JPH04200666A - スプレーノズル異常検知センサの検査方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明はスプレーノズルの噴射状態の良否を判定する
装置の検査方法に係り、特に連続鋳造機の二次冷却帯を
構成するスプレー帯におけるノズルの噴射状態を検出す
るセンサの良否を簡易迅速にかつ的確に検知するための
センサ検査方法に関する。

従来の技術 連続鋳造機の二次冷却帯における鋳片の冷却は、鋳片の
表面品質は勿論、内部品質にも大きく影響をおよぼすこ
とから冷却作用を均質化することが必要である。

そのため、連続鋳造機の二次冷却帯はストランド当り数
百〜数十個にも達するスプレーノズルが使用されている
。

しかしながら、これらのノズルは冷却水中の異物等によ
る閉塞を生じやすく、鋳片の均一冷却を期するためには
ノズル詰りを可及的に防止することが重要であり、その
ためにはノズルの噴射状態を的確に把握し、各ノズルに
対して異常が正常がの判定を行なう必要がある。

そこで、ノズルの噴射状態の検出と、その良否の判定を
可能とする装置が種々提案されている。

例えば、特開昭５０−２０２９５９号公報には、ノズル
に連なる供給管路の途中に圧力計および流量計を配設し
、これらの検出値を用い、所定の計算式により閉塞状態
にあるノズルの数を演算する構成とした装置が開示され
、また特開昭６１−２４９５６２号公報には、ノズルか
らの噴射流に直面させて透視窓を設け、噴射流の衝突に
伴いこの窓面に生じる白濁部を撮像し、この撮像結果に
基づいて噴射状態の判定を行なう方式の装置が開示され
ている。　　。

一方、これらの装置に替えて、多数のノズルの噴射状態
を各別にしかも速やかに検出することができ、さらに噴
射流の種類、噴射量等の噴射条件の如何にかかわらず、
噴射状態の良否の判定を正確に行ない得るノズルの噴射
状態検出方法が提案されている。

この方法は、ノズルに相対向させて配置した噴射流検知
板、該検知板の他面に取付けた音響検知センサ、前ｇ己
検知板を保持する計測カプセル、該計測カプセルに生じ
る振動を検知板に対し音響的に絶縁する音響絶縁板、前
記音響検知センサの出力信号を処理する信号処理装置、
信号処理後の音響出力信号に基づいてノズルの噴射状態
を判定する手段とを備えた装置によりノズルの噴射状態
を検出する方法であって、前記音響検知センサの高周波
信号を該正弦波形信号の振幅値に基づく低周波信号に変
換し、該低周波信号を適正な噴射状態のもとに予め得ら
れた同値と比較して判定を行なう方法である。

この方法に用いられる音響検知センサは、一般にＡＥ　
（Ａｃｏｕｓｔｉｃ　Ｅｍｉｓｓｉｏｎ）センサと称さ
れるものであり、外部ストレスに起因して物体中に発生
する高周波域の音響パルスを検知し、圧電効果によりこ
の音響パルスの大きさに対応する電気信号に変換して出
力するようになっており、筒状のセンサホルダ内に収容
され、該ホルダと共に検知板に固定されている。

すなわち、この方法はスプレーノズルからの噴射流が、
該ノズルに対向配置した検知板に衝突し、この衝突によ
り該検知板内部に生じる音響が、他面に取付けたＡＥセ
ンサにて捉えられ、圧電効果により該センサが発生する
出力信号に基づいて、ノズルの噴射状態が認識され、良
否の判定がなされるようになっているものである。

この方法を連続鋳造設備の二次冷却帯のスプレーノズル
の噴射状態の検出に用いる場合は、検知板をＡＥセンサ
と共にスプレーノズルからの噴射流に臨ませた状態で移
動させる必要があることがら、ＡＥ七ンサ等を組込んだ
計測カプセルをダミーバに装着し、検知板をスプレーノ
ズルからの噴射流に対向させた状態にて、ダミーバと共
に移動させる方式が採用される。

発明が解決しようとする課題 ところで、前記ＡＥセンサによるスプレーノズルの噴射
状態の検出方法におけるＡＥセンサの管理方法としては
、（Ｉ）オフラインで検査する方法と、（ｎ）オンライ
ンで検査する方法の２つがあり、オフラインでのＡＥセ
ンサの検査は、■計測カプセルに組込む前にセンサ単体
毎にスプレー水流量を通水し、その流量ごとの出力信号
で検量線を取る方法、■ＡＥセンサを計測カプセルに組
込んだ後で検査する場合は、ＡＥセンサの検知板を金物
でこすったり、叩いたりして、出力信号の有無をチエツ
クする方法が採用されている。

しかし、■、■の方法では多くの手間と時間を要し、非
能率的であり、■の方法は一定出力信号を保つことがで
きない上、表裏一体となったセンサのチエツクは非常に
困難であるという欠点がある。

また、（ｎ）の方法は、計測中のＡＥセンサの出力を正
常時の出力値と比較し、不良と思われるＡＥセンサを計
測カプセルから取外し、オフラインで検証する方法であ
る。しかし、この方法の場合、計測中のＡＥセンサから
の出力で判断すると、スプレーのノズル詰まりによるも
のか、ＡＥセンサの不良によるものかの判定が難しく、
またＡＥセンサを取外し、オフラインで検証するのに時
間がかかるという問題があった。

また、ＡＥセンサが取付けられている検知板は、防振ゴ
ム等の音響絶縁板を介して計測カプセルに固定されてい
るが、長期間の使用によりスケール等が検知板および音
響絶縁板に付着することによって、計測カプセルの振動
が影響したり、検出能力の低下で正確に検出できないこ
とがあり、定期的にオペレータが検知板およびその周辺
に付着したスケール等を除去しなければならなかった。

この発明は、ＡＥセンサを採用した噴射状態検出方法に
おける前記問題点を解決することを目的とし、ＡＥセン
サを組込んだ計測カプセルをダミーバに装着した状態で
ＡＥセンサの良否を的確に判定することが可能で、しか
も検知板やスプレーノズル等に付着したスケール等の影
響を軽減できるＡＥセンサの検査方法を提案しようとす
るものである。

課題を解決するための手段 この発明は、ＡＥセンサを組込んだ計測カプセルをダミ
ーパに装着してスプレーノズルの噴射状態を検出する方
法において、計測カプセルの待機位置に、ＡＥセンサに
対する流体噴射装置を設け、該流体噴射装置により音響
検知センサの出力信号とあらかじめ設定した基準値とを
比較し良否判定を行うことを要旨とするものである。

作　　　　用 ＡＥセンサを組込んだ計測カプセルは、ダミーバに取付
けられてロールキャビティー内を移動し、該ダミーパの
移動方向に並設されたスプレーノズルからの噴射流が各
検知板の表面に逐次衝突することにより該検知板の内部
に発生する音響パルスをＡＥ検知センサにより検出する
仕組みとなっている。

スプレーノズルの噴射流の測定が終ると、ダミーバはロ
ールキャビティー内から引抜かれ所定の場所に待機する
。ここで、当該位置に設置されている流体噴射装置によ
り、各ＡＥセンサに対し一定量の流体が吹付けられ、そ
の時のＡＥセンサ出力信号を初期値として例えばコンピ
ュータに記憶させ、あらかじめ設定した基準値とこのＡ
Ｅセンサ出力値とを比較し、基準値に対する初期値の変
動に基づいてＡＥセンサの良否判定を行う。

したがって、この方法によれば、ＡＥセンサを組込んだ
計測カプセルをダミーバから取外すことなく、Ａ　Ｅ　
センサの良否を判定することができるのである。

また、ＡＥセンサに対して吹付ける流体の圧力、流量を
加減することによって、ＡＥセンサの周辺に付着してい
るスケール等を容易に除去することが可能であり、ＡＥ
センサの検出能力の低下を防止できるとともに、検出精
度を確保できる。

噴射装置から噴射する流体としては、エアー、水等があ
るが、ＡＥセンサの検出能が判定できるものであれば特
に限定されない。

実　　　施　　　例 第１図は、：の発明における計測カプセルノ一部を破断
して示す側面図、第２図はこの発明方法を実施するため
の装置構成例を示す概略図である。

なおここでは、計測カプセルの表と裏の両側にＡＥセン
サを取付けた両面検出型を例にとり説明する。

計測カプセルはスプレーノズルの配設位置に対応させて
複数の検出器取付孔（２）を有し、これらの取付孔に検
知板（３）、ＡＥセンサ（４）が取付けられている。

検知板（３）はスプレーノズルから噴射される噴射流の
到達範囲内に相対向して配され、この検知板（３）の他
面にＡＥセンサ（４）が取付けられている。

検知板（３）は噴射流の分布幅、スプレーノズル配置等
、噴射流の性状に応じてその材質、厚さおよび大きさ等
を選定されたものが使用され、その−面が噴射流と直角
に位置している。

この検知板（３）はボルト・ナツト等により音響絶縁板
（５）に固定されており、音響絶縁板（５）は固定板（
６ンを介して計測カプセル（１）にボルト・ナツト等に
より固定されている。つまり、計測カプセル（１）の振
動音が検知板（３）に伝播しないように音響絶縁が施さ
れている。音響絶縁板としては、例えばＨ３５０〜１０
０程度のゴムが好適であるが、コルク等を使用すること
も可能である。

ＡＥセンサ（４）は筒状のセンサホルダ（９）内に収容
され、該ホルダと共に検知板（３）に固定されている。

各検知板（３）に対しエアーを噴射するエアー噴射装置
は、第２図に示すごとく、計測カプセル（１）に組込ま
れた検知板（３）に相対向するごとく配置した噴射ノズ
ル（７−１）を有する上下一対のエアー噴射管（７）と
、該配管にエアーを供給するエアー供給配管系（８）と
からなり、エアー供給配管系（８）には遮断弁（８−１
）、圧力制御弁（８−２）、流量調節弁（８−３）、圧
力計（８−４）および流量計（８−５）が設けられてい
る。

このエアー噴射装置のエアー噴射管（７）はダミーバ（
図示せず）の待機位置において、該ダミーバに装着され
た計測カプセル（１）の表裏面に相対向する位置に設置
されている。

（１０）はＡＥセンサー（４）からの出力信号を処理し
、エアー噴射ノズル（７−１）の噴射流の噴射状態の波
形処理を行なう波形処理装置、（１１）は波形処理後の
信号を記憶し、設定器（１２）より入力された基準値と
比較してＡＥセンサの良否を判定するコンピュータ、（
１３）はその判定結果を表示する表示装置である。

ＡＥセンサー（４）の出力信号を処理する波形処理装置
（１０）は、プリアンプ（１０−１）、メインアンプ（
１０−２）、バンドパスフィルタ（１０−３）および波
形処理部（１０−４）等からなっている。

該センサーの出力信号は通常１０μＶ〜１０ｍＶ程度の
微弱な信号であるため、プリアンプ（１０−１）とメイ
ンアンプ（１０−２）により処理可能なレベルに増幅さ
れ、バンドパスフィルタ（１０−３）により所定の周波
数帯域のみが取出され、ＡＥセンサ（４）の良否を判定
するコンピュータ（１１）に人力され記憶されるように
なっている。

上記装置によりＡＥセンサの検査を行う場合は、このＡ
Ｅセンサにより二次冷却帯のスプレーノズルの噴射状態
の検査が終了し、計測カプセルがダミーバと共に引抜か
れて所定の待機位置に停止した時点で、エアー噴射装置
をＯＮにしエアー噴射管（７）よりエアーを各検知板（
３）に噴射すると同時に、コンピュータ（１１）に各Ａ
Ｅセンサの出力信号を取込む。

なお、噴射するエアーの圧力および流量はそれぞれ圧力
制御弁（８−２）、流量調節弁（８−３）によりコント
ロールする。

エアーの噴射は一定時間行い、その間の各ＡＥセンサの
出力値をコンピュータ（１１）に記憶させ、設定器（１
２）によりあらかじめ設定しておし）た基準値と前記Ａ
Ｅセンサの出力値とを比較し、ＡＥセンサの実測値が基
準値と一致または近似しているときは正常と判定し、近
似していない場合にはセンサ異常と判定して、その判定
結果を表示装置（１３）に表示するのである。

第３図（ａＨｂ）（ｃ）はエアー噴射装置によりエアー
を噴射した際のＡＥセンサの出力値を例示したもので、
図（ａ　Ｈｂ　）はいずれもＡＥセンサ出力値が基準値
（５０％）に達しており、このような場合当該ＡＥセン
サは正常であると判定される。これに対し、図（Ｃ）は
ＡＥセンサ出力値が基準値を大幅に下回っており、この
ような場合には当該ＡＥセンサに異常ありと判定される
のである。

一方、検知板やその周囲にスケール等異物が付着してい
る場合は、ＡＥセンサの測定系をｏｆｆにした状態でエ
アー噴射管（７）よりエアーを計測カプセルに吹付けて
異物を除去する。

なお、上記したＡＥセンサの検査は、連続鋳造鋳込みの
完了毎に実施するのが望ましいが、ダミーバが待機位置
にある時に任意に実施してもよい。

発明の詳細 な説明したごとく、この発明方法によれば、ＡＥセンサ
を計測カプセルに装着した状態で検査できるとともに、
その検査はダミーバ待機位置で別設の流体噴射装置によ
りエアー等の流体を吹付けてＡＥセンサの出力値と基準
値とを比較して行うため、簡易迅速にしかも正確にＡＥ
センサの良否を判定することができる。

また、検知板やその周辺に付着しているスケール等の異
物を検査用の流体で除去することができるので、常に正
常な状態でＡＥセンサの検査を行うことができる。

また、この発明方法は比較的簡易な設備で実施すること
ができ、しかも既設のダミーバ待機位置に容易に付設で
きるので、設備コストが高くつくことな〈実施できる。

【図面の簡単な説明】 第１図はこの発明における計測カプセルの一部を破断し
て示す側面図、第２図はこの発明方法を実施するための
装置構成例を示す概略図、第３図（ａ）（ｂＨｃ）は同
上装置のエアー噴射装置よりエアーを噴射した際のＡＥ
センサの出力値を例示したものである。 １・・・計測カプセル　　　　　　２・・・検出器取付
孔３・・検知板　　　　　　　　４−・・ＡＥセンサ７
・−・エアー噴射管 ８・・・エアー供給配管系　　　１０・・・波形処理装
置１１・・・コンピュータ　　　　　１２・・・設定器
１３・・・表示装置

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 連続鋳造機のスプレーノズルと相対向するごとく配置し
   た冷却水噴射流検知板、該検知板の他面に取付けた音響
   検知センサを組込んだ計測カプセルをダミーバに装着し
   、前記音響検知センサの出力信号に基づいてスプレーノ
   ズルの噴射状態を判定する方法において、前記計測カプ
   セルの待機位置に、音響検知センサに対する流体噴射装
   置を設け、該流体噴射装置により音響検知センサに一定
   量の流体を噴射し、その時の音響検知センサの出力信号
   とあらかじめ設定した基準値とを比較し良否判定を行う
   ことを特徴とするスプレーノズル異常検知センサの検査
   方法。