JPH0365845B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、導電性を有するアルミニウム等の金
属溶湯を収容する溶解炉の溶湯液面レベル計測方
法に関する。

〔従来技術〕

従来、上記溶湯液面レベルの計測は、溶湯が導
電性であることを利用して、つぎのように行なわ
れている。すなわち、常時溶湯中に浸漬されてい
る棒状のマイナス電極と、該マイナス電極に対し
て特定の長さだけ浅く溶湯中に浸漬するように固
定されたプラス電極とを設け、該プラス電極とマ
イナス電極間に通電してプラス電極が溶湯中に浸
漬しているときには電流が通じ、溶湯の液面が下
降してプラス電極が液面から離れているときに
は、電流が流れないようになつており、この電流
変化を検出することにより液面が、あらかじめ設
定された液面レベルが上か下かを計測できるよう
になつている。

しかし、上記従来の溶湯液面レベル計測装置に
おいては、プラス電極は、固定式で溶湯中に浸漬
されたときのみ電流が通じるようになつているの
で、つぎのような問題があつた。まず第１に、液
面レベルが連続して変化する場合の計測は不可能
で上限と下限の限定された液面レベルの計測しか
できない。従つて、計測ポイント数が増加する
と、プラス電極および検知用電気回路がそれぞれ
同数増加し、構造が複雑になるとともにコスト高
になる。第２に、プラス電極が溶湯により溶損
し、溶損した分だけ液面レベルの計測結果に誤差
を生じ、これを防止するためには、定期的な点検
又は交換が必要である。第３に、酸化物等がプラ
ス電極に付着して電流が通じなくなり、計測不能
になることがある。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明は、前述のとおり、従来の溶湯液面レベ
ル計測装置およびその計測方法において問題とな
つていた諸問題を解決し、連続的な溶湯液面レベ
ルの計測が可能で、かつ場面検知電極の溶損がな
い溶解炉の溶湯液面レベル計測方法を提供するこ
とを目的としている。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明者等は、前述の問題を解決するための具
体的手段を鋭意研究した結果、以下に述べる計測
装置および計測方法を用いることにより、前記問
題点が解決されることを見出して本発明を完成し
たものである。すなわち、本発明の溶解炉の金属
溶湯液面レベル計測方法は、金属溶湯中に浸漬さ
れる浸漬電極と、金属溶湯液面上で上下移動可能
で前記浸漬電極と対極をなす液面レベルセンサ
と、前記両極間に流れる電流を検出する電流検出
器と、前記上下移動可能な対極の位置を検出する
位置検出器とを具備する金属溶湯液面レベル計測
装置を用い、前記浸漬電極を金属溶湯中に浸漬す
るとともに、前記液面レベルセンサに高電圧を印
加して金属溶湯液面上で上下移動させることによ
り、該液面レベルセンサと金属溶湯面との間に起
こる放電又は放電直前の電流変化を前記電流検出
器で検出し、その時点での前記液面レベルセンサ
の位置を検出することを特徴とするものである。

〔作 用） 本発明の溶解炉の溶湯液面レベル計測方法にお
いては、液面レベルセンサが液面上で上下移動式
となつており、該液面レベルセンサ先端と溶湯液
面との間に放電が発生するとき又は放電が発生す
る寸前の電流変化を検出することにより、連続的
な溶湯レベルの計測が可能となる。また液面レベ
ルセンサが、溶湯と接触しない非接触方式となつ
ているため、液面レベルセンサの溶損がなくな
り、高精度でかつ寿命の長い計測が可能となる。

〔実施例〕

以下本発明の実施例について図面を参照して詳
細に説明する。

第１図は本発明方法に用いる金属溶湯レベル計
測装置の概略図である。

本発明の方法に用いる溶湯液面レベル計測装置
１は、マイナス電極たる浸漬電極２と、プラス電
極たる液面レベルセンサ３と、位置センサ４と、
駆動機構５と、制御演算回路６とを備えている。

浸漬電極２は、白金等の導電体で棒状に形成さ
れており、溶解炉８に収容された金属、例えばア
ルミニウム等軽合金の溶湯９中に常時浸漬され、
高圧電源１０のマイナス極に抵抗１１を介して導
線１２により接続されている。高圧電源１０と抵
抗１１との間の導線１２から分岐した分岐線１３
には、導線１２により接地されたアンプ１４が接
続されており、該アンプ１４には、導線１２によ
りサーボアンプ１５が接続されている。

液面レベルセンサ３は、白金等の導電体で棒状
に形成されており、高圧電源１０のプラス極に抵
抗１８を介して導線１２により接続され、駆動機
構５に溶湯液面９ａ上方でより上下方向に移動で
きるようになつている。位置センサの一例たるエ
ンコーダ４は、溶湯液面９ａ上方に配置された取
付けベース１９に装着され液面レベルセンサ３の
位置を検出するようになつており、エンコーダ４
からの出力パルスはカウンタ２０によりカウント
される。

駆動機構５は、第２図に示すように、サーボモ
ータ２２と、ガイドレール２３とを備えており、
サーボモータ２２は、エンコーダ４の下方左側の
取付ベース１９に装着されており、サーボモータ
２２の回転軸２４に固定されたプーリ又はスプロ
ケツトの回転体２５と、該回転体２５の下方にエ
ンコーダ４の回転軸２６の軸心を通る垂直線上の
取付けベース１９に回動自在に支承されたプーリ
又はスプロケツトの回転体２８の小径部との間に
は、ベルト又はチエーンの巻掛け伝達部材３０が
巻き付けられている。またサーボモータ２２は、
サーボアンプ１５に導線１２により接続されてい
る。

回転体２８の大径部と、エンコーダ４の回転軸
２６に固定されたプーリ又はスプロケツトの回転
体３２との間にベルト又はチエーンの巻掛け伝達
部材３３が巻き掛けられており、回転体２８の大
径部と回転体３２は同一直径に設定されているの
で、巻掛け伝達部材３３の左右両側部は、溶湯液
面９ａに対して垂直に配置されている。

ガイドレール２３は、巻掛け伝達部材３３を挾
んでサーボモータの反対側に巻掛け伝達部材３３
の左右両端部と平行に取付ベース１９に固定され
ている。ガイドレール２３には、液面レベルセン
サ３を支持固定した電極支え３５に絶縁物３６を
介して一体的に固定されたガイドブツシユ３８が
摺動自在に嵌挿されており、該ガイドブツシユ３
８の左端に一体的に形成されたブラケツト３９
は、巻掛け伝達部材３３に固定されている。

制御演算回路６は、中央処理装置（以下CPU
という）４０を備えており、該CPU４０はサー
ボアンプ１５、カウンタ２０および表示器４１に
それぞれ接続されている。そしてCPU４０は、
液面レベルセンサ３の先端と溶湯液面９ａとの間
に放電が発生するとき又は放電が発生する寸前の
電流変化を検出し、駆動機構５のサーボモータ２
２への液面レベルセンサ３の停止命令および逆動
命令、エンコーダ４への読取り指示および結果表
示を制御信号として出力するようになつている。

つぎに、本発明の実施例の作動を説明する。

第１図において、浸漬電極２は溶湯９中に固定
して浸漬され、一方液面レベルセンサ３は、高圧
電源１０より抵抗１８を通して高電圧（例えば
1kV）が印加されており、液面レベルセンサ３の
先端は、溶湯液面９ａより上方に位置している。

この状態において、CPU４０からの制御信号
によりサーボモータ２２の回転体２５が矢印Ａの
方向に回転すると、巻掛け伝達部材３０、回転体
２８、巻掛け伝達部材３３およびブラケツト３９
を介してガイドブツシユ３８がガイドレール２３
に沿つて下降し、これに伴つて液面レベルセンサ
３も下降する。

ここで、液面レベルセンサ３の先端と溶湯液面
９ａとの間に放電が発生するとき又は放電が発生
する寸前の電流変化をCPU４０により検出し、
該CPU４０から出力する制御信号により、サー
ボアンプ１５を介してサーボモータ２２を停止さ
せ、すなわち液面レベルセンサ３の下降を停止さ
せ、同時に該液面レベルセンサ３への高圧電源１
０からの通電が停止する。このときの液面レベル
センサ３の位置をエンコーダ４およびカウンタ２
０で読み取り、該カウンタ２０からのパルス信号
をCPU４０により溶湯液面レベルに演算し、こ
の演算した値を表示器４１に表示する。

このようにしてCPU４０に溶湯液面レベルを
記憶させた後、該CPU４０からの制御信号によ
り、サーボアンプ１５を介してサーボモータ２２
の回転体２５かせ矢印Ｂの方向に回転し、液面レ
ベルセンサ３が再び第１図に示す位置まで上昇す
る。そして、溶湯液面レベル計測指令がCPU４
０から発せられると、前述のように液面レベルセ
ンサ３が下降して溶湯液面レベルを計測する。

なお、液面レベルセンサ３の下降停止信号は、
先端放電が発生した後の電流変化により発信する
ようにしてもよい。

〔効 果〕

本発明の金属溶湯液面レベル計測方法において
は、液面レベルセンサが上下方向に移動可能にな
つているので、多点制御を行なう場合にも液面レ
ベルセンサおよび計測回路は１式でよく、コスト
を低減させることができる。また液面レベルセン
サは、溶湯液面と非接触方式で溶湯中に浸漬され
ていないので、液面レベルセンサの溶損による計
測誤差がなく高精度の計測を長期間維持すること
ができ、また液面レベルセンサの耐久性が向上
し、定期的に行なう液面レベルセンサの点検頻度
を少なくすることができる。さらに連続した溶湯
液面レベルの計測が可能となるため、微細な制御
が可能になる。また液面レベルセンサには高電圧
が印加されているので、軽合金溶湯の酸化物皮膜
等電導率の低い物質が溶湯９の液面９ａを覆つた
場合でも高精度の計測が可能となる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明に使用する装置の実施例に係り、
第１図は金属溶湯液面レベル計測装置のブロツク
線図、第２図は駆動機構の概略正面図である。 １…溶湯液面レベル計測装置、２…浸漬電極、
３…液面レベルセンサ、４…位置センサの一例た
めエンコーダ、５…駆動機構、６…制御演算回
路、８…溶解炉、９…溶湯、９ａ…溶湯液面、１
０…電源。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 金属溶湯中に浸漬される浸漬電極と、金属溶
   湯液面上で上下移動可能で前記浸漬電極と対極を
   なす液面レベルセンサと、前記両極間に流れる電
   流を検出する電流検出器と、前記上下移動可能な
   対極の位置を検出する位置検出器とを具備する金
   属溶湯液面レベル計測装置を用いて溶解炉の金属
   溶湯液面レベルを計測する方法において、前記浸
   漬電極を金属溶湯中に浸漬するとともに、前記液
   面レベルセンサに高電圧を印加して金属溶湯液面
   上で上下移動させることにより、該液面レベルセ
   ンサと金属溶湯液面との間に起こる放電又は放電
   直前の電流変化を前記電流検出器で検出し、その
   時点での前記液面レベルセンサの位置を検出する
   ことを特徴とする溶解炉の金属溶湯液面レベル計
   測方法。