KR101937805B1 - Apparatus for detecting solidification of steel and method for the same - Google Patents

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Abstract

본 발명은 주편의 응고측정장치 및 응고측정방법에 관한 것으로서, 본 발명의 일 실시예에 의한 주편의 응고측정장치는, 주편의 일측에 구비되어 주편에 종파 또는 횡파의 전자유도초음파를 인가하고, 인가된 전자유도초음파가 주편의 응고영역과 미응고영역 사이의 경계면에서 반사되어 되돌아오는 반사파를 감지하는 초음파센서와, 감지된 반사파를 이용하여, 주편 내부에 포함된 미응고영역을 판별하는 제어부를 포함하며, 제어부는 전자유도초음파의 인가시점부터 반사파의 감지시점까지의 시간간격 및 전자유도초음파의 진동방향에 따른 진행속도의 차를 이용하여 미응고영역의 위치를 판별할 수 있다. The present invention relates to a coagulation measuring apparatus and a coagulation measuring method for casting, and more particularly, to a coagulating and measuring apparatus for casting according to an embodiment of the present invention, which is provided at one side of a casting mill to apply longitudinal or transverse electromagnetic induction ultrasonic waves to the casting, An ultrasonic sensor for sensing the reflected wave reflected by the applied electromagnetic induction ultrasonic wave at the interface between the solidified region and the non-solidified region of the cast steel, and a control unit for discriminating the non-solidified region contained in the cast using the sensed reflected wave And the controller can determine the position of the non-solidified region by using a difference between the time interval from the application time of the electromagnetic induction ultrasonic wave to the detection point of the reflected wave and the traveling speed according to the vibration direction of the electromagnetic induction ultrasonic wave.

Description

주편의 응고측정장치 및 응고측정방법 {Apparatus for detecting solidification of steel and method for the same}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a solidification measuring apparatus and a solidification measuring method,

본 발명은 주편의 응고측정장치 및 응고측정방법에 관한 것으로서, 특히 연속주조시 주편 내에 발생가능한 미응고영역을 감지할 수 있는 주편의 응고측정장치 및 응고측정방법에 관한 것이다. The present invention relates to a coagulation measuring apparatus and a coagulation measuring method, and more particularly, to a coagulation measuring apparatus and a coagulation measuring method capable of detecting a non-coagulating region that can be generated in a casting during continuous casting.

연속주조에 있어서, 주조주편의 응고선단(crater end)의 위치는 주편의 생산성 및 품질 향상에 있어서 매우 중요하다. 예를들어, 생산성을 향상시키기 위하여 주조속도를 높이면 응고선단은 주조방향의 아래쪽으로 이동하게 되는데, 상기 응고선단이 주편 지지롤이 있는 영역을 넘어버리면, 상기 주편이 상기 주편 지지롤의 압력에 의해 부풀어 오를 수 있으며(bulging), 품질의 악화, 거대 벌징에 의한 주조정지 등의 문제가 발생할 수 있다. 또한, 상기 주편을 절단하는 경우에 있어서, 상기 주편이 완전히 응고되지 않은 상태에서 절단을 수행하게 되면, 내부에 미응고된 용융물이 누출되는 등의 사고가 발생할 수 있다. 따라서, 주편 내부의 응고정도를 측정하여, 상기 응고선단의 위치를 판별하고 미응고영역이 존재하는지 여부를 판별할 필요가 있다. In continuous casting, the position of the crater end of the cast steel is very important in improving the productivity and quality of the cast steel. For example, if the casting speed is increased to improve the productivity, the solidification tip moves downward in the casting direction. If the solidification tip exceeds the region where the casting support roll is located, the casting is performed by the pressure of the casting support roll Bulging, deterioration in quality, and stoppage of casting due to a large bulge may occur. Further, in the case of cutting the cast slab, if cutting is performed in a state where the slab is not completely solidified, an accident such as leakage of the non-solidified molten material may occur. Therefore, it is necessary to measure the degree of solidification in the inside of the slab, to determine the position of the solidification tip, and to determine whether or not there is a non-solidified region.

공개특허공보 제10-2005-7013872호Published Patent Publication No. 10-2005-7013872 공개특허공보 제 10-2006-7010189호Published Patent Application No. 10-2006-7010189

본 발명은 연속주조시 발생가능한 주편 내의 미응고영역을 감지할 수 있는 주편의 응고측정장치 및 응고측정방법을 제공하고자 한다. The present invention is to provide a casting coagulation measuring device and a coagulation measuring method capable of detecting an uncoagulated region in a cast which can be generated in continuous casting.

본 발명의 일 실시예에 의한 주편의 응고측정장치는, 주편의 일측에 구비되어 상기 주편에 종파 또는 횡파의 전자유도초음파를 인가하고, 인가된 상기 전자유도초음파가 상기 주편의 응고영역과 미응고영역 사이의 경계면에서 반사되어 되돌아오는 반사파를 감지하는 초음파센서; 및 감지된 상기 반사파를 이용하여, 상기 주편 내부에 포함된 미응고영역을 판별하는 제어부를 포함하며, 상기 제어부는, 상기 전자유도초음파의 인가시점부터 상기 반사파의 감지시점까지의 시간간격 및 상기 전자유도초음파의 진동방향에 따른 진행속도의 차를 이용하여 상기 미응고영역의 위치를 판별할 수 있다. According to an embodiment of the present invention, there is provided a casting coagulation measuring apparatus, which is provided at one side of a casting, for applying longitudinal or transverse electromagnetic induction ultrasonic waves to the casting, An ultrasonic sensor for sensing a reflected wave reflected from an interface between the regions; And a control unit for determining an uncontaminated area contained in the slab by using the sensed reflected wave, wherein the control unit controls the time interval between the application time of the electromagnetic induction ultrasonic wave and the detection time of the reflected wave, The position of the non-solidified region can be determined using the difference in the traveling speed depending on the vibration direction of the guided ultrasonic wave.

여기서 상기 초음파센서는, 상기 주편에 인가하는 전자유도초음파의 입사각을 조절하여, 상기 경계면에서 반사되는 반사파의 진동방향을 선택할 수 있다. Here, the ultrasonic sensor can select the vibration direction of the reflected wave reflected from the interface by adjusting the incident angle of the electromagnetic induction ultrasonic wave applied to the cast steel.

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본 발명의 일 실시예에 의한 주편의 응고측정방법은, 주편의 일측에 구비된 초음파 센서에서, 상기 주편에 종파 또는 횡파의 전자유도초음파를 인가하는 초음파인가단계; 상기 초음파 센서에서, 인가된 상기 전자유도초음파가 상기 주편의 응고영역과 미응고영역 사이의 경계면에서 반사되어 되돌아오는 반사파를 감지하는 반사파감지단계; 및 제어부에서, 감지된 상기 반사파를 이용하여 상기 주편 내부에 포함된 미응고영역을 판별하는 미응고영역 판별단계를 포함하며, 상기 미응고영역 판별 단계는, 상기 전자유도초음파의 인가시점부터 상기 반사파의 감지시점까지의 시간간격 및 상기 전자유도초음파의 진동방향에 따른 진행속도의 차를 이용하여, 상기 미응고영역의 위치를 판별할 수 있다. According to an embodiment of the present invention, there is provided a method of measuring solidification of a cast steel, comprising the steps of: applying ultrasonic waves of longitudinal or transverse waves to the cast steel in an ultrasonic sensor provided at one side of the cast steel; A reflected wave sensing step of sensing the reflected wave reflected from the interface between the solidified area and the non-solidified area of the cast piece by the applied electromagnetic wave induced ultrasonic wave in the ultrasonic sensor; And a non-solidified region discrimination step of discriminating an uncoagulated region included in the slab using the sensed reflected wave, wherein the non-solidified region discrimination step comprises: The position of the non-solidified region can be determined by using the difference between the time interval until the detection point of the electromagnetic induction ultrasonic wave and the traveling speed according to the vibration direction of the electromagnetic induction ultrasonic waves.

덧붙여 상기한 과제의 해결수단은, 본 발명의 특징을 모두 열거한 것이 아니다. 본 발명의 다양한 특징과 그에 따른 장점과 효과는 아래의 구체적인 실시형태를 참조하여 보다 상세하게 이해될 수 있을 것이다.In addition, the means for solving the above-mentioned problems are not all enumerating the features of the present invention. The various features of the present invention and the advantages and effects thereof will be more fully understood by reference to the following specific embodiments.

본 발명의 일 실시예에 의한 주편의 응고측정장치 및 응고측정방법에 의하면, 전파유도초음파의 반사파를 이용하여 주편의 내부에 형성된 미응고영역을 검출할 수 있다. 특히, 상기 반사파를 이용하므로, 미응고영역의 검출이 신속하며 복잡한 계산없이 간단하고 정확하게 미응고영역을 검출할 수 있다. According to the embodiment, the coagulation measuring device and the coagulation measuring method according to the present invention can detect the non-solidified region formed inside the casting by using the reflected wave of the waveguide. Particularly, since the reflected wave is used, the detection of the non-solidified region is rapid, and the non-solidified region can be detected simply and accurately without complicated calculation.

또한, 본 발명의 일 실시예에 의한 주편의 응고측정장치 및 응고측정방법에 의하면, 초음파의 인가 및 반사파의 검출이 주편의 상면에서 모두 수행되므로, 장치의 구성을 간편하게 할 수 있다. Further, according to the casting coagulation measuring apparatus and the coagulation measuring method according to one embodiment of the present invention, the application of the ultrasonic waves and the detection of the reflected wave are performed on the upper surface of the casting, so that the configuration of the apparatus can be simplified.

도1은 본 발명의 일 실시예에 의한 주편의 응고측정장치를 나타내는 개략도이다.
도2는 본 발명의 일 실시예에 의한 주편의 응고측정원리를 설명하기 위한 개략도이다.
도3은 본 발명의 일 실시예에 의한 주편의 응고측정방법을 나타내는 순서도이다. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a schematic view showing a casting solidification measuring apparatus according to an embodiment of the present invention; FIG.
2 is a schematic view for explaining the principle of coagulation measurement according to an embodiment of the present invention.
3 is a flowchart showing a method for measuring the solidification of cast steel according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 다만, 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 도면 전체에 걸쳐 동일한 부호를 사용한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, in order that those skilled in the art can easily carry out the present invention. In the following detailed description of the preferred embodiments of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear. In the drawings, like reference numerals are used throughout the drawings.

덧붙여, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 '연결'되어 있다고 할 때, 이는 '직접적으로 연결'되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 '간접적으로 연결'되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 구성요소를 '포함'한다는 것은, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.
In addition, in the entire specification, when a part is referred to as being 'connected' to another part, it may be referred to as 'indirectly connected' not only with 'directly connected' . Also, to "include" an element means that it may include other elements, rather than excluding other elements, unless specifically stated otherwise.

도1은 본 발명의 일 실시예에 의한 주편의 응고측정장치를 나타내는 개략도이다. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a schematic view showing a casting solidification measuring apparatus according to an embodiment of the present invention; FIG.

도1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 주편의 응고측정장치는, 초음파센서(10) 및 제어부(20)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 1, the apparatus for measuring solidification of a cast steel according to an embodiment of the present invention may include an ultrasonic sensor 10 and a control unit 20.

이하, 도1을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 의한 주편의 응고측정장치를 설명한다.
Hereinafter, a casting solidification measuring apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

초음파센서(10)는, 제공되는 주편(1)에 전자유도초음파(i)를 인가할 수 있으며, 상기 주편(1) 내부에서 반사되어 되돌아오는 반사파(r)를 감지할 수 있다. The ultrasonic sensor 10 can apply the electromagnetic induction ultrasonic waves i to the cast steel 1 and sense the reflected waves r reflected inside the cast steel 1 and returned.

여기서, 상기 초음파센서(10)는 전자유도초음파센서(EMAT: ElectroMagnetic Acoustic Transducer)일 수 있다. 즉, 고정자석이 금속체에 정자기장을 발생시킨 상태에서 코일을 이용하여 고주파의 교류 전자장을 가하는 방식으로 상기 금속체 내부에 초음파를 발생시키는 것일 수 있다. 여기서, 상기 초음파센서(10)가 생성하는 전자유도초음파(i)는 종파 또는 횡파일 수 있다. 상기 종파 및 횡파는 상기 전자유도초음파(i)의 진동방향에 따른 구분으로서, 종파는 상기 전자유도초음파(i)의 진행방향에 수직으로 진동하고, 횡파는 상기 진행방향과 평행하게 진동한다.
Here, the ultrasonic sensor 10 may be an ElectroMagnetic Acoustic Transducer (EMAT). That is, ultrasonic waves may be generated in the metal body by applying a high-frequency alternating-current electromagnetic field using a coil in a state where the stationary magnet generates a static magnetic field in the metal body. Here, the electromagnetic induction ultrasonic waves (i) generated by the ultrasonic sensor 10 may be longitudinal waves or transverse waves. The longitudinal waves and the transverse waves are divided according to the vibration direction of the electromagnetic induction ultrasonic waves (i), and the longitudinal waves are oscillated perpendicular to the traveling direction of the electromagnetic induction ultrasonic waves (i), and the transverse waves are oscillated in parallel with the traveling direction.

상기 초음파센서(10)가 주편(1)에 전자유도초음파(i)를 인가하면, 상기 전자유도초음파(i)는 상기 주편(1)의 표면을 지나 주편(1)의 내부로 진행할 수 있다. 여기서, 상기 주편(1)은 용융물의 연속주조에 의하여 생성되는 것일 수 있으며, 상기 주편(1)은 냉각에 의하여 외부로부터 내부로 점차 응고가 진행될 수 있다. 다만, 상기 주편(1)에는 응고의 진행상태에 따라 내부에 용융물이 응고되지 않은 미응고영역(A)이 남아있을 수 있다. When the ultrasonic sensor 10 applies the electromagnetic induction ultrasonic waves i to the cast steel 1, the electromagnetic induction ultrasonic waves i can pass through the surface of the cast steel 1 and into the interior of the cast steel 1. Here, the slab 1 may be formed by continuous casting of the melt, and the slab 1 may gradually solidify from the outside to the inside by cooling. However, the non-solidified region (A) in which the melt is not solidified may remain in the cast steel (1) according to progress of solidification.

따라서, 도1에 도시한 바와 같이, 전자유도초음파(i)가 상기 주편(1)의 응고영역을 따라 진행하는 도중에 상기 미응고영역(A)에 도달하는 경우가 있을 수 있다. 이 경우, 상기 전자유도초음파(i)은, 종류에 따라 진행방향 등이 달라질 수 있다. 즉, 도2에 도시된 바와 같이, 종파(i1)인 경우에는 고체뿐만아니라 액체에 대하여도 전파될 수 있으므로, 상기 미응고영역(A)을 통과하여 전파될 수 있다. 반면에, 횡파(i2)의 경우에는 고체는 통과하지만 액체에 대하여는 전파되지 않는다. 따라서, 상기 횡파(i2)는 반사파(r2)로 반사되어 되돌아나올 수 있다. 다만, 상기 종파의 경우에도 일부 반사되는 반사파(r1)가 존재할 수 있다.
Therefore, as shown in Fig. 1, there may be a case where the electromagnetic induction ultrasound (i) reaches the non-solidified region A while proceeding along the solidification region of the cast piece 1. In this case, the traveling direction and the like of the electromagnetic induction ultrasound wave (i) may be changed depending on the type. In other words, as shown in Fig. 2, in the case of the longitudinal wave (i 1 ), it can propagate not only in solid but also in liquid, and therefore can propagate through the non-solidified region (A). On the other hand, in the case of transverse waves (i 2 ), the solid passes but does not propagate to the liquid. Therefore, the transverse waves i 2 can be reflected by the reflected wave r 2 and be returned. However, even in the case of the longitudinal wave, a partially reflected reflected wave r 1 may exist.

상기 미응고영역(A)의 경계면에서 반사된 반사파가 발생하면, 도1에 도시된 바와 같이, 초음파센서(10)는 상기 반사파(r)를 감지할 수 있다. 즉, 상기 초음파센서(10)는 상기 주편(1)과 미응고영역(A) 사이의 경계면에서 반사되는 반사파(r)를 수신할 수 있다. 상기 초음파센서(10)는 상기 주편(1)으로부터 전파되는 전자유도초음파(i)의 반사파(r)를 감지하여, 상기 반사파(r)에 대응하는 전기적 신호를 생성할 수 있다. 이후, 상기 초음파센서(10)는 상기 전기적 신호를 상기 제어부(20)로 제공할 수 있다.
When reflected waves reflected from the interface of the non-solidified region A are generated, the ultrasonic sensor 10 can sense the reflected wave r as shown in FIG. That is, the ultrasonic sensor 10 can receive the reflected wave r reflected at the interface between the cast piece 1 and the non-solidified region A. The ultrasonic sensor 10 may sense the reflected wave r of the electromagnetic wave induced in the ultrasonic wave propagated from the cast piece 1 to generate an electric signal corresponding to the reflected wave r. Then, the ultrasonic sensor 10 may provide the electric signal to the controller 20.

추가적으로, 상기 초음파센서(10)는 상기 주편(1)에 인가하는 전자유도초음파(i)의 입사각을 조절하여, 상기 경계면에서 반사되는 반사파(r)의 진동방향을 선택할 수 있다. 상기 전자유도초음파(i)는 파동(wave)에 해당하므로, 일반적인 파동방정식이나 스넬의 법칙 등을 만족할 수 있다. 따라서, 상기 입사되는 전자유도초음파(i)는 경계면에서 반사 및 굴절될 수 있으며, 상기 반사, 굴절된 전자유도초음파는 진동방향이 변화할 수 있다. 특히, 입사하는 전자유도초음파(i)의 입사각이 90도가 아닌 경우에, 매질이 주편(1)에서 미응고영역(A)으로 변화하는 경계면에서 반사 및 굴절이 가능하다. 따라서, 상기 전자유도초음파(i)를 종파로 입사한 경우에도, 입사각에 따라 횡파 또는 종파가 반사되고 일부 종파는 굴절하여 미응고영역(A) 내부로 진행할 수 있다. 반대로, 상기 횡파로 입사한 경우에도 입사각에 따라 횡파 또는 종파가 반사되고 일부 종파가 굴절하여 미응고영역(A) 내부로 진행하는 경우가 있을 수 있다. 여기서, 상기 주편(1) 내부의 미응고영역(A) 을 확인하기 위하여, 상기 반사파의 감도가 가장 높게 측정될 수 있는 상기 전자유도초음파(i)의 입사각 및 진동방향을 선택할 수 있다. 바람직하게는, 횡파의 전자유도초음파(i)를 90도의 입사각으로 인가하여, 가장 높은 감도의 반사파를 출력하도록 할 수 있다.
In addition, the ultrasonic sensor 10 can adjust the angle of incidence of the electromagnetic induction ultrasonic waves (i) applied to the cast piece 1 to select the vibration direction of the reflected wave r reflected from the interface. Since the electromagnetic induction ultrasound wave (i) corresponds to a wave, general wave equation and Snell's law can be satisfied. Therefore, the incident electromagnetic induction ultrasonic waves (i) can be reflected and refracted at the interface, and the reflected and refracted electromagnetic induction ultrasonic waves can change their vibration directions. Particularly, when the incidence angle of the incident electromagnetic induction ultrasonic waves i is not 90 degrees, it is possible to reflect and refract at the interface where the medium changes from the cast piece 1 to the non-solidified region A. Therefore, even when the electromagnetic induction ultrasound wave (i) enters the longitudinal wave, the transverse wave or the longitudinal wave is reflected according to the incident angle, and some of the longitudinal waves are refracted and can advance into the non-solidified region (A). On the other hand, even when incident at the transverse wave, a transverse wave or a longitudinal wave may be reflected according to the incident angle, and some longitudinal waves may be refracted to advance into the non-solidified region A. Here, in order to confirm the non-solidified region A in the cast steel 1, it is possible to select the incident angle and the vibration direction of the electromagnetic induction ultrasonic wave i which can be measured with the highest sensitivity of the reflected wave. Preferably, the transverse wave electromagnetic induction ultrasonic waves (i) are applied at an incident angle of 90 degrees to output the reflected wave with the highest sensitivity.

제어부(20)는, 상기 반사파(r)를 이용하여 상기 주편(1) 내부에 포함된 미응고영역(A)을 판별할 수 있다. 상기 주편(1)의 내부에 미응고영역(A)이 존재하지 않으면, 상기 전자유도초음파(i)는 상기 주편(1)의 두께 길이까지 진행한 후 반사되어 돌아올 수 있다. 반면에, 상기 주편(1)의 내부에 미응고영역(A)이 존재하는 경우에는, 상기 미응고영역(A)과의 경계면에서 상기 전자유도초음파(i)가 반사될 수 있다. 즉, 상기 미응고영역(A) 존재하는 경우에는, 상기 반사파(r)가 보다 빠르게 상기 초음파센서(10)에서 감지될 수 있다. 따라서, 상기 제어부(20)는 상기 전자유도초음파(i)를 인가한 후, 기 설정된 시간 내에 상기 반사파(r)가 감지되는지 여부를 통하여, 상기 주편(1)의 내부에 미응고영역(A)이 존재하는지 여부를 판별할 수 있다.
The control unit 20 can determine the non-solidified region A contained in the cast steel 1 by using the reflected wave r. If the non-solidified region A does not exist in the inside of the cast steel 1, the electromagnetic induction ultrasonic waves i can be reflected and returned after reaching the thickness of the cast steel 1. On the other hand, when the non-solidified region A exists in the inside of the cast steel 1, the electromagnetic induction ultrasonic waves i can be reflected at the interface with the non-solidified region A. That is, when the non-solidified region A exists, the reflected wave r can be detected by the ultrasonic sensor 10 more quickly. Therefore, the control unit 20 determines whether the reflected wave r is detected within a predetermined time after applying the electromagnetic induction ultrasonic wave i to the non-solidified region A inside the cast strip 1, Can be determined.

이후, 상기 미응고영역(A)이 존재하는 것으로 판별되면, 상기 제어부(20)는 상기 전자유도초음파(i)를 이용하여, 상기 미응고영역(A)의 두께, 위치 등에 대한 구체적인 정보를 획득할 수 있다. Thereafter, if it is determined that the non-solidified region A exists, the control unit 20 obtains specific information about the thickness, position, etc. of the non-solidified region A using the electromagnetic induction ultrasonic wave (i) can do.

구체적으로, 상기 제어부(20)는 상기 전자유도초음파(i)를 인가하기 시작하는 시점인 초음파인가시점부터 상기 반사파가 처음 감지된 시점인 반사파감지시점까지의 시간간격을 이용하여 상기 미응고영역(A)의 위치를 판별할 수 있다. 즉, 상기 전자유도초음파의 전파속도는 미리 알 수 있으므로, 상기 전자유도초음파 인가 후 반사파의 감지시까지의 시간을 측정하는 방식으로 상기 주편(1) 내부에 위치하는 미응고영역(A)까지의 거리를 측정할 수 있다. More specifically, the control unit 20 calculates the non-solidified region (i) by using a time interval from the application of the ultrasonic wave, which is the starting point of applying the electromagnetic induction ultrasound wave (i) A) can be determined. That is, since the propagation speed of the electromagnetic induction ultrasonic wave can be known in advance, the time from the application of the electromagnetic induction ultrasonic wave until the detection of the reflected wave is measured, Distance can be measured.

또한, 상기 미응고영역(A)의 두께를 측정하기 위하여, 종파를 상기 주편(1)에 인가한 후, 상기 종파가 미응고영역(A)으로 진입할 때 1차 반사파가 발생하고, 이후 상기 종파가 미응고영역(A)에서 벗어나 다시 주편(1)으로 진행하는 경계면에서 2차 반사파가 발생하도록 상기 전자유도초음파의 입사각을 조절할 수 있다. 이때, 상기 2차 반사파는 종파로 하여 상기 2차 반사파가 상기 미응고영역(A)을 통과하도록 할 수 있다. 따라서, 상기 2차 반사파가 감지되는 시간과 1차 반사파가 감지되는 시간의 차를 이용하여 상기 미응고영역(A)의 두께를 측정할 수 있다.In order to measure the thickness of the non-solidified region (A), a first reflected wave is generated when the longitudinal wave enters the non-solidified region (A) after the longitudinal wave is applied to the cast piece (1) The angle of incidence of the electromagnetic induction ultrasonic waves can be adjusted so that the secondary wave is generated at the boundary surface where the longitudinal wave is shifted from the non-solidified region A to the slab 1 again. At this time, the secondary reflected wave may be a longitudinal wave and the secondary reflected wave may pass through the non-solidified region A. Therefore, the thickness of the non-solidified region A can be measured using the difference between the time when the second reflected wave is sensed and the time when the first reflected wave is sensed.

또한, 상기 제어부(20)는 상기 전자유도초음파(i)를 인가하는 위치를 변경하면서 반사파를 감지하는 방식으로 상기 미응고영역(A)의 길이 및 폭을 측정할 수 있다. 즉, 상기 제어부(20)는 상기 초음파센서(10)의 위치에 대한 제어도 수행할 수 있다. 이외에도, 상기 제어부(20)는, 상기 초음파센서(10)를 이용하여 상기 미응고영역(A)에 대한 다양한 정보를 취득할 수 있다.
In addition, the controller 20 may measure the length and width of the non-solidified region A by detecting reflected waves while changing a position to which the electromagnetic induction ultrasonic waves i are applied. That is, the controller 20 can also control the position of the ultrasonic sensor 10. In addition, the control unit 20 can acquire various information on the non-solidified region A using the ultrasonic sensor 10. [

도3은 본 발명의 일 실시예에 의한 주편의 응고측정방법을 나타내는 순서도이다. 3 is a flowchart showing a method for measuring the solidification of cast steel according to an embodiment of the present invention.

도3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 주편의 응고측정방법은, 초음파인가단계(S10), 반사파감지단계(S20) 및 미응고영역 판별단계(S30)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 3, the method for measuring the solidification of a cast steel according to an embodiment of the present invention may include an ultrasonic wave application step (S10), a reflected wave sensing step (S20), and an uncoagulation region determination step (S30).

이하, 도3을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 의한 주편의 응고측정방법을 설명한다.
Hereinafter, a method for measuring the solidification of cast steel according to one embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

초음파인가단계(S10)는, 제공되는 주편에 전자유도초음파를 인가할 수 있다. 상기 전자유도초음파는 초음파센서에서 생성할 수 있으며, 구체적으로는 전자유도초음파센서(EMAT: ElectroMagnetic Acoustic Transducer) 을 이용하여 인가할 수 있다. 상기 EMAT은 고정자석을 이용하여 금속체에 정자기장을 발생시킨 후, 코일을 이용하여 고주파의 교류 전자장을 인가하는 방식으로 상기 금속체 내부에 초음파를 발생시키는 것일 수 있다. 여기서, 상기 EMAT이 발생시키는 전자유도초음파는 종파 또는 횡파일 수 있다.In the ultrasonic wave application step (S10), an electromagnetic induction ultrasonic wave may be applied to the provided cast piece. The electromagnetic induction ultrasonic wave can be generated by an ultrasonic sensor, and specifically, it can be applied using an electromagnetic induction ultrasonic sensor (EMAT: ElectroMagnetic Acoustic Transducer). The EMAT may generate a static magnetic field in a metal body using a stationary magnet, and then generate an ultrasonic wave in the metal body by applying a high frequency AC magnetic field using a coil. Here, the electromagnetic induction ultrasonic waves generated by the EMAT can be longitudinal waves or transverse waves.

상기 초음파인가단계(S10)를 통하여 상기 주편에 전자유도초음파를 인가하면, 상기 전자유도초음파는 주편의 표면을 지나 주편의 내부로 진행할 수 있다. 여기서, 상기 주편의 내부에 미응고영역이 존재하는 경우에는, 상기 전자유도초음파가 상기 주편과 미응고영역의 경계면에서 반사할 수 있다. 상기 반사된 전자유도초음파를 반사파라고 한다. 따라서, 반사파감지단계(S20)를 통하여 상기 미응고영역에서 반사된 반사파를 감지할 수 있으며, 상기 반사파가 감지되었다는 것은 상기 주편의 내부에 미응고영역이 있다는 것을 의미할 수 있다.When the electromagnetic induction ultrasonic wave is applied to the casting through the ultrasonic wave application step (S10), the electromagnetic induction ultrasonic waves can advance into the interior of the cast steel through the surface of the cast steel. Here, when the non-solidified region is present in the cast steel, the electromagnetic induction ultrasonic wave can be reflected at the interface between the cast steel and the non-solidified region. The reflected electromagnetic wave ultrasound is referred to as a reflected wave. Therefore, the reflected wave reflected from the non-solidified region can be sensed through the reflected wave sensing step S20, and the fact that the reflected wave is detected means that there is an uncoagulated region inside the casted structure.

상기 반사파감지단계(S20)를 통하여 상기 주편의 내부에 미응고영역이 있는 것이 확인되면, 미응고영역 판별단계(S30)를 통하여 상기 미응고영역의 두께, 깊이 등을 측정할 수 있다. 구체적으로, 미응고영역 판별단계(S30)는, 상기 초음파인가시점부터 상기 반사파감지시점까지의 시간간격을 이용하여, 상기 미응고영역의 위치를 판별할 수 있다. 또한, 상기 전자유도초음파가 미응고영역에 진입할 때 1차로 반사파를 생성하고, 이후 미응고영역에서 벗어날 때 2차로 반사파를 생성하도록 하여, 상기 미응고영역의 두께를 측정하는 것도 가능하다. 이외에도, 미응고영역 판별단계(S30)에서는 다양한 방법으로 상기 미응고영역에 대한 다양한 정보를 취득하는 것이 가능하다.
If it is confirmed through the reflected wave sensing step (S20) that there is an uncoagulated region inside the casting, the thickness, depth, etc. of the non-coagulated region can be measured through the non-solidified region determination step (S30). More specifically, the non-solidified region determination step S30 can determine the position of the non-solidified region using the time interval from the ultrasonic wave application point to the reflected wave sensing point. It is also possible to measure the thickness of the non-solidified region by first generating a reflected wave when the electromagnetic induction ultrasonic wave enters the non-solidified region and then generating a second reflected wave when leaving the non-solidified region. In addition, in the non-solidified region determination step S30, it is possible to acquire various information about the non-solidified region by various methods.

본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명에 따른 구성요소를 치환, 변형 및 변경할 수 있다는 것이 명백할 것이다.The present invention is not limited to the above-described embodiments and the accompanying drawings. It will be apparent to those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.

10: 초음파센서 20: 제어부
S10: 초음파인가단계 S20: 반사파감지단계
S30: 미응고영역 판별단계10: ultrasonic sensor 20:
S10: Applying ultrasonic wave Step S20: Reflected wave detection step
S30: Uncooled area discrimination step

Claims (6)

주편의 일측에 구비되어 상기 주편에 종파 또는 횡파의 전자유도초음파를 인가하고, 인가된 상기 전자유도초음파가 상기 주편의 응고영역과 미응고영역 사이의 경계면에서 반사되어 되돌아오는 반사파를 감지하는 초음파센서; 및
감지된 상기 반사파를 이용하여, 상기 주편 내부에 포함된 미응고영역을 판별하는 제어부를 포함하며,
상기 제어부는, 상기 전자유도초음파의 인가시점부터 상기 반사파의 감지시점까지의 시간간격 및 상기 전자유도초음파의 진동방향에 따른 진행속도의 차를 이용하여 상기 미응고영역의 위치를 판별하는 주편의 응고측정장치.
An ultrasonic sensor for sensing a reflected wave reflected from an interface between the solidified region and the non-solidified region of the casting, and applying electromagnetic induction ultrasonic waves of a longitudinal wave or a transverse wave to the cast steel, ; And
And a control unit for discriminating an uncoagulation zone included in the slab using the sensed reflected wave,
Wherein the control unit determines the position of the non-solidified region by using the difference between the time interval from the application of the electromagnetic induction ultrasonic wave to the detection point of the reflected wave and the traveling speed according to the vibration direction of the electromagnetic induction ultrasonic wave, Measuring device.
삭제delete 제1항에 있어서, 상기 초음파센서는
상기 주편에 인가하는 전자유도초음파의 입사각을 조절하여, 상기 경계면에서 반사되는 반사파의 진동방향을 선택하는 주편의 응고측정장치.
The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1, wherein the ultrasonic sensor
And an oscillation direction of the reflected wave reflected from the interface is selected by adjusting an incident angle of the electromagnetic induction ultrasonic wave to be applied to the slab.
삭제delete 삭제delete 주편의 일측에 구비된 초음파 센서에서, 상기 주편에 종파 또는 횡파의 전자유도초음파를 인가하는 초음파인가단계;
상기 초음파 센서에서, 인가된 상기 전자유도초음파가 상기 주편의 응고영역과 미응고영역 사이의 경계면에서 반사되어 되돌아오는 반사파를 감지하는 반사파감지단계; 및
제어부에서, 감지된 상기 반사파를 이용하여 상기 주편 내부에 포함된 미응고영역을 판별하는 미응고영역 판별단계를 포함하며,
상기 미응고영역 판별 단계는, 상기 전자유도초음파의 인가시점부터 상기 반사파의 감지시점까지의 시간간격 및 상기 전자유도초음파의 진동방향에 따른 진행속도의 차를 이용하여 상기 미응고영역의 위치를 판별하는 주편의 응고측정방법.An ultrasonic wave applying step of applying a longitudinal wave or a transverse wave electromagnetic induction ultrasonic wave to the cast steel in an ultrasonic sensor provided at one side of the cast steel;
A reflected wave sensing step of sensing the reflected wave reflected from the interface between the solidified area and the non-solidified area of the cast piece by the applied electromagnetic wave induced ultrasonic wave in the ultrasonic sensor; And
And an uncooled region discriminating step of discriminating an uncooled region contained in the slab by using the sensed reflected wave,
Determining the position of the non-solidified region by using a difference between a time interval from the application time point of the electromagnetic induction ultrasonic wave to the detection time point of the reflected wave and an advancing speed according to a vibration direction of the electromagnetic induction ultrasonic wave, A method for measuring solidification of a cast steel.
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