JP2003208687A - Apparatus for processing measurement information used in steel manufacturing equipment and breakout prediction method using the same - Google Patents
Apparatus for processing measurement information used in steel manufacturing equipment and breakout prediction method using the sameInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は鉄鋼製造設備および
それによって製造される鉄鋼製品の物理的あるいは化学
的状態を電気信号として検出し、その検出された測定情
報を測定現場から離れた場所にまで導いて処理する処理
装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention detects a physical or chemical state of a steel manufacturing facility and a steel product manufactured by the steel manufacturing facility as an electric signal, and the detected measurement information can be transmitted to a place apart from a measurement site. The present invention relates to a processing device that guides and processes.
【0002】[0002]
【従来の技術】製鉄所などでは、鉄鋼製造設備やこれに
よって製造される鉄鋼製品の物理的あるいは化学的状態
について情報を得ることが製品の品質を保つうえで重要
である。ここで鉄鋼製造設備とは、連続鋳造機などの製
鋼設備や圧延設備(熱間圧延、冷間圧延)、さらにはこ
れら設備群を収容する建屋をも含む概念として定義され
る。例えば連続鋳造機では、ブレークアウト予知や溶鋼
湯面位置の検出が重要であるが、従来これらは次のよう
な手法で実施されていた。ブレークアウト予知法や溶鋼
湯面位置検出法は特許第1676492号や特許第16
22792号に記載されているが、これらを連続鋳造機
で実施するには、図11および図12に示すように鋳型
1の銅板における反溶鋼側に測温プローブAを多点配置
し、これら測温プローブAのそれぞれが出力する温度情
報を解析することによって行う。測温プローブAは、白
金線などの熱電対素線2を、耐食性、耐熱性に優れた金
属被覆によって保護したり、あるいは保護管3(通常、
高純度アルミナ製)を外装し、これら保護管の後端にコ
ネクタプラグ4を設けて、このコネクタプラグ4に設け
られたコネクタ端子を介して熱電対素線を補償導線9に
接続替えする構成となっており、測温は前記金属被覆部
や保護管3の先端など、感温部を鋳型銅板に密着させて
行う。そして冷却水などの侵入を防ぐために、例えば実
用新案登録1987039号記載のように、ストッパー
リングやパッキンを用いた構造にすることが好ましいと
されている。この測温では、従来、熱電対素線2,2間
で発生したアナログ信号(電圧)である起電力をコネク
タ端子を介して補償導線9に繋ぎ替えて保護管外部に導
き出し、このアナログ信号を、遠くに配置した温度変換
器10にまで導き、ここで温度変換装置により信号を温
度(℃)に変換していた。2. Description of the Related Art In steelworks and the like, it is important to maintain the quality of products by obtaining information on the physical or chemical state of steel manufacturing equipment and the steel products manufactured by the equipment. Here, the steel manufacturing equipment is defined as a concept including steel making equipment such as a continuous casting machine, rolling equipment (hot rolling, cold rolling), and a building housing these equipment groups. For example, in a continuous casting machine, it is important to predict breakout and detect the position of the molten steel surface, but these have been conventionally implemented by the following methods. The breakout prediction method and the molten steel molten metal surface position detection method are disclosed in Japanese Patent Nos. 1676492 and 16
As described in No. 22792, in order to carry out these with a continuous casting machine, as shown in FIGS. 11 and 12, a plurality of temperature measuring probes A are arranged on the anti-melting steel side of the copper plate of the mold 1, and these temperature measuring probes A are arranged. This is performed by analyzing the temperature information output by each of the temperature probes A. The temperature measuring probe A protects a thermocouple element 2 such as a platinum wire with a metal coating having excellent corrosion resistance and heat resistance, or a protective tube 3 (usually
(Made of high-purity alumina), a connector plug 4 is provided at the rear end of these protective tubes, and the thermocouple wire is connected to the compensating lead wire 9 via the connector terminal provided on the connector plug 4. The temperature is measured by bringing the temperature-sensitive portion such as the metal coating portion or the tip of the protective tube 3 into close contact with the mold copper plate. In order to prevent the entry of cooling water or the like, it is said that it is preferable to adopt a structure using a stopper ring or packing as described in, for example, Utility Model Registration 1987039. In this temperature measurement, conventionally, an electromotive force, which is an analog signal (voltage) generated between the thermocouple wires 2 and 2, is connected to the compensating lead wire 9 via a connector terminal and led out to the outside of the protective tube, and this analog signal is output. The signal was converted to the temperature (° C.) by the temperature converter where the signal was guided to the temperature converter 10 arranged far away.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、測温プ
ローブおよび温度変換器並びにこれら両者をつなぐ補償
導線等より構成される温度測定装置には、さまざまな問
題があった。まず第一に、測温プローブAの出力は補償
導線9を用いて温度変換器10に導いているため、一般
導線に比べると値段が数倍もする補償導線がコネクタ4
の数量分、必要となり、全体がきわめて高価なものとな
る。また図11に示すように、測温プローブ、補償導
線、温度変換器は1セットとして取り扱う必要があり、
従って、例えば測温プローブを20カ所に設置して、ブ
レークアウト予知を行う場合などは、測温プローブ、補
償導線、温度変換器で1セットとなるものが20セット
も必要となり、この結果、鋳型から20本もの補償導線
が鋳型外に向かって出ている状態となっていた。そし
て、鋳型の交換時には20本以上の補償導線をすべて人
手で結線したり外したりせざるを得なかった。また、補
償導線の中間にひとつのターミナルを設けてこれに20
本の補償導線を予め結線しておき、これを脱着するとい
った工夫もなされているものの、鋳型の交換が面倒であ
ることに変わりはなかった。However, the temperature measuring device including the temperature measuring probe, the temperature converter, and the compensating lead wire connecting both of them has various problems. First of all, since the output of the temperature measuring probe A is guided to the temperature converter 10 by using the compensating lead wire 9, the compensating lead wire which is several times more expensive than the general lead wire is the connector 4
The quantity is required, and the whole becomes extremely expensive. Further, as shown in FIG. 11, the temperature measuring probe, the compensating lead wire, and the temperature converter must be handled as one set,
Therefore, for example, when installing temperature measuring probes at 20 locations and performing breakout prediction, 20 sets of the temperature measuring probe, the compensating lead wire, and the temperature converter, which are one set, are required. As a result, as many as 20 compensating lead wires were protruding toward the outside of the mold. Then, when replacing the mold, all of the 20 or more compensating lead wires had to be manually connected or disconnected. In addition, one terminal is provided in the middle of the compensating lead wire and 20
Although some efforts have been made to connect the compensating lead wire of the book in advance and then remove it, the replacement of the mold has been troublesome.
【0004】また、測温プローブ、補償導線、温度変換
器が1セットとして取り扱われるため、例えば20本の
補償導線のうち1本だけが断線した場合でも、これら1
セット全体を交換せざるを得ず、まだ使用可能な部品ま
で廃棄処分にしているという無駄があった。また図12
として示すように温度変換器10を共有化している場合
には、20セット分の配線を温度変換機10に繋ぎ変え
る必要があり、手間と時間と費用が莫大にかかってい
た。Further, since the temperature measuring probe, the compensating lead wire and the temperature converter are handled as one set, even if only one of the 20 compensating lead wires is broken, these 1
There was a waste of having to replace the entire set and discarding the parts that were still usable. Also in FIG.
In the case where the temperature converter 10 is shared as shown by, it is necessary to reconnect 20 sets of wiring to the temperature converter 10, resulting in enormous labor, time and cost.
【0005】[0005]
【課題を解決するための手段】本発明はかかる課題を解
決するためになされたものであり、発明者らが鋭意検討
を重ねた結果、測温プローブ同士を渡り配線して直列連
鎖状となるよう結線することにより、前記問題は解消で
きることを見いだし、本発明を完成させたものである。
そして発明は、温度情報のみならず、他の物理的状態量
や化学的状態量の測定についても適用できる。このよう
な着想に基づく本発明は、鉄鋼製造設備やそれによって
製造される鉄鋼製品の状態を示す測定情報を電気信号と
して検出する複数設置された測定プローブと、その測定
情報に特定の処理を施す演算器とから構成される装置で
あって、前記測定プローブ同士を渡り配線して直列連鎖
状に接続し、測定プローブと前記演算器とを結ぶ導線の
数を、前記測定プローブの数より少なくした処理装置で
ある。かかる構成を採用したことにより、同じ導線上を
複数のプローブからの出力信号が複合して流れることに
なり、配線本数を激減させることができる。The present invention has been made in order to solve the above problems, and as a result of intensive studies by the inventors, the temperature measuring probes are wired to form a serial chain. The inventors have found that the above problems can be solved by connecting such wires, and have completed the present invention.
The invention can be applied not only to temperature information but also to measurement of other physical state quantities and chemical state quantities. The present invention based on such an idea, a plurality of installed measurement probes that detect measurement information indicating the state of a steel manufacturing facility or a steel product manufactured thereby by an electric signal, and perform a specific process on the measurement information. A device composed of an arithmetic unit, wherein the measurement probes are wired in series and connected in a serial chain, and the number of conducting wires connecting the measurement probe and the arithmetic unit is made smaller than the number of the measurement probes. It is a processing device. By adopting such a configuration, output signals from a plurality of probes are combined and flow on the same conducting wire, and the number of wirings can be drastically reduced.
【0006】複数設置された前記測定プローブのコネク
タプラグに、アナログ/デジタル変換器および伝送器を
組み込むことが好ましく、またこれらへの電力供給は導
線を通じてプローブ外部から行うことが好ましい。この
ようにすることで、共通の導線上に異なる測定プローブ
の信号を複合させて流通させることが可能となり、また
測温素子を用いる場合には、従来必要であった補償導線
を不要にすることができる。It is preferable that an analog / digital converter and a transmitter are incorporated in the connector plugs of the plurality of measurement probes installed, and that power is supplied to them from outside the probe through a lead wire. By doing so, it becomes possible to combine the signals of different measurement probes on the common conductor and distribute them, and when using a temperature measuring element, the compensating conductor which was required in the past is not necessary. You can
【0007】複数の測定プローブに組み込まれる測定素
子としては、被測定物の物理的、化学的状態量をアナロ
グ電気信号として検出するものが対象となり、例えば熱
電対、歪みゲージ、振動子などが適用できる。The measuring elements incorporated in the plurality of measuring probes are those for detecting the physical and chemical state quantities of the object to be measured as analog electric signals, and for example, thermocouples, strain gauges, vibrators, etc. are applied. it can.
【0008】コネクタプラグに内蔵されるアナログ/デ
ジタル変換器および伝送器を、共通のプリント基板上に
コネクタ端子とともに一体的に形成することが好まし
い。これにより、測定プローブの組み立てが容易となる
とともに、ワンチップ化もはかれるようになる。It is preferable that the analog / digital converter and the transmitter built in the connector plug are integrally formed together with the connector terminal on a common printed circuit board. As a result, the assembly of the measurement probe is facilitated and at the same time, it can be integrated into one chip.
【0009】このような装置は、例えば連続鋳造機にお
けるブレークアウト予知に使用できる。ブレークアウト
予知に適用するには、鋳型内鋳片に溶融部分が存在する
湯面レベル近接位置と、鋳型内鋳片に溶融部分が存在し
ない湯面レベル遠隔位置とに、測温プローブを配置す
る。この測温プローブは前述の測定プローブの構成を有
している。この複数の測温プローブによって、前記それ
ぞれの部位において検出される時間変化に対する温度波
形に含まれる周波数成分の分布パターンを解析する。そ
して、湯面レベル遠隔位置において検出される周波数成
分の分布パターンが、正常時には類似しない筈の湯面レ
ベル近接位置において検出される周波数成分の分布パタ
ーンに類似するとき、ブレークアウトの予兆と判断する
ものである。Such an apparatus can be used, for example, for predicting breakout in a continuous casting machine. As applied to breakout prediction, the temperature measuring probe is placed at the melt level near the melt level in the cast in the mold and at the melt level remote position where there is no melt in the cast in the mold. . This temperature measuring probe has the structure of the above-mentioned measuring probe. The distribution pattern of the frequency components included in the temperature waveform with respect to the time change detected at each of the parts is analyzed by the plurality of temperature measuring probes. When the distribution pattern of the frequency component detected at the remote position of the molten metal level is similar to the distribution pattern of the frequency component detected at the near position of the molten metal level, which should not be the case under normal conditions, it is judged as a sign of breakout. It is a thing.
【0010】[0010]
【発明の実施の形態】実施の形態を説明するに先だって
本発明における「測定プローブ」の概念について説明し
ておく。測定プローブは、測定素子と、この測定素子が
出力するアナログ信号をデジタル信号に変換する機能
と、この変換されたデジタル信号をプローブ外部に伝送
する機能とを備えている。測定素子は、被測定物の物理
的あるいは化学的状態量を検出するものであり、測定結
果をアナログ電気信号として出力するものを指してい
る。デジタル電気信号を出力する測定素子への適用を禁
止するものではないが、デジタル信号を出力する測定素
子に対してはアナログ/デジタル変換を行う意味がな
い。しかし、このようなデジタル信号を直接出力する測
定素子を用いた測定プローブを、本発明手法により測定
素子のアナログ信号出力をデジタル信号に変換して取り
扱う測定プローブと組み合わせて使用することを禁ずる
ものではない。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The concept of a "measuring probe" in the present invention will be described prior to describing the embodiments. The measuring probe has a measuring element, a function of converting an analog signal output by the measuring element into a digital signal, and a function of transmitting the converted digital signal to the outside of the probe. The measuring element is for detecting a physical or chemical state quantity of an object to be measured, and is an element for outputting a measurement result as an analog electric signal. Although application to a measuring element that outputs a digital electric signal is not prohibited, there is no point in performing analog / digital conversion on a measuring element that outputs a digital signal. However, it is forbidden to use a measurement probe using a measurement element that directly outputs such a digital signal in combination with a measurement probe that converts the analog signal output of the measurement element into a digital signal by the method of the present invention. Absent.
【0011】測定素子としては、熱電対、抵抗測温素
子、歪みゲージ、酸素測定素子などがあげられる。これ
らは作動に対して外部からの電力供給を必要としない測
定素子であるが、これらに代えて外部からの電力供給を
受けて作動する素子であってもよい。また測定素子が受
動素子であるか能動素子であるかは問わない。アナログ
/デジタル変換器は前記測定素子が出力するアナログ信
号をデジタル信号に変換するものである。伝送器は、前
記アナログ/デジタル変換器が出力したデジタル信号を
導線経由で送り出す装置である。またこれら以外にアナ
ログ/デジタル変換器の信号出力を増強するためにアン
プが搭載されることもある。Examples of the measuring element include a thermocouple, a resistance temperature measuring element, a strain gauge, and an oxygen measuring element. These are measuring elements that do not require external power supply for operation, but instead of these, they may be elements that operate by receiving external power supply. Further, it does not matter whether the measuring element is a passive element or an active element. The analog / digital converter converts the analog signal output by the measuring element into a digital signal. The transmitter is a device that sends out the digital signal output from the analog / digital converter via a conductor. In addition to these, an amplifier may be mounted to enhance the signal output of the analog / digital converter.
【0012】以下、本発明の詳細を図面に基づき説明す
る。図1および図2は連続鋳造機の鋳型の温度情報を得
る例を示している。連続鋳造機(図示しない)の鋳型1
の温度情報を得るために、従来より、連続鋳造機の鋳型
1が有する4面の壁面について、溶鋼接触側の壁面の裏
側から内面に向かって、数mm〜数十mmm程度の肉厚を残
して測定プローブAを壁体の深い位置にまで侵入させた
ものを20セット(図では12セットを表示している)
程度配置していたが、本実施例ではこれら測温プローブ
をアナログ/デジタル変換器内蔵式測定プローブと取り
替えた。本実施例で用いる測温プローブAには、1組の
熱電対素線2、アナログ/デジタル変換器5と、アンプ
17と、伝送器6とが内蔵されている。外観的には保護
管3にコネクタプラグ4を取り付けた構造であり、保護
管3に熱電対素線2を内装し、コネクタプラグ4内にア
ナログ/デジタル変換器5、アンプ17と伝送器6とを
内蔵している。このような構成の測温プローブAを図2
に示すように、鋳型1の側面に多点配置する。例えば、
その数が20セットであるとすると、これら20セット
の測温プローブは安価な一対の一般導線7aによって渡
り状に直列連鎖的に結線される。ここで使用されるのは
一般導線であって補償導線ではない。導線の接続形態が
直列的であるため、その長さは、従来の各測温プローブ
から引き出された補償導線を並列配線するものに比べて
十分の一以下で済む。更に渡り状導線はすべて鋳型のバ
ックプレート内に納めることができるため、鋳型1の水
冷構造を導線の冷却に流用でき、且つ鋳型外周辺の粉塵
に曝されることもなくなり損傷の確率を激減させること
ができ、寿命が大幅に延ばすことができる。The details of the present invention will be described below with reference to the drawings. 1 and 2 show an example of obtaining temperature information of a mold of a continuous casting machine. Mold 1 for continuous casting machine (not shown)
In order to obtain the temperature information of, the wall surface of the four faces of the mold 1 of the continuous casting machine is conventionally left with a wall thickness of several mm to several tens of mmm from the back side of the wall surface on the molten steel contact side to the inner surface. 20 sets with the measurement probe A penetrated deep into the wall (12 sets are shown in the figure)
Although the temperature measuring probes were arranged to some extent, these temperature measuring probes were replaced with analog / digital converter built-in type measuring probes in this embodiment. The temperature probe A used in this embodiment has a set of thermocouple element 2, analog / digital converter 5, amplifier 17, and transmitter 6 built therein. The external appearance is a structure in which a connector plug 4 is attached to a protective tube 3, a thermocouple wire 2 is internally provided in the protective tube 3, and an analog / digital converter 5, an amplifier 17, and a transmitter 6 are provided in the connector plug 4. Built in. The temperature measuring probe A having such a configuration is shown in FIG.
As shown in, multiple points are arranged on the side surface of the mold 1. For example,
Assuming that the number is 20 sets, these 20 sets of temperature measuring probes are connected in series in a crossover manner by a pair of inexpensive general conductors 7a. It is the general conductor that is used here, not the compensation conductor. Since the lead wires are connected in series, the length thereof is one tenth or less as compared with the conventional one in which the compensating lead wires drawn out from the respective temperature measuring probes are wired in parallel. Further, since all the crossover conductive wires can be housed in the back plate of the mold, the water cooling structure of the mold 1 can be used for cooling the conductive wires, and it is not exposed to dust around the outside of the mold, and the probability of damage is drastically reduced. And the life can be significantly extended.
【0013】結線の具体的手法は、1セット目の測温プ
ローブから2セット目の測温プローブへと、一対の安価
な一般導線により渡り状に順次結線していき、最後の2
0セット目の熱電対のコネクタ4から出す一対の一般導
線7bによってデジタル演算装置8と結線する。従って
鋳型1から外に出ているのは一対の安価な一般導線7b
のみとなる。鋳型交換の時には、この一般導線7bのみ
を着脱するだけでよい。尚、コネクタプラグ4内のアナ
ログ/デジタル変換器5、アンプ18および伝送器6へ
の電力供給は、一般導線7bを通じてデジタル演算装置
8側から供給した。一般導線7bを通じてデジタル演算
装置8に伝送されたデジタル信号形式の温度情報は、デ
ジタル演算装置によって具体的温度値が算出される。A specific method of connecting the wires is to sequentially connect the temperature measuring probe of the first set to the temperature measuring probe of the second set with a pair of inexpensive general conductive wires in a crossover manner, and finally to the last two.
The digital arithmetic unit 8 is connected by a pair of general conductive wires 7b extending from the connector 4 of the thermocouple of the 0th set. Therefore, what is out of the mold 1 is a pair of inexpensive general conductors 7b.
Will only be. At the time of mold replacement, only the general conductor 7b needs to be attached and detached. The analog / digital converter 5, the amplifier 18, and the transmitter 6 in the connector plug 4 were supplied with electric power from the side of the digital arithmetic unit 8 through the general conductor 7b. A specific temperature value of the temperature information in the digital signal format transmitted to the digital arithmetic unit 8 through the general conductor 7b is calculated by the digital arithmetic unit.
【0014】本発明では、アナログ/デジタル変換器や
伝送器などの電子部品を測定プローブのコネクタプラグ
に内蔵するため、コネクタが高温にさらされることを避
ける必要がある。本発明者が試験を行った結果、このよ
うな電子回路を内蔵する測定プローブの使用条件として
は、摂氏70℃以下で使用するのが好ましいことが確認
された。従ってコネクタの周囲に専用の冷却構造を設け
るか、あるいは既存の鋳型の冷却構造を流用するなどし
てコネクタの温度があまりに高温になるのを回避するの
がよい。In the present invention, electronic components such as an analog / digital converter and a transmitter are built in the connector plug of the measurement probe, so it is necessary to avoid exposing the connector to high temperatures. As a result of a test conducted by the present inventor, it has been confirmed that it is preferable to use the measuring probe having such an electronic circuit at 70 ° C. or lower as a use condition. Therefore, it is preferable to prevent the temperature of the connector from becoming too high by providing a dedicated cooling structure around the connector or by diverting the existing cooling structure of the mold.
【0015】ここで説明したのは温度測定に関するもの
であったが、測定する物理量は温度に限定されない。そ
して、本発明装置によって得られる測定情報の変動周波
数分布パターンをオンラインで解析することにより、被
測定物に関する各種情報のみならず測定素子の劣化傾向
や損耗状況などを予測・検知することも可能となる。従
って、測定素子の劣化を原因とする誤検知をなくすこと
ができる。被測定物に関する情報としては、例えば鋳型
内溶鋼湯面レベルの位置検出やプレークアウト予知シス
テムなどが挙げられ、これらに関する極めて精度の高い
測定が可能となる。Although the description here relates to temperature measurement, the physical quantity to be measured is not limited to temperature. Then, by analyzing the fluctuation frequency distribution pattern of the measurement information obtained by the device of the present invention online, it is possible to predict and detect not only various information about the object to be measured but also the deterioration tendency and wear state of the measuring element. Become. Therefore, erroneous detection due to deterioration of the measuring element can be eliminated. Examples of the information regarding the object to be measured include position detection of the molten steel molten metal level in the mold, a breakout prediction system, and the like, and extremely accurate measurement regarding these is possible.
【0016】また本発明では温度情報はディジタル信号
として得られるため、正常な操業時に発生している鋳造
速度変動や雰囲気温度の変化などに起因する温度の長周
期の変動と、鋳型振動や鋳型内溶鋼面レベルの変動など
に起因する温度の短周期の変動とを区別して把握してお
けば、測温プローブが出力する温度波形に含まれる情報
の中からこれらと異なる傾向をとる瞬間的な周期の信号
のみを抽出して解析することにより、極めて精度の高い
ブレークアウトの予知システムを構築できる。また、鋳
型内で発生する凝固不均一は鋳型振動や湯面レベルの変
動に起因していると考えられるが、これらについても歪
みゲージを用いて鋳型振動の周期をオンライン解析する
ことにより、高精度な解析情報を得ることができる。こ
のように本発明によれば、連続鋳造機において、製品品
質を維持するうえで重要な各種情報をオンライン測定す
ることが可能となり、異常事態に対して、即時に対応で
きるようになる。以下、本発明を操業現場に具体的に適
用した実施例について述べる。尚、以下の実施例では歪
みゲージや光センサーを用いるが、これらはそれぞれの
素子以外にアナログ/デジタル変換器やアンプおよび伝
送器を含むものであり、本発明において測定プローブと
定義したものであるが、一般的に使用されている歪みゲ
ージおよび光センサの呼称をそのまま用いることとす
る。Further, according to the present invention, since the temperature information is obtained as a digital signal, long-term temperature fluctuations caused by fluctuations in the casting speed and atmospheric temperatures that occur during normal operation, mold vibrations, and mold vibrations If it is understood by distinguishing it from short-term temperature fluctuations caused by fluctuations in the molten steel surface level, etc., the instantaneous cycle that tends to be different from the information contained in the temperature waveform output by the temperature probe. An extremely accurate breakout prediction system can be constructed by extracting and analyzing only the signal of. In addition, it is considered that the solidification non-uniformity that occurs in the mold is caused by the mold vibration and the fluctuation of the molten metal surface level.For these as well, it is possible to obtain high accuracy by analyzing the cycle of mold vibration online using a strain gauge. It is possible to obtain various analysis information. As described above, according to the present invention, various information important for maintaining product quality can be measured online in a continuous casting machine, and an abnormal situation can be immediately dealt with. Hereinafter, examples in which the present invention is specifically applied to an operation site will be described. Although strain gauges and optical sensors are used in the following embodiments, these include analog / digital converters, amplifiers and transmitters in addition to their respective elements, and are defined as measurement probes in the present invention. However, the names of commonly used strain gauges and optical sensors will be used as they are.
【0017】(実施例1)連続鋳造機(図示しない)の
鋳型の鋳型振動情報を得る例について述べる。連続鋳造
機の長方体形状の鋳型が有する4面の壁面のそれぞれに
ついて、溶鋼接触側の壁面の裏側に歪みゲージ(歪み測
定プローブ)を1セットずつ、合計4セット配置した。
歪みゲージの1セットは、歪みゲージ素子と、これを保
護する保護管と、前記歪みゲージ素子が出力する電気信
号を外部機器に導くためのコネクタプラグとを一つずつ
備えさせている。またコネクタプラグにはアナログ/デ
ジタル変換器およびアンプ並びに伝送器を内蔵させた。
4セットの歪みゲージは互いに安価な一対の一般導線に
よって渡り状に接続し、各歪みゲージが直列連鎖状とな
るよう結線してある。渡り状に結線する一般導線はすべ
て鋳型のバックプレートの中に納めることにした。4セ
ット目の歪みゲージのコネクタプラグとデジタル演算装
置とを一対の安価な一般導線で結線してある。そしてコ
ネクタ端子への電力供給をデジタル演算装置から行うよ
うにした。従って鋳型から外側に出ているのは一対の安
価な一般導線のみとなった。鋳型交換の時には、この一
般導線のみを着脱するだけでよくなった。Example 1 An example of obtaining mold vibration information of a mold of a continuous casting machine (not shown) will be described. For each of the four wall surfaces of the rectangular-shaped mold of the continuous casting machine, one set of strain gauges (strain measurement probes) was arranged on the back side of the wall surface on the molten steel contact side, for a total of four sets.
One set of strain gauges includes a strain gauge element, a protective tube for protecting the strain gauge element, and a connector plug for guiding an electric signal output from the strain gauge element to an external device. In addition, the connector plug has a built-in analog / digital converter, amplifier, and transmitter.
The four sets of strain gauges are connected to each other in a bridging manner by a pair of inexpensive general conductors, and the strain gauges are connected in series. We decided to store all the general conducting wires connected in a crossover shape in the back plate of the mold. The connector plug of the fourth set of strain gauges and the digital arithmetic unit are connected by a pair of inexpensive general conductive wires. Then, power is supplied to the connector terminal from the digital arithmetic unit. Therefore, only a pair of inexpensive general conductors were exposed from the mold to the outside. At the time of mold replacement, it was sufficient to attach and detach only this general conducting wire.
【0018】(実施例2)圧延機の搬送ロールの間に光
センサ(光測定プローブ)を配置して圧延薄板表面の温
度情報を得る装置を設置した。光センサは薄板の幅方向
に10箇所配置した。上端のコネクタにアナログ/デジ
タル変換器および伝送器を内蔵させた。アナログ/デジ
タル変換器、アンプ、伝送器をすべて1つのICチップ
に集約した。10セットの光センサは互いに安価な一対
の一般導線によって渡り配線し、各光センサが直列連鎖
状になるよう結線した。一部、一般導線を通すクリアラ
ンスの無い空間があったため、無線でデジタル信号をデ
ジタル演算装置に伝送することとした。10セット目の
光センサのコネクタプラグとデジタル演算装置とを一対
の安価な一般導線で結線している。従って薄板の表面温
度測定装置から外側に出ているのは一対の安価な一般導
線のみとなった。搬送ロール交換時には、この一般導線
のみを着脱するだけでよくなった。(Embodiment 2) An optical sensor (light measuring probe) was arranged between the conveying rolls of the rolling mill to install a device for obtaining temperature information on the surface of the rolled thin plate. The optical sensors were arranged at 10 positions in the width direction of the thin plate. An analog / digital converter and transmitter were built into the connector at the top. The analog / digital converter, amplifier, and transmitter are all integrated in one IC chip. The ten sets of photosensors were wired together by a pair of inexpensive general conductors, and the photosensors were connected in series. Since there was a space where there was no clearance through the general conductor, we decided to wirelessly transmit the digital signal to the digital arithmetic unit. The connector plug of the tenth set of optical sensors and the digital arithmetic unit are connected by a pair of inexpensive general conductive wires. Therefore, only a pair of inexpensive general conductors are exposed outside the surface temperature measuring device for the thin plate. When exchanging the transport roll, it was sufficient to attach and detach only this general conductor.
【0019】(実施例3)工場建屋内の床面と壁面と柱
に、歪みゲージ(歪み測定プローブ)100個および測
温プローブ100個ならびに光センサ(光測定プロー
ブ)10個を配置した。それぞれが一つのコネクタプラ
グを持ち、コネクタプラグにはアナログ/デジタル変換
器およびアンプ並びに伝送器を内蔵させた。床面に配置
した測定素子同士については一般導線で結線したが、柱
に配置した測定素子群と床面に配置した測定素子群との
間は導線を用いず、無線で伝送した。こうしてコネクタ
を順次、直列伝達に渡り状に一般導線により結線し、最
後の熱電対のコネクタプラグとデジタル演算装置とを一
対の安価な一般導線で結線した。これらから得られるア
ナログ電気信号をすべてAD変換し、アンプで増幅して
伝送器に接続してある。AD変換器からアンプに伝送す
る際に、何番目の熱電対の信号か、いずれの歪みゲージ
の信号かを判別できるように、各デジタル信号にはID
を順次付与してある。デジタル演算装置において工場建
屋内の床面と壁面と柱のいずれの場所に搬送車がいるか
を瞬時に判断できるようになったため、搬送車の完全自
動運転化が可能となった。(Example 3) 100 strain gauges (strain measuring probes), 100 temperature measuring probes and 10 optical sensors (light measuring probes) were arranged on the floor surface, wall surfaces and columns in the factory building. Each has one connector plug, and the connector plug has a built-in analog / digital converter, amplifier, and transmitter. The measuring elements arranged on the floor were connected by a general conductor, but the measuring element group arranged on the pillar and the measuring element group arranged on the floor were wirelessly transmitted without using a conductor. In this manner, the connectors were sequentially connected by the general conductor in a serial transmission manner, and the connector plug of the last thermocouple and the digital arithmetic unit were connected by a pair of inexpensive general conductors. All analog electric signals obtained from these are AD-converted, amplified by an amplifier, and connected to a transmitter. When transmitting from the AD converter to the amplifier, each digital signal has an ID so that it can be identified which thermocouple signal and which strain gauge signal.
Are sequentially given. With the digital computing device, it is now possible to instantly determine whether the vehicle is on the floor, wall, or pillar inside the factory building, making it possible to operate the vehicle automatically.
【0020】(実施例4)転炉(図示しない)の炉体温
度および炉体振動を測定するために、転炉の鉄皮と耐火
物壁面の間を通して耐火物壁の外側から10個の熱電対
および10個の歪みゲージ(歪み測定プローブ)を配置
した。炉体振動は鉄皮の水冷ジャケット部に配置し、耐
水対策はパッキンとストッパーリングを用いた。転炉内
の耐火物壁面の損耗を推定するための測温を行うため
に、鉄皮を貫通して耐火物に穿孔して、ここに保護管お
よびコネクタで被覆した熱電対を埋めこんでシールし
た。従来は、各熱電対および歪みゲージ毎に補償導線を
結線していたので、20本もの導線の束を転炉トラニオ
ン内を通すなどしなくてはならず、構造が複雑で、鋳型
の交換工事では1日かかっていた。そこで今回、熱電対
と歪みゲージをすべて本発明の変換器内蔵コネクタプラ
グに交換した。さらに熱電対および歪みゲージの数をそ
れぞれ50個に増加させた。隣り合う歪みゲージを互い
に安価な一般導線によって渡り状に直列連鎖的に結線し
ていき、最後の歪みゲージの一般導線を転炉炉体から離
れて配置したデジタル演算装置に結線した。この導線が
損傷した場合に備えて、コネクタプラグ内蔵の伝送チッ
プには無線機能を持たせ、導線をまったく用いないで最
後の歪みゲージのコネクタプラグとデジタル演算装置と
の間が伝送できるようにした。従って転炉炉体を支持す
るトラニオンの中に導線の束を通す必要がなくなり、炉
体の外側に出ているのは一対の安価な一般導線のみとな
った。交換時には、この一般導線のみを着脱するだけで
よくなり、作業負担軽減、短時間で済むようになった。(Embodiment 4) In order to measure the furnace body temperature and furnace body vibration of a converter (not shown), ten thermoelectric elements were passed from the outside of the refractory wall through the space between the iron shell of the converter and the refractory wall. Pairs and 10 strain gauges (strain measuring probes) were placed. The vibration of the furnace body was placed in the water-cooled jacket of the iron shell, and packing and stopper rings were used for water resistance. In order to measure the temperature to estimate the wear of the wall surface of the refractory inside the converter, the steel shell is pierced into the refractory and the thermocouple covered with a protective tube and a connector is embedded and sealed there. did. In the past, compensating conductors were connected to each thermocouple and strain gauge, so a bundle of as many as 20 conductors had to be passed through the converter trunnion, and the structure was complicated, and mold replacement work was required. So it took a day. Therefore, this time, all the thermocouples and strain gauges were replaced with the converter built-in connector plug of the present invention. Further, the numbers of thermocouples and strain gauges were increased to 50 each. Adjacent strain gauges were connected in series with each other by inexpensive general conductors in series, and the last general conductors of the strain gauges were connected to a digital arithmetic unit arranged away from the converter furnace body. In case of damage to this conductor, the transmission chip with a built-in connector plug has a wireless function that allows transmission between the connector plug of the last strain gauge and the digital arithmetic unit without using any conductor. . Therefore, it is not necessary to pass the bundle of conductors into the trunnion supporting the converter furnace body, and only a pair of inexpensive general conductors are exposed outside the furnace body. At the time of replacement, all that is required is to attach / detach this general conducting wire, which reduces the work load and shortens the work time.
【0021】(実施例5)圧延機のハウジングおよびロ
ールチェックに歪みゲージ(歪み測定プローブ)と加速
度計(加速度測定プローブ)をそれぞれ複数箇所に取り
付け、圧延荷重および振動を測定し、これにより板厚を
制御する圧延制御と、異常振動や銅板チャタマークの発
生可能性に関する設備診断を行った。歪みゲージには歪
みゲージ素子を、また加速度計には加速度素子を内蔵さ
せ、歪みゲージおよび加速度計の両方とも、内部にアナ
ログ/デジタル変換器、アンプおよび伝送器を内蔵させ
た。歪みゲージ11の取付箇所は図3に示すように上バ
ックアップロール13、上ワークロール14、下ワーク
ロール15、下バックアップロール16の4つのロール
が上下方向に並んで取り付けられているハウジング17
の左右について入口と出口の計4箇所であり、加速度計
12は上下ワークロール14、15のそれぞれについて
左右の入口と出口の計8箇所に取り付けた。4つの歪み
ゲージ11と8つの加速度計12は、一般導線7aを用
いて渡り配線し、渡り配線の終端に位置する歪みゲージ
11から一般導線7bを用いて、圧延機から離れた位置
に設けたデジタル演算装置に接続した。一般導線7aと
7bは通信伝送路であるとともに電力供給路でもある。
尚、各歪みゲージ11および加速度計12の出力信号に
は、それぞれの信号を仕切区別するためにIDを付し
た。図5および図6は歪みゲージからの出力信号波形を
フーリエ変換したうえ、周波数成分を解析したものであ
る。図5は正常な状態の振動周波数分布を示し、図6は
異常な状態の振動周波数分布を示している。図5のグラ
フにおける2つの小さなピークは圧延機の固有振動を表
している。一方、図6のグラフにおける右側の大きなピ
ークは、鋼板と圧延機が連結したときの圧延機の固有振
動を表している。この振動が大きくなると、鋼板が振動
(チャタリング)するのでチャタマークと称される傷が
鋼板表面に発生することになる。圧延機の制御において
は、この大きなピークが現れないように制御することが
大切である。本実施例によれば、圧延機の荷重が容易に
測定でき、鋼板のチャタリングの発生を予防したり、あ
るいは発生した事態を即座にとらえることができる。そ
して本実施例によれば従来型のロードセルを不要にで
き、しかも制御システムは従来の制御システムをそのま
ま適用することができる。また本実施例では1本のケー
ブルで、異種の測定子を渡り配線しているため、入り組
んだ圧延機内部であっても容易に配線を通すことができ
る。(Embodiment 5) A strain gauge (strain measuring probe) and an accelerometer (acceleration measuring probe) are attached to a housing housing and a roll check of a rolling mill at a plurality of positions, respectively, and rolling load and vibration are measured. We performed rolling control to control the temperature and equipment diagnosis related to the possibility of abnormal vibration and chatter marks on the copper plate. The strain gauge has a strain gauge element, the accelerometer has an acceleration element, and both the strain gauge and the accelerometer have an analog / digital converter, an amplifier, and a transmitter. As shown in FIG. 3, the strain gauge 11 is attached to a housing 17 in which four rolls of an upper backup roll 13, an upper work roll 14, a lower work roll 15, and a lower backup roll 16 are attached side by side in the vertical direction as shown in FIG.
There are a total of four places on the left and right sides of the inlet and the outlet, and the accelerometers 12 are attached on the left and right sides of the upper and lower work rolls 14 and 15 at a total of eight places. The four strain gauges 11 and the eight accelerometers 12 are wired by using the general conductor 7a, and the strain gauge 11 located at the end of the crossover is provided by the general conductor 7b at a position away from the rolling mill. It was connected to a digital processing unit. The general conductors 7a and 7b are not only a communication transmission line but also a power supply line.
The output signals of the strain gauges 11 and the accelerometers 12 are given IDs to distinguish the signals from each other. 5 and 6 show the frequency components analyzed after Fourier transforming the output signal waveform from the strain gauge. FIG. 5 shows a vibration frequency distribution in a normal state, and FIG. 6 shows a vibration frequency distribution in an abnormal state. The two small peaks in the graph of FIG. 5 represent the natural vibration of the rolling mill. On the other hand, the large peak on the right side of the graph of FIG. 6 represents the natural vibration of the rolling mill when the steel plate and the rolling mill are connected. When this vibration becomes large, the steel plate vibrates (chatters), so that scratches called chatter marks occur on the surface of the steel plate. In controlling the rolling mill, it is important to control so that this large peak does not appear. According to the present embodiment, the load of the rolling mill can be easily measured, the chattering of the steel sheet can be prevented from occurring, or the occurrence of chattering can be immediately grasped. According to the present embodiment, the conventional load cell can be eliminated, and the control system can be applied as it is. Further, in the present embodiment, since a single type of cable is used for wiring different types of measuring elements, it is possible to easily pass the wiring even inside a complicated rolling mill.
【0022】(実施例6)鋳型の4面に測温プローブを
複数個ずつ配置して、これら測温プローブから得られる
温度情報に基づいてブレークアウト予知システムを構成
した。各測温プローブにはアナログ/デジタル変換器、
アンプおよび伝送器を内蔵させ、各測温プローブの温度
情報を区別するために出力信号にIDを付与した。各測
温プローブが出力する時間軸を横軸とした温度波形をフ
ーリエ変換して、その周波数成分を解析した。図7〜図
10にその結果を示す。ブレークアウトとは鋳型から鋳
片を連続的に引き出す際に、鋳型内上部領域において溶
鋼が冷却硬化して形成される外殻(シェル)が、鋳型振
動や湯面レベルの変動に起因して、その肉厚が変動し、
過剰に薄肉となった部分が破裂して溶鋼が噴出する現象
であるが、このような事態は危険であるため絶対なけれ
ばならず、このためブレークアウトに至る予兆を事前に
とらえてブレークアウトの発生を予知することが極めて
重要である。本実施例ではこれを、温度波形の周波数解
析によって行う。即ち、鋳型各部の時間軸に対する温度
変化を波形としてとらえ、この波形の周波数成分を解析
することで、波形変動の原因となる現象の中からブレー
クアウトの予兆を検出しようとするものである。このよ
うな測定を行うために、測温プローブは鋳型に設けた穿
孔に奥深く侵入させて、その感温部が鋳型内面に接近す
るように配置して、鋳型内面に付着形成される外殻の厚
みが、鋳型内面に与える温度への影響を検出できるよう
に構成する。溶鋼が注入される鋳型上部には鋳型内壁
に、外殻(シェル)が形成される。この外殻は、注入さ
れる溶鋼が鋳型内壁で冷やされた結果、形成されるもの
で、この外殻は、湯面レベルから下方に遠ざかるにした
がって、厚くなり、湯面レベルから遠い位置では、横断
面におけるほぼ全域が、硬化状態となり、これら位置の
温度は安定したものとなる。図7は、湯面レベルに近い
位置で温度波形の時間変化を測定し、これをフーリエ変
換したものである。この図において、高帯域において2
つのピークが存在するが、左側のピークは溶鋼の湯面レ
ベルの変動を原因とするものであり、右側のピークは鋳
型固有振動を原因とするものである。また、低帯域にお
けるグラフの状態から、測温素子自体の劣化等を判断す
ることができる。即ち、図8に示すように、測温素子の
正常動作が確認されている状態の測定結果が、曲線sで
示されるとすれば、これとほぼ平行関係にあり、同傾向
を示す曲線u、uは、操業条件の差により前記曲線sか
らシフトしているのであって、測温素子の異常ではない
と判断される。一方、測定結果が曲線sである場合に
は、これは明らかに前記曲線sと傾向性が異なるから、
このような場合には、測温素子が劣化していると判断さ
れる。このように低帯域における測定結果に注意を払う
ことにより、高帯域の測定結果の信頼性自体をも確認す
ることができる。高帯域における測定結果に対する評価
は、湯面レベルに近い位置に配置した測温素子(熱電
対)と遠い位置に配置した測温素子(熱電対)とが検出
する測定結果を分析することでわかる。図9は湯面レベ
ルに近い位置に配置した熱電対による測定結果を示し、
図10は湯面レベルから遠い位置にある熱電対による測
定結果を示している。湯面レベルに近い位置(図9で示
される)では湯面レベル変動及び鋳型固有振動に起因し
て現れる2つのピークが、湯面レベルから遠い位置(図
10で示される)においても、実線で示すように検出さ
れるのであれば、それは異常と判断される。湯面レベル
から遠ざかれば、鋳型内部はほぼ冷却硬化した状態にあ
り、湯面レベルの変動や鋳型固有振動による影響は受け
ない筈である。即ち、正常であれば、図10に破線で示
すようななだらかなカーブを描いた減衰傾向を示す筈で
ある。これに対して前述したように、図10の実線で示
されるように湯面レベルから遠い位置においても、湯面
レベルの変動や鋳型固有振動の影響がでているとするな
らば、それは、該当位置の鋳型内部が安定した冷却硬化
状態にないことを意味し、ブレークアウトの危険性があ
ることを意味する。(Embodiment 6) A plurality of temperature measuring probes are arranged on each of the four surfaces of the mold, and a breakout prediction system is constructed based on temperature information obtained from these temperature measuring probes. Each temperature probe has an analog / digital converter,
An amplifier and a transmitter were incorporated, and an ID was given to the output signal in order to distinguish the temperature information of each temperature measuring probe. The temperature waveform with the horizontal axis representing the time axis output from each temperature measuring probe was Fourier-transformed to analyze its frequency component. The results are shown in FIGS. Breakout is an outer shell (shell) formed by cooling and hardening molten steel in the upper region of the mold when continuously pulling out slabs from the mold, due to mold vibration and fluctuations in the molten metal level. Its thickness varies,
This is a phenomenon in which molten steel erupts when the portion that becomes excessively thin ruptures, but such a situation is dangerous and must be absolutely avoided. Predicting the occurrence is extremely important. In this embodiment, this is done by frequency analysis of the temperature waveform. That is, the temperature change of each part of the mold with respect to the time axis is captured as a waveform, and the frequency component of this waveform is analyzed to detect the sign of breakout from the phenomena that cause the waveform variation. In order to carry out such a measurement, the temperature measuring probe is deeply inserted into the perforation provided in the mold, and the temperature sensing part is arranged so as to approach the inner surface of the mold, and the outer shell of the outer shell adhered to the inner surface of the mold is formed. It is configured so that the influence of the thickness on the inner surface of the mold can be detected. An outer shell is formed on the inner wall of the mold above the mold into which the molten steel is poured. This outer shell is formed as a result of the injected molten steel being cooled at the inner wall of the mold, and this outer shell becomes thicker as it moves downward from the molten metal level, and at a position far from the molten metal level, Almost the entire area of the cross section is in a cured state, and the temperature at these positions becomes stable. FIG. 7 is a graph obtained by measuring the time change of the temperature waveform at a position close to the molten metal level and Fourier transforming this. In this figure, 2 in the high band
Although there are two peaks, the peak on the left is due to the fluctuation of the molten steel level and the peak on the right is due to the natural vibration of the mold. Further, the deterioration of the temperature measuring element itself can be determined from the state of the graph in the low band. That is, as shown in FIG. 8, if the measurement result in the state in which the normal operation of the temperature measuring element is confirmed is represented by the curve s, it is in a substantially parallel relationship with this, and the curve u showing the same tendency, Since u is shifted from the curve s due to the difference in operating conditions, it is determined that the temperature measuring element is not abnormal. On the other hand, when the measurement result is the curve s, the tendency is obviously different from the curve s,
In such a case, it is determined that the temperature measuring element has deteriorated. Thus, by paying attention to the measurement result in the low band, the reliability itself of the measurement result in the high band can be confirmed. The evaluation of the measurement results in the high band can be understood by analyzing the measurement results detected by the temperature measuring element (thermocouple) arranged at a position close to the molten metal level and the temperature measuring element (thermocouple) arranged at a far position. . Figure 9 shows the measurement results with a thermocouple placed near the level of the molten metal,
FIG. 10 shows the measurement results obtained by a thermocouple located far from the molten metal level. At the position close to the molten metal level (shown in FIG. 9), two peaks appearing due to the fluctuation of the molten metal level and the natural vibration of the mold show a solid line even at a position distant from the molten metal level (shown in FIG. 10). If it is detected as shown, it is determined to be abnormal. When the mold is moved away from the molten metal level, the inside of the mold is almost in a state of being cooled and hardened, and it should not be affected by the fluctuation of the molten metal level or the natural vibration of the mold. That is, if it is normal, it should show an attenuation tendency with a gentle curve as shown by the broken line in FIG. On the other hand, as described above, if the fluctuation of the molten metal level and the influence of the mold natural vibration are exerted even at the position far from the molten metal level as shown by the solid line in FIG. It means that the inside of the mold at the position is not in a stable cooling and hardening state, which means that there is a risk of breakout.
【0023】以上、様々な実施例について述べたが、本
発明は鉄鋼製造現場への適用に特に有効であるのみなら
ず、その他、鉄鋼製造設備に関連する他の設備に適用し
たときも優れた効果を発する。Although various embodiments have been described above, the present invention is not only particularly effective for application to steel manufacturing sites, but also excellent when applied to other equipment related to steel manufacturing equipment. Take effect.
【0024】[0024]
【発明の効果】請求項1に係る発明は、測定プローブ同
士を渡り配線して測定プローブを直列連鎖状に接続した
から、測定プローブから引き出す配線本数を著しく少な
くすることができ、最も著しい場合には1本の配線です
べての測定プローブからの信号を導き出すことができ
る。従って、多数箇所からの測定情報を得るような場合
にも、配線本数を増やすことなく、多数の測定プローブ
から測定信号を取り出すことができる。また配線本数が
少ないことから、測定プローブの設置も容易となり、従
来、配線困難が原因で設置困難であった入り組んだ部位
への測定プローブの設置も可能となる。そして、配線へ
の冷却が必要な場合も、他の冷却手段を流用したり、あ
るいは独立して設ける場合であっても、極めて容易に適
用することができる。According to the first aspect of the invention, since the measurement probes are wired to each other and connected in series, the number of wires drawn from the measurement probe can be significantly reduced. Can derive signals from all measurement probes with one wire. Therefore, even when the measurement information is obtained from a large number of points, the measurement signals can be taken out from a large number of measurement probes without increasing the number of wires. In addition, since the number of wires is small, the measurement probe can be easily installed, and the measurement probe can be installed in a complicated part which has been difficult to install due to the difficulty of wiring in the related art. Even when the wiring needs to be cooled, it can be applied very easily even when other cooling means is diverted or provided independently.
【0025】請求項2に係る発明のように、コネクタプ
ラグに、アナログ/デジタル変換器とを内蔵させ、かつ
これらに対する電力供給を、信号伝達用の導線を通じて
行うようにした場合、測定プローブから出力されるデジ
タル信号を共通の導線上に複合させて流通させることが
でき、また受信側におけるその分離も容易となる。また
通信線と電力線を共用していることで、電力専用線が不
要となる。また特に、測温プローブを用いる場合には、
高価な補償導線を使用する必要もなくなる。According to the second aspect of the present invention, when the connector plug has the analog / digital converter built therein and the power is supplied to the analog plug through the signal-conducting lead wire, the measurement probe outputs the output. It is possible to combine the digital signals to be distributed on a common conductor and distribute them, and the separation on the receiving side becomes easy. Moreover, since the communication line and the power line are shared, the dedicated power line is not required. Also, especially when using a temperature probe,
It also eliminates the need to use expensive compensation leads.
【0026】請求項3に係る発明のように、測定素子と
して、多様なものを用いれば、さまざまな物理的、化学
的状態量についても、多数の測定プローブを配置しなが
ら、配線本数を増やすことなく測定を行うことができ
る。しかも異種の物理量に関する測定情報を共通の導線
を通じて伝送することもできる。When various measuring elements are used as in the invention according to claim 3, the number of wirings can be increased while arranging a large number of measuring probes for various physical and chemical state quantities. Can be measured without. Moreover, it is also possible to transmit measurement information regarding different physical quantities through a common conductor.
【0027】請求項4に係る発明のように、アナログ/
デジタル変換器および伝送器を、共通のプリント基板上
にコネクタ端子とともに一体的に形成するようにした場
合、装置の小型化がはかれるとともに、ワンチップ化も
可能となり、アナログ/デジタル変換器や伝送器を組み
込んだ測定プローブを低コストに提供できる。According to the invention of claim 4, analog /
If the digital converter and the transmitter are integrally formed on a common printed circuit board together with the connector terminals, the device can be downsized and can be integrated into a single chip, and the analog / digital converter and the transmitter can be formed. It is possible to provide a measurement probe incorporating the at low cost.
【0028】請求項5に係る発明のように、請求項1〜
4に記載の測定プローブを用いて鋳型内面温度の解析を
行うようにした場合、ブレークアウト予知がオンライン
でできるようになり、ブレークアウトを防止するための
有効な対策を早期に実行することができる。According to the invention of claim 5, claims 1 to
When the temperature inside the mold is analyzed using the measurement probe described in 4, the breakout prediction can be performed online, and effective measures for preventing the breakout can be executed early. .
【図1】 鋳型に取り付けた測定プローブを示す説明
図。FIG. 1 is an explanatory view showing a measurement probe attached to a mold.
【図2】 鋳型壁面の複数箇所に測定プローブを設置し
た状態を示す説明図。FIG. 2 is an explanatory view showing a state in which measurement probes are installed at a plurality of points on a wall surface of a mold.
【図3】 圧延機の概略を示す側面図。FIG. 3 is a side view showing the outline of a rolling mill.
【図4】 圧延機の概略を示す正面図。FIG. 4 is a front view showing an outline of a rolling mill.
【図5】 圧延機の正常な状態の振動周波数分布を表す
グラフ。FIG. 5 is a graph showing a vibration frequency distribution of a rolling mill in a normal state.
【図6】 圧延機の異常な状態の振動周波数分布を表す
グラフ。FIG. 6 is a graph showing the vibration frequency distribution of the rolling mill in an abnormal state.
【図7】 鋳型壁面の温度波形の周波数分布を表すグラ
フ。FIG. 7 is a graph showing the frequency distribution of the temperature waveform on the mold wall surface.
【図8】 鋳型壁面の温度波形の周波数分布において、
測定プローブの異常検出例を示すグラフ。FIG. 8 shows the frequency distribution of the temperature waveform on the mold wall surface,
The graph which shows the abnormality detection example of a measurement probe.
【図9】 鋳型壁面の温度波形の周波数分布において、
湯面レベルに近い位置での測定例を示すグラフ。FIG. 9 shows the frequency distribution of the temperature waveform on the wall surface of the mold,
The graph which shows the example of a measurement in the position near a molten metal level.
【図10】 鋳型壁面の温度波形の周波数分布におい
て、湯面レベルから遠い位置での測定例を示すグラフ。FIG. 10 is a graph showing an example of measurement at a position far from the molten metal surface level in the frequency distribution of the temperature waveform on the mold wall surface.
【図11】 従来例であり、鋳型に取り付けた測定プロ
ーブを示す説明図。FIG. 11 is an explanatory view showing a measurement probe attached to a mold, which is a conventional example.
【図12】 従来例であり、鋳型壁面の複数箇所に測定
プローブを設置した状態を示す説明図。FIG. 12 is an explanatory view showing a conventional example, in which measurement probes are installed at a plurality of positions on a wall surface of a mold.
1 鋳型 2 熱電対の素線 3 熱電対の素線保護管 4 コネクタ 5 アナログ/デジタル変換器 6 伝送器 7a 一般導線 7b 一般導線 8 デジタル演算装置 9 補償導線 10 温度変換器 11 歪みゲージ A 測定プローブ 12 加速度計 13 上バックアップロール 14 上ワーククロール 15 下ワークロール 16 下バックアップロール 17 アンプ 1 mold 2 Thermocouple wires 3 Thermocouple wire protection tube 4 connectors 5 analog / digital converter 6 transmitter 7a General conductor 7b General conductor 8 Digital computing device 9 compensation lead wire 10 Temperature converter 11 strain gauge A measuring probe 12 Accelerometer 13 Upper backup roll 14 Top work crawl 15 Lower work roll 16 Lower backup roll 17 amp
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C21C 5/46 C21C 5/46 Z G01D 21/00 G01D 21/00 G G01K 7/02 G01K 7/02 E (72)発明者 奥村 恭司 東京都千代田区大手町2−6−3 新日本 製鐵株式会社内 (72)発明者 花崎 一治 大阪府高槻市三島江1−7−40 ヘレウ ス・エレクトロナイト株式会社内 (72)発明者 寺内 幸生 大阪府高槻市三島江1−7−40 ヘレウ ス・エレクトロナイト株式会社内 (72)発明者 小坂 博昭 大阪府高槻市三島江1−7−40 ヘレウ ス・エレクトロナイト株式会社内 Fターム(参考) 2F073 AA02 AA40 AB02 BB04 BC01 CC03 CD16 CD24 FG04 GG04 GG05 GG09 2F076 BA01 BD05 BD07 BD10 BD12 BD13 BD19 BE05 BE09 BE17 4E004 MC11 MC12 MC16 MC24 NC01 4K070 BE03 BE10 BE20 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI theme code (reference) C21C 5/46 C21C 5/46 Z G01D 21/00 G01D 21/00 G G01K 7/02 G01K 7/02 E (72) Inventor Kyoji Okumura 2-6-3 Otemachi, Chiyoda-ku, Tokyo Within Nippon Steel Co., Ltd. (72) Inventor Kazuharu Hanazaki 1-7-40 Mishimae, Takatsuki-shi, Osaka Helus Electronite Co., Ltd. In-house (72) Inventor Yukio Terauchi 1-7-40 Mishimae, Takatsuki-shi, Osaka Herous Electro Night Co., Ltd. (72) Inventor Hiroaki Kosaka 1-7-40 Mishimae, Takatsuki-shi, Osaka HELEUS ELECTRO Knight's F term (reference) 2F073 AA02 AA40 AB02 BB04 BC01 CC03 CD16 CD24 FG04 GG04 GG05 GG09 2F076 BA01 BD05 BD07 BD10 BD12 BD13 BD19 BE05 BE09 BE 17 4E004 MC11 MC12 MC16 MC24 NC01 4K070 BE03 BE10 BE20
Claims (5)
れる鉄鋼製品の状態を示す測定情報を電気信号として検
出する複数設置された測定プローブと、その測定情報に
特定の処理を施す演算器とから構成される装置であっ
て、前記測定プローブ同士を渡り配線して直列連鎖状に
接続し、測定プローブと前記演算器とを結ぶ導線の数
を、前記測定プローブの数より少なくしたことを特徴と
する鉄鋼製造設備に用いる測定情報の処理装置。1. A steel production facility and a plurality of installed measurement probes for detecting measurement information indicating a state of a steel product produced by the equipment as an electric signal, and an arithmetic unit for performing a specific process on the measurement information. In the device described above, the measurement probes are wired in series and connected in series, and the number of conductors connecting the measurement probes and the arithmetic unit is smaller than the number of the measurement probes. Measurement information processing equipment used in steel manufacturing equipment.
クタプラグに、導線を通じてプローブ外部から電力供給
を受けて作動し、前記測定プローブに組み込まれた測定
素子が出力するアナログ信号をデジタル信号に変換する
アナログ/デジタル変換器と、このアナログ/デジタル
変換器を通じて外部から電力供給を受けて作動し、前記
変換されたデジタル信号を導線を通じてプローブ外部に
伝送する伝送器とを内蔵させたことを特徴とする請求項
1記載の鉄鋼製造設備に用いる測定情報の処理装置。2. A plurality of measuring probe connector plugs that are installed are operated by receiving electric power from the outside of the probe through a conducting wire, and convert an analog signal output by a measuring element incorporated in the measuring probe into a digital signal. An analog / digital converter and a transmitter for operating by receiving electric power from the outside through the analog / digital converter and transmitting the converted digital signal to the outside of the probe through a lead wire are incorporated. An apparatus for processing measurement information used in the steel manufacturing facility according to claim 1.
素子が、被測定物の物理的、化学的状態量をアナログ電
気信号として検出する熱電対、歪みゲージ、振動子のう
ちの少なくとも1つを含むことを特徴とする請求項1又
は2記載の鉄鋼製造設備に用いる測定情報の処理装置。3. A measuring element incorporated in a plurality of measuring probes includes at least one of a thermocouple, a strain gauge, and a vibrator for detecting physical and chemical state quantities of an object to be measured as an analog electric signal. The processing device for measuring information used in the steel manufacturing facility according to claim 1 or 2, characterized in that.
デジタル変換器および伝送器を、共通のプリント基板上
にコネクタ端子とともに一体的に形成したことを特徴と
する請求項1〜3のいずれか1項に記載の鉄鋼製造設備
に用いる測定情報の処理装置。4. An analog / built-in connector plug
The processing device for measuring information used in a steel manufacturing facility according to any one of claims 1 to 3, wherein the digital converter and the transmitter are integrally formed with a connector terminal on a common printed circuit board. .
において、鋳型内鋳片に溶融部分が存在する湯面レベル
近接位置と、鋳型内鋳片に溶融部分が存在しない湯面レ
ベル遠隔位置とに、前記請求項1〜4のいずれかに記載
の測定プローブをそれぞれ配置し、前記それぞれの部位
において検出される時間変化に対する温度波形に含まれ
る周波数成分の分布パターンを解析し、湯面レベル遠隔
位置において検出される周波数成分の分布パターンが、
正常時には類似しない筈の湯面レベル近接位置において
検出される周波数成分の分布パターンに類似するとき、
ブレークアウトの予兆と判断するブレークアウト予知方
法。5. A mold for drawing out a slab in a continuous casting machine, at a molten surface level close position where a molten part is present in the in-mold slab and a molten surface level remote position where there is no molten part in the in-mold slab. , The measurement probe according to any one of claims 1 to 4 is arranged, and the distribution pattern of the frequency components included in the temperature waveform with respect to the time change detected at each of the parts is analyzed, and the melt level remote position is measured. The distribution pattern of the frequency components detected in
When it is similar to the distribution pattern of the frequency component detected at the position close to the level of the molten metal that should not be similar in the normal state,
A breakout prediction method that judges a sign of breakout.
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