JPH0925549A - 溶融めっき装置における放射温度計 - Google Patents

溶融めっき装置における放射温度計

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JPH0925549A
JPH0925549A JP7194183A JP19418395A JPH0925549A JP H0925549 A JPH0925549 A JP H0925549A JP 7194183 A JP7194183 A JP 7194183A JP 19418395 A JP19418395 A JP 19418395A JP H0925549 A JPH0925549 A JP H0925549A
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JP
Japan
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cable
optical fiber
tip
steel strip
furnace
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Withdrawn
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JP7194183A
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English (en)
Inventor
Takanori Nagamitsu
敬典 永光
Kozo Hirose
幸三 廣瀬
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Nippon Steel Nisshin Co Ltd
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Nisshin Steel Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 溶融めっき装置の鋼帯2を水平方向に通板さ
せる前処理炉3の鋼帯通板位置より下側に光ファイバ−
ケ−ブル1をその先端が通板鋼帯2の下面側を向くよう
に挿入し、ケ−ブル1の基部側を温度計7に接続した放
射温度計において、光ファイバ−ケ−ブル1の先端が落
下してきたスケ−ルや異物に覆われず、しかも、ケ−ブ
ルが高温にならないものを提供する。 【構成】 前処理炉3に挿入した光ファイバ−ケ−ブル
1の周囲に先端部が開口した保護管23をケ−ブルとの
間に隙間が存在するように挿入し、保護管23の基部側
に不活性ガス供給装置34を接続した。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、溶融めっき装置の前処
理炉に光ファイバ−ケ−ブルの先端を挿入して、鋼帯温
度の測定に使用する放射温度計において、前処理炉に挿
入したケ−ブル先端面の汚れを防止したものに関する。
【0002】
【従来技術】亜鉛やアルミニウム、それらの合金などの
溶融めっき鋼板は、鋼帯の前処理をガス還元で行うゼン
ジミア方式や無酸化炉方式などのような溶融めっき装置
で製造しているが、前処理炉での鋼帯温度が低いと、不
めっきが発生し、逆に高いと、めっき層の合金層が発達
して、めっき密着性が低下する。このため、溶融めっき
鋼板を製造する場合、前処理炉での炉内雰囲気温度や鋼
帯温度を測定して、鋼帯が適性還元温度になるように制
御している。
【0003】この温度計としては炉内雰囲気温度を測定
するシ−ス付熱電対や鋼帯の放射エネルギ−をCCDな
どで測定するカメラ型放射温度計などが使用されていた
が、前者は測定温度に信頼性があるものの、外周がシ−
スで覆われているため、応答性が遅く、板厚に対応して
温度を変化させる場合、直ちに目的の温度に設定するこ
とが困難であった。一方、後者は鋼帯の放射エネルギ−
をレンズでCCDに集めるようにして、CCDの手前で
特定の波長のエネルギ−線だけを通過させる2種のフィ
ルタ−を180度反対側に備えたチョッピング用回転板
を回転させることにより2種のエネルギ−線だけをCC
Dに送り、2種の波長の放射エネルギ−の強度比で鋼帯
温度を測定するようにしたものであるので、応答性は良
好である。ここで、2種の波長の放射エネルギ−の強度
比で制御するのは1種の波長で制御するより測定値に信
頼性があるからである。
【0004】しかし、レンズが鋼帯の下側を向いている
ため、鋼帯から落下してきたスケ−ルがレンズを覆い、
しかも、レンズがスケ−ルで覆われて、通過放射エネル
ギ−強度が低下しても、2種の波長の放射エネルギ−の
強度比は変わらないため、測定値と実際の鋼帯温度との
間には誤差が生じるという欠点があつた。また、CCD
は入射放射エネルギ−が1種または複数の波長であつて
も、入射放射エネルギ−を連続的に電気信号に変換でき
ないため、測定が不連続になるという欠点もあった。
【0005】このようなことから、近年では上記のよう
な問題のない光電素子を用いた放射温度計が使用されて
いる。この温度計には1種の波長の放射エネルギで測定
する単色温度計と2種の波長で測定する2色温度計があ
るが、前者は鋼帯の放射率の影響を受け、精度が劣るた
め、後者が多く使用されている。また、検出センサ−は
高温の炉内に挿入せず、耐熱性の光ファイバ−ケ−ブル
で導いて温度計に送るようにしている。図3はこの方式
の2色温度計を示したもので、光ファイバ−ケ−ブル1
は鋼帯2を水平方向に通板させる前処理炉3の下側炉壁
4から炉内に挿入して、先端を鋼帯2の下面方向に向け
てある。この光ファイバ−ケ−ブル1は先端を炉内に起
立させるため、一重の保持管5に挿入してあるが、その
先端は近接して配置された2本のサポ−トロ−ル5aの
間に挿入して、先端をこれらのロ−ルと鋼帯2とで囲
み、鋼帯2の放射エネルギ−以外のものが光ファイバ−
ケ−ブル1に入射されないようにしてある。ここで、光
ファイバ−ケ−ブル1の先端を上側炉壁6から炉内に挿
入しないのは、バ−ナ−や加熱管などからの放射エネル
ギ−が入射されるからである。
【0006】光ファイバ−ケ−ブル1の基部は、前処理
炉3の外部に配置された温度計7に接続して、鋼帯2の
放射エネルギ−を光電素子で連続的に電気信号に変換し
て、温度を表示するようになっている。温度計7は公知
のもので、概説すれば、変換器部8、演算装置部9およ
び温度表示パネル部10から構成され、光ファイバ−ケ
−ブル1の基部は変換器部8に接続されている。変換器
部8では鋼帯2からの光をレンズ11でハ−フミラ−1
2に集光して、ハ−フミラ−12で反射光13と透過光
14とに分岐させ、反射光13からは第1フィルタ−1
5で波長λ1の光を透過させるようになっている。
【0007】透過させた波長λ1の光は、InGaAs
素子16で電圧に変換して、プリアンプ17で増幅し、
第1変換器18で演算用電気信号に変換させる。透過光
14も同様の回路になっていて、第2フィルタ−19で
波長λ2の光だけを透過させた後、InGaAs素子2
0で電圧に変換して、プリアンプ21で増幅し、第2変
換器22で演算用電気信号に変換している。ここで、第
2フィルタ−19は第1フィルタ−15より波長の長い
光を透過させ、波長はλ1<λ2になっている。第1変換
器18、第2変換器22の出力は演算装置部9に入力し
て、波長λ1と波長λ2の比λ1/λ2に対応した電圧比E
1/E2を計算し、その比を温度表示パネル部10に温度
として表示させるようになっている。
【0008】ところで、光ファイバ−ケ−ブル1の前処
理炉3への挿入は、測定精度を高めるため、ケ−ブルの
先端をカバ−などで保護せず、鋼帯2からの光を直接受
けるようにし、また、ケ−ブルも露出した状態で挿入し
ていた。しかし、このように挿入すると、鋼帯2や炉内
に付着したスケ−ルや異物が落下して、ケ−ブルの先端
を覆い、波長λ1と波長λ2の比λ1/λ2は同一でもそれ
らの絶対値が小さくなってしまうため、鋼帯2の正確な
温度が測定できなくなるという問題があった。また、ケ
−ブルは耐熱性のものでも、コアとステンレス外装との
間が耐熱性樹脂であるため、炉内に露出していると、炉
内は高温であるため、耐熱性樹脂が劣化してしまうとい
う問題もあった。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、光ファイバ
−ケ−ブルの先端が落下してきたスケ−ルや異物に覆わ
れず、しかも、ケ−ブルが高温にならない溶融めっき装
置における放射温度計を提供するものである。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明は、溶融めっき装
置の鋼帯を水平方向に通板させる前処理炉の鋼帯通板位
置より下側に光ファイバ−ケ−ブルをその先端が通板鋼
帯の下面側を向くように挿入し、ケ−ブルの基部側を温
度計に接続した放射温度計において、前処理炉に挿入し
た光ファイバ−ケ−ブルの周囲に先端部が開口した保護
管を挿入し、保護管の基部側に不活性ガス供給装置を接
続した。
【0011】
【作用】保護管の基部側には不活性ガス供給装置が接続
されているので、そこから不活性ガスを保護管に供給す
ると、不活性ガスは光ファイバ−ケ−ブルとの隙間を通
って保護管の先端から吐出される。吐出された不活性ガ
スはケ−ブルの先端上方に吹き付けられるので、ケ−ブ
ルの先端に落下してくるスケ−ルや異物を吹き飛ばし、
付着するのを防止する。また、ケ−ブルの周囲を通過す
る不活性ガスはケ−ブルを冷却するので、ケ−ブルは高
温にならない。
【0012】保護管の材質は、保護管自体も不活性ガス
により冷却されるので、不活性ガスの供給中は高温にな
らないが、不活性ガス供給装置の故障により不活性ガス
の供給が中断した場合、高温になるので、耐熱性材料の
もの、例えば、耐熱クロム鋼、セラミックスなどにする
のが好ましい。ケ−ブルは周囲に保護管を挿入しただけ
であると、ケ−ブルが屈曲し易く、ケ−ブル先端と鋼帯
との間隔が変化し易いので、保護管は内部管の内径がケ
−ブルより若干太い程度の2重構造管にして、ケ−ブル
が内部で屈曲しないようにするのが好ましい。
【0013】保護管は、ケ−ブル先端を覆わない程度に
先端をロ−ト状に絞るとか、先端を内側に直角に折り曲
げて、ケ−ブルの周囲をリング状に覆うようにし、その
リング状部分に斜め中心方向を向いた吐出口を設けると
かして、吐出させた不活性ガスがケ−ブルの先端上方に
集まるようにするのが好ましい。保護管の先端はケ−ブ
ル先端と同一もしくは高くするのが好ましい。事故によ
り溶融めっき装置が停止して、大気が前処理炉に侵入し
た場合、ケ−ブル先端が保護管先端より突出している
と、その突出部分が酸化されるが、前記のようにしてお
けば、ケ−ブル先端は不活性ガスでシ−ルされながら冷
却されるため、酸化されない。不活性ガスとしては通常
窒素ガスを用いる。
【0014】
【実施例】図1は、本発明の光ファイバ−温度計を示す
もので、光ファイバ−ケ−ブル1は、従来の放射温度計
のように先端を前処理炉3の下側炉壁4から炉内に挿入
して、先端を鋼帯2の下面方向に向けてあり、基部側は
温度計7の変換器部8に接続されている。変換器部8、
演算装置部9および温度表示パネル部10は従来のもの
と同じである。
【0015】光ファイバ−ケ−ブル1の前処理炉3への
挿入は、耐熱鋼の保護管23にケ−ブルを挿入してなさ
れている。保護管23は外部管24とこれより長い内部
管25の2重管になっていて、内部管25に光ファイバ
−ケ−ブル1が挿入され、外部管24と内部管25との
間は不活性ガス流路になっている。内部管25は内径が
光ファイバ−ケ−ブル1の太さより若干大きい程度で、
ケ−ブルが屈曲して、ケ−ブル先端の高さが変化しない
ようになっている。外部管24の下端は中心部に穴26
のあけられた下部フランジ27の穴26の外側に固着さ
れ、内部管25は下部フランジ27の穴26を貫通し
て、下部フランジ27の下面に固着されたブロック体2
8に達している。
【0016】ブロック体28には、横ネジ穴29とこれ
と連通する縦ネジ穴30とがあけられていて、横ネジ穴
29には不活性ガス供給管31が接続されたニップル3
2が螺合されている。不活性ガス供給管31は途中に開
閉弁33が接続されていて、窒素ボンベ34に接続され
ている。一方、縦ネジ穴30は下部フランジ27にあけ
られた穴26の下方に位置していて、ボルト35が螺合
され、その先端に内部管25の下端が固着されている。
また、ボルト35の中心部には光ファイバ−ケ−ブル1
が挿入されて、ケ−ブルを保持している。このボルト3
5で保持された光ファイバ−ケ−ブル1は内部管25内
に伸長して、先端が内部管25の先端と同一になってい
る。内部管25と外部管24との先端はリング状の円板
36で連結されていて、円板36には光ファイバ−ケ−
ブル1の先端方向に斜めに傾斜した吐出口37が図2に
示すように同心円状に4個あけられている。
【0017】下部フランジ27の上方には、外部管24
の遊嵌された上部フランジ38が配置されていて、両フ
ランジをネジ棒39が貫通している。そして、ネジ棒3
9の貫通する下部フランジ27の上下にはナット40
が、また、上部フランジ38の上下にはナット41が螺
合されている。また、下部フランジ27と上部フランジ
38との間にはベロ−ズ42が固着されていて、ナット
40により下部フランジ27と上部フランジ38との間
隔を調整できるようになっている。上部フランジ38と
前処理炉3の下側炉壁4との間の保護管23は吊り下げ
管43の中に入れられていて、吊り下げ管43は上部フ
ランジ38の上側と下側炉壁4に固着されている。
【0018】この温度計において、窒素ボンベ34より
窒素ガスを供給すると、保護管23の内部管25下端は
ボルト35に固着されているので、内部管25の外周に
入って上昇する。上昇した窒素ガスは外部管24の下端
が下部フランジ27に固着されているので、外部管24
と内部管25の間を流れて、円板36の吐出口37より
内部管25の方向に吐出され、落下してきたスケ−ルや
異物が光ファイバ−ケ−ブル1の先端に付着するのを防
止する。
【0019】前処理炉3の雰囲気ガスは、吊り下げ管4
3を通って保護管23の外部管24と上部フランジ38
の隙間からベロ−ズ42に流出してくるが、ベロ−ズ4
2は下部フランジ27と上部フランジ38とに固着され
ているので、外部には流出しない。また、鋼帯2は鋼種
や厚みにより加熱温度を変える場合があるが、鋼帯2の
温度が低い場合、鋼帯2と光ファイバ−ケ−ブル1の先
端との距離が一定であると、放射エネルギ−が弱く、鋼
帯2の温度を正確に測定できない。しかし、保護管23
の固着されている下部フランジ27が上下動できるよう
になつているので、鋼帯2との距離を調整できる。
【0020】
【発明の効果】以上のように、本発明の放射温度計は、
不活性ガスを光ファイバ−ケ−ブルが挿入された保護管
を通ってその先端から吐出させる構造になっているの
で、光ファイバ−ケ−ブルは冷却され、また、鋼帯や前
処理炉からスケ−ルや異物が落下してきても、光ファイ
バ−ケ−ブルの先端上方で吹き飛ばし、ケ−ブル先端に
付着させない。
【図面の簡単な説明】
【図1】は本発明の放射温度計の構成を示すものであ
る。
【図2】は保護管先端の平面図である。
【図3】は従来の放射温度計の構成を示すものである。
【符号の説明】
1…光ファイバ−ケ−ブル、2…鋼帯、3…前処理炉、
4…下側炉壁、5…保持管、5a…サポ−トロ−ル、6
…上側炉壁、7…温度計、8…変換器部、9…演算装置
部、10…温度表示パネル部、11…レンズ、12…ハ
−フミラ−、13…反射光、14…透過光、15…第1
フィルタ−、16…InGaAs素子、17…プリアン
プ、18…第1変換器、19…第2フィルタ−、20…
InGaAs素子、21…プリアンプ、22…第2変換
器、23…保護管、24…外部管、25…内部管、26
…穴、27…下部フランジ、28…ブロック体、29…
横ネジ穴、30…縦ネジ穴、31…不活性ガス供給管、
32…ニップル、33…開閉弁、34…窒素ボンベ、3
5…ボルト、36…円板、37…吐出口、38…上部フ
ランジ、39…ネジ棒、40…ナット、41…ナット、
42…ベロ−ズ、43…吊り下げ管、

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 溶融めっき装置の鋼帯を水平方向に通
    板させる前処理炉の鋼帯通板位置より下側に光ファイバ
    −ケ−ブルをその先端が通板鋼帯の下面側を向くように
    挿入し、ケ−ブルの基部側を炉外温度計に接続した放射
    温度計において、前処理炉に挿入した光ファイバ−ケ−
    ブルの周囲に先端部が開口した保護管を挿入し、保護管
    の基部側に不活性ガス供給装置を接続したことを特徴と
    する溶融めっき装置における放射温度計。
  2. 【請求項2】 保護管を2重構造管にして、内部管を
    光ファイバ−ケ−ブルに挿入したことを特徴とする請求
    項1に記載の溶融めっき装置における放射温度計。
  3. 【請求項3】 保護管を前処理炉の下側炉壁から炉内
    に挿入して、下側炉壁に対して上下動できる構造にした
    ことを特徴とする請求項1に記載の溶融めっき装置にお
    ける放射温度計。
JP7194183A 1995-07-06 1995-07-06 溶融めっき装置における放射温度計 Withdrawn JPH0925549A (ja)

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