in a furnace, for example, where a large number of measurement points are required.
더욱이, 매우 간단하면서 광신호의 스위칭작동도 정밀한 광신호 스위칭장치가 제안된 바도 없었다.
Moreover, no optical signal switching device has been proposed which is very simple and precisely switches the optical signal.
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서 그 목적은, 대상물의 온도를 측정하는 다수의 광신호(적외선)을 스위칭시키어 다수의 측정신호를 하나의 파이로미터(pyrometer) 센서를 통하여 측정하는 것을 가능하 게 하는 광신호 스위칭장치를 제공하면서, 특히 이를 이용하여 가열로내의 예열대,가열대 및 균열대를 통과하는 슬라브의 온도를 간소화된 측정설비와 저비용으로 측정하도록 하여, 가열로의 슬라브온도 측정시스템의 구축 및 유지관리는 물론, 비용을 절감시키는 광신호 스위칭장치 및 이를 이용한 가열소재의 온도 측정방법을 제공하는 데에 있다.
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned conventional problems, and an object thereof is to switch a plurality of optical signals (infrared rays) for measuring the temperature of an object to convert a plurality of measurement signals into a single pyrometer sensor. It provides an optical signal switching device that makes it possible to measure by means of heating, in particular using it to measure the temperature of the slab passing through the preheating zone, heating zone and crack zone in the furnace at a low cost and with a simplified measurement system. In addition to the construction and maintenance of the slab temperature measurement system of the furnace, and to provide an optical signal switching device and a method of measuring the temperature of the heating material using the same to reduce the cost.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 기술적인 일측면으로서 본 발명은, 무광상태의 내부공간을 갖는 케이싱; The present invention as a technical aspect for achieving the above object, the casing having an inner space of the matt state;
상기 케이싱의 내부 일측에 배치되면서 측정대상물의 다수 측정점에 배치된 광 수광부와 연결되는 다수의 광 전달부;A plurality of light transmission parts disposed at one inner side of the casing and connected to light receiving parts disposed at a plurality of measurement points of a measurement object;
상기 케이싱의 내부공간에 회전가능하게 제공되는 회전체의 원주측에 상기 광 전달부의 다수 광신호중 하나의 광신호만을 선택적으로 통과시키도록 제공된 광선별벽 및, 상기 회전체의 중앙측에 배치되어 선택 통과된 광신호를 반사시키는 반사체를 포함하는 광신호 스위칭부; 및,A beam separation wall provided to selectively pass only one optical signal of the plurality of optical signals of the light transmitting part to the circumferential side of the rotating body rotatably provided in the inner space of the casing, and disposed at the center side of the rotating body and selectively passing through An optical signal switching unit including a reflector reflecting the received optical signal; And,
상기 케이싱의 내부에 상기 반사체에 대향하여 배치되면서 광신호를 집광하는 광 집광부;An optical condenser for condensing an optical signal while being disposed in the casing to face the reflector;
를 포함하여 다수 측정점의 광신호를 선택적으로 스위칭하도록 구성되되,
상기 회전체는 케이싱의 외부에 배치되고 케이싱을 통과하는 구동모터의 구동축상에 장착되는 원판으로 구성되고, 상기 광선별벽은 상기 회전원판인 회전체의 원주를 따라 수직 장착되며, 상기 다수 광 전달부의 대응영역에 형성되는 광통과공을 구비하여 구성된 광신호 스위칭장치를 제공한다.It is configured to selectively switch the optical signal of a plurality of measuring points, including
The rotating body is composed of a disc disposed on the outside of the casing and mounted on the drive shaft of the drive motor passing through the casing, the beam separation wall is vertically mounted along the circumference of the rotating body which is the rotating disc, the plurality of light transmission portion Provided is an optical signal switching device including an optical passage hole formed in a corresponding region.
이때, 상기 광전달부는 상기 회전체상의 광선별벽과 이격 배치되고 케이싱에 고정된 고정부재를 따라 일정각도로 배치되고, 상기 각도는 회전체의 회전각도에 대응하도록 구성되는 것이 바람직하다.In this case, the light transmitting unit is disposed at a predetermined angle along the fixing member fixed to the casing and spaced apart from the beam star wall on the rotating body, the angle is preferably configured to correspond to the rotating angle of the rotating body.
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이때, 상기 광 집광부는 케이싱을 통과하여 제어부와 전기적으로 연결된 파이로미터 센서와 연결되고, 상기 파이로미터 센서는 상기 제어부를 매개로 상기 광선별벽 통과공과 반사체의 위치를 제어토록 상기 회전체의 회전을 구동시키는 구동모터와 전기적으로 연결되어 구성된다.In this case, the light condenser passes through a casing and is connected to a pyrometer sensor electrically connected to a control unit, and the pyrometer sensor rotates the rotating body so as to control the positions of the beam passing wall and the reflector through the control unit. It is configured to be electrically connected to the drive motor for driving the.
또한, 상기 광 수광부는 가열소재의 온도를 측정하는 예열대, 가열대, 균열대에 배치되어 가열소재의 온도 측정시스템에 사용되는 것이 가능하다.In addition, the light receiving unit may be disposed in the preheating zone, the heating zone, the cracking zone for measuring the temperature of the heating material can be used in the temperature measuring system of the heating material.
다음, 기술적인 다른 측면으로서 본 발명은, 가열로의 예열대,가열대,균열대에 슬라브에서 발생되는 적외선의 광신호를 수광하는 광 수광부를 각각 설치하고, 상기 광 수광부를 상기 광신호 스위칭장치의 광 전달부와 광 케이블로 연결하고, 상기 스위칭장치의 광 집광부를 광케이블로서 파이로미터 센서와 연결하며, 상기 센서를 상기 광신호 스위칭장치의 구동모터와 전기적으로 연결된 제어부와 연결함으로서, 예열대, 가열대, 균열대를 통과하는 슬라브의 온도를 광신호의 스위칭을 통하여 선별 측정하도록 구성된 광신호 스위칭장치를 이용한 가열소재의 온도 측정방법을 제공한다.
이하, 첨부된 도면에 따라 본 발명을 상세하게 설명한다.Next, as another technical aspect of the present invention, the light receiving unit for receiving an infrared light signal generated in the slab in the preheating zone, the heating zone, the cracking zone of the heating furnace, respectively, and the light receiving portion of the optical signal switching device By connecting the optical transmission unit and the optical cable, connecting the optical condenser of the switching device with the pyrometer sensor as an optical cable, and connecting the sensor with a control unit electrically connected to the drive motor of the optical signal switching device, In addition, the present invention provides a method for measuring a temperature of a heating material using an optical signal switching device configured to selectively measure the temperature of a slab passing through a heating zone and a crack zone through switching of an optical signal.
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
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도 3은 본 발명에 따른 광신호 스위칭장치를 도시한 사시도이고, 도 4는 본 발명인 광신호 스위칭장치의 작동을 도시한 구조도이며, 도 5는 도 3의 광신호 스위칭장치를 이용한 가열로내의 가열소재인 슬라브 의 온도 측정방법을 도시한 전체 구성도이고, 도 6은 도 3의 광신호 스위칭장치에서 광 집광부와 이와 연결되는 파이로미터 센서를 도시한 사시도이며, 도 7은 도 3과 도 5에서 가열소재인 슬라브의 광신호(적외선)을 수광하는 광수광부를 도시한 사시도이다.3 is a perspective view showing an optical signal switching device according to the present invention, Figure 4 is a structural diagram showing the operation of the optical signal switching device of the present invention, Figure 5 is a heating in a heating furnace using the optical signal switching device of FIG. Fig. 6 is a schematic view showing a temperature measuring method of a slab, which is a material, and FIG. 6 is a perspective view illustrating a light condenser and a pyrometer sensor connected thereto in the optical signal switching device of FIG. 3. 5 is a perspective view showing a light receiving unit for receiving an optical signal (infrared ray) of a slab which is a heating material.
도 3 및 도 4에서는 본 발명인 광신호 스위치장치(1)를 도시하고 있는데, 이와 같은 본 발명의 광신호 스위칭장치(1)는 크게 케이싱(10)과 광전달부(20)와 광 스위칭부(60) 및, 광집광부(70)로서 나누어 질 수 있고, 이들 구성부(10)(20) (60)(70)를 상세하게 설펴보면 다음과 같다.3 and 4 show the optical
먼저, 도 3에서 도시한 바와 같이, 본 발명의 상기 케이싱(10)은, 광의 유입이 완전하게 차단된 무광의 내부공간을 갖도록 구성되는데, 예를 들어 외부로 부터의 광(적외선)을 흡수하는 검은색의 플라스틱으로 제공된 사출물일 수 있다.First, as shown in FIG. 3, the
이때, 상기 케이싱(10)의 내부는 완전하게 외부로 부터 광(빛)이 유입되는 것이 차단되어야 하는데, 이는 광이 유입될 경우 정상적인 광신호에 노이즈 광이 포함되어 정밀한 광신호 스위칭작동이 수행될 수 없기 때문에 중요하다.At this time, the inside of the casing (10) should be completely blocked from the light (light) from the outside, which is when the light is introduced into the normal light signal includes a noise light to perform a precise optical signal switching operation It is important because you can't.
다음, 도 3 및 도 4에서는 본 발명의 광신호 스위칭장치(1)의 상기 광 전달부(20)를 도시하고 있는데, 이와 같은 본 발명의 광 전달부(20)는 상기 케이싱 (10)의 내부 일측에 배치되면서 측정대상물의 다수 측정점에 배치된 광 수광부 (80)(도 7 참조)와 광케이블(22)로서 연결되어 있다.Next, FIG. 3 and FIG. 4 show the
이때, 상기 광전달부(20)는 상기 회전체(30)상의 광선별벽(40)과 이격 배치되고 케이싱(10)에 고정된 고정부재(도 3의 24 참조)를 따라 일정각도(a)로 배치되는데, 도 3에서는 3개의 광전달부(20)를 도시하였지만 대상물의 측정점 수에 대응하여 배치되면 되고, 이때 중요한 것은 상기 광전달부(20)간의 각도(a)는 다음에 설명하는 회전체 (30)의 회전각도와 대응되어야 하는 것으로, 예를 들어 회전체가 한번에 30도 간격으로 회전하면 상기 광전달부(20)의 간격도 이에 맞추어 져야 한다.In this case, the
그리고, 상기 고정부재(24)는 원형의 곡율을 갖도록 형성되어 회전체와 대응하는 수평위치에 배치되어야 한다.In addition, the fixing
다음, 도 3 및 도 4에서는 본 발명인 광신호 스위칭장치(1)의 상기 스위칭부 (60)를 도시하고 있는데, 이와 같은 본 발명의 스위칭부(60)는, 상기 케이싱(10)의 내부공간에 회전가능하게 제공되는 회전체(30)의 원주측에 광 전달부(20)의 다수 광신호(S1-3)중 하나의 광신호(S)만을 선택적으로 통과시키도록 제공된 광선별벽 (40) 및 상기 회전체(30)의 중앙측에 배치되어 선택 통과된 광신호(S)를 반사시키는 반사체(50)로 구성되어 있다.Next, FIG. 3 and FIG. 4 show the switching
이때, 상기 반사체(50)는 통상의 미러를 사용한다.At this time, the
또한, 도 3 및 도 4에서 도시한 바와 같이, 상기 회전체(30)는 케이싱(10)의 외부에 배치되고 케이싱을 통과하는 구동모터(32)의 구동축(34)상에 장착되는 원판으로 구성되어 있고, 앞에서 설명한 바와 같이, 구동모터의 작동에 의한 구동축의 회전각은 실질적으로 상기 회전체(30)인 원판의 회전각도와 일치되어야 함은 물론 이다.In addition, as shown in Figures 3 and 4, the rotating
이때, 상기 광선별벽(40)은 상기 회전원판인 회전체의 원주를 따라 수직 장착되며, 그 높이는 광 전달부(20)에서 방출되는 광신호가 적어도 차단되는 높이어야 하며, 이때 상기 다수의 광 전달부(20)들이 설치된 대응영역 즉, 회전체(30)에 의한 상기 광선별벽(40)에 형성되어 하나의 광전달부(20)로 부터 전달되는 광신호 (S)만이 통과되도록 하는 광통과공(42)이 일체로 관통 형성되어 있다.In this case, the
이때, 중요한 것은 상기 광통과공(42)의 위치는 항상 다수의 광전달부(20)의 위치와 그 중심이 일치되어서 다수의 광전달부에서 방출된 광신호(S1-S3)중 하나의 광신호(S)만이 통과되어 앞에서 설명한 회전체상의 미러로서 반사되도록 하여야 한다.At this time, it is important that the position of the
다음, 도 3 및 도 4에서는 본 발명인 광신호 스위칭장치(1)의 상기 광집광부(70)를 도시하고 있는데, 이와 같은 본 발명의 광 집광부(70)는 상기 케이싱(10)의 내부에 상기 반사체(50)에 대향하여 배치되면서 선택된 광신호(S)를 집광하도록 구성되어 있다.Next, FIGS. 3 and 4 show the
즉, 상기 광 집광부(70)는 케이싱을 통과하여 광케이블(72)로서 파이로미터 센서(74)와 연결되어 있고, 동시에 상기 센서(74)는 회전체의 회전을 통하여 광신호 광선별벽(40)과 반사체(50)의 위치를 제어하는 구동모터(32)와 전기적으로 연결된 제어부(C)와 전기적으로 연결되어 있다.That is, the
따라서, 도 4를 통하여 본 발명의 광신호 스위칭장치(1)의 작동을 살펴보면, 다수의 측정점에 배치된 광수광부(80)에서 수광된 광신호 예를 들어, 슬라브의 온 도에 따른 적외선의 광신호가 광케이블(22)을 따라 스위칭장치(1)의 케이싱(10)내 다수의 광전달부(20)로 전달되면서 방출된다.Therefore, referring to the operation of the optical
이때, 제어부(C)는 다수의 측정점중 원하는 측정점에 대응하는 광전달부(20)의 광신호를 광선별통벽(40)의 통과공(42)과 일치시키도록 구동모터(32)를 작동시키어 회전체(30)와 일체로 상기 통과공의 위치를 제어한다.At this time, the control unit C operates the driving
따라서, 원하는 광전달부(20)에서 방출된 광신호는 무광의 케이싱내에서 미러인 반사체(50)를 거쳐 상기 광집중부(70)에서 집광되고, 이 집광된 광신호는 광케이블(72)을 통하여 파이로미터 센서(74)에 전달되고, 이 센서에서 측정된 측정대상물의 측정값은 제어부(C)에 전달되고, 제어부에서는 이를 기초로 특정공정 예를 들어, 가열로의 슬라브를 진행시킬 것인 가를 결정한다.Therefore, the optical signal emitted from the desired
결국, 본 발명의 스위칭장치(1)는 여러개의 광수광부(80)들을 사용하면서 광신호들은 선택적으로 스위칭시키어, 고가인 하나의 파이로미터 센서로서 측정함으로서, 교체가 빈번한 측정점의 광수광부(80)는 저가를 사용하고, 고가의 센서는 하나면 사용할 수 있게 한다.As a result, the
이는, 측정시스템의 구조를 간소화하여 구축이나 보수유지를 용이하게 하면서 비용을 절감시키는 것이다.This simplifies the structure of the measurement system, thereby reducing costs while facilitating construction and maintenance.
즉, 상기 광 수광부(80)는 가열로의 가열소재인 슬라브 온도를 측정하는 예열대, 가열대, 균열대에 배치되어 가열로의 온도 측정시스템에 사용될 수 있다.That is, the
다음, 도 5에서는 본 발명인 광신호 스위칭장치(1)를 이용한 가열로의 가열소재인 슬라브의 온도 측정방법을 도시하고 있다.
Next, FIG. 5 shows a method for measuring a temperature of slab, which is a heating material of a heating furnace, using the optical
즉, 도 5에서 도시한 바와 같이, 먼저 가열로(100)의 예열대,가열대,균열대에 슬라브(120a)(120b)(120c)에서 발생되는 광신호(적외선)를 수광하는 광 수광부 (80)를 각각 설치하는데, 이와 같은 광수광부(80)는 도 7에서 도시한 바와 같이, 열에 의한 소손을 방지토록 내열블록(82)이 가열로(100)의 로벽에 부착되고, 상기 내열블록(82)의 상부에는 블록을 통하여 슬라브의 온도에 따라 다른 파장대의 적외선을 방출하는 것을 수광하는 광수광부(80) 예를 들어, 렌즈조립체의 광수광부가 설치된다.That is, as shown in Figure 5, first, the
다음, 상기 광수광부(80)는 광케이블(22)을 통하여 본 발명의 상기 광신호 스위칭장치(1)의 광 전달부(20)와 연결되고, 상기 광신호 스위칭장치(1)의 광집광부(70)를 광케이블(72)로서 광케이블 확장형 파이로미터 센서(74)와 연결한다.Next, the
이때, 상기 센서(74)를 상기 광신호 스위칭장치(1)의 구동모터(32)와 전기적으로 연결된 제어부(C)와 연결한다.In this case, the
한편, 도 6에서는 본 발명의 가열로의 슬라브온도 측정시 사용되는 광케이블 확장형 파이로미터 집광부(70)와 그 센서(74)를 도시하고 있다.6 shows an optical cable extension
따라서, 가열로(100)의 예열대, 가열대, 균열대를 통과하는 슬라브(120a) (120b)(120c)의 온도가 적외선의 광신호로서 각각 광수광부(80)에 수광되면 케이블을 통하여 스위칭장치(1)의 광 전달부(20)에서 방출되고, 이때 제어부(C)에서는 원하는 측정점 예를 들어, 예열대의 슬라브 온도를 측정하는 경우, 구동모터(32)를 회전시키어 예열대 측정점과 연관된 광전달부(20)와 광선별벽(40)의 광 통과공(42)을 일치시킨다.
Therefore, when the temperature of the
결국, 예열대의 슬라브 온도는 광신호로서 반사체(50)를 거쳐 광집광부(70)에서 집광되어 광케이블로 연결된 센서(74)에서 측정되고, 이 측정값(슬라브의 온도)는 제어부(C)에 전달되어 가열로 전체 구동 예를 들어, 슬라브의 온도가 설정 온도에 도달하였으면 슬라브를 이동시키게 된다.As a result, the slab temperature of the preheating zone is measured by the
이에 따라서, 본 발명의 광신호 스위칭장치(1)를 이용하면 가열로의 각 측정점에서 수광된 광신호를 스위칭장치를 통하여 하나의 집광부와 파이로미터센서만으로 처리하기 때문에, 가열로의 가열소재 온도측정 시스템(설비)이 매우 간소화될 수 있고, 고가의 센서인 파이로미터는 하나만 사용할 수 있어 온도측정 시스템의 구축 및 유지비용을 절감시키는 것이다.
Accordingly, when the optical
이와 같이 본 발명인 광신호 스위칭장치에 의하면, 다수의 측정 광신호중 하나를 선택적으로 하나의 센서기구에 연결함으로서, 비용이 비싼 센서기구는 하나만을 사용하면서도 측정점은 다변화시킬 수 있어 전체적으로 측정시스템의 구축 및 유지관리를 용이하게 하고, 특히 비용절감을 가능하게 하는 효과를 제공한다.As described above, according to the optical signal switching device of the present invention, by selectively connecting one of a plurality of measurement optical signals to one sensor mechanism, an expensive sensor mechanism can be used but only one measurement point can be diversified. It provides the effect of facilitating maintenance and especially reducing the cost.
또한, 이와 같은 광신호 스위칭장치를 이용한 가열소재의 온도 측정방법에 의하면, 열에 의한 소상이 쉽게 발생되는 광수광부는 저가인 것을 사용하고, 이들의 광신호는 하나의 집광 및 센서기구로서 처리함으로사, 가열소재인 슬라브의 온도를 측정하는 시스템의 구축이나 유지관리를 용이하게 하면서 비용을 절감시키는 다른 우수한 효과를 제공하는 것이다. In addition, according to the method for measuring the temperature of a heating material using such an optical signal switching device, a light-receiving unit that easily generates a small phase due to heat is used at low cost, and these optical signals are treated as one condensing and sensor mechanism. In other words, it provides another excellent effect of reducing costs while facilitating the construction or maintenance of a system for measuring the temperature of the slab as a heating material.
본 발명은 지금까지 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 마련되는 본 발명의 정신이나 분야를 벗어나지 않는 한도내에서 본 발명이 다양하게 개조 및 변화될수 있다는 것을 당업계에서 통상의 지식을 가진자는 용이하게 알수 있음을 밝혀두고자 한다.While the invention has been shown and described in connection with specific embodiments so far, it will be appreciated that the invention can be varied and modified without departing from the spirit or scope of the invention as set forth in the claims below. It will be appreciated that those skilled in the art can easily know.
Claims (6)
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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KR1020040110960A KR101072434B1 (en) | 2004-12-23 | 2004-12-23 | Optical Signal Switching Apparatus and Method for Measuring temperature of Reheating Material using The Same |
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ID=37165560
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10473579B2 (en) | 2017-09-14 | 2019-11-12 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Apparatus for inspecting material property of plurality of measurement objects |
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WO2004090496A2 (en) * | 2003-03-31 | 2004-10-21 | Zolo Technologies, Inc. | Method and apparatus for the monitoring and control of combustion |
-
2004
- 2004-12-23 KR KR1020040110960A patent/KR101072434B1/en not_active IP Right Cessation
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KR20060072361A (en) | 2006-06-28 |
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