KR101564269B1 - 용융금속 내 슬래그 두께 측정이 가능한 계측기 및 이를 이용한 용융금속 계측 방법 - Google Patents

용융금속 내 슬래그 두께 측정이 가능한 계측기 및 이를 이용한 용융금속 계측 방법 Download PDF

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Abstract

용융금속 내 슬래그 두께 측정이 가능한 계측기 및 이를 이용한 용융금속 계측 방법에 대하여 개시한다.
본 발명에 따른 계측기는 제1 입력 단자 및 제2 입력 단자에 연결되는 용융금속 온도 검출부; 상기 제1 입력 단자 및 제2 입력 단자 중 어느 하나에 상기 용융금속 온도 검출부와 공통으로 연결되는 슬래그 검출부; 제3 입력 단자 및 제4 입력 단자에 연결되는 용융금속 검출부 및 성분 검출부; 상기 용융금속 검출부 및 성분 검출부 중 어느 하나로 릴레이 전환을 제어하는 제1 릴레이 제어부; 상기 용융금속 온도 검출부, 슬래그 검출부, 용융금속 검출부 및 성분 검출부에서 검출된 출력값을 연산 처리하는 주 제어부; 및 상기 주 제어부의 연산 처리 결과를 출력하는 출력부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

용융금속 내 슬래그 두께 측정이 가능한 계측기 및 이를 이용한 용융금속 계측 방법 {MEASURING INSTRUMENT CAPABLE OF MEASURING THICKNESS OF SLAG IN METAL MELTS AND METHOD OF MEASURING METAL MELTS}
본 발명은 용융금속 계측 기술에 관한 것으로, 보다 상세하게는 용융금속의 온도뿐만 아니라 용융금속 내 슬래그 두께 측정까지 가능하여 조업시간 단축 및 생산성 향상에 기여할 수 있는 계측기 및 이를 이용한 용융금속 계측 방법에 관한 것이다.
통상적으로 용융금속 중의 측온 및 측산 기능 외에도 시료 채취가 동시에 가능한 일체형 복합 프로브의 신호를 측정하는 계측기가 개발되어 있다. 그리고 용융금속 상부의 정보를 측정할 수 있는 계측기 역시 개발되어 있다.
한편, 용융금속 상부의 정보 중에 슬래그 두께 관리가 매우 중요하게 대두되고 있다. 슬래그는 용융금속 제조시 발생되는 금속 또는 비금속 산화물로서 용융금속의 상부에 형성되며, 슬래그 두께에 따라 제조하고자 하는 금속의 품질, 생산성 등이 달라지기 때문이다. 슬래그 두께 측정 방법으로는 목측에 의한 방법, 와류식 거리계를 사용하는 방법, 전기저항 차이를 이용한 방법, 산소 농도 차이를 이용한 방법, 온도 차이를 이용한 방법, 전자파 또는 레이저를 이용하는 방법 등 다양하다.
목측에 의한 슬래그 두께 측정은 한계가 있으며, 측정자에 따라 오차가 생길 확률이 많다. 와류식 거리계를 사용하는 방법 및 전기저항 차이를 이용하는 방법은 냉각설비와 장치가 필요하며, 고온에서 작업이 이루어지므로 매번 보수를 요하는 번거로움이 있다. 산소 농도 차이를 이용하는 방법 및 온도 차이를 이용하는 방법은 부속 설비가 필요 없으나, 침지시간에 따른 용해도 편차가 심하여 측정치의 신뢰도가 떨어지는 문제점이 있다. 그리고, 전자파 및 레이저를 이용한 방법은 고체 상태의 슬래그가 존재하는 경우 전자파 또는 레이저가 난반사를 일으켜 정확한 슬래그 두께 측정이 어렵다.
이로 인해 현장에서 원활한 적용이 어려우며 슬래그 관련 정보가 중요함에도 불구하고 오직 용융금속 정보만으로 조업이 이루어지고 있다.
본 발명에 관련된 배경기술로는 대한민국 공개특허공보 제10-2004-0057722 (2004.07.02. 공개)에 개시된 레이들 정련로에서 레이들 슬래그 두께 측정 방법 및 장치가 있다.
슬래그 두께 측정센서에 의해 측정된 측정값을 처리하는 계측시스템은 종래의 성분센서 측정시스템과는 달라야 한다. 우선 슬래그 상부의 진입 시 측정을 시작하도록 구성되어 있기 때문에 성분센서와 구분하여 측정준비를 해야 한다. 이와 같은 문제로 인해 동일 측정 시스템을 갖는 공정에서 사용되는 성분 센서와 슬래그 두께 측정센서는 별도의 계측기를 필요로 하게 되는 문제점이 있다. 또한 조업시간 단축을 위해서 슬래그 두께 측정과 함께 온도를 측정 하는 시스템을 필요로 하는 문제점이 있다.
본 발명은 상기의 측정 방법들의 번거로움, 측정의 제한성 등 여러 문제점들을 보안 및 해결하기 위한 것으로, 용융금속의 온도, 성분 뿐만 아니라 슬래그 두께 측정이 가능한 복합 프로브를 이용하여, 프로브의 신호를 계측기에서 측정, 분석함으로써, 조업시간 단축 및 생산성 향상에 기여할 수 있는 용융금속 내 슬래그 두께 측정이 가능한 계측기 및 이를 이용한 용융금속 계측 방법을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 계측기는 제1 입력 단자 및 제2 입력 단자에 연결되는 용융금속 온도 검출부; 상기 제1 입력 단자 및 제2 입력 단자 중 어느 하나에 상기 용융금속 온도 검출부와 공통으로 연결되는 슬래그 검출부; 제3 입력 단자 및 제4 입력 단자에 연결되는 용융금속 검출부 및 성분 검출부; 상기 용융금속 검출부 및 성분 검출부 중 어느 하나로 릴레이 전환을 제어하는 제1 릴레이 제어부; 상기 용융금속 온도 검출부, 슬래그 검출부, 용융금속 검출부 및 성분 검출부에서 검출된 출력값을 연산 처리하는 주 제어부; 및 상기 주 제어부의 연산 처리 결과를 출력하는 출력부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 제1 입력 단자 및 제2 입력 단자에 온도 신호가 입력되고, 상기 제1 입력 단자 및 제2 입력 단자 중 어느 하나에 슬래그 검출 신호가 입력되고, 상기 제3 입력 단자 및 제4 입력 단자에 성분 신호 또는 용융금속 검출 신호가 입력될 수 있다.
또한, 상기 슬래그 검출부의 접속을 제어하는 제2 릴레이 제어부를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 용융금속 검출부에서 출력되는 측정값은 증폭 또는 변환과정 없이, 신호 발생과 동시에 상기 주 제어부에서 고속 샘플링 및 실시간으로 연산될 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 용융금속 계측 방법은 전술한 계측기를 이용한 용융금속 내 슬래그 두께 측정을 포함한 계측 방법에 있어서, (a) 온도 측정용 센서를 포함하는 프로브, 온도 측정용 센서와 성분 검출용 센서를 포함하는 프로브, 및 온도 측정용 센서와 슬래그 두께 측정용 센서를 포함하는 프로브 중 어느 하나의 프로브를 계측기의 각 단자에 연결하는 단계; (b) 제1 입력 단자 및 제2 입력 단자를 통하여 입력되는 신호를 이용하여 프로브가 접속되었는지 판단하고, 제3 입력 단자 및 제4 입력 단자를 통하여 입력되는 신호를 이용하여 슬래그 두께 측정용 센서가 프로브에 장착되어 있는지 여부를 판단하는 단계; 및 (c) 슬래그 두께 측정용 센서가 프로브에 장착되어 있다고 판단되는 경우, 제3 입력 단자와 제4 입력 단자의 수신부를 용융금속 검출부로 설정하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 프로브가 용융금속에 침강하면서, (d) 슬래그 검출부에서 출력되는 신호를 이용하여 슬래그 접촉을 감지하는 단계; 및 (e) 용융금속 검출부에서 출력되는 신호를 이용하여 슬래그-용융금속 계면을 감지하는 단계;를 더 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 (d) 단계의 슬래그 접촉을 감지한 시점, 상기 (e) 단계의 슬래그-용융금속 계면을 감지한 시점 및 침강속도를 이용하여 슬래그 두께를 연산할 수 있다. 또한, 상기 슬래그-용융금속 계면을 감지한 시점은 상기 용융금속 검출부의 출력값이 미리 정해진 값보다 크게 되는 시점으로 할 수 있다. 또한, 상기 슬래그 접촉을 감지한 시점과 동시에 상기 슬래그 검출부의 접속을 차단할 수 있다.
또한, 상기 (b) 단계는 상기 제3 입력 단자 및 제4 입력 단자로부터 검출되는 신호가 미리 정해진 범위 내에 있는 경우, 슬래그 두께 측정용 센서가 프로브에 장착되어 있는 것으로 판단할 수 있다.
또한, 상기 (b) 단계에서, 슬래그 두께 측정용 센서가 프로브에 장착되어 있지 않다고 판단되는 경우, 상기 (c) 단계에서, 제1 릴레이 제어부가 제3 입력 단자와 제4 입력 단자의 수신부를 성분 검출부로 설정할 수 있다.
본 발명에 의하면, 용융금속의 처리과정에서 발생하는 슬래그의 두께와 용탕의 온도 등을 동시에 측정할 수 있으며, 종래의 온도 및 성분 센서와 병행하여 슬래그의 두께를 예측할 수 있는 슬래그 두께 측정용 복합센서를 상기 계측기에 장착하고, 별도의 슬래그 두께 측정 계측기를 사용하지 아니하고, 상기 온도와 함께 슬래그 두께를 측정할 수 있는 용융 슬래그 두께 측정방법을 제공할 수 있다.
아울러, 본 발명에 의한 슬래그 두께 측정 계측기 시스템은 종래의 온도 및 성분센서의 측정이 가능하면서, 슬래그 두께 센서의 장착 시에도 인식이 가능하여 별도의 측정 화면 구성, 연산 조건 구성, 이력 관리가 가능하게 된다. 이로 인해 정확한 센서 인식과 다양한 성분값의 추정이 가능하여, 제철 공정 등 금속 제조 공정의 효율성을 크게 향상 시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 단 1회의 프로브 측정으로 고정도 온도 측정 및 성분 분석용 시료를 동시에 채취할 수 있을 뿐만 아니라, 용융금속의 상부에 있는 슬래그 층의 두께를 측정, 분석하여 그래프 및 디지털로 표현하는 것이 가능하다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 슬래그 두께 측정용 계측기의 내부 회로도이다.
도 2는 도 1의 계측기에 접속되기 적합한 프로브를 개략적으로 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 슬래그 두께 측정용 계측기의 내부 회로도이다.
도 4는 본 발명에 따른 슬래그 두께 측정을 포함한 계측 방법을 개략적으로 나타낸 순서도이다.
도 5는 본 발명에 의한 슬래그 두께 측정용 계측 시스템 측정화면의 일 예이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 특허청구범위에 기재된 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 용융금속 내 슬래그 두께 측정이 가능한 계측기 및 이를 이용한 용융금속 계측 방법에 관하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 슬래그 두께 측정용 계측기의 내부 회로도이고, 도 2는 도 1의 계측기에 접속되기 적합한 프로브를 개략적으로 나타낸 것이다.
우선, 용융금속의 온도와 함께 용융금속 내 슬래그 두께를 측정하기 위해서는 온도 측정용 센서와 함께 슬래그 두께 측정용 센서를 포함하는 프로브가 요구된다.
도 2에서는, 온도 측정용 센서(110)가 용융금속의 온도를 측정하기 위한 온도센서(111)와 이를 보호하는 석영관과 같은 보호 튜브(112)를 포함하고, 슬래그 두께 측정용 센서(160)가 슬래그 검출 센서(164) 및 용융금속 검출 센서(161,162)를 포함하는 예를 나타내었다. 온도 센서(111) 및 슬래그 검출 센서(164)는 제1 선(140a) 및 제2 선(140b)으로 이루어지는 한 쌍의 제1 보상도선(140)을 통하여 계측기의 제1 입력 단자(도 1의 A1, A2)에 연결된다. 용융금속 검출 센서(161, 162)는 제3 선(163a) 및 제4 선(164b)으로 이루어지는 한 쌍의 제2 보상도선(163)을 통하여 계측기의 제2 입력 단자(도 1의 A3, A4)에 연결된다.
이하에서는 이러한 도 2에 도시된 구조를 갖는 프로브가 접속되는 예를 들어 계측기 및 계측방법에 대하여 설명하기로 한다.
본 발명에 따른 계측기(200)는 4개의 입력 단자(A1, A2, A3, A4), 용융금속 온도 검출부(210), 슬래그 검출부(220), 용융금속 검출부(230), 성분 검출부(240), 제1 릴레이 제어부(250), 주 제어부 및 출력부를 포함한다.
연결되는 제1 내지 제4 입력 단자 (A1, A2, A3, A4)는 전술한 바와 같이, 프로브의 제1 선 내지 제4 선에 접속된다.
용융금속 온도 검출부(210)는 제1 선과 제2 선으로 검출되는 신호(주로 전위차)를 통하여 용융금속의 온도를 검출하는 부분이다. 이러한 용융금속 온도 검출부는 제1 단자가 제1 입력 단자(A1)에 연결되고, 제2 단자가 제2 입력 단자(A1)에 연결된다.
슬래그 검출부(220)는 용융금속 상부에 형성되는 슬래그의 상부면를 검출하는 부분으로, 제1 단자가 제1 입력 단자(A1) 및 제2 입력 단자(A2) 중 어느 하나에 연결되며, 제2 단자가 레퍼런스에 연결된다. 도 1에서는 슬래그 검출부(220)의 제1 단자가 용융금속 온도 검출부(210)의 제2 단자와 공유하여 제2 입력 단자(A2)에 연결되고, 슬래그 검출부(220)의 제2 단자가 접지에 연결되는 예를 나타내었다.
용융금속 검출부(230)는 슬래그와 용융금속의 계면, 즉 슬래그의 하부면을 검출하는 부분으로, 제1 단자가 제3 입력 단자(A3)에 연결되고, 제2 단자가 레퍼런스에 연결된다.
성분 검출부(240)는 주로 산소를 검출하는 부분으로서, 제1 단자가 제3 입력 단자(A3)에 연결되고, 제2 단자가 제4 입력 단자(A4)에 연결된다.
용융금속 검출부(230)와 성분 검출부(240)는 제3 입력 단자 및 제4 입력 단자를 공유하는 바, 본 발명에서는 용융금속 검출부 및 성분 검출부 중 어느 하나로 릴레이 전환을 제어하는 제1 릴레이 제어부(250)가 포함된다.
주 제어부는 용융금속 온도 검출부(210), 슬래그 검출부(220) 및 용융금속 검출부에서 검출된 출력값을 연산 처리한다. 보다 구체적으로 주 제어부는, 각 부분에서 출력되는 출력값과 미리 저장된 연산식을 이용하여, 프로브가 접속되었는지, 프로브의 센서는 어떤 것인지, 용융금속의 온도 및 성분, 슬래그 두께를 연산한다.
한편, 용융금속 검출부(230)에서 출력되는 측정값은 증폭 또는 변환과정 없이, 신호 발생과 동시에 상기 주 제어부에서 고속 샘플링 및 실시간으로 연산될 수 있다. 프로브를 통해 측정되는 측정값은 그 크기가 매우 작기 때문에, 노이즈 제거 및 신호 검출의 용이성을 위하여 일반적으로 증폭 및 변환 과정이 요구된다. 그런데, 용융금속에서 슬래그 두께는 그리 두껍지 않기 때문에 정확한 시점을 측정하는 것이 중요하다. 따라서, 용융금속 검출부(230)에서 출력되는 값은 별도의 증폭, 변환 과정 없이 바로, 측정되는 신호를 주 제어부로 전송하는 고속 샘플링이 수행되는 것이 바람직하다.
출력부는 주 제어부의 연산 처리 결과를 도 5에 도시된 예와 같이 디스플레이 등으로 출력한다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 슬래그 두께 측정용 계측기의 내부 회로도이다.
도 3에 도시된 계측기(300)은 기본적으로는 도 1에 도시된 계측기(200)과 실질적으로 동일한 구성을 가지며, 슬래그 검출부(220)의 접속을 제어하는 제2 릴레이 제어부(310)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다. 용융금속 온도 측정에 있어, 제1 입력 단자(A1) 혹은 제2 입력 단자(A2)에 공유된 슬래그 검출부(220)의 접속을 차단함으로써 보다 신뢰성 있는 용융금속 온도를 측정할 수 있다. 슬래그 검출부(220)의 접속 차단은 슬래그 검출과 동시에 혹은 슬래그 검출 이후에 수행될 수 있으나, 슬래그 검출과 동시에 수행되는 것이 보다 바람직하다.
도 4는 본 발명에 따른 슬래그 두께 측정을 포함한 계측 방법을 개략적으로 나타낸 순서도이다.
도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 계측 방법은 프로브 접속 단계(S410), 프로브 접속 및 센서 종류 확인 단계(S420), 제3,4 입력 단자 수신부 설정 단계(S430)를 포함한다. 또한, 본 발명에 따른 계측 방법은 슬래그 접촉 감지 단계 (S440) 및 슬래그-용융금속 계면 감지 단계(S450)를 더 포함할 수 있다.
우선, 프로브 접속 단계(S410)에서는 프로브의 각 선을 계측기의 각 단자에 연결한다.
프로브는 온도 측정용 센서만 포함하는 프로브, 온도 측정용 센서 및 성분 측정용 센서를 포함하는 프로브, 온도 센서 및 슬래그 두께 측정용 센서를 포함하는 프로브가 될 수 있다.
다음으로, 프로브 접속 확인 및 센서 종류 확인 단계(S420)에서는 제1 입력 단자 및 제2 입력 단자를 통하여 입력되는 신호를 이용하여 프로브가 접속되었는지 판단하고, 제3 입력 단자 및 제4 입력 단자를 통하여 입력되는 신호를 이용하여 슬래그 두께 측정용 센서가 프로브에 장착되어 있는지 여부를 판단한다.
상기 예시된 프로브들의 경우, 온도 측정용 센서를 공통적으로 포함하고, 온도 측정용 센서에 포함되는 온도센서(도 2의 111)는 닫힌 회로에 해당하므로, 프로브가 접속된 경우, 온도 측정용 센서로부터 연장되는 제1 선 및 제2 선이 통전이 된다.
또한, 슬래그 두께 측정용 센서에 포함되는 용융금속 검출 센서(도 2의 161, 162)는 닫힌 회로이기 때문에, 제3 선 및 제4 선에서 기설정된 검출값(예를 들어, 25mV ~ 35mV 사이의 값)이 입력되면 슬래그 두께 측정용 센서가 장착된 것으로 인식하고, 산소 측정용 센서의 경우, 오픈 회로이기 때문에 0mV 근처의 값이 입력되면 슬래그 두께 측정용 센서가 장착되지 않은 것으로 판단하며, 온도 측정용 센서가 장착된 것으로 판단하거나, 혹은 온도 측정용 센서 및 성분 측정용 센서가 장착된 것으로 판단한다. 만약, 두 조건 모두 만족을 하지 않으면 경고 메시지를 출력할 수 있다.
다음으로, 제3,4 입력 단자 수신부 설정 단계(S430)에서는 슬래그 두께 측정용 센서가 프로브에 장착되어 있다고 판단되는 경우, 제1 릴레이 제어부에 의해 제3 입력 단자와 제4 입력 단자의 수신부를 용융금속 검출부로 설정하여 슬래그 두께 측정이 진행될 수 있도록 한다. 수신부가 용융금속 검출부로 되어 있는 경우에는 수신부를 그대로 유지하면 되고, 수신부가 성분 검출부로 되어 있는 경우 수신부가 용융금속 검출부로 전환된다.
만약, 슬래그 두께 측정용 센서가 프로브에 장착되어 있지 않다고 판단되는 경우, 제1 릴레이 제어부에 의해 제3 입력 단자와 제4 입력 단자의 수신부를 성분 검출부로 설정하여 성분 측정이 진행될 수 있도록 할 수 있다.
슬래그 접촉 감지 단계 (S440) 및 슬래그-용융금속 계면 감지 단계(S450)에서는 프로브가 용융금속에 침강하면서, 슬래그 검출부에서 출력되는 신호를 이용하여 슬래그 접촉을 감지하고, 이어서 프로브가 계속 침강하면서 용융금속 검출부에서 출력되는 신호를 이용하여 슬래그-용융금속 계면을 감지한다.
용융금속 검출부로 입력되는 신호는 전압 신호, 주파수 신호가 될 수 있으며, 본 발명의 도 1 및 도 3에서는 전압 신호가 입력되는 예를 나타내었다.
이때, 주 제어부는, 슬래그 접촉을 감지한 시점, 슬래그-용융금속 계면을 감지한 시점 및 침강속도를 이용하여 슬래그 두께를 연산할 수 있다. 프로브가 일정한 속도로 침강된다고 할 때, 슬래그 두께 연산시, 슬래그 접촉을 감지한 시점(T1)과 슬래그-용융금속 계면을 감지한 시점(T2)의 차이(T2-T1)에 서브랜스 침강 속도를 곱하면, 서브랜스의 이동 거리가 나오고, 그 이동거리를 슬래그 두께로 판별할 수 있다.
또한, 슬래그-용융금속 계면을 감지한 시점은 용융금속 검출부의 출력값이 미리 정해진 값보다 크게 되는 시점으로 할 수 있다.
또한, 상기 슬래그 접촉을 감지한 시점과 동시에, 제2 릴레이 제어부에 의해 슬래그 검출부의 접속이 차단될 수 있다.
예를 들어, 슬래그 두께 측정용 센서 장착으로 인식하는 경우, 용융금속(101) 내 슬래그 상부에 슬래그 검출 센서(164)가 접촉하면 슬래그 검출부에 입력되는 전위가 같아지면서 디지털 입력이 ON이 되며 측정을 시작한다.
침강 시에는 프로브의 제1 선 및 제2 선을 통해 열전 소자에서 발생된 온도 기전력 값이 입력된다. 제3 선 및 제4 선을 통해서는 슬래그 두께 측정을 하게 되고, 설정된 전위값 이상이 된 시점(T2)과 측정 시작 시점(T1)의 차이(T2-T1), 즉△T를 구해 미리 입력한 서브란스 속도에 계산하여 슬래그 두께를 구할 수 있다.
반면에, 온도 및 성분 센서로 인식하는 경우에는 프로브의 제1 선 및 제2 선에 설정된 온도 이상의 값이 연속으로 들어오는 경우 측정을 시작한다. 측정이 시작된 이후 제3 선 및 제4 선에 전위값이 입력되는지 확인한 후 입력되지 않으면 온도 전용 센서로 판단한다. 전위값이 입력되면 성분에 대한 값으로 판단한다. 설정된 측정 시간 동안 측정한 후 가장 안정된 구간의 샘플 값들의 평균값으로 화면에 디스플레이 할 수 있다.
도 5는 본 발명에 의한 슬래그 두께 측정용 계측 시스템 측정화면의 일 예이다.
슬래그 두께 센서 장착 인식을 하면, 도 5에 나타낸 예와 같이 온도와 슬래그 두께를 별도로 표시하는 화면을 구성하여, 온도 및 성분 센서와 구분하여 표시할 수 있다.
즉, 본 발명에 의하면, 슬래그 두께와 함께 용융금속의 온도 등을 동시에 측정할 수 있으며, 이를 구분하여 표시할 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

Claims (11)

  1. 제1 입력 단자 및 제2 입력 단자에 연결되는 용융금속 온도 검출부;
    상기 제1 입력 단자 및 제2 입력 단자 중 어느 하나에 상기 용융금속 온도 검출부와 공통으로 연결되는 슬래그 검출부;
    제3 입력 단자 및 제4 입력 단자에 연결되는 용융금속 검출부 및 성분 검출부;
    상기 용융금속 검출부 및 성분 검출부 중 어느 하나로 릴레이 전환을 제어하는 제1 릴레이 제어부;
    상기 용융금속 온도 검출부, 슬래그 검출부, 용융금속 검출부 및 성분 검출부에서 검출된 출력값을 연산 처리하는 주 제어부; 및
    상기 주 제어부의 연산 처리 결과를 출력하는 출력부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 계측기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 입력 단자 및 제2 입력 단자에 온도 신호가 입력되고,
    상기 제1 입력 단자 및 제2 입력 단자 중 어느 하나에 슬래그 검출 신호가 입력되고,
    상기 제3 입력 단자 및 제4 입력 단자에 성분 신호 또는 용융금속 검출 신호가 입력되는 것을 특징으로 하는 계측기.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 슬래그 검출부의 접속을 제어하는 제2 릴레이 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 계측기.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 용융금속 검출부에서 출력되는 측정값은 증폭 또는 변환과정 없이, 신호 발생과 동시에 상기 주 제어부에서 고속 샘플링 및 실시간으로 연산되는 것을 특징으로 하는 계측기.
  5. 제1항에 기재된 계측기를 이용한 용융금속 내 슬래그 두께 측정을 포함한 계측 방법에 있어서,
    (a) 온도 측정용 센서를 포함하는 프로브, 온도 측정용 센서와 성분 검출용 센서를 포함하는 프로브, 및 온도 측정용 센서와 슬래그 두께 측정용 센서를 포함하는 프로브 중 어느 하나의 프로브를 계측기의 각 단자에 연결하는 단계;
    (b) 제1 입력 단자 및 제2 입력 단자를 통하여 입력되는 신호를 이용하여 프로브가 접속되었는지 판단하고, 제3 입력 단자 및 제4 입력 단자를 통하여 입력되는 신호를 이용하여 슬래그 두께 측정용 센서가 프로브에 장착되어 있는지 여부를 판단하는 단계; 및
    (c) 슬래그 두께 측정용 센서가 프로브에 장착되어 있다고 판단되는 경우, 제3 입력 단자와 제4 입력 단자의 수신부를 용융금속 검출부로 설정하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 용융금속 계측 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    프로브가 용융금속에 침강하면서,
    (d) 슬래그 검출부에서 출력되는 신호를 이용하여 슬래그 접촉을 감지하는 단계;
    (e) 용융금속 검출부에서 출력되는 신호를 이용하여 슬래그-용융금속 계면을 감지하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 용융금속 계측 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 주 제어부가, 상기 (d) 단계의 슬래그 접촉을 감지한 시점, 상기 (e) 단계의 슬래그-용융금속 계면을 감지한 시점 및 침강속도를 이용하여 슬래그 두께를 연산하는 것을 특징으로 하는 용융금속 계측 방법.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 슬래그-용융금속 계면을 감지한 시점은 상기 용융금속 검출부의 출력값이 미리 정해진 값보다 크게 되는 시점으로 하는 것을 특징으로 하는 용융금속 계측 방법.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 슬래그 접촉을 감지한 시점과 동시에 상기 슬래그 검출부의 접속을 차단하는 것을 특징으로 하는 용융금속 계측 방법.
  10. 제5항에 있어서,
    상기 (b) 단계는 상기 제3 입력 단자 및 제4 입력 단자로부터 검출되는 신호가 미리 정해진 범위 내에 있는 경우, 슬래그 두께 측정용 센서가 프로브에 장착되어 있는 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 용융금속 계측 방법.
  11. 제5항에 있어서,
    상기 (b) 단계에서, 슬래그 두께 측정용 센서가 프로브에 장착되어 있지 않다고 판단되는 경우,
    상기 (c) 단계에서, 제1 릴레이 제어부가 제3 입력 단자와 제4 입력 단자의 수신부를 성분 검출부로 설정하는 것을 특징으로 하는 용융금속 계측 방법.
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