KR20100071350A - Apparatus for measuring liquid level of blast furnace using induction coil - Google Patents

Apparatus for measuring liquid level of blast furnace using induction coil Download PDF

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한무호
김태원
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재단법인 포항산업과학연구원
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Abstract

PURPOSE: A device for measuring a molten material level from a container using induction coil is provided to more accurately measure a molten material level from a container by detecting the molten material level by measuring variable current. CONSTITUTION: A device for measuring a molten material level from a container using induction coil comprise induction coil(300), an AC power supply unit(200), a current and voltage measurement unit(320) and a molten material level meter(400). Depending to a molten material level, the impedance of the induction coil is varied. The AC power supply unit inputs the fixed voltage and frequency of a specific level. The current and voltage measurement unit measure current and voltage corresponding to the fixed voltage and frequency. The molten material level measurement unit measures the level of the molten material. The AC power supply unit comprises a voltage/frequency generator(220) and a voltage/frequency controller(240).

Description

유도 코일을 이용한 용기 내 용융물 레벨 측정 장치{Apparatus for measuring liquid level of blast furnace using induction coil}Apparatus for measuring liquid level of blast furnace using induction coil

본 발명은 용기 내 용융물 레벨 측정 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 유도 코일을 이용하여 용융물의 레벨 변화에 따라 동일 레벨의 전압 인가에 대응하여 입력되는 전류의 레벨 변화에 의한 용기 내 용융물 레벨 측정 장치에 관한 것이다. The present invention relates to an apparatus for measuring the melt level in a vessel, and more particularly, to measure a melt level in a vessel by changing a level of an input current corresponding to application of a voltage of the same level according to a change in the level of the melt using an induction coil. Relates to a device.

고로와 같은 용기 내의 용융물의 레벨을 측정하는 것은, 고로의 출선 조업에 있어서 출선구의 개폐시기를 결정하기 위하여 필요하다. 고로 조업은 상부에서 소결광과 코크스를 장입하고 하부에서 고온의 공기를 송풍하여 철을 환원제조하는 공정으로서 이때 생성된 용융물은 노하부에 쌓이게 된다. 이렇게 노하부에 생성된 용융물은 출선구를 통하여 노 외부로 배출시켜야하는데, 이와 같은 출선 작업이 원활하지 않을 때는 용융물 레벨이 점차 상승하여 풍구 위치까지 차게 되어 용융물이 역류되어 조업을 중단해야하는 치명적인 문제가 발생할 수 있다. 따라서 출선 작 업은 고로 조업에서 가장 중요한 작업 중의 하나로 지속적인 관리가 필요하다. Measuring the level of the melt in a vessel such as a blast furnace is necessary to determine the opening and closing timing of the tap opening in the blast furnace operation. Blast furnace operation is a process of charging sintered ore and coke at the top and blowing hot air at the bottom to reduce the production of iron, and the resulting melt is accumulated at the bottom of the furnace. The melt produced at the bottom of the furnace must be discharged to the outside of the furnace through the tap. If the taping is not smooth, the melt level gradually rises and fills up to the tuyere position, which causes the melt to flow back and stops operation. May occur. As a result, embarkation work is one of the most important tasks in blast furnace operations and needs continuous management.

현재 고로 용융물의 레벨을 측정하는 방법으로는, 수선 용기(Torpedo ladle car)에서의 측량에 의해 출선량을 계산하고 벨트 컨베이어 모터의 부하전력에 의하여 출재량을 환산하여 이론 생성량과과의 차를 계산하여 노 내에 측정된 용융물의 양을 측정하는 방법이 있다. 그러나 이 방법은 전량 수재를 배출하지 않으면 추정치를 사용하여야 하고 벨트 컨베이어 모터의 부하전력에 따른 출재량 계산식의 정확도가 떨어져 신뢰성 있는 용융물 레벨의 측정이 어렵다. The current method of measuring the level of blast furnace melt is to calculate the output amount by surveying in a torpedo ladle car, convert the output amount by the load power of the belt conveyor motor, and calculate the difference from the theoretical production amount. There is a method of measuring the amount of melt measured in a furnace. However, this method requires the use of an estimate if all the discharged water is not discharged, and the yield calculation according to the load power of the belt conveyor motor is inaccurate.

따라서 실제에 있어서는, 조업자가 직접 출선 상황을 감시하고, 출선 말기에 노 내의 고압의 공기와 노 내 카본의 출선구 배출시 생기는 화염에 따라서 출선 폐쇄시점을 예측하는 실정이다. 이러한 문제점을 해결하기 위한 방법으로 고로의 외부에서 측정 가능한 전압의 차이를 이용하여 고로의 용융물 레벨을 측정하는 방법이 있다. Therefore, in practice, the operator directly monitors the starting situation and predicts the closing time according to the flame generated by the discharge of the high pressure air and carbon in the furnace at the end of the departure. In order to solve this problem, there is a method of measuring the melt level of the blast furnace by using the difference in the voltage that can be measured outside the blast furnace.

고로 하부에서는 용선과 슬래그 경계면에서 전기 화학반응에 의하여 소량의 기전력이 발생하는데, 이 기전력에 의하여 고로 철피 상부와 하부에서 단자를 끌어내면 고로 내부로부터 철피까지 전기 회로가 구성되며 철피에서의 전압차 측정이 가능해진다. 여기서 노하부에 충진된 노심 코크스, 용선, 슬래그 및 내화물은 전기 회로상에서 저항역할을 하지만 용융물 레벨이 상승하면 노하부에는 전기 전도도가 낮은 코크스층의 상당부분을 전기 전도도가 현저히 우수한 용선과 슬래그가 차지하게 되어 전체 내부 저항이 감소하게 되며 그 결과 철피에서의 전압차는 증가하게 된다. 또한 용융물 레벨이 떨어지면 그 반대의 현상이 나타난다. 그러므로 철 피의 전압차는 용융물의 높이를 암시하고 있다. 따라서 종래에 전압차를 이용한 고로 용융물 레벨 측정 방법은, 고로 철피에서의 전압차 측정을 통하여 고로 용융물의 높이를 측정하는 것이다.In the lower part of the blast furnace, a small amount of electromotive force is generated by the electrochemical reaction at the interface between the molten iron and the slag. By drawing the terminal from the upper and lower parts of the blast furnace shell by this electromotive force, an electric circuit is formed from the inside of the blast furnace to the shell and measurement of the voltage difference in the shell This becomes possible. The core coke, molten iron, slag, and refractory filled in the furnace have a resistance role in the electric circuit, but when the melt level rises, the molten iron and slag with excellent electrical conductivity occupy much of the low coke layer in the furnace. As a result, the overall internal resistance is reduced, resulting in an increase in the voltage difference in the shell. The opposite is also true if the melt level drops. Therefore, the voltage difference of the iron suggests the height of the melt. Therefore, the conventional method of measuring the blast furnace melt level using a voltage difference is to measure the height of the blast furnace melt through the voltage difference measurement in the blast furnace shell.

도 1은 종래의 전압차를 이용하여 용기 내 용융물의 레벨을 측정하기 위한 장치를 개략적으로 도시한 도면이다. 1 is a schematic illustration of an apparatus for measuring the level of melt in a vessel using conventional voltage differences.

도시된 바와 같이, 종래의 용기 내 용융물 레벨 측정 장치는, 용기 외피에 부착된 전압 및 온도 측정센서(22,24), 증폭기(30), 및 레벨 측정기(40)를 포함하여 구성된다. As shown, a conventional melt level measuring apparatus in a vessel is configured to include voltage and temperature measuring sensors 22 and 24, an amplifier 30, and a level meter 40 attached to the vessel shell.

전압 및 온도 측정센서(22,24)는 용기(10) 철피의 기전력 및 온도를 감지하기 위한 것으로서, 용기(10) 하부와 보위부에 각각 설치된다. 전압 및 온도 측정센서(22,24)는 측정된 전압차 및 온도 정보를 케이블(26)을 통하여 증폭기(30)로 전달한다. Voltage and temperature measuring sensors 22 and 24 are for sensing the electromotive force and temperature of the shell of the container 10, and are installed in the lower part and the bow of the container 10, respectively. The voltage and temperature measuring sensors 22 and 24 transmit the measured voltage difference and temperature information to the amplifier 30 through the cable 26.

증폭기(30)는 전압 및 온도 측정센서(22,24)에서 측정한 0.2~0.5mV의 전압값을, 2~5V로 증폭하여 레벨 측정기(40)로 전달한다. The amplifier 30 amplifies a voltage value of 0.2 to 0.5 mV measured by the voltage and temperature measuring sensors 22 and 24 to 2 to 5 V and transmits the voltage value to the level meter 40.

레벨 측정기(40)는 증폭된 용기(10) 철피의 전력차와 온도차 정보를 이용하여 용기(10) 내 용융물의 레벨을 측정한다. The level meter 40 measures the level of the melt in the vessel 10 by using the power difference and the temperature difference information of the amplified vessel 10 shell.

그런데, 이러한 방법으로 용기 내 용융물을 측정하는 장치는 센서(22,24)에서 측정되는 출력 전압 신호가 너무 작아서 증폭이 필요하다. 이때, 증폭 전 측정 전압에 오차가 존재하는 경우, 이를 증폭함에 의해 전압값에 대한 신뢰도가 떨어지게 되는 문제점이 있다. 또한, 기존 방법은 외부 온도 등의 영향을 받아 센 서(22,24)에서 측정하는 값들에 대한 신뢰도가 떨어질 수 있어, 보다 정확한 용융물의 레벨을 측정하는 데에는 한계가 있다. By the way, the apparatus for measuring the melt in the container in this way requires amplification because the output voltage signal measured by the sensors 22, 24 is too small. At this time, when an error exists in the measured voltage before amplification, there is a problem that the reliability of the voltage value is lowered by amplifying it. In addition, the existing method may be less reliable for the values measured by the sensors (22, 24) under the influence of the external temperature, there is a limit in measuring the more accurate melt level.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 보다 신뢰성 있는 용기 내 용융물 레벨을 측정할 수 있는 장치를 제공하는 데 있다. An object of the present invention for solving the above problems is to provide a device that can measure the melt level in the container more reliable.

본 발명의 다른 목적은, 외부 환경에 영향을 최소화하면서 용기에 인가되는 특정 신호의 레벨 변화를 이용하여 보다 정확한 용기 내 용융물 레벨을 측정할 수 있는 장치를 제공하는 데 있다. It is a further object of the present invention to provide an apparatus which can measure the melt level in a container more accurately using the level change of a specific signal applied to the container while minimizing the influence on the external environment.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 유도 코일을 이용한 용기 내 용융물 레벨 측정 장치는, 용융물이 내부에 보관된 용기 외부에 일정 간격으로 감겨져 상기 용융물의 레벨에 따라 임피던스가 가변되는 내열 도선의 유도코일; 상기 유도 코일에 특정 레벨의 고정 전압 및 주파수를 입력하는 교류전원 제공부; 상기 유도 코일의 임피던스를 고려하여 입력되는 상기 고정 전압 및 주파수에 대응하는 전류 및 전압을 측정하는 전류 및 전압 측정부; 및 측정한 상기 전류 및 전압에 기초하여 설정된 상기 용융물의 레벨을 측정하는 용융물 레벨 측정부를 포함하여 구성된다. Device for measuring the melt level in the container using an induction coil according to an embodiment of the present invention for achieving the above object, the melt is wound around the outside of the container stored in the interior of the impedance is variable according to the level of the melt Induction coil of heat-resistant wire; AC power supply unit for inputting a fixed voltage and frequency of a specific level to the induction coil; A current and voltage measuring unit measuring current and voltage corresponding to the fixed voltage and frequency input in consideration of the impedance of the induction coil; And a melt level measuring unit configured to measure the level of the melt set based on the measured current and voltage.

본 실시예의 상기 교류전원 제공부는, 입력되는 제어 명령에 대응하는 상기 특정 레벨의 고정 전압 및 주파수를 발생시켜 상기 유도 코일 및 상기 전류 측정부에 입력하는 전압/주파수 발생부; 및 상기 전압 측정부에서 측정한 전압을 참조하여 외부에서 입력되는 명령에 대응하는 상기 특정 레벨의 고정 전압 및 주파수 발생을 유지하도록 상기 전압/주파수 발생부를 제어하는 전압/주파수 제어부를 포함한다. The AC power supply unit of the present embodiment may include: a voltage / frequency generator which generates the fixed voltage and frequency of the specific level corresponding to the input control command and inputs the induction coil and the current measurement unit; And a voltage / frequency controller configured to control the voltage / frequency generator to maintain the specific voltage and frequency generation of the specific level corresponding to an externally input command by referring to the voltage measured by the voltage measurer.

본 실시예의 상기 용융물 레벨 측정부는, 상기 용기 내 용융물의 최소 내지 최대 레벨 각각 대응하여 가변하는 상기 유도 코일의 임피던스, 상기 유도 코일의 임피던스에 따라 상기 전류 및 전압 측정부에서 측정한 전류, 및 전압 중 적어도 어느 하나에 대응하여 설정된 상기 용기 내 용융물 레벨값을 저장하는 저장부; 및 상기 저장부로부터, 상기 유도 코일의 임피던스, 상기 전류 및 전압 측정부에서 측정한 전류, 및 전압 중 적어도 어느 하나에 대응하여 설정된 상기 용기 내 용융물 레벨값을 검출하는 레벨값 검출부를 포함한다. The melt level measuring unit according to the present embodiment may include a current measured by the current and voltage measuring unit according to an impedance of the induction coil, an impedance of the induction coil, and a voltage corresponding to the minimum and maximum levels of the melt in the container. A storage unit for storing the melt level value in the vessel set corresponding to at least one; And a level value detector configured to detect, from the storage unit, the melt level value in the vessel set corresponding to at least one of the impedance of the induction coil, the current measured by the current and voltage measuring unit, and the voltage.

본 실시예의 유도 코일을 이용한 용기 내 용융물 레벨 측정 장치는, 상기 용융물 레벨 측정부에서 측정한 상기 용기 내 용융물 레벨에 대한 정보를 표시하는 표시부를 더 포함하여 구성될 수 있다. The apparatus for measuring the melt level in the container using the induction coil of the present embodiment may further include a display unit displaying information on the melt level in the container measured by the melt level measuring unit.

본 발명에 따르면, 용융물이 존재하는 용기의 외피면에 일정 간격으로 코일을 감고 고정된 레벨의 전압을 인가한 후 용융물의 레벨에 따라 가변되어 코일에 걸리는 임피던스에 의해 입력되는 고정된 레벨의 전압에 대응하는 전류가 가변되게 되는데, 이때 가변되는 전류를 측정하여 측정된 전류에 대응하여 설정된 용융물 레벨을 검출하여 용기 내 용융물의 레벨을 측정함으로써, 입력되는 신호의 레벨 변화에 따른 보다 정확한 용기 내 용융물 레벨을 측정하는 것이 가능하다. According to the present invention, the coil is wound around the outer surface of the container in which the melt is present and a fixed level of voltage is applied, and then the voltage of the melt is varied according to the level of the melt and is applied to a fixed level of voltage input by the impedance across the coil. Corresponding currents are varied, whereby measuring the varying current to detect the melt level set corresponding to the measured current and measuring the level of the melt in the vessel, thereby making the melt level in the vessel more accurate according to the level change of the input signal. It is possible to measure

이하, 본 발명의 바람직한 실시예들을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 도면들 중 동일한 구성요소들은 가능한 한 어느 곳에서든지 동일한 부호들로 나타내고 있음에 유의해야 한다. 또한 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. It should be noted that the same elements in the figures are represented by the same numerals wherever possible. In addition, detailed descriptions of well-known functions and configurations that may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention will be omitted.

본 발명은 유도 코일을 이용하여 용융물의 레벨 변화에 따라 동일 레벨의 전압 인가에 대응하여 입력되는 전류의 레벨 변화에 의한 용기 내 용융물 레벨 측정 장치 및 방법을 제안한다. The present invention proposes an apparatus and method for measuring a melt level in a container by a level change of an input current corresponding to application of a voltage of the same level according to a change in the level of the melt using an induction coil.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 유도 코일을 이용한 입력 전류의 레벨 변화에 의한 용기 내 용융물 레벨 측정 장치를 도시한 도면이다. 2 is a view showing the melt level measuring apparatus in the container by the level change of the input current using the induction coil according to a preferred embodiment of the present invention.

도시된 바와 같이, 용기 내 용융물 레벨 측정 장치에서는, 용융물을 보관하는 용기(100)의 외부에 내열 도선의 유도 코일(300)이 일정 간격으로 감겨져있다. 이때, 유도 코일(300)은 용기(100)에 보관 가능한 용융물의 최저 레벨에서 최대 레벨에 해당하는 용기(100)의 외부에 감겨진다. As shown, in the melt level measuring device in the container, the induction coil 300 of the heat-resistant wire is wound around the outside of the container 100 for storing the melt at regular intervals. At this time, the induction coil 300 is wound on the outside of the container 100 corresponding to the maximum level from the lowest level of the melt that can be stored in the container 100.

이때, 용기 내 용융물 레벨 측정 장치는, 교류전원 제공부(200), 전류 측정 부(320), 전압 측정부(340), 용융물 레벨 측정부(400), 및 표시부(500)를 포함하여 구성된다. At this time, the melt level measuring device in the container is configured to include an AC power supply unit 200, the current measuring unit 320, the voltage measuring unit 340, the melt level measuring unit 400, and the display unit 500. .

교류전원 제공부(200)는 유도 코일(300)에 특정 레벨을 갖는 고정 전압 및 주파수를 입력한다. 이때, 교류전원 제공부(200)는 전압/주파수 발생부(220), 및 전압/주파수 제어부(240)를 포함하여 구성된다. 전압/주파수 발생부(220)는 전압/주파수 제어부(240)의 제어 명령에 대응하여 고정된 값을 갖는 특정 레벨을 갖는 전압 및 주파수를 발생시켜 유도 코일(300)로 입력한다. 전압/주파수 제어부(240)는 입력되는 명령에 따라 고정된 값을 갖는 특정 레벨을 갖는 전압 및 주파수를 발생시키도록 전압/주파수 발생부(220)를 제어한다. The AC power supply unit 200 inputs a fixed voltage and frequency having a specific level to the induction coil 300. In this case, the AC power supply unit 200 includes a voltage / frequency generator 220 and a voltage / frequency controller 240. The voltage / frequency generator 220 generates a voltage and a frequency having a specific level having a fixed value in response to a control command of the voltage / frequency controller 240 and inputs the generated voltage and frequency to the induction coil 300. The voltage / frequency controller 240 controls the voltage / frequency generator 220 to generate a voltage and a frequency having a specific level having a fixed value according to an input command.

전류 측정부(320)는 유도 코일(300)에 입력되는 전압에 대응하는 전류를 측정한다. 이때 전류 측정부(320)는 측정한 전류값을 용융물 레벨 측정부(400)에 제공한다. The current measuring unit 320 measures a current corresponding to the voltage input to the induction coil 300. In this case, the current measuring unit 320 provides the measured current value to the melt level measuring unit 400.

전압 측정부(340)는 유도 코일(300)의 전류 입력 라인과 출력 라인에서 발생하는 전압을 측정한다. 이때 전압 측정부(340)는 측정한 전압값을 교류전원 제공부(200)에 제공한다. 이에 따라, 교류전원 제공부(200)의 전압/주파수 제어부(240)는 전압 측정부(340)에서 제공된 측정한 전압값을 참조하여, 전류값을 변화시켜 상기 고정된 값을 갖는 특정 레벨의 전압 및 주파수를 발생시켜 유도 코일(300)에 입력하도록 전압/주파수 발생부(220)를 제어한다. The voltage measuring unit 340 measures a voltage generated in the current input line and the output line of the induction coil 300. At this time, the voltage measuring unit 340 provides the measured voltage value to the AC power supply unit 200. Accordingly, the voltage / frequency control unit 240 of the AC power supply unit 200 changes the current value with reference to the measured voltage value provided by the voltage measuring unit 340, and thus the voltage of the specific level having the fixed value. And the voltage / frequency generator 220 to generate a frequency and input the frequency to the induction coil 300.

용융물 레벨 측정부(400)는 용기(100) 내 용융물의 레벨에 따라 가변되는 유도 코일(300)의 임피던스에 대응하여 전류 측정부(320)에서 측정한 전류값과, 전압 측정부(340)에서 측정한 전압값, 및 이때 유도 코일(300)에 걸리는 임피던스값을 이용하여, 용기(100) 내 용융물의 레벨을 측정한다. 용융물 레벨 측정부(400)는 저장부(440), 및 레벨값 검출부(420)를 포함하여 구성된다. 저장부(440)는 교류전원 제공부(200)에서 입력되는 고정 전압 및 주파수에 대해 용기(100) 내 용융물 레벨에 따라 유도 코일(300)의 임피던스값이 변하여 전류 측정부(320)에서 가변되게 측정되는 전류값에 대응하여 설정된 용융물 레벨값을 저장한다. 이때 저장부(440)는 전류 측정부(320)에서 측정한 전류값에 대응하여 설정된 용융물 레벨값을 테이블화하여 저장할 수 있다. 이러한 테이블에는 전류 측정부(320)에서 측정한 전류값 및 이에 대응하여 설정된 용융물 레벨값 외에, 교류전원 제공부(200)에서 유도 코일(300)에 입력되는 전압 및 주파수, 전압 측정부(340)에서 측정한 전압값, 및 유도 코일(300)에 걸리는 임피던스값을 추가로 저장할 수도 있다. The melt level measuring unit 400 may measure the current value measured by the current measuring unit 320 and the voltage measuring unit 340 in response to the impedance of the induction coil 300 that varies according to the level of the melt in the container 100. The level of the melt in the container 100 is measured using the measured voltage value and the impedance value applied to the induction coil 300 at this time. The melt level measuring unit 400 includes a storage unit 440 and a level value detecting unit 420. The storage unit 440 changes the impedance value of the induction coil 300 according to the melt level in the container 100 with respect to the fixed voltage and frequency input from the AC power supply unit 200 so that the current measurement unit 320 varies. The set melt level value is stored corresponding to the measured current value. In this case, the storage unit 440 may store the melt level values set in correspondence with the current values measured by the current measuring unit 320. In this table, in addition to the current value measured by the current measuring unit 320 and the melt level value corresponding thereto, the voltage and frequency input from the AC power supply unit 200 to the induction coil 300, and the voltage measuring unit 340. The voltage value measured in, and the impedance value applied to the induction coil 300 may be further stored.

레벨값 검출부(420)는 저장부(440)에 저장된 테이블을 참조하여 전류 측정부(320)에서 측정한 전류값에 대응하여 설정된 용융물 레벨값을 검출한다. 이에 따라, 용기(100) 내 용융물의 레벨에 대응하여 가변하는 유도 코일(300)의 임피던스값에 의해 고정 레벨로 입력되는 전압 및 주파수로 인해 가변되는 값으로 입력되는 전류를 측정함으로써, 보다 신뢰도가 높은 용기(100) 내 용융물에 대한 레벨을 간접적으로 측정할 수 있다. The level value detector 420 detects a melt level value corresponding to the current value measured by the current measuring unit 320 with reference to the table stored in the storage unit 440. Accordingly, by measuring the current input to a value that is variable due to the voltage and frequency input at a fixed level by the impedance value of the induction coil 300 that is variable corresponding to the level of the melt in the container 100, more reliable Levels for the melt in the high vessel 100 can be indirectly measured.

표시부(500)는 용융물 레벨 측정부(400)에서 측정한 용기(100) 내 용융물 레벨값에 대한 정보를 표시한다. 또한, 표시부(500)는 유도 코일(300)에 입력되는 전압 및 주파수와, 전류 측정부(320) 및 전압 측정부(340)에서 측정한 전류 및 전 압값과, 입력되는 고정 전압 및 주파수에 대해 용기(100) 내 용융물 레벨에 따라 전류 측정부(320)에서 가변되게 측정되는 전류값에 대응하여 설정된 용융물 레벨값이 저장부(440)에 저장된 테이블을 표시할 수 있다. The display unit 500 displays information on the melt level value in the container 100 measured by the melt level measuring unit 400. In addition, the display unit 500 may measure the voltage and frequency input to the induction coil 300, the current and voltage values measured by the current measuring unit 320 and the voltage measuring unit 340, and the fixed voltage and frequency input. According to the melt level in the container 100, a melt level value set corresponding to a current value that is variably measured by the current measuring unit 320 may be displayed in the storage unit 440.

도 3은 본 발명의 실시예에 따라 용기(100) 내 용융물의 레벨 변화에 따라 유도 코일(300)에 입력되는 전류 크기의 변화 관계 도시한 도면이다. 도 4는 본 발명의 실시예에 따라 용기(100) 내 용융물의 레벨 변화에 따라 유도 코일(300)에 걸리는 임피던스값의 변화 관계를 도시한 도면이다. 3 is a diagram illustrating a change relation of the magnitude of current input to the induction coil 300 according to the level change of the melt in the container 100 according to an embodiment of the present invention. 4 is a view showing a change relationship of the impedance value applied to the induction coil 300 according to the level change of the melt in the container 100 according to an embodiment of the present invention.

도 3에 도시된 바와 같이, 용기(100) 내 용융물의 일정 레벨 이상에서는, 용융물 레벨(Lv)의 증가에 따라 유도 코일(300)에 입력되는 전류 크기(I)가 증가하는 것을 알 수 있다. 이에 따라, 용융물 레벨 측정부(400)는 유도 코일(300)에 입력되는 전류(I)를 측정하는 전류 측정부(320)에서 이전에 측정한 값이 현재 측정한 값보다 크면 용융물 레벨(Lv)이 이전에 비해 감소한 것이고, 작으면 용융물 레벨(Lv)이 증가한 것으로 판단할 수 있다. As shown in FIG. 3, it can be seen that the current magnitude I input to the induction coil 300 increases as the melt level Lv increases above a certain level of the melt in the vessel 100. Accordingly, the melt level measuring unit 400 measures the melt level Lv when the value previously measured by the current measuring unit 320 measuring the current I input to the induction coil 300 is greater than the currently measured value. It is decreased compared to the previous one, and if it is small, it can be determined that the melt level Lv is increased.

도 4에 도시된 바와 같이, 용기(100) 내 용융물의 일정 레벨 이상에서는, 용융물 레벨(Lv)의 증가에 따라 유도 코일(300)에 걸리는 임피던스값(L)의 크기가 감소하는 것을 알 수 있다. 이에 따라, 용융물 레벨 측정부(400)는 유도 코일(300)에 걸리는 임피던스값(L)이 이전 보다 크면 용융물 레벨(Lv)이 이전에 비해 감소한 것이고, 작으면 용융물 레벨(Lv)이 증가한 것으로 판단할 수 있다. As shown in FIG. 4, it can be seen that above a certain level of the melt in the container 100, the magnitude of the impedance value L applied to the induction coil 300 decreases as the melt level Lv increases. . Accordingly, the melt level measuring unit 400 determines that the melt level Lv is smaller than before when the impedance value L applied to the induction coil 300 is larger than before, and when the melt level Lv is increased, the melt level Lv is increased. can do.

도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 유도 코일을 이용한 입력 전류의 레벨 변화에 의한 용기 내 용융물 레벨 측정 방법을 도시한 흐름도이다. 5 is a flowchart illustrating a method of measuring a melt level in a container by changing a level of an input current using an induction coil according to a preferred embodiment of the present invention.

도시된 바와 같이, 먼저 보존 가능한 용융물의 최저 레벨에서 초대 레벨에 대응하는 외부에 유도 코일(3000)이 일정 간격으로 감긴 용기(100)를 마련한다(S110). 이때 유도 코일(300)에 특정 레벨의 고정 전압 및 주파수를 입력하기 위한 교류전원 제공부(200), 및 용융물의 레벨을 측정하기 위한 용융물 레벨 측정부(400)를 마련한다(S120). As shown in the drawing, first, the container 100 in which the induction coil 3000 is wound at a predetermined interval is provided outside at a minimum level of the melt that can be preserved (S110). At this time, the induction coil 300 is provided with an AC power supply unit 200 for inputting a fixed voltage and frequency of a specific level, and a melt level measuring unit 400 for measuring the level of the melt (S120).

용기(100) 내 용융물의 레벨 각각에 대응하여 전류 측정부(320)에서 측정되는 전류값을 테이블화하여 저장부(440)에 저장한다(S130). 이때 전압 측정부(340)에서 측정한 전압값 및 코일(300)의 임피던스값을 추가로 저장할 수도 있다. The current values measured by the current measuring unit 320 are tabulated corresponding to the levels of the melt in the container 100 and stored in the storage unit 440 (S130). In this case, the voltage value measured by the voltage measuring unit 340 and the impedance value of the coil 300 may be further stored.

이후, 용기(100) 내에 용융물이 존재하면, 교류전원 제공부(200)는 유도 코일(300)에 특정 레벨의 고정 전압 및 주파수를 입력한다(S140). 이때, 전류 측정부(320)는 입력되는 전압에 대응하는 전류를 측정한다(S150). 이때 측정되는 전류값은 용기(100) 내 용융물의 레벨 변화에 따라 코일(300)에 가변되게 걸리는 임피던스값에 영향을 받는다. Thereafter, if a melt exists in the container 100, the AC power supply unit 200 inputs a fixed voltage and frequency of a specific level to the induction coil 300 (S140). At this time, the current measuring unit 320 measures the current corresponding to the input voltage (S150). At this time, the measured current value is affected by the impedance value variably applied to the coil 300 according to the level change of the melt in the container 100.

이에 따라, 용율 레벨 측정부(400)는 측정된 전류 측정부(320)에서 측정한 전류값에 대응하여 저장부(440)에 저장된 용융물 레벨값 정보를 검출한다(S160). 이때 용율 레벨 측정부(400)는 전류 측정부(320)에서 측정한 전류값, 전압 측정부(340)에서 측정한 전압값, 및 코일(300)의 임피던스값들을 참조하여, 용기(100) 내에 존재하는 용융물의 레벨을 측정할 수도 있다. 표시부(500)는 용율 레벨 측정부(400)에서 측정한 용기(100) 내에 존재하는 용융물의 레벨값을 표시한다(S170).Accordingly, the flux level measuring unit 400 detects melt level value information stored in the storage unit 440 corresponding to the measured current value measured by the current measuring unit 320 (S160). In this case, the flux level measuring unit 400 refers to the current value measured by the current measuring unit 320, the voltage value measured by the voltage measuring unit 340, and the impedance values of the coil 300. The level of melt present can also be measured. The display unit 500 displays the level value of the melt present in the container 100 measured by the flux level measuring unit 400 (S170).

이상에서는 본 발명에서 특정의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 또한 설 명하였다. 그러나, 본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 아니하며, 특허 청구의 범위에서 첨부하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 및 균등한 타 실시가 가능할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부한 특허청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.In the above, specific preferred embodiments of the present invention have been illustrated and described. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and any person having ordinary skill in the art to which the present invention pertains may make various modifications and equivalents without departing from the gist of the present invention attached to the claims. Other implementations may be possible. Therefore, the true technical protection scope of the present invention should be defined only by the appended claims.

도 1은 종래의 전압차를 이용하여 용기 내 용융물의 레벨을 측정하기 위한 장치를 개략적으로 도시한 도면. 1 shows schematically an apparatus for measuring the level of melt in a vessel using conventional voltage differences.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 유도 코일을 이용한 입력 전류의 레벨 변화에 의한 용기 내 용융물 레벨 측정 장치를 도시한 도면. 2 is a view showing a melt level measuring device in a container by the level change of the input current using an induction coil according to a preferred embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명의 실시예에 따라 용기 내 용융물의 레벨 변화에 따라 유도 코일에 입력되는 전류 크기의 변화 관계 도시한 도면.3 is a diagram illustrating a change relation of a magnitude of current input to an induction coil according to a level change of a melt in a container according to an embodiment of the present invention.

도 4는 본 발명의 실시예에 따라 용기 내 용융물의 레벨 변화에 따라 유도 코일에 걸리는 임피던스값의 변화 관계를 도시한 도면. 4 is a diagram illustrating a change relationship of an impedance value applied to an induction coil according to a change in the level of a melt in a container according to an embodiment of the present invention.

도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 용융물 레벨 측정 장치를 이용한 유도 코일에 입력되는 전류의 레벨 변화에 의한 용기 내 용융물 레벨 측정 방법을 도시한 흐름도. 5 is a flowchart illustrating a method of measuring a melt level in a container by a level change of a current input to an induction coil using the melt level measuring device according to a preferred embodiment of the present invention.

Claims (4)

용융물이 내부에 보관된 용기 외부에 일정 간격으로 감겨져 상기 용융물의 레벨에 따라 임피던스가 가변되는 내열 도선의 유도코일;An induction coil of a heat resistant conductor in which a melt is wound at a predetermined interval outside the container in which the melt is stored so that an impedance varies according to the level of the melt; 상기 유도 코일에 특정 레벨의 고정 전압 및 주파수를 입력하는 교류전원 제공부; AC power supply unit for inputting a fixed voltage and frequency of a specific level to the induction coil; 상기 유도 코일의 임피던스를 고려하여 입력되는 상기 고정 전압 및 주파수에 대응하는 전류 및 전압을 측정하는 전류 및 전압 측정부; 및 A current and voltage measuring unit measuring current and voltage corresponding to the fixed voltage and frequency input in consideration of the impedance of the induction coil; And 측정한 상기 전류 및 전압에 기초하여 설정된 상기 용융물의 레벨을 측정하는 용융물 레벨 측정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 유도 코일을 이용한 용기 내 용융물 레벨 측정 장치. And a melt level measuring unit for measuring the level of the melt set based on the measured current and voltage. 제 1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 교류전원 제공부는, The AC power supply unit, 입력되는 제어 명령에 대응하는 상기 특정 레벨의 고정 전압 및 주파수를 발생시켜 상기 유도 코일 및 상기 전류 측정부에 입력하는 전압/주파수 발생부; 및 A voltage / frequency generator for generating a fixed voltage and frequency of the specific level corresponding to an input control command and inputting the fixed voltage and frequency to the induction coil and the current measuring unit; And 상기 전압 측정부에서 측정한 전압을 참조하여 외부에서 입력되는 명령에 대응하는 상기 특정 레벨의 고정 전압 및 주파수 발생을 유지하도록 상기 전압/주파수 발생부를 제어하는 전압/주파수 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 유도 코 일을 이용한 용기 내 용융물 레벨 측정 장치. And a voltage / frequency controller configured to control the voltage / frequency generator to maintain the fixed voltage and frequency generation of the specific level corresponding to an externally input command by referring to the voltage measured by the voltage measurer. Device for measuring melt level in a vessel using an induction coil. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, The method according to claim 1 or 2, 상기 용융물 레벨 측정부는, The melt level measuring unit, 상기 용기 내 용융물의 최소 내지 최대 레벨 각각 대응하여 가변하는 상기 유도 코일의 임피던스, 상기 유도 코일의 임피던스에 따라 상기 전류 및 전압 측정부에서 측정한 전류, 및 전압 중 적어도 어느 하나에 대응하여 설정된 상기 용기 내 용융물 레벨값을 저장하는 저장부; 및 The vessel set in correspondence with at least one of an impedance of the induction coil, a current measured by the current and voltage measuring unit according to the impedance of the induction coil, and a voltage corresponding to the minimum and maximum levels of the melt in the vessel, respectively A storage unit for storing the melt level value in the unit; And 상기 저장부로부터, 상기 유도 코일의 임피던스, 상기 전류 및 전압 측정부에서 측정한 전류, 및 전압 중 적어도 어느 하나에 대응하여 설정된 상기 용기 내 용융물 레벨값을 검출하는 레벨값 검출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 유도 코일을 이용한 용기 내 용융물 레벨 측정 장치. And a level value detector configured to detect a melt level value in the container set from at least one of an impedance of the induction coil, a current measured by the current and voltage measuring unit, and a voltage. Melt level measurement device in the container using an induction coil. 제 1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 용융물 레벨 측정부에서 측정한 상기 용기 내 용융물 레벨에 대한 정보를 표시하는 표시부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유도 코일을 이용한 용기 내 용융물 레벨 측정 장치. And a display unit for displaying information on the melt level in the container measured by the melt level measuring unit.
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