KR101442630B1

KR101442630B1 - 도금욕 레벨 측정 장치

Info

Publication number: KR101442630B1
Application number: KR1020120125247A
Authority: KR
Inventors: 김수영; 김태준; 이주홍; 안정환
Original assignee: 주식회사 포스코; 이주홍
Priority date: 2012-11-07
Filing date: 2012-11-07
Publication date: 2014-09-19
Also published as: KR20140058865A

Abstract

도금욕 레벨 측정의 정밀도 및 정합성을 향상시켜 도금강판의 표면 품질을 개선할 수 있는 도금욕 레벨 측정 장치에 관하여 개시한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 도금욕 레벨을 측정하는 레이저 센서와, 중공 상단에 내장된 레이저 센서를 이용하여 레벨이 측정되는 레벨측정면을 향해 대면한 부위를 제외하고서 전체적으로 밀폐 형성되며 도금욕을 향해 중공 하단이 대면하여 입설되는 메탈 튜브와, 메탈 튜브의 중공 상단으로 냉각 가스를 공급하여 레이저 센서 및 메탈 튜브를 냉각하는 한편, 메탈 튜브의 중공 하단으로 냉각 가스를 배출시키는 냉각 가스 공급부와, 메탈 튜브의 중공 하단에 대향 배치되되 도금욕면에 부분 침지되어 하측에 마련된 복수의 홀을 통해 도금욕면과 동일 레벨으로 도금액을 수용하여 상기 레벨측정면을 형성하는 바스켓 및 바스켓을 상하 방향 이동시키는 바스켓 구동부를 포함하는 도금욕 레벨 측정 장치를 제공한다.

Description

도금욕 레벨 측정 장치{APPARATUS AND METHOD FOR MEASURING LEVEL IN Zn POT}

본 발명은 도금욕 레벨 측정 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 정밀한 도금욕 레벨 측정을 통해 도금강판 표면 품질을 개선할 수 있는 계측 정밀도가 우수한 도금욕 레벨 측정 장치에 관한 기술이다.

용융아연도금 강판은 내식성이 우수하고 가공성이 뛰어난 제품적 특성에 따라 그 수요가 증가하고 있는 추세이다. 특히 용융아연도금 강판에 대한 지속적인 기술의 발달로 표면품질이 계속적으로 향상되어 최근에는 가전제품이나 자동차 외판제로 널리 이용되고 있다.

본 발명의 배경이 되는 기술로서 도 1을 참조하면 연속용융도금라인이 간략히 소개되어 있다. 도시된 바와 같이, 도금욕(1) 내에는 액체아연의 도금액(2)이 수용된다. 그리고 상기 도금욕(1) 내부로 강판(S)을 침적시킨 후 싱크 롤(Sink Roll)(3)과 교정 롤(Correcting Roll)(5) 사이에서 강판(S)을 도금시킨다.

그러나 이와 같은 연속용융도금라인에서의 도금욕 레벨은 자주 변동한다.

이에 따라 스나우트(Snout) 내부의 도금욕 오버플로우(overflow)가 일정하지 못하여 애쉬(Ash) 및 드로스(Dross)성 결함이 빈번하게 발생되는 문제가 초래된다.

따라서, 도금욕의 레벨을 일정하게 유지 관리해주는 것은 도금 품질에 중대한 영향을 끼치게 되므로, 보다 정밀하게 상기 도금욕의 레벨 측정 작업을 수행하는 작업이 절실히 요구된다.

다만, 도금욕면(즉, 도금욕 상면)에는 찌꺼기(도 1의 Scum)를 비롯하여 산화피막, 드로스, 애쉬 등이 다량 존재할 수 있으며, 이들은 도금욕의 정확한 레벨 측정 작업을 방해하는 원인이 되었다. 그 결과 현실적으로 도금욕 레벨 측정 작업의 계측 정밀 및 정합성을 향상시키기에는 많은 어려움이 따랐다.

본 발명은 도금욕면에 산화피막, 드로스, 찌꺼기, 애쉬 등이 존재할 경우에도 정확한 레벨 측정 작업을 수행할 수 있는 도금욕 레벨 측정 장치를 제공한다.

또한, 본 발명은 도금욕 레벨 측정의 정밀도를 향상시켜 도금강판 표면 품질을 향상시킬 수 있는 도금욕 레벨 측정 장치를 제공한다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급된 과제에 국한되지 않으며, 여기서 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 도금욕 레벨을 측정하는 레이저 센서; 중공 상단에 내장된 상기 레이저 센서를 이용하여 레벨이 측정되는 레벨측정면을 향해 대면한 부위를 제외하고서 전체적으로 밀폐 형성되며 도금욕을 향해 중공 하단이 대면하여 입설되는 메탈 튜브; 상기 메탈 튜브의 중공 상단으로 냉각 가스를 공급하여 상기 레이저 센서 및 메탈 튜브를 냉각하는 한편, 상기 메탈 튜브의 중공 하단으로 냉각 가스를 배출시키는 냉각 가스 공급부; 상기 메탈 튜브의 중공 하단에 대향 배치되되 도금욕면에 부분 침지되어 하측에 마련된 복수의 홀을 통해 도금욕면과 동일 레벨으로 도금액을 수용하여 상기 레벨측정면을 형성하는 바스켓; 및 상기 바스켓을 설정된 시간 주기로 상하 방향 이동시키는 바스켓 구동부;를 포함하는 도금욕 레벨 측정 장치를 제공한다.

그리고 상기 바스켓 구동부의 동작을 설정된 시간 주기로 조절하는 타이머를 더 포함한다.

또한, 상기 레이저 센서로부터 검출된 레벨 데이터를 필터링 하는 제어부를 더 포함하되, 상기 제어부는, 상기 레이저 센서로부터 출력된 레벨 데이터의 노이즈를 제거하는 시그널 컨디셔너(Signal conditioner)와, 상기 노이즈 제거 후의 레벨 데이터를 아날로그-디지털 변환하는 AD컨버터(AD Converter)를 포함하고, 상기 제어부는, 기 저장된 산란 피크 필터링 프로그램에 따라 상기 AD컨버터에서 디지털화 변환된 레벨 데이터의 노이즈를 제거하는 디지털 필터링 작업을 수행하고, 상기 디지털 필터링 된 레벨 데이터 중 기준치 이상의 변화는 컷 오프(Cut off) 처리하는 한편, 상기 프로그램 내부에 검출된 레벨 데이터를 추종하는 변수를 두는 스텝 업/다운(Step up/down) 처리를 하는 시그널 프로세스 작업을 수행할 수 있다.

또한, 상기 메탈 튜브의 중공 상단으로 냉각 가스를 공급하도록 연결되는 냉각 가스 공급라인과, 상기 냉각 가스의 공급을 조절하는 냉각 가스 공급밸브를 포함한다.

또한, 상기 냉각 가스 공급부를 통해 메탈 튜브의 중공 상단으로 공급되는 냉각 가스는 에어 또는 비산화성 가스를 이용하되, 상기 레이저 센서가 섭씨 50도 이하의 온도로 유지되도록 해줄 수 있다.

또한, 상기 메탈 튜브를 도금욕면의 상부에 고정시키는 지지부를 더 포함하되, 상기 지지부는, 상기 도금욕의 측벽 상면에 안착 고정되는 고정부재; 상기 고정부재의 상면을 통해 입설 고정되며, 도금욕면을 향하여 연장되는 연결부재; 및 상기 연결부재에 마련되어 수직 방향으로 상기 메탈 튜브를 관통 삽입시켜 고정하는 파지부재;를 포함한다.

또한, 상기 바스켓은, 하단으로 갈수록 직경이 감소하는 원추 형상 용기로서, 밑면 또는 하단 둘레를 따라 일정 간격을 두고 복수의 홀이 마련될 수 있다.

또한, 상기 바스켓 구동부는, 상기 바스켓을 설정된 시간 주기로 상하 방향 이동시키도록 수직 방향으로 신축 작동하는 작동 로드를 구비하는 에어 실린더와, 상기 작동 로드의 하단에 연결하여 상기 바스켓을 수평 방향으로 지지하는 홀더를 포함한다.

본 발명의 일 실시예에 의하면, 도금욕면에 산화피막, 드로스, 찌꺼기, 애쉬 등이 존재할 경우에도 정확한 레벨 측정 작업을 수행할 수 있다. 그 결과 연속용융도금라인을 이용한 공정 시 도금욕 레벨 측정의 정밀도를 향상시켜 도금강판의 표면 품질을 향상시켜 줄 수 있다.

특히, 측정된 도금욕 레벨 데이터에 관한 정합성 및 정밀도가 기존의 플로터(Floater), 초음파 방식에 비해 대폭 향상될 수 있다.

또한, 비교적 장치의 구조를 간단하게 구성할 수 있어 장치의 유지 및 보수 효율성을 증대시켜 줄 수 있다.

도 1은 본 발명의 배경기술인 연속용융도금라인을 간략히 설명하기 위해 독시한 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 도금욕 레벨 측정 장치의 구성을 간략히 도시한 도면.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 도금욕 레벨 측정 장치를 이용한 레벨 측정 작업을 도시한 작동도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 도금욕 레벨 측정 장치에서 레이저 센서로부터 검출된 레벨 데이터를 필터링 하는 과정을 개념적으로 도시한 도면.

본 명세서 및 특허청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정하여 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해서 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 하나의 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

도면에서, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 도금욕 레벨 측정 장치의 구성을 간략히 도시한 도면이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 도금욕 레벨 측정 장치를 이용한 레벨 측정 작업을 도시한 작동도 이며, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 도금욕 레벨 측정 장치에서 레이저 센서로부터 검출된 데이터 처리 구조를 도시한 개념도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하며 본 발명의 일 실시예에 따른 도금욕 레벨 측정 장치에 관하여 상세히 설명하기로 한다.

연속용융도금라인에서의 도금욕 레벨을 자주 변동된다. 이에 따라 스나우트(Snout) 내부의 도금욕 오버플로우(overflow)가 일정하지 못하여 애쉬(Ash) 및 드로스(Dross)성 결함이 빈번하게 발생되는 문제가 나타난다. 본 발명의 일 실시예에 따른 도금욕 레벨 측정 장치는 도금욕의 레벨을 일정하게 유지 관리해주기 위하여 실시간으로 도금욕 레벨을 측정하기 위한 목적으로 안출된 장치에 해당한다. 특히, 도금욕에 함유된 산화피막, 드로스, 애쉬, 찌꺼기(도 1의 Scum) 등에 의해 도금욕의 레벨을 정확히 측정하기 어려운 문제를 해결한 것으로, 레벨 측정 작업의 계측 정밀도를 향상시킬 수 있다.

도 2를 참조하면, 도시된 도금욕 레벨 측정 장치(100)는 도금욕 레벨을 측정하는 레이저 센서(110), 레이저 센서를 내장하되 도금욕을 향해 중공이 대면하여 입설되는 메탈 튜브(120), 메탈 튜브의 중공을 통해 냉각 가스를 공급하고 배출시키는 냉각 가스 공급부(130), 도금욕면에 부분 침지되되 복수의 홀을 통해 도금액을 내부에 수용하여 레벨측정면을 형성하는 바스켓(140), 바스켓을 설정된 시간 주기로 상하 방향 이동시키는 바스켓 구동부(150)를 포함한다. 이에 더하여, 바스켓 구동부의 동작을 설정된 시간 주기로 조절하는 타이머(160)를 더 포함할 수 있다.

이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 도금욕 레벨 측정 장치(100)에 포함된 세부 구성에 관하여 구체적으로 살펴보기로 한다.

레이저 센서(110)는 도금욕 레벨을 측정하는 레벨 측정 수단이다. 여기서, '레벨'은 앞서 언급한 바와 같이 도금욕에 수용된 도금액의 수위를 의미한다. 통상적으로 이용되는 레이저 센서는 50℃ 이상의 고온에서 측정값에 오류가 발생하거나 또는 사용상 문제점을 유발할 수 있다. 따라서 본 발명의 일 실시예를 통해 이용되는 레이저 센서(110)의 경우 후술될 냉각 가스 공급부(130)를 통해 냉각 가스(G)를 공급 받아 적정 관리온도(예를 들면, 50℃) 이하로 유지될 수 있도록 구성된다.

또한, 레이저 센서(110)는 도금욕면(더 구체적으로 설명하자면, 레벨이 측정되는 수면을 의미하고, 이를 '레벨측정면'이라 지칭한다)과의 간격이 대략 1m 이상일 때, 정밀한 계측 수준(예를 들면, 분해능이 0.5mm 이하)을 지니는 것을 사용한다. 이는 연속용융도금라인에서 요구하는 수준의 정밀도를 확보하기 위한 것이다.

메탈 튜브(120)는 내부 중심을 따라 중공이 형성된 파이프 형상 부재로서, 구체적으로 도시하진 않았으나 원형 단면 파이프를 이용할 수 있다. 다만, 이러한 형상은 본 발명의 실시예에 따른 하나의 예에 불과할 뿐, 사각형 단면 파이프, 다각형 단면 파이프 등으로 다양하게 치환하여 이용하여도 무방하다.

메탈 튜브(120)의 중공 상단에는 레이저 센서(110)가 아래 쪽을 향하도록 고정 배치된다. 그리고 중공 하단이 개방 형성되어 레벨측정면을 향해 레이저 센서(110)가 보다 정밀하게 레이저를 조사할 수 있도록 되어 있다. 특히, 메탈 튜브(120)는 레벨 측정면을 향해 대면한 부위를 제외하고는 전체적으로 밀폐 형성된 구조를 갖는다. 이에 따라 중공 상단으로 공급된 냉각 가스(G)는 메탈 튜브(120)의 중공을 따라 아래로 유동하면서 먼저 레이저 센서(110)의 고온화를 방지해 주며, 이후 중공 하단을 통해 확산 배출되면서 먼지(Dust) 또는 증발 아연이 레이저 센서로 유입되는 것을 막아준다.

이러한 메탈 튜브(120)의 구체적인 형상은 도 3을 통해 확인할 수 있다. 도시된 바와 같이 메탈 튜브(120)는 상단 일정 길이 부분에 비해 하단 일정 길이 부분의 직경이 감소된 형상, 즉, 하단에 비해 상단이 확장된 파이프 형상을 지닌다. 다만, 이러한 형상 역시 본 발명의 일 실시예에 따른 바람직한 예시 형상으로서, 본 발명의 범주를 제한하지 않는다.

또한, 메탈 튜브(120)는 특정 재질로 한정하여 이용될 필요는 없으며, 내식성, 내마모성, 내열성을 갖는 금속 재질이라면 어떠한 것을 이용하여도 무방하다.

냉각 가스 공급부(130)는 메탈 튜브(120)의 중공을 통해 냉각 가스(G)하는 수단으로서, 레이저 센서(110)를 비롯하여 메탈 튜브(120)를 지속적으로 냉각시켜 설정된 온도 수준을 유지할 수 있도록 한다.

특히, 레이저 센서(110)를 섭씨 50도 이하의 온도로 유지시켜 주어 측정값 오류 및 사용상의 문제점을 방지해준다. 또한, 앞서 언급한 바와 같이, 냉각 가스를 메탈 튜브(120)의 중공을 통해 상하 방향으로 강제 유동시킴에 따라, 도금욕면으로부터 먼지 또는 증발 아연이 레이저 센서(110)로 유입되는 현상을 방지해 준다.

냉각 가스 공급부(130)의 냉각 가스(G)는 일반적인 에어(Air)를 사용하여도 무방하지만, 도금욕면과의 접촉이 예상되는 부분으로 공급되는 것을 감안하여 질소 등의 비산화성 가스를 사용하는 것이 더욱 바람직하다.

또한, 냉각 가스 공급부(130)에는 별도로 도시하진 않았으나, 냉각 가스를 저장하는 저장 탱크 등이 구비될 수 있으며, 도시된 바와 같이 냉각 가스 공급라인(131) 및 냉각 가스 공급밸브(133)를 포함한다.

냉각 가스 공급라인(131)은 냉각 가스(G)를 메탈 튜브(120)의 중공 상단까지 공급해주는 배관을 말하며, 냉각 가스 공급밸브(133)는 상기 냉각 가스 공급라인을 통해 공급되는 방향으로 유동하는 냉각 가스의 유동을 단속하거나 유량을 조절한다.

냉각 가스 공급라인(131)을 통해 유동한 냉각 가스(G)가 메탈 튜브(120)의 중공 상단으로 공급되어 레이저 센서(110)를 냉각하는 작동 상태는 도 3을 참조하여 구체적으로 확인할 수 있다.

바스켓(140)은 메탈 튜브(120)의 중공 하단에 대향 배치되되 도금욕면에 부분 침지되는 상면이 개방된 용기 형상 부재로서, 특히, 하측에 마련된 복수의 홀(141)을 통해 도금액이 내측으로 유입되어 도금욕면과 동일 레벨의 레벨측정면을 형성한다.

바스켓(140)은 도 3을 통해 구체적으로 확인할 수 있듯이 하단으로 갈수록 직경이 감소하는 원추 형상을 지닌다. 또한, 밑면을 따라 원주 방향으로 간격을 두고 복수의 홀(141)이 마련된다. 별도로 도시하진 않았으나, 밑면의 홀(141) 구성에 추가적으로 하단 둘레를 따라 복수의 홀이 더 구비될 수 있다. 이러한 형상은 원기둥 형상에 비해 도금욕 내부로 침지되기에 용이한 장점이 있으며, 바스켓(140)이 도금욕면을 기준으로 상하 방향으로 이동할 경우 바스켓(140)의 주변에 형성된 드로스(Dross) 및 용융아연의 고착을 방지하기에 적합하다.

바스켓(140)의 내부로 유입된 도금액은 도금욕(1)을 통해 전체적으로 수용된 도금액의 레벨 수준과 동일해 지므로, 바스켓(140)의 상부에 배치된 레이저 센서(110)를 이용하여 레벨 측정 작업을 보다 수월하게 행할 수 있다.

또한, 바스켓(140) 내부로 유입된 도금액에는 수면 상에 부유하는 찌꺼기(즉, 도 1의 Scum) 등이 포함되어 있지 않게 되므로, 보다 청정한 상태의 도금액만을 따로 확보할 수 있는 효과를 가져온다.

만일, 레이저 센서(110)를 이용하여 도금욕의 레벨을 측정하는 작업을 수행할 경우에는 상기 바스켓(140)을 설정된 상향 위치로 이동시킨 상태를 유지한다. 그러나 시간이 경과할수록, 바스켓(140) 주변에 드로스 및 용융아연의 고착이 발생하게 되는데, 이것을 방치하게 되면 바스켓 내부의 도금욕면(즉, 레벨측정면)이 응고되어 레벨 측정을 정확하게 하기 어렵게 된다. 따라서, 이 경우에는 바스켓(140)을 상하 방향으로 이동시키는 움직임을 구현한다. 그리고 이와 같이 바스켓(140)을 상하 방향으로 이동시키기 위하여 바스켓 구동부(150)가 구비된다. 그리고 바스켓 구동부의 동작을 위한 시간 주기를 조절하는 타이머(160)가 더 구비된다.

바스켓 구동부(150)는 도 2에 도시된 바와 같이 수직 방향으로 신축 작동하는 작동 로드(153)를 구비하는 에어 실린더(151)와, 작동 로드의 하단으로부터 수평 방향으로 연결되어 바스켓(140)을 고정하여 지지해주는 홀더(155)로 구성된다. 여기서, 상기 에어 실린더(151) 대신에 기구적인 메커니즘으로 신축 작동하는 기타 구동 장치가 이용되어도 무방하다.

에어 실린더(151)는 관용적으로 널리 이용되고 있는 기계 장치로서, 별도의 조작스위치 또는 후술될 제어부(200)의 지령을 인가 받아 길이 방향으로 작동 로드(153)를 신축 구동하는 장치이다. 이에 대한 부연 설명은 생략하기로 한다. 홀더(155)는 원추 형상 바스켓(140)의 외면 형상을 고려하여 바스켓(140)을 장착 고정시키는 부재이다. 이로써, 도금욕면을 기준으로 바스켓(140)의 하단이 부분적으로 도금액에 침지된 상태에서, 상기 바스켓(140)의 위치 조절 및 상하 이동 움직임이 안정적으로 구현된다.

타이머(160)는 상기 바스켓(140)의 상하 방향 이동을 위한 시간 주기를 설정해주는 장치로서, 더 구체적으로는 에어 실린더(151)의 작동을 시간적으로 제어한다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 도금욕 레벨 측정 장치(100)의 경우, 전술한 메탈 튜브(120)를 도금욕면의 상부(더 구체적으로는 바스켓의 상부)에 수직 방향으로 고정시켜주는 지지부(170)의 구성을 더 포함한다.

지지부(170)는 도금욕(1)의 측벽 상면에 안착 고정되는 고정부재(171)와, 고정부재의 상면을 통해 입설 되며, 상단부가 도금욕면을 향하여 연장 형성되는 연결부재(173)와, 상기 연결부재의 끝부분에 마련되어 메탈 튜브(120)를 수직 방향으로 관통 삽입시켜 고정해주는 파지부재(175)를 포함한다. 다만, 도 2를 통해 나타난 지지부(170)의 형상은 하나의 예시적 형상에 불과할 뿐, 본 발명은 이에 제한될 필요가 없다. 따라서 다양한 실시예를 통해 상기 지지부(170)의 형상은 도시된 형상과 다른 형태로 이용되어도 무방하다.

그리고 본 발명의 일 실시예에 따른 도금욕 레벨 측정 장치(100)는 제어부(200)를 포함한다. 이러한 제어부(200)는 작업자로 하여금 연속용융도금라인의 전체 공정을 관리하는 통합 관리용 서버가 될 수도 있으며, 개별적으로 도금욕 레벨 측정을 목적으로 구비된 제어용 컴퓨터 또는 서버가 될 수도 있으며, 이외에 별도로 구성된 기판 등의 형태로 구성될 수 있다.

제어부(200)는 레이저 센서(110)로부터 검출된 레벨 데이터의 계측 신뢰성 및 정밀도를 향상시켜 확보하기 위한 것으로, 레이저 센서로부터 출력된 신호 즉, 레벨 데이터를 설정된 방법에 따라 필터링 하여 레이저 센서가 갖는 문제점을 보완한다. 특히, 도금욕 레벨을 검출하더라도 바스켓(140) 내부에서 발생하는 드로스 및 증발 아연에 레이저가 조사될 경우, 난반사를 일으켜 측정 거리가 왜곡되는 현상이 발생될 수 있다. 따라서 제어부(200)에 구비된 하드웨어 또는 기 설정된 프로그램을 통해 레벨 데이터의 필터링 작업을 수행한다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 도금욕 레벨 측정 장치에서 레이저 센서로부터 검출된 레벨 데이터를 필터링 하는 과정을 개념적으로 도시한 도면이다.

도시된 바와 같이, 먼저 레이저 센서(110)를 통해 검출된 레벨 데이터가 출력된다. 레이저 센서로부터 출력된 레벨 데이터의 노이즈는 시그널 컨디셔너(210)에서 제거된다. 그리고 상기 노이즈 제거 후의 레벨 데이터의 아날로그-디지털 변환 작업이 이루어지는데, 이러한 역할은 AD컨버터(AD Converter)(220)에서 담당한다.

한편, 제어부(200)는 산란 피크 필터링 프로그램을 소프트웨어 형태로 저장한다. 이러한 기 저장된 프로그램에 따른 필터링 단계(S100)를 간략히 살펴보기로 한다. 먼저, 전술한 바와 같이 AD컨버터에서 디지털화 변환된 레벨 데이터의 노이즈가 제거되는 디지털 필터링 단계(S110)가 수행된다.

이어서, 디지털 필터링 된 레벨 데이터 중 기준치 이상의 변화는 컷 오프(Cut off) 처리하는 한편, 상기 프로그램 내부에 검출된 레벨 데이터를 추종하는 변수를 두는 스텝 업/다운(Step up/down) 처리를 하여 급격한 신호 변화에 대응하는 시그널 프로세스 단계(S120)가 수행된다. 이와 같은 필터링 단계(S100)를 통해 산란 피크가 필터링 된 정확한 도금욕 레벨 데이터를 획득할 수 있게 된다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 도금욕면에 산화피막, 드로스, 찌꺼기, 애쉬 등이 존재할 경우에도 정확한 레벨 측정 작업을 수행할 수 있다. 그 결과 연속용융도금라인을 이용한 공정 시 도금욕 레벨 측정의 정밀도를 향상시켜 도금강판의 표면 품질을 향상시켜 줄 수 있다.

특히, 기존의 플로터(Floater), 초음파 방식 등을 이용할 경우에 비해 측정된 도금욕 레벨 데이터의 정밀도, 정합성을 향상시킬 수 있다. 또한, 장치의 구조를 비교적 간단하게 구성할 수 있어 유지 및 보수 효율성을 증대시킬 수 있다.

이상으로 본 발명의 일 실시예에 따른 도금욕 레벨 측정 장치에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 구체적으로 살펴보았다.

전술된 본 발명의 일 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 본 발명의 범위는 전술된 상세한 설명보다는 후술될 특허청구범위에 의해 나타내어질 것이다. 그리고 이 특허청구범위의 의미 및 범위는 물론 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형 가능한 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

S: 강판
1: 도금욕 2: 도금액
3: 싱크 롤 5: 교정 롤
100: 도금욕 레벨 측정 장치
110: 레이저 센서
120: 튜브
121: 센서 내장부 123: 상단 커버
130: 냉각 가스 공급부
131: 냉각 가스 공급라인 133: 냉각 가스 공급밸브
140: 바스켓
141: 바스켓 홀
150: 바스켓 구동부
151: 에어 실린더 153: 작동 로드
155: 홀더
160: 타이머
170: 지지부
171: 고정부재 173: 연결부재
175: 파지부재
200: 제어부
210: 시그널 컨디셔너 220: AD 컨버터

Claims

도금욕 레벨을 측정하는 레이저 센서;
중공 상단에 내장된 상기 레이저 센서를 이용하여 레벨이 측정되는 레벨측정면을 향해 대면한 부위를 제외하고서 전체적으로 밀폐 형성되며 도금욕을 향해 중공 하단이 대면하여 입설되는 메탈 튜브;
상기 메탈 튜브의 중공 상단으로 냉각 가스를 공급하여 상기 레이저 센서 및 메탈 튜브를 냉각하는 한편, 상기 메탈 튜브의 중공 하단으로 냉각 가스를 배출시키는 냉각 가스 공급부;
상기 메탈 튜브의 중공 하단에 대향 배치되되 도금욕면에 부분 침지되어 하측에 마련된 복수의 홀을 통해 도금욕면과 동일 레벨으로 도금액을 수용하여 상기 레벨측정면을 형성하는 바스켓; 및
상기 바스켓을 상하 방향 이동시키는 바스켓 구동부;를 포함하는 도금욕 레벨 측정 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 바스켓 구동부의 동작을 설정된 시간 주기로 조절하는 타이머를 더 포함하는 도금욕 레벨 측정 장치.
청구항 1 또는 2에 있어서,
상기 레이저 센서로부터 검출된 레벨 데이터를 필터링 하는 제어부를 더 포함하되,
상기 제어부는,
상기 레이저 센서로부터 출력된 레벨 데이터의 노이즈를 제거하는 시그널 컨디셔너(Signal conditioner)와,
상기 노이즈 제거 후의 레벨 데이터를 아날로그-디지털 변환하는 AD컨버터(AD Converter)를 포함하고,
상기 제어부는, 기 저장된 산란 피크 필터링 프로그램에 따라 상기 AD컨버터에서 디지털화 변환된 레벨 데이터의 노이즈를 제거하는 디지털 필터링 작업을 수행하고,
상기 디지털 필터링 된 레벨 데이터 중 기준치 이상의 변화는 컷 오프(Cut off) 처리하는 한편, 상기 프로그램 내부에 검출된 레벨 데이터를 추종하는 변수를 두는 스텝 업/다운(Step up/down) 처리를 하는 시그널 프로세스 작업을 수행하는 도금욕 레벨 측정 장치.
청구항 1 또는 2에 있어서,
상기 냉각 가스 공급부는,
상기 메탈 튜브의 중공 상단으로 냉각 가스를 공급하도록 연결되는 냉각 가스 공급라인과,
상기 냉각 가스의 공급을 조절하는 냉각 가스 공급밸브를 포함하는 도금욕 레벨 측정 장치.
청구항 4에 있어서,
상기 냉각 가스 공급부를 통해 메탈 튜브의 중공 상단으로 공급되는 냉각 가스는 에어 또는 비산화성 가스를 이용하되, 상기 레이저 센서가 섭씨 50도 이하의 온도로 유지되도록 해주는 도금욕 레벨 측정 장치.
청구항 1 또는 2에 있어서,
상기 메탈 튜브를 도금욕면의 상부에 고정시키는 지지부를 더 포함하되,
상기 지지부는,
상기 도금욕의 측벽 상면에 안착 고정되는 고정부재;
상기 고정부재의 상면을 통해 입설 고정되며, 도금욕면을 향하여 연장되는 연결부재; 및
상기 연결부재에 마련되어 수직 방향으로 상기 메탈 튜브를 관통 삽입시켜 고정하는 파지부재;를 포함하는 도금욕 레벨 측정 장치.
청구항 1 또는 2에 있어서,
상기 바스켓은,
하단으로 갈수록 직경이 감소하는 원추 형상 용기로서, 밑면 또는 하단 둘레를 따라 일정 간격을 두고 복수의 홀이 마련되어 있는 도금욕 레벨 측정 장치.
청구항 1 또는 2에 있어서,
상기 바스켓 구동부는,
상기 바스켓을 설정된 시간 주기로 상하 방향 이동시키도록 수직 방향으로 신축 작동하는 작동 로드를 구비하는 에어 실린더와,
상기 작동 로드의 하단에 연결하여 상기 바스켓을 수평 방향으로 지지하는 홀더를 포함하는 도금욕 레벨 측정 장치.