JPH0112216Y2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0112216Y2 JPH0112216Y2 JP1980050806U JP5080680U JPH0112216Y2 JP H0112216 Y2 JPH0112216 Y2 JP H0112216Y2 JP 1980050806 U JP1980050806 U JP 1980050806U JP 5080680 U JP5080680 U JP 5080680U JP H0112216 Y2 JPH0112216 Y2 JP H0112216Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- microwave
- antenna
- waveguide
- dimensional circuit
- furnace
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
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- Blast Furnaces (AREA)
- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この考案は高炉炉頂装入原料のプロフイールを
測定するマイクロ波装置に関するものである。
測定するマイクロ波装置に関するものである。
従来の高炉炉頂装入原料のプロフイール測定装
置は、マイクロ波装置を炉外に置き、アンテナ付
導波管を炉内に入れ、アンテナを水平に移動させ
てプロフイールの測定を行う方式を採つている。
置は、マイクロ波装置を炉外に置き、アンテナ付
導波管を炉内に入れ、アンテナを水平に移動させ
てプロフイールの測定を行う方式を採つている。
この従来方式は、現在のような大型高炉用に適
用すると、導波管の長さが長くなり、これにより
アンテナ面での反射（あるいは漏れ）によるノイ
ズ成分と信号成分との分離が難しく、従つてアン
テナは２アンテナ方式（送受信分離）しか使えず
１アンテナ方式に比しアンテナの指向性、及びゲ
インが低下する。しかも導波管の周波数特性から
マイクロ波変調巾を大きくとることもできないの
で、測定精度が上がらなかつた。
用すると、導波管の長さが長くなり、これにより
アンテナ面での反射（あるいは漏れ）によるノイ
ズ成分と信号成分との分離が難しく、従つてアン
テナは２アンテナ方式（送受信分離）しか使えず
１アンテナ方式に比しアンテナの指向性、及びゲ
インが低下する。しかも導波管の周波数特性から
マイクロ波変調巾を大きくとることもできないの
で、測定精度が上がらなかつた。
この考案はこの問題を解消するためになされた
もので、ゾンデ内にリフレクタアンテナと、マイ
クロ波立体回路装置と、冷却ガスを用いた冷却装
置を収納し、前記マイクロ波立体回路装置とリフ
レクタアンテナとをスリツトを有する短かい導波
管で連結し、前記冷却ガスを前記スリツトから導
波管及びリフレクタアンテナを通して炉内に噴出
させるように構成したものである。
もので、ゾンデ内にリフレクタアンテナと、マイ
クロ波立体回路装置と、冷却ガスを用いた冷却装
置を収納し、前記マイクロ波立体回路装置とリフ
レクタアンテナとをスリツトを有する短かい導波
管で連結し、前記冷却ガスを前記スリツトから導
波管及びリフレクタアンテナを通して炉内に噴出
させるように構成したものである。
以上のように構成すると、Ｓ／Ｎの周波数分離
が容易となり、しかも導波管の周波数特性による
影響がなくなり、しかも１アンテナ方式の適用が
可能となるので、アンテナ特性が向上して測定誤
差が軽減され、測定精度が向上する効果がある。
が容易となり、しかも導波管の周波数特性による
影響がなくなり、しかも１アンテナ方式の適用が
可能となるので、アンテナ特性が向上して測定誤
差が軽減され、測定精度が向上する効果がある。
また、リフレクタアンテナの内面に付着する炉
内ダストの付着を防止すると共に炉内ダストのマ
イクロ波立体回路装置への侵入を防止することが
できる。
内ダストの付着を防止すると共に炉内ダストのマ
イクロ波立体回路装置への侵入を防止することが
できる。
以下この考案の実施例について図面に基づき説
明すれば次の通りである。
明すれば次の通りである。
第１図は実施例の一部截断側面図で、１はゾン
デ管、２はゾンデ管の先端に設けたリフレクタア
ンテナ、３は断熱材４を介してゾンデ管に固定し
たマイクロ波立体回路装置、５はマイクロ波立体
回路装置収納ケース、６は収納ケース５に接続さ
れる信号線ダクト、７はマイクロ波制御盤、８は
ゾンデ管外の信号線ダクト６に設けたダスト侵入
防止兼冷却用ガス（N2）供給口、９はゾンデ管
１の尾端に接続した冷却給水管、１０は冷却排水
管である。
デ管、２はゾンデ管の先端に設けたリフレクタア
ンテナ、３は断熱材４を介してゾンデ管に固定し
たマイクロ波立体回路装置、５はマイクロ波立体
回路装置収納ケース、６は収納ケース５に接続さ
れる信号線ダクト、７はマイクロ波制御盤、８は
ゾンデ管外の信号線ダクト６に設けたダスト侵入
防止兼冷却用ガス（N2）供給口、９はゾンデ管
１の尾端に接続した冷却給水管、１０は冷却排水
管である。
第２図はマイクロ波立体回路装置３の詳細を示
すもので、３１は冷却用フイン３２を備えた発振
器、３３はマイクロ波回路部品、３４はスリツト
３５を付した導波管で、一端はマイカ板３６を介
してマイクロ波回路部品３３に接続し、他端はア
ンテナ２に接続される。
すもので、３１は冷却用フイン３２を備えた発振
器、３３はマイクロ波回路部品、３４はスリツト
３５を付した導波管で、一端はマイカ板３６を介
してマイクロ波回路部品３３に接続し、他端はア
ンテナ２に接続される。
３７はケースに穿設した冷却ガス流入口、３８
はコネクタである。
はコネクタである。
ゾンデ管１に内蔵されたマイクロ波立体回路装
置３は、マイクロ波制御盤７からの電気信号でマ
イクロ波を発信してリフレクタアンテナ２から下
方にマイクロ波ビームを発射し、また被測定面か
らのマイクロ波反射信号を受信し、電気信号に変
換してマイクロ波制御盤７に送る。
置３は、マイクロ波制御盤７からの電気信号でマ
イクロ波を発信してリフレクタアンテナ２から下
方にマイクロ波ビームを発射し、また被測定面か
らのマイクロ波反射信号を受信し、電気信号に変
換してマイクロ波制御盤７に送る。
このマイクロ波立体回路装置３は、侵入防止兼
冷却用ガス供給口８から信号線ダクト６、収納ケ
ース５及び冷却ガス流入口３７を経て圧入された
N2冷却ガスによつて冷却され、このN2冷却ガス
はスリツト３５から導波管３４及びアンテナ２を
通して炉内に抜け、アンテナ２の内面に付着する
炉内ダストの付着を防ぐと共に炉内ダストのマイ
クロ波立体回路装置３内への侵入防止に利用され
る。
冷却用ガス供給口８から信号線ダクト６、収納ケ
ース５及び冷却ガス流入口３７を経て圧入された
N2冷却ガスによつて冷却され、このN2冷却ガス
はスリツト３５から導波管３４及びアンテナ２を
通して炉内に抜け、アンテナ２の内面に付着する
炉内ダストの付着を防ぐと共に炉内ダストのマイ
クロ波立体回路装置３内への侵入防止に利用され
る。
一方冷却給水管９からゾンデ管１内に注入され
る冷却水によつてマイクロ波立体回路装置３は更
に強制冷却される。
る冷却水によつてマイクロ波立体回路装置３は更
に強制冷却される。
以上のように、この装置ではリフレクタアンテ
ナ２とマイクロ波立体回路とを一体化するため
に、マイクロ波立体回路装置３を断熱材を介して
ゾンデ管１に取付けて熱の侵入を防ぎ、また他端
から信号線ダクト６を介してN2冷却ガスを取り
強制空冷によりマイクロ波発振器３１及びマイク
ロ波部品３３を冷却すると共に、外側に収納ケー
ス５を設けて２重構造とし、ゾンデ管１と収納ケ
ース５間を液冷することにより、アンテナ部以外
のところから熱の侵入を防ぐ構造としたものであ
る。
ナ２とマイクロ波立体回路とを一体化するため
に、マイクロ波立体回路装置３を断熱材を介して
ゾンデ管１に取付けて熱の侵入を防ぎ、また他端
から信号線ダクト６を介してN2冷却ガスを取り
強制空冷によりマイクロ波発振器３１及びマイク
ロ波部品３３を冷却すると共に、外側に収納ケー
ス５を設けて２重構造とし、ゾンデ管１と収納ケ
ース５間を液冷することにより、アンテナ部以外
のところから熱の侵入を防ぐ構造としたものであ
る。
この構造によると導波管３は従来に比し著しく
短縮化するため、１アンテナ方式が可能となる。
短縮化するため、１アンテナ方式が可能となる。
第３図は実施例装置の電気回路に関する基本原
理図を示すもので、マイクロ波発振器３１から出
たマイクロ波は参照路側ａと測定路側ｂに分岐さ
れ、前者は直接デイテクター３９に、後者はサー
キユレータ４０及びリフレクタアンテナ２を経
て、被測定面に発射され、その反射波はリフレク
タアンテナ２及びサーキユレータ４０を介してデ
イテクター３９に導かれる。
理図を示すもので、マイクロ波発振器３１から出
たマイクロ波は参照路側ａと測定路側ｂに分岐さ
れ、前者は直接デイテクター３９に、後者はサー
キユレータ４０及びリフレクタアンテナ２を経
て、被測定面に発射され、その反射波はリフレク
タアンテナ２及びサーキユレータ４０を介してデ
イテクター３９に導かれる。
そしてデイテクター３９において、之等信号の
伝搬時間差によつて距離に比例したビート信号が
得られる。従つて、ゾンデ管を水平に移動させれ
ば、高炉炉頂装入原料のプロフイールを測定する
ことが出来る。こゝで、今マイクロ波の変調巾を
ΔF、変調周期をΤe、参照路側ａと測定路側ｂの
導波管長差をＬとし、測定距離をＲとすれば、ビ
ート周波fbsは、 fbs＝ΔF／Τe・2R＋Ｌ／Ｃ ……(1) で表わされる。
伝搬時間差によつて距離に比例したビート信号が
得られる。従つて、ゾンデ管を水平に移動させれ
ば、高炉炉頂装入原料のプロフイールを測定する
ことが出来る。こゝで、今マイクロ波の変調巾を
ΔF、変調周期をΤe、参照路側ａと測定路側ｂの
導波管長差をＬとし、測定距離をＲとすれば、ビ
ート周波fbsは、 fbs＝ΔF／Τe・2R＋Ｌ／Ｃ ……(1) で表わされる。
この場合、ノイズ成分fbNとしては、アンテナ
での反射によるもの fbN＝ΔF／Τe・Ｌ／Ｃ が大きく、従来の導波管の長い構成ではfbs／fbN
≒１となるため、ノイズと信号との分離が困難で
あつた。また導波管中における伝搬速度もマイク
ロ波の周波数と共に変化するため、Ｌを定数とお
いたのでは誤差が生じる。特に装入原料のように
粒体を測定対象とする場合には、特定の周波数範
囲（ΔFの１部分）しか信号がとれないという現
象が起き、導波管が長いと誤差が増大する。
での反射によるもの fbN＝ΔF／Τe・Ｌ／Ｃ が大きく、従来の導波管の長い構成ではfbs／fbN
≒１となるため、ノイズと信号との分離が困難で
あつた。また導波管中における伝搬速度もマイク
ロ波の周波数と共に変化するため、Ｌを定数とお
いたのでは誤差が生じる。特に装入原料のように
粒体を測定対象とする場合には、特定の周波数範
囲（ΔFの１部分）しか信号がとれないという現
象が起き、導波管が長いと誤差が増大する。
この考案ではマイクロ波立体回路にアンテナを
直結するようにしたため(1)式は fbs＝ΔF／Τe・2R／Ｃ ……(2) となるため、アンテナ面で発生するノイズ分が低
周波となり、しかもfbs／fbN≫１となるため、信
号処理での周波数分離が容易となり、誤差の軽減
がはかれ、且つ１アンテナ方式（送受信共用）の
使用が可能となる。
直結するようにしたため(1)式は fbs＝ΔF／Τe・2R／Ｃ ……(2) となるため、アンテナ面で発生するノイズ分が低
周波となり、しかもfbs／fbN≫１となるため、信
号処理での周波数分離が容易となり、誤差の軽減
がはかれ、且つ１アンテナ方式（送受信共用）の
使用が可能となる。
ゾンデ管内収納を前提とした場合の１アンテナ
方式と、２アンテナ方式の比較では、アンテナ特
性において、１アンテナの方がゲインで約２倍、
指向性で約1/2とすぐれており、送受信を考えれ
ば２乗の効果があり、特に高炉原料のように測定
対象物が斜面の場合などには有効で、誤差の軽減
がはかれる。
方式と、２アンテナ方式の比較では、アンテナ特
性において、１アンテナの方がゲインで約２倍、
指向性で約1/2とすぐれており、送受信を考えれ
ば２乗の効果があり、特に高炉原料のように測定
対象物が斜面の場合などには有効で、誤差の軽減
がはかれる。
以上のように、ゾンデ管の先端部にマイクロ波
立体回路装置３をリフレクタアンテナ２とスリツ
トを設けた短かい導波管を介して連結して設け、
之を熱から保護するように強制冷却装置を装備す
る構造とすることにより、従来のものより精度の
高い測定装置を提供することができる。なお実施
例装置からわかるようにこのマイクロ波立体回路
を作る場合、性能に影響を与える導波管を多少使
わねばならないが、この導波管の影響をなくすに
は、第４図ａ，ｂに示すように参照路側に補償用
導波管４１又は４２を挿入してキヤンセルするこ
とにより解決することが出来る。
立体回路装置３をリフレクタアンテナ２とスリツ
トを設けた短かい導波管を介して連結して設け、
之を熱から保護するように強制冷却装置を装備す
る構造とすることにより、従来のものより精度の
高い測定装置を提供することができる。なお実施
例装置からわかるようにこのマイクロ波立体回路
を作る場合、性能に影響を与える導波管を多少使
わねばならないが、この導波管の影響をなくすに
は、第４図ａ，ｂに示すように参照路側に補償用
導波管４１又は４２を挿入してキヤンセルするこ
とにより解決することが出来る。
第１図はこの考案の実施例の一部截断側面図、
第２図はマイクロ波立体回路装置の詳細を示す断
面図、第３図は装置の原理説明図、第４図は異な
る実施例のブロツク図である。 １……ゾンデ管、２……リフレクタアンテナ、
３……マイクロ波立体回路装置、４……断熱材、
５……収納ケース、６……信号線ダクト、７……
マイクロ波制御盤、８……ダスト侵入防止兼冷却
用ガス供給口、９……冷却給水管、１０……冷却
排水管。
第２図はマイクロ波立体回路装置の詳細を示す断
面図、第３図は装置の原理説明図、第４図は異な
る実施例のブロツク図である。 １……ゾンデ管、２……リフレクタアンテナ、
３……マイクロ波立体回路装置、４……断熱材、
５……収納ケース、６……信号線ダクト、７……
マイクロ波制御盤、８……ダスト侵入防止兼冷却
用ガス供給口、９……冷却給水管、１０……冷却
排水管。
Claims (1)
- 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 炉壁から高炉内にゾンデを突出させ、このゾ
ンデ内にリフレクタアンテナと、マイクロ波立
体回路装置と、冷却ガスを用いた冷却装置を内
蔵し、前記マイクロ波立体回路装置とリフレク
タアンテナとをスリツトを設けた短かい導波管
で連結し前記冷却ガスを前記スリツトから導波
管及びリフレクタアンテナを通して炉内に噴出
させるよう構成したことを特徴とする高炉炉頂
装入原料プロフイール測定用マイクロ波装置。 (2) マイクロ波立体回路装置とアンテナを連結す
る導波管による損失を打ち消す補償導波管をマ
イクロ波立体回路中に設けたことを特徴とする
実用新案登録請求の範囲第１項記載の高炉炉頂
装入原料プロフイール測定用マイクロ波装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1980050806U JPH0112216Y2 (ja) | 1980-04-15 | 1980-04-15 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1980050806U JPH0112216Y2 (ja) | 1980-04-15 | 1980-04-15 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS56151958U JPS56151958U (ja) | 1981-11-13 |
| JPH0112216Y2 true JPH0112216Y2 (ja) | 1989-04-10 |
Family
ID=29645733
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1980050806U Expired JPH0112216Y2 (ja) | 1980-04-15 | 1980-04-15 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0112216Y2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0672921B2 (ja) * | 1987-03-18 | 1994-09-14 | 株式会社神戸製鋼所 | 高炉の装入物プロフイ−ル計 |
| CN102912054B (zh) * | 2012-11-13 | 2014-07-23 | 北京航空航天大学 | 一种基于mimo的高炉雷达测量料面的装置 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5468859U (ja) * | 1977-10-25 | 1979-05-16 | ||
| JPS5488277U (ja) * | 1977-12-06 | 1979-06-22 |
-
1980
- 1980-04-15 JP JP1980050806U patent/JPH0112216Y2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS56151958U (ja) | 1981-11-13 |
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