JPH0516541B2 - - Google Patents

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JPH0516541B2
JPH0516541B2 JP59202634A JP20263484A JPH0516541B2 JP H0516541 B2 JPH0516541 B2 JP H0516541B2 JP 59202634 A JP59202634 A JP 59202634A JP 20263484 A JP20263484 A JP 20263484A JP H0516541 B2 JPH0516541 B2 JP H0516541B2
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JP
Japan
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temperature
stagnation
eutectic
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primary crystal
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Masakazu Kitabayashi
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NAKAYAMA KK
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NAKAYAMA KK
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N25/00—Investigating or analyzing materials by the use of thermal means
    • G01N25/02—Investigating or analyzing materials by the use of thermal means by investigating changes of state or changes of phase; by investigating sintering
    • G01N25/04—Investigating or analyzing materials by the use of thermal means by investigating changes of state or changes of phase; by investigating sintering of melting point; of freezing point; of softening point

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  • Health & Medical Sciences (AREA)
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  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、鋳鉄溶湯の炭素含有率、ケイ素含有
率、炭素当量を精度よく求めるために使用され、
鋳鉄溶湯の冷却曲線から精度よく初期温度、共晶
温度を検出できる熱分析装置に関する。
[従来の技術] 従来、鋳鉄溶湯の炭素含有率、ケイ素含有率、
炭素当量を求める熱分析装置として、各種の鋳鉄
溶湯の冷却曲線から得られる初晶温度及び共晶温
度と成分元素との相関関係を重回帰分析法により
予め求め、試料の溶湯の冷却曲線から得られた初
晶温度及び共晶温度から成分元素含有率、炭素当
量を求める熱分析装置が知られている。しかし、
従来の熱分析装置は、所定の温度範囲に所定時
間、冷却曲線上の温度が停滞した場合にその温度
を初晶温度又は共晶温度として判別していた。し
かし、この方法を利用した装置では初晶温度、共
晶温度の検出精度を向上させるためには設定温度
幅をできる限り狭くする必要があり、設定温度幅
が狭くすれば、それだけ停滞時間の判定条件を短
くしなければ停滞点を検出することができない。
従つて、未だ充分な精度で初晶共晶温度を検出す
ることができなかつた。
[発明の解決しようとする問題点] 本発明は、従来のこのような欠点を改良するた
めに成されたものであり、高速度で精度よく鋳鉄
溶湯の初晶温度及び共晶温度を検出することを目
的とする。
[問題点を解決するための手段及び作用] 第1図は本発明の概念を示したブロツクダイヤ
グラムである。
本発明の鋳鉄溶湯の熱分析装置は、溶湯の冷却
過程における温度を時系列的に測定する測温装置
10と、前記測温装置からの信号を入力してデー
タを解析し、所定の処理の後、出力装置に信号を
出力するデータ解析装置20と、該データ解析装
置からの信号を入力し、その信号によつて表示を
行う出力装置30とから成る装置であつて、 前記データ解析装置20は、 前記測温装置から出力される温度データが、予
め設定された初晶温度存在範囲にあることを検出
する初晶温度範囲判定部21と、 前記温度データが、予め設定された共晶温度存
在範囲にあることを検出する共晶温度範囲判定部
22と、 所定のサンプリング期間毎に入力される温度デ
ータの今回値と前回時との差が所定の第一の温度
低下率以下の場合に前記今回値と前記前回時との
間の期間を温度の停滞区間として検出する停滞区
間検出部23と、 前記初晶温度範囲判定部によつて検出された区
間であつて前記停滞区間が複数のサンプリング期
間にわたつて継続して生じた場合に、前記継続す
る停滞区間内の代表温度を初晶温度とする初晶温
度検出部24と、 前記共晶温度範囲判定部によつて検出された区
間であつて前記停滞区間が複数のサンプリング期
間にわたつて継続して生じ、かつ、前記継続する
停滞区間内における二サンプリング時点間の温度
傾斜が前記第一の温度低下率より小さい第二の温
度低下率以下であるときに前記二サンプリング時
点間の代表温度を共晶温度とする共晶温度検出部
25と 該共晶温度検出部による共晶温度の検出に成功
しかつ前記初晶温度検出部による共晶温度の検出
に失敗した場合には、前記データ解析装置が記憶
する各サンプリング温度データに基づいて、最高
温度と共晶温度との間における最長の停滞区間を
求め、該最長の停滞区間内の代表温度を初晶温度
として検出する初晶温度再検出部26と、 該初晶温度検出部による初晶温度の検出に成功
しかつ前記共晶温度検出部による共晶温度の検出
に失敗した場合には、前記データ解析装置が記憶
する各サンプリング温度データに基づいて、初晶
温度以降の最長の停滞区間を求め、該最長の停滞
区間内の代表温度を共晶温度として検出する共晶
温度再検出部27とからなることを特徴としてい
る。
初晶温度範囲判定部21は予め多数の試料につ
いて測定された初晶温度が存在する上限及び下限
の温度範囲を設定し、測定された温度データがこ
の設定された初晶温度範囲にあることを判定す
る。また、共晶温度範囲判定部22は、同じよう
に共晶温度の存在し得る温度の上限及び下限値を
設定し、測定されたデータがこの共晶温度範囲に
存在するか否かを判定する。
鋳鉄溶湯の冷却曲線において、初晶温度及び共
晶温度を特徴付けるのは、冷却曲線における温度
の変化率である。即ち初晶温度又は共晶温度は、
結晶の物理化学的性質から冷却曲線の温度勾配が
小さくなる範囲に存在する。本発明では、任意の
温度データ点での温度勾配が所定の第一の温度低
下率より小さい範囲内にある場合に、その温度点
の存在する範囲が停滞区間として検出している。
初晶温度は初晶温度範囲判定部によつて検出さ
れた温度区間内にあり、停滞区間検出部によつて
検出された停滞区間が所定サンプリング数継続し
て生じた時に、その停滞区間の代表点で表わされ
る。この代表点としては、停滞区間の始まり又は
終りの温度、あるいはその温度の平均値を用いれ
ばよい。
共晶温度の検出は、共晶温度範囲判定部によつ
て検出された区間であつて、その区間内に停滞区
間検出部によつて検出された停滞区間が存在し、
その停滞区間長が複数サンプリング数以上であ
り、しかもその停滞区間における所定サンプリン
グ数離れた2点間の温度傾斜が第一の温度低下率
より小さい第二の温度低下率以下であるときに、
その2点間の代表点の温度を共晶温度とするもの
である。このように共晶温度の検出には、単に微
分傾斜法より求められた停滞区間のみによつて判
定するのではなく、その停滞区間のマクロ的な曲
線の傾きが所定値以下である場合に、その連続す
る停滞区間内の第二の温度低下率以下の停滞区間
における代表点の温度を共晶温度とするものであ
る。区間の代表点としては、たとえば前記2点の
うち一方、又は、その2点温度の平均値を与える
点が選択される。
本発明では、さらに、初晶温度再検出部26及
び共晶温度再検出部27とを有している。これら
は、上記初晶温度検出部24、共晶音度検出部2
5が、それらの検出条件では、初晶温度、共晶温
度を検出できなかつたときに、他の条件によつて
さらに、再検出するものである。このため、温度
の検出が精度良く、かつ確実に行なわれる。
[実施例] 以下、本発明を具体的な実施例に基づいて詳し
く述べる。第2図は本発明装置の具体的な1実施
例に係る測定装置の構成を示したブロツクダイア
グラムである。2は溶湯の一部を取り出してその
冷却曲線を測定するためのカツプである。そのカ
ツプ2の底部にはアルメル−クロメルから成る熱
電対4が設けられ、熱電対4によつて発生された
電力は導線を介して温度計6に入力する。温度計
6はアナログ量の起電力を0.4秒毎にサンプリン
グし、デジタル信号に変換し、2進化10進数
(BCD)で表わされた符号化コードとしてパラレ
ル/シリアル変換器に出力する。パラレル/シリ
アル変換器8は、BCDデータをシリアルデータ
に変換し、マイクロコンピユータ10のシリアル
データ入力ポートに出力する。マイクロコンピユ
ータ10には所定の測定結果を出力するプリンタ
12及びCRT16が接続され、所定のプログラ
ムを記憶したフロツピイデイスク装置14が接続
されている。
第3図は本発明装置に使用されたマイクロコン
ピユータ10の処理する過程を示したフローチヤ
ートである。ステツプ100は、各種のパラメータ
の初期値を設定するためのステツプである。ステ
ツプ102ではCRT16に測定された温度データを表
示するためのグラフの軸を表示する。ステツプ
104では温度計6から温度データを読み取る。ス
テツプ106でその測定された温度データが所定の
温度以上に達した時にはカツプ2に溶湯が注湯さ
れたとして測定が開始される。所定の温度以下の
場合には、カツプ2に未だ溶湯が注湯されてない
のでステツプ104へ戻る。
ステツプ108で測定データのサンプリング番号
を記憶するパラメータIを1更新する。ステツプ
110で温度データを読み取る。次にステツプ112で
その冷却曲線の測定が終了したかを判定する。冷
却曲線の測定の終了判定条件は、測定回数が所定
回数以上になること、又は測定温度が所定温度以
下になることとしている。ステツプ114で測定さ
れた温度データをCRT16に表示する。即ち温
度データは測温とリアルタイムでCRT16に表
示される。次にステツプ116で冷却曲線の最高温
度を検出する。冷却曲線はカツプ2に注湯された
後、最高温度迄急上昇し、その後冷却過程をたど
る。従つてその温度変化を検出することにより、
最高温度を検出することができる。ステツプ118
で最高温度が検出されない場合にはステツプ108
に戻り、そのサイクルを繰り返す。最高温度が検
出された場合にはステツプ120へ移行する。
ステツプ120では2点間の温度差ΔTを求める。
次にステツプ122に移行し、初晶温度の検出が完
了したかを判定し、そうでない場合にはステツプ
124に移行する。ステツプ124では初晶温度の存在
範囲を判定する。判定条件は次式である。
2070〓<T<2300〓 測定温度Tが、初晶温度範囲に存在する場合に
はステツプ140に移行する。
ステツプ140、142、144は停滞区間を検出する
停滞区間検出部に相当する。ステツプ140でΔT
が1よりも小さい時、即ち温度傾斜が±2.5〓/
secの範囲(本発明でいう第一の温度低下率以下
の範囲)に存在している時に、停滞区間とする。
即ちステツプ142で停滞区間のサンプリング点の
数をカウントし停滞区間の検出を行なう。上記条
件が滞されない場合には、ステツプ144でサンプ
リング点を計数するためのレジスタをリセツトし
て、次の停滞区間が検出されるのに備える。
ステツプ144、146は、停滞区間検出部によつて
検出された停滞区間の停滞点の数が7以上の場合
には初晶温度とする初晶温度検出部に相当する。
ステツプ146で停滞点の数が7以上の場合には、
その区間の平均温度を初晶温度TLとして検出す
る。
ステツプ148では、CRTに初晶温度TLを表示
する。以上の処理過程によつて初晶温度が検出さ
れたことになる。
次に共晶温度の検出過程について述べる。次に
更に冷却が進行して、ステツプ128で、共晶温度
存在範囲に測定温度データが存在した場合には、
ステツプ170に移行する。この共晶温度範囲判定
部の判定条件は次式である。
2028〓<T<2070〓 ステツプ170、172、174は前述したのと同一の
機能を有する停滞区間検出部である。
ステツプ176、178、180は、共晶温度検出部で
あるステツプ176で停滞区間に存在する停滞点の
数が20以上の場合、即ち停滞時間が8秒以上の場
合にはステツプ178に移行する。ステツプ178で、
2サンプリング数離れた2点間の温度差が1〓以
下(本発明でいう第二の温度低下率以下)である
かを判定し、その条件が満された時は、ステツプ
180で、後のサンプリング点の温度を共晶温度と
して検出する。そしてステツプ182でCRTに共晶
温度TEを表示する。
以上のステツプにより、冷却曲線が典型的な場
合には初晶温度TLと共晶温度TEが検出されてス
テツプ112で測定終了と判定される。
一方、冷却曲線が典型的でない場合には、例え
ばステツプ126で初晶温度が検出されていない場
合には、ステツプ127でパラメータAを1にセツ
トする。又、初晶温度は検出されたけれども、共
晶温度が検出されていない場合には、ステツプ
130でパラメータAを2にセツトする。
冷却曲線の測定が終了した場合には、ステツプ
190に移行する。パラメータAが0の場合には初
晶温度及び共晶温度が検出された場合であり、ス
テツプ206に移行して、ケイ素含有率、炭素含有
率及び炭素当量を計算して、それらの値をステツ
プ208で表示する。また、ステツプ210でプロツタ
に冷却曲線並びに初晶温度、共晶温度炭素含有
率、ケイ素含有率、炭素当量等を出力する。その
出力図を第5図に示す。
一方、ステツプ192でパラメータAが1である
と判定された場合には、ステツプ194に移行する。
即ち初晶温度が検出されなかつた場合である。そ
の場合にはステツプ194で最終の測定点から最高
温度迄逆にさかのぼり、その範囲内で最長の停滞
区間を求め、その停滞区間の停滞点数を求める。
この停滞区間を求める条件は前述の停滞区間検出
部の条件と同じである。ステツプ196で停滞点の
数が27以上の場合には、ステツプ198へ移行し、
その停滞区間の代表点を共晶温度とする。さらに
ステツプ200に移行して最高温度と今求められた
共晶温度との間で最長の停滞区間をさらに求め、
その停滞区間に存在する停滞点の数を求める。ス
テツプ202でその停滞点数が5以上の場合にはス
テツプ204に移行して初晶温度TLを求める。この
ようにして前述した初晶判定条件及び共晶判定条
件では初晶温度、共晶温度が検出されなかつた場
合に、さらに別の、やや緩和された判定条件で共
晶温度及び初晶温度を検出している。
また、ステツプ220でAの値が2の場合には、
初晶温度は検出されたが共晶温度が検出されない
場合である。その場合にはステツプ222に移り、
ステツプ194と同じ処理が行なわれる。ステツプ
224で停滞点の数が27以上の場合にはステツプ226
でその停滞区間の平均温度を共晶温度として検出
する。[発明の効果] 本発明は、冷却曲線の隣接した2点間における
温度の傾斜が所定の範囲以下である場合に、その
範囲を温度の停滞区間としている。又、初晶温度
の存在範囲、共晶温度の存在範囲を予め設定して
いる。初晶と共晶判定条件の1つである停滞区間
は、異なつている。更に共晶温度は、温度低下率
が第一の温度低下率より小さい停滞区間が複数サ
ンプリング期間継続して出現する場合にのみ、こ
の停滞区間内における第一の温度低下率より小さ
い第二の温度低下率以下の温度低下率が出現する
停滞区間内の代表温度を共晶温度として検出する
ので、たとえあるサンプリング期間の今回値と前
回値との差がなんらかの外乱で第二の温度低下率
より小さくなつても、このサンプリング期間を含
む前後の複数のサンプリング期間が継続して第一
の温度低下率以下の温度低下率となる確率は小さ
いので、このような測定エラーを排除することが
可能となり、共晶温度を高精度に検出できる。
又、この様な条件では、初晶、共晶温度が検出で
きないときは、さらに、別の条件により初晶、共
晶温度を再検出している。すなわち、共晶温度の
検出に成功しかつ初晶温度の検出に失敗した場合
には、データ解析装置が記憶する各サンプリング
温度データに基づいて、最高温度と共晶温度との
間における最長の停滞区間を求め、この最長の停
滞区間内の代表温度を初晶温度として検出する。
更には、初晶温度の検出に成功しかつ共晶温度の
検出に失敗した場合には、同様に記憶する各サン
プリング温度データに基づいて、初晶温度以降の
最長の停滞区間を求め、この最長の停滞区間内の
代表温度を共晶温度として検出している。
このようにすることにより、再度の加熱冷却及
び温度測定を行うことなく、初晶温度及び共晶温
度の両方を求めることが可能となる。
なお付言すると、上記説明したように本発明で
は、初晶温度及び共晶温度の一方が既知の場合に
のみ他方をやや条件を緩めて検出しているのは、
測定エラーが入り込むことをできるだけ回避する
ために行つているものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明装置の概念を示したブロツクダ
イアグラムである。第2図は本発明の具体的な1
実施例の熱分析装置の構成を示したブロツクダイ
アグラムである。第3図、第4図は同実施例装置
において使用されたマイクロコンピユータの処理
を示すフローチヤートである。第5図は本実施例
装置による出力図面である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 溶湯の冷却過程における温度を時系列的に測
    定する測温装置と、 前記測温装置からの信号を入力してデータを解
    析し、所定の処理の後、出力装置に信号を出力す
    るデータ解析装置と、 該データ解析装置からの信号を入力し、その信
    号によつて表示を行う出力装置とから成る装置で
    あつて、 前記データ解析装置は、 前記測温装置から出力される温度データが、予
    め設定された初晶温度存在範囲にあることを検出
    する初晶温度範囲判定部と、 前記温度データが、予め設定された共晶温度存
    在範囲にあることを検出する共晶温度範囲判定部
    と、 所定のサンプリング期間毎に入力される温度デ
    ータの今回値と前回時との差が所定の第一の温度
    低下率以下の場合に前記今回値と前記前回時との
    間の期間を温度の停滞区間として検出する停滞区
    間検出部と、 前記初晶温度範囲判定部によつて検出された区
    間であつて前記停滞区間が複数のサンプリング期
    間にわたつて継続して生じた場合に、前記継続す
    る停滞区間内の代表温度を初晶温度とする初晶温
    度検出部と、 前記共晶温度範囲判定部によつて検出された区
    間であつて前記停滞区間が複数のサンプリング期
    間にわたつて継続して生じ、かつ、前記継続する
    停滞区間内における二サンプリング時点間の温度
    傾斜が前記第一の温度低下率より小さい第二の温
    度低下率以下であるときに前記二サンプリング時
    点間の代表温度を共晶温度とする共晶温度検出部
    と、 該共晶温度検出部による共晶温度の検出に成功
    しかつ前記初晶温度検出部による初晶温度の検出
    に失敗した場合には、前記データ解析装置が記憶
    する各サンプリング温度データに基づいて、最高
    温度と共晶温度との間における最長の停滞区間を
    求め、該最長の停滞区間内の代表温度を初晶温度
    として検出する初晶温度再検出部と、 該初晶温度検出部による初晶温度の検出に成功
    しかつ前記共晶温度検出部による共晶温度の検出
    に失敗した場合には、前記データ解析装置が記憶
    する各サンプリング温度データに基づいて、初晶
    温度以降の最長の停滞区間を求め、該最長の停滞
    区間内の代表温度を共晶温度として検出する共晶
    温度再検出部と、 からなることを特徴とする鋳鉄溶湯の熱分析装
    置。
JP20263484A 1984-09-27 1984-09-27 鋳鉄溶湯の熱分析装置 Granted JPS6179149A (ja)

Priority Applications (1)

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JP20263484A JPS6179149A (ja) 1984-09-27 1984-09-27 鋳鉄溶湯の熱分析装置

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JP20263484A JPS6179149A (ja) 1984-09-27 1984-09-27 鋳鉄溶湯の熱分析装置

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JPS6179149A JPS6179149A (ja) 1986-04-22
JPH0516541B2 true JPH0516541B2 (ja) 1993-03-04

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS53102096A (en) * 1977-02-18 1978-09-06 Chino Works Ltd Automatic measuring device for carbon and silicon in melt
JPS5514446A (en) * 1978-07-14 1980-01-31 Ohara Tadao Melting furnace
JPS5463798A (en) * 1978-07-25 1979-05-22 Yahagi Densetsu Kk Method and device for analyzing composition of molten cast iron before furnace
JPS5831541B2 (ja) * 1978-09-19 1983-07-06 株式会社京都第一科学 氷点降下測定方法および測定装置

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JPS6179149A (ja) 1986-04-22

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