KR20160076903A

KR20160076903A - 용탕 레벨 센서 위치 확인 장치

Info

Publication number: KR20160076903A
Application number: KR1020140187518A
Authority: KR
Inventors: 김길영; 이승태; 서정진
Original assignee: 주식회사 포스코
Priority date: 2014-12-23
Filing date: 2014-12-23
Publication date: 2016-07-01
Also published as: KR101704519B1

Abstract

본 발명은 용탕의 눈금 레벨 센서의 위치를 확인하기 장치로서, 눈금 레벨 센서의 일측에 부착되고, 눈금 레벨 센서의 이동에 연동되어 상하로 이동되며, 눈금 레벨 센서의 수직 높이를 측정하는 레이저 레벨 센서; 및 눈금 레벨 센서의 상하 유동되는 경로의 일측에 제공되어, 레이저 레벨 센서의 물리적인 위치에 대한 수직 지표를 제시하는 눈금 제시부를 개시하여, 용탕 레벨 센서의 위치 오차 인식을 통해, 용탕 레벨 센서의 위치 오차를 보정하는 효과를 제공한다.

Description

용탕 레벨 센서 위치 확인 장치{APPARATUS FOR MEASURING POSITION OF LEVEL SENSOR OF MOLTEN METAL}

본 발명은 용탕의 레벨 센서의 실제 위치와 측정된 위치 값을 비교할 수 있는 용탕 레벨 센서의 위치 확인 장치에 관한 기술 분야이다.

마그네슘 제조 공정에 있어서, 마그네슘의 용탕의 레벨은 마그네슘 용탕 레벨 센서를 통해 측정하게 된다.

마그네슘 용탕의 측정을 위한 종래 기술로는 "용탕의 레벨을 측정하기 위한 장치 및 그 방법(출원 번호 제10-2010-7029609호)"이 존재하는데, 이러한 종래 예 뿐만 아니라, 마그네슘의 용탕 용기의 뚜껑을 관통하여, 눈금 레벨 센서(carli level sensor)를 잠입시키고, 이러한 눈금 레벨 센서는 레이저 센서가 그 위치를 센싱하게 되는데, 레이저 센서는 잠입된 눈금 레벨 센서를 아암부를 통해 붙들게 되며, 이러한 레이저 센서의 보디부는 스크류의 작동에 의해 상하로 이동되어, 자긴의 상하 위치의 측정에 따라 용탕 용기 내의 용탕 높낮이를 측정하게 된다.

이러한 방식의 용탕 레벨 센서는 레이저를 이용하게 되어, 레이저 센서 자체의 오차는 거의 없게 되는 장점이 있으나, 스크류에 의한 상하 이동이나, 잠입된 눈금 레벨 센서 등에서 오차가 발생할 수 있게 되어, 레이저 센서의 실제 높낮이와 레이저 센서가 측정한 높낮이에는 상당한 오차가 발생할 수 있다.

이에 따라, 종래에는 용탕 헤드 박스의 내부 온도를 800도씨까지 상승시키고, 레벨 조정용 플레이트를 헤드 박스 내부에 쌓아 용탕 높이로 인식하였는데, 이는 헤드 박스의 예열에 따른 에너지 소비와 시간을 소비하게 되는 문제점이 있었으며, 실제 마그네슘 용탕이 아닌 플레이트의 높이를 측정하기 때문에 오차가 발생할 수 있었으며, 플레이트를 통해 높낮이 측정시 승온시킨 헤드 박스의 열에너지의 손실이 발생할 수 있는 문제점이 존재하였다.

이러한 문제점 개선을 위한 종래 기술로는 "연속 주조 공정에서 탕면의 레벨 측정 센서의 자동 교정방법(출원 번호 제10-2000-0080555호)"이 존재하나, 이는 덮개가 덮여있는 마그네슘의 용탕에 적용하기에는 무리가 있었으며, 용탕 레벨 측정 장치 자체의 높낮이 오차를 측정하기에는 무리가 존재하였다.

특허 공개 공보 제10-2011-0013541호 특허 공개 공보 제10-2002-0051571호

본 발명에 따른 용탕 레벨 센서 위치 확인 장치는 상기한 바와 같은 종래 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 용탕의 레벨을 센싱하기 위한 용탕 레벨 센서의 위치를 측정값과 실제값을 비교 분석할 수 있는 장치를 제공하고자 한다.

본 발명의 해결과제는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명에 따른 용탕 레벨 센서 위치 확인 장치는 상기의 해결하고자 하는 과제를 위하여 다음과 같은 과제 해결 수단을 가진다.

본 발명에 따른 용탕 레벨 센서 위치 확인 장치는 용탕의 눈금 레벨 센서의 위치를 확인하기 장치로서, 상기 눈금 레벨 센서의 일측에 부착되고, 상기 눈금 레벨 센서의 이동에 연동되어 상하로 이동되며, 상기 눈금 레벨 센서의 수직 높이를 측정하는 레이저 레벨 센서; 및 상기 눈금 레벨 센서의 상하 유동되는 경로의 일측에 제공되어, 상기 레이저 레벨 센서의 물리적인 위치에 대한 수직 지표를 제시하는 눈금 제시부를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명에 따른 용탕 레벨 센서 위치 확인 장치의 상기 눈금 제시부는, 소정의 간격을 구비하는 복수 개의 수평 라인이 상하로 나열되는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명에 따른 용탕 레벨 센서 위치 확인 장치의 상기 눈금 제시부는, 상기 수평 라인에 개별적인 수치가 기재되는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명에 따른 용탕 레벨 센서 위치 확인 장치의 상기 레이저 레벨 센서는, 상기 눈금 제시부의 일측에 부착되어, 상기 눈금 제시부를 따라 상하 이동되는 아암부; 상기 아암부와 연결되고, 상기 레이저 레벨 센서의 몸체를 이루며, 상기 눈금 제시부의 전면(前面)에 배치되어, 상기 눈금 제시부에 의해 수직적 위치가 측정되는 보디부; 및 상기 보디부에 연결되며, 상기 눈금 레벨 센서의 수직적 위치를 측정하는 센싱부를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명에 따른 용탕 레벨 센서 위치 확인 장치는 상기 눈금 레벨 센서의 일 측에 위치하여, 상기 수치를 감지하는 눈금 인식부; 상기 눈금 레벨 센서가 측정한 용탕 수위와 상기 레이저 레벨 센서가 측정한 높이 정보를 수신하는 정보 수신부; 및 상기 눈금 인식부로부터 상기 수치에 대한 정보를 수신하고, 상기 정보 수신부가 수신한 상기 용탕 수위 정보와 상기 레이저 레벨 센서가 측정한 높이 정보를 수신하여, 상기 수치와 상기 용탕 수위를 기초로 상기 눈금 레벨 센서의 수직 위치의 오차를 산출하는 오차 산출부를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

이상과 같은 구성의 본 발명에 따른 용탕 레벨 센서 위치 확인 장치는 다음과 같은 효과를 가진다.

첫째, 용탕 레벨 센서의 위치 오차를 인식하도록 하는 효과를 제공한다.

둘째, 용탕 레벨 센서의 위치 오차 인식을 통해, 용탕 레벨 센서의 위치 오차를 보정할 수 있다.

셋째, 용탕 레벨 센서의 위치 오차 인식이 이루어지면, 용탕 레벨 센서의 위치 오차를 보정하지 않더라도, 실제 측정된 용탕 레벨 값에 이러한 위치 오차를 보정값으로 하여, 정확한 용탕의 높이를 측정할 수 있도록 하는 효과도 제공한다.

본 발명의 효과는 이상에서 언급한 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른, 용탕 레벨 센서의 위치 확인 장치가 설치된 것을 도시한 정면도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른, 용탕 레벨 센서의 각 구성을 도시한 블록도이다.

본 발명에 따른 용탕 레벨 센서 위치 확인 장치는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 기술적 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

이하에서는 도면을 참조하여, 본 발명에 따른 용탕 레벨 센서 위치 확인 장치를 상세히 설명하고자 한다.

본 발명에 따른, 용탕 레벨 센서 위치 확인 장치는 용탕의 레벨 센서의 위치를 확인하기 장치로서, 레이저 레벨 센서(200); 및 눈금 제시부(110)를 포함하게 된다.

도 1에 도시된 바와 같이, 눈금 레벨 센서(20)는 수직으로 기립하는 바(bar) 형태로 구성되는데, 하부에는 센싱 존(sensing zone, 10)을 통해, 용탕의 수위를 측정하도록 구성되어 있다.

눈금 레벨 센서(20)는 종래 마그네슘 용탕의 표면 위치를 센싱하도록 하는 구성인바, 그 자세한 기능과 그 원리에 대해서는 설명을 생략한다.

아울러, 레이저 레벨 센서(200)는 눈금 레벨 센서(20)의 일측에 제공 및 부착되는 구성인데, 눈금 레벨 센서(20)이 상하로 이동되면, 이러한 눈금 레벨 센서(20)의 상하 이동과 함께, 상하로 이동되며, 레이저를 사용하여, 자신의 수직 위치를 센싱하는 구성이다.

아울러, 눈금 제시부(110)는 도 1에 도시된 바와 같이, 버티컬 프레임(33) 등에 고정 부착되어, 레이저 레벨 센서(200)의 수직 높이에 대한 물리적인 수직 지표를 제시하는 구성인바, 이러한 수직 지표를 작업자가 육안으로 확인할 수도 있고, 후술하게 되는, 눈금 인식부(120) 등을 통해 자동으로 인식하고, 인식된 정보를 최종적으로 오차 산출부(140)로 전송하도록 설계될 수 있다.

눈금 제시부(110)는 도 1에 간략히 도시된 바와 같이, 소정의 간격을 구비하는 복수 개의 수평 라인으로 상하로 규칙적으로 나열되는데, 이는 일종의 자의 눈금과 같은 기능을 가지게 된다.

눈금 제시부(110)에 형성된 수평 라인의 소정의 간격은 mm 마다 복수 개로 나열되는 것이 바람직하며, 이러한 수평 라인에는 개별적인 수치가 기재되는 것이 바람직하다.

이러한 눈금 제시부(110)가 안내하는 눈금들에 의해 작업자 혹은 후술하는 기기 예컨대, 눈금 인식부(120)는 눈금을 인식하여, 눈금 레벨 센서(20)에 부착된 레이저 레벨 센서(200)의 보디부(220)의 실제 높이와, 레이저 레벨 센서(200)가 칙정한 수직 높이, 눈금 레벨 센서(20)가 인식한 용탕의 높이를 상호 비교하여, 이들간에 오차를 산출하게 된다.

눈금 제시부(110)는 수평 라인에 개별적인 수치들이 아라비아 숫자 등으로 기재될 수 있는데, 이러한 아라비아 숫자 등의 기재를 통해, 실제 눈금 제시부(110)의 개별 눈금들이 가지는 상대적인 위치를 용이하게 인식할 수 있게 된다.

레이저 레벨 센서(200)는 도 1에 도시된 바와 같이, 아암부(210); 보디부(220); 및 센싱부(230)를 포함할 수 있다.

아암부(210)는 도 1에 도시된 바와 같이, 눈금 제시부(110)의 일측에 부착되어, 눈금 제시부(110)를 형성하는 수직 바(bar)를 움켜쥐는 기능을 가지고 있으며, 수평적으로는 후술하게 되는 보디부(220)와 연결되면서, 상하로 이동되는 구성이다.

보디부(220)는 레이저 레벨 센서(200)의 몸체를 구성하는 구성인데, 아암부(210)와 연결되어, 아암부(210)의 상하 이동에 따라 상하로 그 위치가 변동된다.

보디부(220)는 도 1에 도시된 바와 같이, 눈금 제시부(110)의 전면(前面)에 배치되면서, 눈금 제시부(110)가 표시하는 눈금들에 밀착되며, 상하로 이동되어, 눈금 제시부(110)에 의해 그 수직적 위치를 물리적으로 안내받게 된다. 이러한 물리적으로 안내받은 수직적 위치는 작업자의 육안으로 확인 가능하게 되며, 아울러, 후술하게 되는 눈금 인식부(120)에 의해 자동 인식이 되어, 레이저 레벨 센서(200)의 수직 위치를 센싱하게 되고, 이러한 위치는 눈금 레벨 센서(20)가 측정한 용탕의 수직 위치와 비교하여, 그 오차를 산출하게 된다.

센싱부(230)는 보디부(230)에 연결되어, 눈금 레벨 센서(20)의 수직적 위치를 레이저를 통해 센싱하게 된다.

센싱부(230)는 레이저를 제로 포지션(도 1 참조)와 동일한 수평면에 조사하여, 그 수직적 위치를 센싱하여, 자신의 수직 위치를 센싱할 수도 있으며, 기타 표면으로 레이저를 조사한 후, 자신의 수직적 위치를 산출할 수도 있다.

본 발명에 따른, 용탕 레벨 센서 위치 확인 장치는 눈금 인식부(120); 정보 수신부(130); 및 오차 산출부(140)를 더 포함할 수 있다.

눈금 인식부(120)는 레이저 레벨 센서(200)의 일 측에 위치하여, 상술한 눈금 제시부(110)의 눈금에 개별적으로 기재된 수치를 감지하게 된다.

눈금 인식부(120)는 일종의 OCR의 기능을 구비하여, 아라비아 숫자 혹은 로마 숫자 등으로 기재된 수치를 인식하여, 실제, 즉 레이저 레벨 센서(200)의 실측 높낮이를 인식하게 된다.

정보 수신부(130)는 상술한 눈금 레벨 센서(20)와 전기적으로 연결되거나 무선 통신을 통해, 눈금 레벨 센서(20)가 측정한 수위를 수신하며, 레이저 레벨 센서(200)와도 전기적으로 연결 혹은 무선 통신하여, 레이저 레벨 센서(200)가 센싱한 자신의 수직 위치 정보를 수신하게 된다.

만약, 눈금 레벨 센서(20)의 수직 위치의 오차가 없는 경우라면, 측정한 용탕 수위에 대응하는 눈금 레벨 센서(20)의 수직 높이는 상술한 눈금 레벨 센서(20)가 측정한 수위를 통해 산출하게 된다.

오차 산출부(140)는 눈금 인식부(120)와 레이저 레벨 센서(200)로부터 수직 높이에 대한 수치에 대한 정보를 수신하고, 정보 수신부(130)가 수신한 용탕 수위 정보를 수신하여, 수치와 용탕 수위를 기초로 눈금 레벨 센서(20)의 수직 위치의 오차를 자동 산출하게 된다.

이러한 본 발명을 활용하게 되면, 기존의 방식인 헤드 박스의 가열을 통한 눈금 레벨 센서(20)의 실측 위치 인식 방법과는 달리, 아래의 표에서 제시하는 바와 같은 효과적인 차이점을 가지게 된다.

종래 헤드 박스 가열 방식	본 발명 적용시
헤드 박스 예열 에너지와 시간 소요	예열 불필요
레벨 교정 및 측정용 마그네슘 플레이트 필요	마그네슘 플레이트 불필요
작업 준비 시간 2시간여 소요	작업 준비 시간 10여분 소요
레벨 센서 위치 인식에 3시간여 소요	레벨 센서 위치 인식에 30분 이내 소요
작업 후 헤드 박스 청소 필요	헤드 박스 청소 불필요

본 발명의 권리 범위는 특허청구범위에 기재된 사항에 의해 결정되며, 특허 청구범위에 사용된 괄호는 선택적 한정을 위해 기재된 것이 아니라, 명확한 구성요소를 위해 사용되었으며, 괄호 내의 기재도 필수적 구성요소로 해석되어야 한다.

1: 베이스 프레임 10: 센싱 존(sensing zone)
20: 눈금 레벨 센서 30: 상하 조정부
31: 핸들 32: 스크류
33: 버티컬 프레임 110: 눈금 제시부
120: 눈금 인식부 130: 정보 수신부
140: 오차 산출부 200: 레이저 레벨 센서
210: 아암부 220: 보디부
230: 센싱부

Claims

용탕의 눈금 레벨 센서의 위치를 확인하기 장치에 있어서,
상기 눈금 레벨 센서의 일측에 부착되고, 상기 눈금 레벨 센서의 이동에 연동되어 상하로 이동되며, 상기 눈금 레벨 센서의 수직 높이를 측정하는 레이저 레벨 센서; 및
상기 눈금 레벨 센서의 상하 유동되는 경로의 일측에 제공되어, 상기 레이저 레벨 센서의 물리적인 위치에 대한 수직 지표를 제시하는 눈금 제시부를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
제1항에 있어서, 상기 눈금 제시부는,
소정의 간격을 구비하는 복수 개의 수평 라인이 상하로 나열되는 것을 특징으로 하는 장치.
제2항에 있어서, 상기 눈금 제시부는,
상기 수평 라인에 개별적인 수치가 기재되는 것을 특징으로 하는 장치.
제1항에 있어서, 상기 레이저 레벨 센서는,
상기 눈금 제시부의 일측에 부착되어, 상기 눈금 제시부를 따라 상하 이동되는 아암부;
상기 아암부와 연결되고, 상기 레이저 레벨 센서의 몸체를 이루며, 상기 눈금 제시부의 전면(前面)에 배치되어, 상기 눈금 제시부에 의해 수직적 위치가 측정되는 보디부; 및
상기 보디부에 연결되며, 상기 눈금 레벨 센서의 수직적 위치를 측정하는 센싱부를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
제2항에 있어서, 상기 장치는,
상기 눈금 레벨 센서의 일 측에 위치하여, 상기 수치를 감지하는 눈금 인식부;
상기 눈금 레벨 센서가 측정한 용탕 수위와 상기 레이저 레벨 센서가 측정한 높이 정보를 수신하는 정보 수신부; 및
상기 눈금 인식부로부터 상기 수치에 대한 정보를 수신하고, 상기 정보 수신부가 수신한 상기 용탕 수위 정보와 상기 레이저 레벨 센서가 측정한 높이 정보를 수신하여, 상기 수치와 상기 용탕 수위를 기초로 상기 눈금 레벨 센서의 수직 위치의 오차를 산출하는 오차 산출부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.