JPH0712904Y2 - 溶融金属湯面検出装置 - Google Patents
溶融金属湯面検出装置Info
- Publication number
- JPH0712904Y2 JPH0712904Y2 JP1990086441U JP8644190U JPH0712904Y2 JP H0712904 Y2 JPH0712904 Y2 JP H0712904Y2 JP 1990086441 U JP1990086441 U JP 1990086441U JP 8644190 U JP8644190 U JP 8644190U JP H0712904 Y2 JPH0712904 Y2 JP H0712904Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pressure
- molten metal
- metal level
- hollow cylindrical
- cylindrical rod
- 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.)
- Expired - Lifetime
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- Level Indicators Using A Float (AREA)
- Continuous Casting (AREA)
- Waste-Gas Treatment And Other Accessory Devices For Furnaces (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は容器内に注入あるいは充填される溶融金属の湯
面を測定する装置に関し、さらに詳しくは被検出物体か
らの浮力を検出原理とする簡便な湯面検出装置に関す
る。
面を測定する装置に関し、さらに詳しくは被検出物体か
らの浮力を検出原理とする簡便な湯面検出装置に関す
る。
（従来の技術） 容器内に注入あるいは充填される溶融金属の浮子の浮力
を利用する湯面検出方法は、例えば特開昭49−106436号
公報、実開昭49−52563号公報や「圧力・真空・レベル
測定」（日刊工業新聞社出版、昭和40年５月31日発行、
工業計測技術大系４、第359頁）などですでに公知の技
術である。上記公報等に記載の検出方法においては、被
検出物上に浮かべた浮子の移動量から、あるいは浮子重
量と浮力との差による移動量を電気的信号に変換するこ
とによって湯面を検出する。これらは通常水タンク内の
水位計測等に適用されているものと同じ原理であり、そ
の実用例は多い。
を利用する湯面検出方法は、例えば特開昭49−106436号
公報、実開昭49−52563号公報や「圧力・真空・レベル
測定」（日刊工業新聞社出版、昭和40年５月31日発行、
工業計測技術大系４、第359頁）などですでに公知の技
術である。上記公報等に記載の検出方法においては、被
検出物上に浮かべた浮子の移動量から、あるいは浮子重
量と浮力との差による移動量を電気的信号に変換するこ
とによって湯面を検出する。これらは通常水タンク内の
水位計測等に適用されているものと同じ原理であり、そ
の実用例は多い。
（考案が解決しようとする課題） 前記浮子式溶融金属の湯面検出方法においては、特に容
器内に連続して注入し、容器下部から凝固した鋳片を引
き抜く連続鋳造でのモールド溶融金属湯面を計測する際
に、浮子にスラグあるいは溶融金属が付着凝固し、時間
とともに成長することは不可避である。すなわち、浮子
重量変動による計測誤差の発生に加え、湯面に追従する
ように自在に上下移動する構造ゆえに、付着地金の成長
に伴って溶鋼流に巻き込まれ計測不能となる。また、経
時変化が大きく、湯面を確実に精度よく検出することは
困難である。
器内に連続して注入し、容器下部から凝固した鋳片を引
き抜く連続鋳造でのモールド溶融金属湯面を計測する際
に、浮子にスラグあるいは溶融金属が付着凝固し、時間
とともに成長することは不可避である。すなわち、浮子
重量変動による計測誤差の発生に加え、湯面に追従する
ように自在に上下移動する構造ゆえに、付着地金の成長
に伴って溶鋼流に巻き込まれ計測不能となる。また、経
時変化が大きく、湯面を確実に精度よく検出することは
困難である。
特開昭49−106436号公報記載の方法ではフロート材質を
単に耐火性材質としているが、付着地金成長の防止、ま
た高温下での溶損度特性（耐久性）が検出性能を左右
し、従来からの大きな課題であった。
単に耐火性材質としているが、付着地金成長の防止、ま
た高温下での溶損度特性（耐久性）が検出性能を左右
し、従来からの大きな課題であった。
上記のことから、本考案は溶融金属の湯面を確実に精度
よく検出できる装置、特に簡便な浮力式の改良された湯
面検出装置を提供する。
よく検出できる装置、特に簡便な浮力式の改良された湯
面検出装置を提供する。
（課題を解決するための手段） 本考案は、耐熱セラミック質の中空円柱棒の一端を閉塞
し、他の一端に圧力センサを設け、該圧力センサ背面に
コイルスプリングと初期応力調整ネジを設けるととも
に、圧力センサ面に対し中空円柱棒から伝達される外部
押圧が垂直方向にかかるようにした押圧ガイド機構で構
成される押圧検出部と、押圧検出部からの検出信号の増
幅と被検出材質の比重によるレベル補正を行う演算処理
部とから構成される溶融金属湯面検出装置である。外部
押圧の検出面に複数個の圧力センサを設け、該センサ出
力値の和平均処理により偏押圧を補償すること、中空円
柱棒の耐熱セラミック質は窒化ほう素を主成分とし、常
圧成形後焼結したものであること、は好ましい。
し、他の一端に圧力センサを設け、該圧力センサ背面に
コイルスプリングと初期応力調整ネジを設けるととも
に、圧力センサ面に対し中空円柱棒から伝達される外部
押圧が垂直方向にかかるようにした押圧ガイド機構で構
成される押圧検出部と、押圧検出部からの検出信号の増
幅と被検出材質の比重によるレベル補正を行う演算処理
部とから構成される溶融金属湯面検出装置である。外部
押圧の検出面に複数個の圧力センサを設け、該センサ出
力値の和平均処理により偏押圧を補償すること、中空円
柱棒の耐熱セラミック質は窒化ほう素を主成分とし、常
圧成形後焼結したものであること、は好ましい。
（作用、実施例） 以下、本考案を図示の実施例に基づき詳細に説明する。
第１図は本考案の実施例の溶鋼湯面検出装置の構成を示
す図、第２図（ａ）は押圧検出部の詳細断面図、同図
（ｂ）は同図（ａ）のＣ−Ｃ断面図である。Ｅは圧力セ
ンサ１、中空円柱棒Ｋ、ガイド機構等から構成される押
圧検出部、Ａは押圧検出部Ｅを支持固定するための支持
アーム、Ｋは被検出溶液（溶鋼）に浸漬し、浮力（押
圧）を伝達する中空円柱棒、10、11、12は圧力センサ１
からの信号を増幅する零調整機能を備えた増幅器、13は
増幅器10〜12からの信号を処理する加算平均演算器、14
は被検出物の比重補正を行うための利得調整器、Ｓはモ
ールドＭに充填された溶鋼である。
す図、第２図（ａ）は押圧検出部の詳細断面図、同図
（ｂ）は同図（ａ）のＣ−Ｃ断面図である。Ｅは圧力セ
ンサ１、中空円柱棒Ｋ、ガイド機構等から構成される押
圧検出部、Ａは押圧検出部Ｅを支持固定するための支持
アーム、Ｋは被検出溶液（溶鋼）に浸漬し、浮力（押
圧）を伝達する中空円柱棒、10、11、12は圧力センサ１
からの信号を増幅する零調整機能を備えた増幅器、13は
増幅器10〜12からの信号を処理する加算平均演算器、14
は被検出物の比重補正を行うための利得調整器、Ｓはモ
ールドＭに充填された溶鋼である。
モールドＭ上部の支持アームＡに押圧検出部Ｅを固定設
置し、事前に中空円柱棒Ｋが溶鋼Ｓに浸漬しない状態で
圧力センサ１の出力調整を行い、圧力センサ１には半導
体センサあるいはワイヤストレーンゲージ等を用き、ホ
イートストンブリッジ回路の出力バランス調整を行うこ
とは公知の技術である。また増幅器10〜12の出力以後
は、本実施例ではアナログ的に加算演算と比重補償演算
を行っているが、これはコンピュータにより容易に実現
できる。
置し、事前に中空円柱棒Ｋが溶鋼Ｓに浸漬しない状態で
圧力センサ１の出力調整を行い、圧力センサ１には半導
体センサあるいはワイヤストレーンゲージ等を用き、ホ
イートストンブリッジ回路の出力バランス調整を行うこ
とは公知の技術である。また増幅器10〜12の出力以後
は、本実施例ではアナログ的に加算演算と比重補償演算
を行っているが、これはコンピュータにより容易に実現
できる。
溶鋼Ｓに浸漬、あるいは湯面が上昇した場合に中空円柱
棒Ｋの受ける浮力Ｆは次式で表わされる。
棒Ｋの受ける浮力Ｆは次式で表わされる。
Ｆ＝ρs1 ρ：液の密度 s:浮子の断面積 1:液中にある浮子の長さ ここで、スプリング等で浮子を懸架している場合、浮子
重量Ｗと浮力Ｆとの差、すなわち見掛け上浮子重量（Ｗ
−Ｆ）が減少し浮子が浮上するので、その移動量から湯
面を計測できる。しかし、本考案では、予め浮子を支持
アームＡで支持し、さらに中空円柱棒の懸架機構の初期
応力解放を解消のため初期応力調整ネジ７とコイルスプ
リング８で強固に装着すれば、浮子の上下の移動は見掛
け上生じない構造となる。このため、溶鋼による巻き込
みを防止でき、安定した浮力検出ができる。
重量Ｗと浮力Ｆとの差、すなわち見掛け上浮子重量（Ｗ
−Ｆ）が減少し浮子が浮上するので、その移動量から湯
面を計測できる。しかし、本考案では、予め浮子を支持
アームＡで支持し、さらに中空円柱棒の懸架機構の初期
応力解放を解消のため初期応力調整ネジ７とコイルスプ
リング８で強固に装着すれば、浮子の上下の移動は見掛
け上生じない構造となる。このため、溶鋼による巻き込
みを防止でき、安定した浮力検出ができる。
第２図（ａ）に示すように、中空円柱棒Ｋの他端に固着
した金属プレート２には通し穴が設けられ、支持アーム
Ａにボルト３で支持される。また、初期応力調整ネジ７
下に設けたコイルスプリング８と金属プレート２で挟む
ように圧力センサ１を設けている。さらに、中空円柱棒
Ｋが左右に振れないようにガイドカバー４を設け、支持
アームＡに固定ボルト５−１、５−２で固定する。ま
た、通気孔６−１、６−２を設け、一方から通風冷却を
行う構造となっている。中空円柱棒Ｋはアルミナグラフ
ァイト、窒化珪素、シリカ等の耐熱セラミックがある
が、検討の結果、濡性溶損度特性から窒化ほう素を主成
分とし、常圧成形後焼結したセラミックを用いるのがよ
い。
した金属プレート２には通し穴が設けられ、支持アーム
Ａにボルト３で支持される。また、初期応力調整ネジ７
下に設けたコイルスプリング８と金属プレート２で挟む
ように圧力センサ１を設けている。さらに、中空円柱棒
Ｋが左右に振れないようにガイドカバー４を設け、支持
アームＡに固定ボルト５−１、５−２で固定する。ま
た、通気孔６−１、６−２を設け、一方から通風冷却を
行う構造となっている。中空円柱棒Ｋはアルミナグラフ
ァイト、窒化珪素、シリカ等の耐熱セラミックがある
が、検討の結果、濡性溶損度特性から窒化ほう素を主成
分とし、常圧成形後焼結したセラミックを用いるのがよ
い。
圧力センサ１は複数個設け、第２図（ｂ）に示すように
120度毎に等配分設置されている。各センサ出力を和平
均することによって偏浮力による誤差の軽減化をはか
る。
120度毎に等配分設置されている。各センサ出力を和平
均することによって偏浮力による誤差の軽減化をはか
る。
第３図は本実施例における湯面計測結果を示す図であ
る。ｘ軸に溶鋼湯面、ｙ軸にセンサ出力の相対値を示す
が、良好な線形入出力特性が得られ、簡便な装置構成で
高精度検出を実現した。
る。ｘ軸に溶鋼湯面、ｙ軸にセンサ出力の相対値を示す
が、良好な線形入出力特性が得られ、簡便な装置構成で
高精度検出を実現した。
（考案の効果） 以上述べたように、本考案は簡便な装置構成で、単に被
検出物体中に必要に応じて中空円柱棒を挿入浸漬するこ
とにより湯面計測を容易に実現できる。近年モールドの
小断面化が進み、従来の電磁式、放射線式等の湯面計で
は寸法、構造上設置することが困難であり断念している
のが現状であるが、本考案によれば設置上の制約が解消
されるとともに手軽にしかも精度よく計測ができ、さら
に従来型湯面計の検証機器としても使用できる等、連続
鋳造プロセスの操業の安定化、鋳片品質の向上に大きく
寄与し、その効果は大きい。
検出物体中に必要に応じて中空円柱棒を挿入浸漬するこ
とにより湯面計測を容易に実現できる。近年モールドの
小断面化が進み、従来の電磁式、放射線式等の湯面計で
は寸法、構造上設置することが困難であり断念している
のが現状であるが、本考案によれば設置上の制約が解消
されるとともに手軽にしかも精度よく計測ができ、さら
に従来型湯面計の検証機器としても使用できる等、連続
鋳造プロセスの操業の安定化、鋳片品質の向上に大きく
寄与し、その効果は大きい。
第１図は本考案の実施例の溶融湯面検出装置の構成を示
す図、 第２図（ａ）は押圧検出部の詳細断面図、同図（ｂ）は
同図（ａ）のＣ−Ｃ断面図、 第３図は本実施例における湯面計測結果を示す図であ
る。 １…圧力センサ、２…金属プレート、３…ボルト、４…
ガイドカバー、５…固定ボルト、６…通気孔、７…初期
応力調整ネジ、８…コイルスプリング、10〜12…増幅
器、13…加算平均演算器、14…利得調整器、Ａ…支持ア
ーム、Ｅ…押圧検出部、Ｋ…中空円柱棒、Ｍ…モール
ド、Ｓ…溶鋼。
す図、 第２図（ａ）は押圧検出部の詳細断面図、同図（ｂ）は
同図（ａ）のＣ−Ｃ断面図、 第３図は本実施例における湯面計測結果を示す図であ
る。 １…圧力センサ、２…金属プレート、３…ボルト、４…
ガイドカバー、５…固定ボルト、６…通気孔、７…初期
応力調整ネジ、８…コイルスプリング、10〜12…増幅
器、13…加算平均演算器、14…利得調整器、Ａ…支持ア
ーム、Ｅ…押圧検出部、Ｋ…中空円柱棒、Ｍ…モール
ド、Ｓ…溶鋼。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−33752（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−46121（ＪＰ，Ａ) 特公 昭59−36213（ＪＰ，Ｂ２)
Claims (3)
- 【請求項１】耐熱セラミック質の中空円柱棒の一端を閉
塞し、他の一端に圧力センサを設け、該圧力センサ背面
にコイルスプリングと初期応力調整ネジを設けるととも
に、圧力センサ面に対し中空円柱棒から伝達される外部
押圧が垂直方向にかかるようにした押圧ガイド機構で構
成される押圧検出部と、押圧検出部からの検出信号の増
幅と被検出材質の比重によるレベル補正を行う演算処理
器とから構成される溶融金属湯面検出装置。 - 【請求項２】外部押圧の検出面に複数個の圧力センサを
設け、該センサ出力値の和平均処理により偏押圧を補償
することを特徴とする請求項１の溶融金属湯面検出装
置。 - 【請求項３】中空円柱棒の耐熱セラミック質は窒化ほう
素を主成分とし、常圧成形後焼結したものであることを
特徴とする請求項１記載の溶融金属湯面検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1990086441U JPH0712904Y2 (ja) | 1990-08-20 | 1990-08-20 | 溶融金属湯面検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1990086441U JPH0712904Y2 (ja) | 1990-08-20 | 1990-08-20 | 溶融金属湯面検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0443445U JPH0443445U (ja) | 1992-04-13 |
| JPH0712904Y2 true JPH0712904Y2 (ja) | 1995-03-29 |
Family
ID=31635984
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1990086441U Expired - Lifetime JPH0712904Y2 (ja) | 1990-08-20 | 1990-08-20 | 溶融金属湯面検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0712904Y2 (ja) |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS553520A (en) * | 1978-06-21 | 1980-01-11 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Dust removing device |
| JPS607210B2 (ja) * | 1980-09-04 | 1985-02-22 | アサノ精機株式会社 | 液位検出部 |
| JPS5936213A (ja) * | 1982-08-23 | 1984-02-28 | Agency Of Ind Science & Technol | 光フアイバコネクタ |
| JPS6233752A (ja) * | 1985-08-07 | 1987-02-13 | Kubota Ltd | 湯面センサ−用フロ−ト |
-
1990
- 1990-08-20 JP JP1990086441U patent/JPH0712904Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0443445U (ja) | 1992-04-13 |
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