JPH0321463Y2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0321463Y2 JPH0321463Y2 JP1984029768U JP2976884U JPH0321463Y2 JP H0321463 Y2 JPH0321463 Y2 JP H0321463Y2 JP 1984029768 U JP1984029768 U JP 1984029768U JP 2976884 U JP2976884 U JP 2976884U JP H0321463 Y2 JPH0321463 Y2 JP H0321463Y2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- voltage
- temperature
- thermocouple
- converter
- molten steel
- Prior art date
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- Measuring Temperature Or Quantity Of Heat (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
本考案は溶鋼中に挿入される熱電対と、この熱
電対の温度と室温との温度差に応じて発生する電
圧に基づくアナログ信号を例えば12ビツトのデジ
タル信号に変換するような所定の処理能力しかも
たないＡ／Ｄコンバータとを備えた溶鋼温度計に
おいて、溶鋼温度をより正確に測定できると同時
に熱電対の断線事故を自動的に検出できるように
した溶鋼温度計に関するものである。
電対の温度と室温との温度差に応じて発生する電
圧に基づくアナログ信号を例えば12ビツトのデジ
タル信号に変換するような所定の処理能力しかも
たないＡ／Ｄコンバータとを備えた溶鋼温度計に
おいて、溶鋼温度をより正確に測定できると同時
に熱電対の断線事故を自動的に検出できるように
した溶鋼温度計に関するものである。
特開昭58−11821号公報に示すような溶鋼温度
測定方法を用い、マイクロコンピユータにて測定
処理を行う溶鋼温度計は、一般に、１回の溶鋼温
度測定毎に消耗形熱電対（以下単に熱電対とい
う。）を溶鋼中に挿入し、この熱電対に発生する
アナログ電圧信号を増幅器により増幅した上で
Ａ／Ｄコンバータに入力し、Ａ／Ｄ変換後のデジ
タル信号を中央処理装置（CPU）に取り込み、
この中央処理装置において、熱電対の温度と室温
との温度差の変化量を逐次演算してゆき、例え
ば、この変化量の前回値と今回値が共に所定値以
下に減少する、換言すれば熱電対の温度が溶鋼と
熱平衡に至つたと判断すると、この時点での熱電
対の温度を溶鋼温度として定めている。そして
Ａ／Ｄコンバータとして、通常、コスト面、熱電
対の温度と室温との温度差の変化幅などから12ビ
ツトのものが用いられている。
測定方法を用い、マイクロコンピユータにて測定
処理を行う溶鋼温度計は、一般に、１回の溶鋼温
度測定毎に消耗形熱電対（以下単に熱電対とい
う。）を溶鋼中に挿入し、この熱電対に発生する
アナログ電圧信号を増幅器により増幅した上で
Ａ／Ｄコンバータに入力し、Ａ／Ｄ変換後のデジ
タル信号を中央処理装置（CPU）に取り込み、
この中央処理装置において、熱電対の温度と室温
との温度差の変化量を逐次演算してゆき、例え
ば、この変化量の前回値と今回値が共に所定値以
下に減少する、換言すれば熱電対の温度が溶鋼と
熱平衡に至つたと判断すると、この時点での熱電
対の温度を溶鋼温度として定めている。そして
Ａ／Ｄコンバータとして、通常、コスト面、熱電
対の温度と室温との温度差の変化幅などから12ビ
ツトのものが用いられている。
しかし、中央処理装置により溶鋼温度を充分正
確に検出すべく、上記の如き変化量演算を例えば
10msec間隔で行い、かつ変化量が例えば20℃／
sec以下になつたことを上記熱平衡の判断基準と
すると、１ビツトの情報が少なくとも0.2℃（＝
20℃／sec×0.01sec）以下の温度であることを示
すＡ／Ｄコンバータが必要となるが、12ビツトの
Ａ／Ｄコンバータの分解能は1/4096であることか
ら熱電対の温度と室温との温度差が０℃〜1800℃
であるとすれば、このＡ／Ｄコンバータによる１
ビツトの情報は約0.44℃（＝1800℃−０℃／
4096）と0.2℃を上回り、溶鋼温度を充分正確に
測定することが難かしい。
確に検出すべく、上記の如き変化量演算を例えば
10msec間隔で行い、かつ変化量が例えば20℃／
sec以下になつたことを上記熱平衡の判断基準と
すると、１ビツトの情報が少なくとも0.2℃（＝
20℃／sec×0.01sec）以下の温度であることを示
すＡ／Ｄコンバータが必要となるが、12ビツトの
Ａ／Ｄコンバータの分解能は1/4096であることか
ら熱電対の温度と室温との温度差が０℃〜1800℃
であるとすれば、このＡ／Ｄコンバータによる１
ビツトの情報は約0.44℃（＝1800℃−０℃／
4096）と0.2℃を上回り、溶鋼温度を充分正確に
測定することが難かしい。
また従来の溶鋼温度計では、熱電対の断線事故
つまり溶断を検出するに当つて、手動で断線検知
回路を作動させていたため、操作が煩しいという
問題があつた。
つまり溶断を検出するに当つて、手動で断線検知
回路を作動させていたため、操作が煩しいという
問題があつた。
さらに計測開始前においても、熱電対が断線し
ていないか否かを確かめる必要がある。このチエ
ツクは、通常は熱電対にライター等の火を近付け
たときに検出温度が室温から上昇する動きを見せ
るか否かという簡単な操作で実施されていた。
ていないか否かを確かめる必要がある。このチエ
ツクは、通常は熱電対にライター等の火を近付け
たときに検出温度が室温から上昇する動きを見せ
るか否かという簡単な操作で実施されていた。
本考案は上記に鑑みなされたものであり、従来
と同じ例えば12ビツトのＡ／Ｄコンバータを用い
た溶鋼温度計において、溶鋼温度を充分正確に測
定できると同時に熱電対の断線検知を自動的に行
うことができるようにすることを目的とする。
と同じ例えば12ビツトのＡ／Ｄコンバータを用い
た溶鋼温度計において、溶鋼温度を充分正確に測
定できると同時に熱電対の断線検知を自動的に行
うことができるようにすることを目的とする。
そのため本考案は
溶鋼中に挿入される熱電対と、該熱電対の発生
電圧を増幅する増幅器と、該増幅器の出力側に接
続され、かつ所定の処理能力のＡ／Ｄコンバータ
を有する変換器と、該変換器からの温度データに
基づき溶鋼温度を求める中央処理装置とを備えた
溶鋼温度計において、 上記変換器における上記Ａ／Ｄコンバータの前
段に、上記増幅器の出力電圧を所定値以上の温度
域の温度に対応する電圧に変換する減算器を接続
すると共に、 上記熱電対と上記増幅器との接続線に、該接続
線が非断線状態の場合には熱電対の発生電圧に影
響を与えることがない様にした高インピーダンス
の断線検知抵抗を介して、正常な熱電対の発生電
圧とは正負が逆となる所定の電圧を印加する電圧
印加回路を接続し、かつ 上記増幅器の出力電圧と、所定の断線検知電圧
とを比較し断線検知信号を上記中央処理装置に入
力する比較器を設けた、 ことを特徴とする。
電圧を増幅する増幅器と、該増幅器の出力側に接
続され、かつ所定の処理能力のＡ／Ｄコンバータ
を有する変換器と、該変換器からの温度データに
基づき溶鋼温度を求める中央処理装置とを備えた
溶鋼温度計において、 上記変換器における上記Ａ／Ｄコンバータの前
段に、上記増幅器の出力電圧を所定値以上の温度
域の温度に対応する電圧に変換する減算器を接続
すると共に、 上記熱電対と上記増幅器との接続線に、該接続
線が非断線状態の場合には熱電対の発生電圧に影
響を与えることがない様にした高インピーダンス
の断線検知抵抗を介して、正常な熱電対の発生電
圧とは正負が逆となる所定の電圧を印加する電圧
印加回路を接続し、かつ 上記増幅器の出力電圧と、所定の断線検知電圧
とを比較し断線検知信号を上記中央処理装置に入
力する比較器を設けた、 ことを特徴とする。
この構成を採用したことにより、本考案におい
ては、変換器におけるＡ／Ｄコンバータに入力さ
れる信号を、減算器によつて増幅器の出力電圧を
所定値以上の温度域の温度に対応する電圧に変換
された信号としているから、例えば1300℃〜1800
℃の範囲についてのみＡ／Ｄ変換をする様に作用
させることができる。従つて、Ａ／Ｄコンバータ
の処理能力が低いままでも、特定の温度範囲につ
いては必要な精度の温度検出をすることができ
る。
ては、変換器におけるＡ／Ｄコンバータに入力さ
れる信号を、減算器によつて増幅器の出力電圧を
所定値以上の温度域の温度に対応する電圧に変換
された信号としているから、例えば1300℃〜1800
℃の範囲についてのみＡ／Ｄ変換をする様に作用
させることができる。従つて、Ａ／Ｄコンバータ
の処理能力が低いままでも、特定の温度範囲につ
いては必要な精度の温度検出をすることができ
る。
ところがこの様にしてしまうと、計測開始前の
室温状態にてライターの火を熱電対に近付けて実
施していた簡単な断線検知の操作ができないこと
になつてしまうという新たな問題が生じる。
室温状態にてライターの火を熱電対に近付けて実
施していた簡単な断線検知の操作ができないこと
になつてしまうという新たな問題が生じる。
本考案においては、この新たな問題にも対処し
得る構成が採用されており、それが断線自動検知
のための電圧印加回路なのである。
得る構成が採用されており、それが断線自動検知
のための電圧印加回路なのである。
この電圧印加回路においては、接続線が非断線
状態の場合には高インピーダンスの断線検知抵抗
により熱電対の発生する電圧に何等の影響を与え
ることがない様にしてあるから、正常な熱電対に
おいては、支障なく温度検出をすることができ
る。一方、熱電対が断線した場合には、熱電対側
が電圧「０」の状態となることから、高インピー
ダンスの断線検知抵抗を介して付与される所定の
電圧に応じた正常時とは逆符号の電圧が増幅器か
ら出力されることになり、比較器でこれを断線検
知電圧と比較して自動的に断線検知信号が出力さ
れることになる。
状態の場合には高インピーダンスの断線検知抵抗
により熱電対の発生する電圧に何等の影響を与え
ることがない様にしてあるから、正常な熱電対に
おいては、支障なく温度検出をすることができ
る。一方、熱電対が断線した場合には、熱電対側
が電圧「０」の状態となることから、高インピー
ダンスの断線検知抵抗を介して付与される所定の
電圧に応じた正常時とは逆符号の電圧が増幅器か
ら出力されることになり、比較器でこれを断線検
知電圧と比較して自動的に断線検知信号が出力さ
れることになる。
この結果、本願考案の溶鋼温度計は、処理能力
の低いＡ／Ｄコンバータを用いて必要な範囲に対
する高精度の温度検出を可能にすると共に、そこ
から発生する室温での断線検知の困難さの問題を
解決し、かつ計測中の溶断状態の検出をも自動的
に検知できるというまさに、溶鋼温度計として最
適なる作用を奏する。
の低いＡ／Ｄコンバータを用いて必要な範囲に対
する高精度の温度検出を可能にすると共に、そこ
から発生する室温での断線検知の困難さの問題を
解決し、かつ計測中の溶断状態の検出をも自動的
に検知できるというまさに、溶鋼温度計として最
適なる作用を奏する。
以下図面を参照しつつ本考案の一実施例を説明
する。
する。
第１図は本実施例の構成を表わすブロツク図で
ある。図中、１は熱電対であり図示しない溶鋼炉
の溶鋼中に挿入されるもの、２は溶鋼中に挿入さ
れた熱電対１に発生する電圧（0mV〜20mV）を
0V〜10Vに増幅する増幅器、３は本考案により
設けられた減算器であり熱電対１の温度と室温と
の温度差０℃〜1800℃に対応する増幅電圧0V〜
10Vを熱電対１の温度と室温との温度差1300℃〜
1800℃に対応する電圧0V〜10Vに変換するもの、
４は12ビツトのＡ／Ｄコンバータであり減算器３
のアナログ出力電圧0V〜10Vを12ビツトのデジ
タル信号に変換するもの、５は断線検知用の電圧
印加回路であり熱電対１の断線時に増幅器２の出
力電圧が負のレベル（例えば−80mV）になるよ
う構成されており、断線検知抵抗５−１は例えば
1MΩ、負の印加電圧は例えば−2mVとされるも
の、６は比較器であり増幅器２の出力電圧と予め
定めた一定レベルの負の断線検知電圧V0（例えば
−20mV）とを比較し増幅電圧が断線検知電圧V0
よりも小さいとき断線検知信号を発生するもの、
７は中央処理装置（CPU）でありＡ／Ｄコンバ
ータ４からの12ビツトのデジタル信号に基づいて
特開昭58−11821号公報に示すような処理を行い
溶鋼温度を求めると共に、比較器６から断線検知
信号を受けると断線表示ランプ８を点灯させるも
のを表わす。
ある。図中、１は熱電対であり図示しない溶鋼炉
の溶鋼中に挿入されるもの、２は溶鋼中に挿入さ
れた熱電対１に発生する電圧（0mV〜20mV）を
0V〜10Vに増幅する増幅器、３は本考案により
設けられた減算器であり熱電対１の温度と室温と
の温度差０℃〜1800℃に対応する増幅電圧0V〜
10Vを熱電対１の温度と室温との温度差1300℃〜
1800℃に対応する電圧0V〜10Vに変換するもの、
４は12ビツトのＡ／Ｄコンバータであり減算器３
のアナログ出力電圧0V〜10Vを12ビツトのデジ
タル信号に変換するもの、５は断線検知用の電圧
印加回路であり熱電対１の断線時に増幅器２の出
力電圧が負のレベル（例えば−80mV）になるよ
う構成されており、断線検知抵抗５−１は例えば
1MΩ、負の印加電圧は例えば−2mVとされるも
の、６は比較器であり増幅器２の出力電圧と予め
定めた一定レベルの負の断線検知電圧V0（例えば
−20mV）とを比較し増幅電圧が断線検知電圧V0
よりも小さいとき断線検知信号を発生するもの、
７は中央処理装置（CPU）でありＡ／Ｄコンバ
ータ４からの12ビツトのデジタル信号に基づいて
特開昭58−11821号公報に示すような処理を行い
溶鋼温度を求めると共に、比較器６から断線検知
信号を受けると断線表示ランプ８を点灯させるも
のを表わす。
次に、このように構成された溶鋼温度計の動作
を説明する。
を説明する。
熱電対１を溶鋼中に挿入すると、この熱電対１
が溶鋼の熱エネルギーを受けて熱電対１の温度は
室温から急速に上昇してゆく。この熱電対１の温
度上昇に伴い熱電対１には室温との温度差に比例
した電圧V1が発生し、この発生電圧V1は増幅器
２により増幅され、この増幅電圧V2は減算器３
により温度差1300℃〜1800℃に対応する電圧V3
（0V〜10V）に変換され、この電圧V3はＡ／Ｄコ
ンバータ４により12ビツトのデジタル信号に変換
される。ここでＡ／Ｄコンバータ４は温度差1300
℃〜1800℃に対応する電圧0V〜10Vを12ビツト
のデジタル信号に変換することから、その１ビツ
トは上記0.2℃を充分に下回る約0.122℃（＝1800
℃−1300℃／4096）を示すようになる。中央処理
装置７においては、温度差が０℃〜1300℃である
場合には、Ａ／Ｄコンバータ４からこの温度差範
囲を示す信号が入力され溶鋼温度測定を行わず、
その後、温度差が1300℃以上になると、Ａ／Ｄコ
ンバータ４からのデジタル信号を基に、溶鋼温度
測定を行い、明細書冒頭で述べた如き熱平衡であ
ると判断するとこのときの熱電対１の温度を溶鋼
温度として温度表示器（図示せず。）に表示する。
が溶鋼の熱エネルギーを受けて熱電対１の温度は
室温から急速に上昇してゆく。この熱電対１の温
度上昇に伴い熱電対１には室温との温度差に比例
した電圧V1が発生し、この発生電圧V1は増幅器
２により増幅され、この増幅電圧V2は減算器３
により温度差1300℃〜1800℃に対応する電圧V3
（0V〜10V）に変換され、この電圧V3はＡ／Ｄコ
ンバータ４により12ビツトのデジタル信号に変換
される。ここでＡ／Ｄコンバータ４は温度差1300
℃〜1800℃に対応する電圧0V〜10Vを12ビツト
のデジタル信号に変換することから、その１ビツ
トは上記0.2℃を充分に下回る約0.122℃（＝1800
℃−1300℃／4096）を示すようになる。中央処理
装置７においては、温度差が０℃〜1300℃である
場合には、Ａ／Ｄコンバータ４からこの温度差範
囲を示す信号が入力され溶鋼温度測定を行わず、
その後、温度差が1300℃以上になると、Ａ／Ｄコ
ンバータ４からのデジタル信号を基に、溶鋼温度
測定を行い、明細書冒頭で述べた如き熱平衡であ
ると判断するとこのときの熱電対１の温度を溶鋼
温度として温度表示器（図示せず。）に表示する。
また増幅器２の出力電圧V2は比較器６に入力
され断線検知電圧V0と比較される。熱電対１に
断線事故が発生していないときに、比較器６から
断線検知信号が出力されないが、断線事故が発生
すると、増幅器２の出力電圧V2が断線検知電圧
V0以下となることから比較器６から断線検知信
号が出力されるようになる。中央処理装置７は、
この断線検知信号を受けると断線表示ランプ８を
点灯させるようにする。
され断線検知電圧V0と比較される。熱電対１に
断線事故が発生していないときに、比較器６から
断線検知信号が出力されないが、断線事故が発生
すると、増幅器２の出力電圧V2が断線検知電圧
V0以下となることから比較器６から断線検知信
号が出力されるようになる。中央処理装置７は、
この断線検知信号を受けると断線表示ランプ８を
点灯させるようにする。
第２図は熱電対１を用いて測定したアナログ記
録計の線図であり、図からわかるように、熱電対
１を溶鋼中に挿入すると、熱電対１の温度と室温
との温度差は急速に上昇してゆき、ある温度まで
達すると、今度は温度変化が少なくなる。この温
度変化がほぼなくなつたときを熱平衡に達したと
判断し、このときの熱電対１の温度が溶鋼温度と
されるわけである。
録計の線図であり、図からわかるように、熱電対
１を溶鋼中に挿入すると、熱電対１の温度と室温
との温度差は急速に上昇してゆき、ある温度まで
達すると、今度は温度変化が少なくなる。この温
度変化がほぼなくなつたときを熱平衡に達したと
判断し、このときの熱電対１の温度が溶鋼温度と
されるわけである。
以上説明した如く、本考案によれば、従前の
Ａ／Ｄコンバータを用いて溶鋼温度を充分正確に
測定することができると同時に、断線検知を自動
的に行うことから断線事故を容易、かつ簡単に検
知することができる。
Ａ／Ｄコンバータを用いて溶鋼温度を充分正確に
測定することができると同時に、断線検知を自動
的に行うことから断線事故を容易、かつ簡単に検
知することができる。
そして、減算器により、Ａ／Ｄコンバータの処
理能力が低いままでも特定の温度範囲については
必要な精度の温度検出をすることができる様に構
成した場合に、計測開始前の室温状態にてライタ
ーの火を熱電対に近付けて実施していた従来の簡
単な断線検知の操作ができないことになつてしま
うという新たな問題に対しても、有効に対処する
ことができる。
理能力が低いままでも特定の温度範囲については
必要な精度の温度検出をすることができる様に構
成した場合に、計測開始前の室温状態にてライタ
ーの火を熱電対に近付けて実施していた従来の簡
単な断線検知の操作ができないことになつてしま
うという新たな問題に対しても、有効に対処する
ことができる。
即ち、本考案の溶鋼温度計は、例えば実開昭57
−170491号において提案されている様な減算回路
を単に熱電対に適用したに留まらず、こうした熱
電対にとつて新規な構成を採用した場合に初めて
生じる熱電対特有の新たな問題点の解決をもする
ことができるという顕著な作用・効果を奏する構
成をも備えることをもつて完成されたものなので
ある。
−170491号において提案されている様な減算回路
を単に熱電対に適用したに留まらず、こうした熱
電対にとつて新規な構成を採用した場合に初めて
生じる熱電対特有の新たな問題点の解決をもする
ことができるという顕著な作用・効果を奏する構
成をも備えることをもつて完成されたものなので
ある。
第１図は本考案の一実施例構成図、第２図は熱
電対で溶鋼温度を計測したときのアナログ記録計
の線図である。 １……熱電対、２……増幅器、３……変換器に
おける減算器、４……変換器におけるＡ／Ｄコン
バータ、５……電圧印加回路、６……比較器、７
……中央処理装置。
電対で溶鋼温度を計測したときのアナログ記録計
の線図である。 １……熱電対、２……増幅器、３……変換器に
おける減算器、４……変換器におけるＡ／Ｄコン
バータ、５……電圧印加回路、６……比較器、７
……中央処理装置。
Claims (1)
- 【実用新案登録請求の範囲】 溶鋼中に挿入される熱電対と、該熱電対の発生
電圧を増幅する増幅器と、該増幅器の出力側に接
続され、かつ所定の処理能力のＡ／Ｄコンバータ
を有する変換器と、該変換器からの温度データに
基づき溶鋼温度を求める中央処理装置とを備えた
溶鋼温度計において、 上記変換器における上記Ａ／Ｄコンバータの前
段に、上記増幅器の出力電圧を所定値以上の温度
域の温度に対応する電圧に変換する減算器を接続
すると共に、 上記熱電対と上記増幅器との接続線に、該接続
線が非断線状態の場合には熱電対の発生電圧に影
響を与えることがない様にした高インピーダンス
の断線検知抵抗を介して、正常な熱電対の発生電
圧とは正負が逆となる所定の電圧を印加する電圧
印加回路を接続し、かつ 上記増幅器の出力電圧と、所定の断線検知電圧
とを比較し断線検知信号を上記中央処理装置に入
力する比較器を設けた、 ことを特徴とする溶鋼温度計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2976884U JPS60143335U (ja) | 1984-03-01 | 1984-03-01 | 溶鋼温度計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2976884U JPS60143335U (ja) | 1984-03-01 | 1984-03-01 | 溶鋼温度計 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60143335U JPS60143335U (ja) | 1985-09-24 |
| JPH0321463Y2 true JPH0321463Y2 (ja) | 1991-05-10 |
Family
ID=30528874
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2976884U Granted JPS60143335U (ja) | 1984-03-01 | 1984-03-01 | 溶鋼温度計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60143335U (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0225126Y2 (ja) * | 1981-04-17 | 1990-07-11 |
-
1984
- 1984-03-01 JP JP2976884U patent/JPS60143335U/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60143335U (ja) | 1985-09-24 |
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