JPS6219727A

JPS6219727A - 溶融金属の浸漬温度計

Info

Publication number: JPS6219727A
Application number: JP60158904A
Authority: JP
Inventors: Hideo Takada; 秀夫高田; Toshihiko Shibata; 柴田　敏彦; Kiyoshi Nihei; 清二瓶; Tomio Inoue; 富夫井上
Original assignee: JAPAN SENSOR CORP KK; Nippon Steel Corp
Current assignee: JAPAN SENSOR CORP KK; Nippon Steel Corp
Priority date: 1985-07-18
Filing date: 1985-07-18
Publication date: 1987-01-28

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］本発明は、溶融金属の温度を測定する浸漬温度計に関す
るものである。

［従来の技術］周知の如く、溶銑、溶鋼などの溶融金属の高温度を測定
する方法、として、黒鉛スリーブまたは耐火モルタルで
囲まれた鋼管またはステンレス管の中にアルミナ焼結管
で絶縁されたＰＲａ電対を入れ、その、％電対の端（測
温接点）は管の外に出し溶融金属に浸漬し温度を測定す
る浸漬式熱電温度計がある（例えば、計量管理協会編「
温度」　（昭和５０．９．３０）、コロナ社、Ｐ１７４
）。

［発明が解決しようとする問題点］前記従来技術においては、溶湯の温度を連続的　　　・
に測定をすることができないという問題がある。

すなわち、溶銑、溶鋼などの温度は通常１５００°Ｃ以
上であり、その熱電対を浸漬すると短時間のうちに感熱
部分が溶融するので短時間で温度測定を行なわなければ
ならず、感熱部分を石英管などで　　　゛保護しても引
き揚げると溶融物が付刃固化するため測定１回毎に先端
部の補修、あるいは取替加工　　　□を必要としていた
。

［問題点を解決するための手段および作用］本発明は、
前述の問題点を有利に解決するためになされたものであ
り、その手段は金属の溶湯に光、アイバ先端部を連続的
に浸漬する挿入手段。

と、前記光ファイバを通過した赤外線に基づいて温度を
検出する赤外線温度検出手段とを有する溶融金属の浸漬
温度計である。

すなわち、光ファイバとして石英ファイバの温度に対す
る劣化は約３００°Ｃで開始する。しかし、これを連続
的に溶湯にファイバ先端部を浸漬することによって新た
に浸漬したファイバによって発生した溶湯温度に応じた
赤外線エネルギーはファイバを介して赤外線センサに送
られ正確な温度を検出することが可能となるものである
。

［発明の実施例］図は１本発明の一実施例を示す説明図である。

鉄の溶？！！１０の中に、光ファイバ２０の先端部２１
が挿入されている。そして、光ファイバ２０の反対側は
、ボビン部２２において、所定回数、巻かれている。光
ファイバ２０のうち、ボビン部２２と先端部２１との間
に存在する部分は１等速回転するプーリ３１，３２によ
って、所定速度で下降されている。

プーリ３１．３２は、パルスモータ等のモータ３０によ
って回転される。光ファイバ２０の他端である出力端部
２３は、その光ファイバ２０を通過した赤外線に基づい
て温度を検出する赤外線温度検出手段４０に接続されて
いる。

赤外線温度検出手段４０は、赤外線センサ４１と信号処
理回路４２と記録計出力端子４３で構成されている。赤
外線センサ４１は、赤外線の量に応じた電気信号を出力
するものであり、信号処理回路４２は１図示しない記録
計などを駆動するのに適した信号を出力するものである
。

次に、上記実施例の動作について説明する。

光ファイバ２０を徐々に下降させて、溶湯１０の中に所
定長さだけ挿入する（上記実施例においては、先端部２
１のみが溶ｉ！ｉｏに進入している）、この場合、先端
部２１の温度は、溶湯１０とほぼ同一の温度になり、そ
の先端部２１内で赤外線エネルギーが放射され、この赤
外線は光ファイバ２０（ボビン部２２）を介して光ファ
イバ２０の出力端部２３から放射される。この放射され
た赤外線エネルギーを、赤外線センサ４１が受け、その
受けた赤外線の量に応じて、所定の電気信号を発生させ
る。この電気信号を、信号処理回路４２が所定の処理を
行なう。

これによって、記録計出力端子４３には、溶湯ｌＯの温
度に応じた信号が出力される。

ところで、モータ３０によってプーリ３１゜３２が徐々
に回転し、光ファイバ２０が、所定の速度（たとえば３
００　ｍ　ｍ　／　１時間）の速度で徐々に下降する。

したがって、先端部２１において光ファイバの劣化があ
っても、新たな先端部２１ａが溶湯１０に進入し、この
先端部２１ａで発生した赤外線エネルギーは、その新た
な先端部２１ａを通過し、光ファイバ２０を介して赤外
線センサ４１に伝わる。したがって、光ファイバ２０に
おける赤外線の伝達損失が無い。

つまり、一般に、光ファイバ（石英ファイバ）の劣化（
一時劣化）は、３００’Ｃで開始され。

これは空気中の酸素と水素に基づくものである。

上記ファイバの劣化は、失透という現象を件なう、この
失透とは、光の透過率が低下し表面の光学特性が劣化す
ることである。

したがって、光ファイバ２０を溶ｒ！に１０に連続的に
挿入しなければ、光ファイバ２０の劣化による赤外線エ
ネルギーの伝達損失が生じ、赤外線温度検出手段４０が
適正な出力を生じない、しかし、上記実施例においては
、光ファイバ２０が連続的に溶ｒＱ１０に進入するので
、所定時間経過後に失透した先端部２１からの赤外線エ
ネルギー伝達量が減ったとしても、新たに溶湯１０に進
入し゛た先端部２１ａで発生した赤外線エネルギーは、
はとんど伝達損失が無い状態で赤外線センサ４１に送ら
れる。そして、上記動作を繰り返すので。

溶湯１０の温度に応じた赤外線を赤外線センサ４１が受
けるので、正確な温度検出を行なうことができる。

また、光ファイバ２０は、自己発熱が生じないので、溶
湯ｌＯの温度を正確に赤外線センサ４１に伝達する。

なお、符号１１は、酸化皮膜であり、光ファイパ２０を
溶湯１０の中に直接入れなければ、ＷＩ化。

皮膜１１の温度を測定することになるが、この酸化皮膜
１１の温度は、かならずしも溶湯１０の内部温度ではな
い、したがって、この方法では、正確な測定をすること
ができない。

また、光ファイバ２０を溶湯ｌＯに挿入する場合、図に
示す実施例のように鉛直方向に光ファイ／＜２０を降下
させてもよく、斜めに溶湯ｌＯに入れるようにしてもよ
い、また、パルスモータ３０の速度は、光ファイバ２０
が劣化する速度よりも少し速くすればよい。

さらに、出力端部２３は、光ファイバ２０を降下するこ
とによってボビン部２２が回転するので、出力端部２３
も回転するが、赤外線センサ４１に送る赤外線の量が変
化しないようにすれば、測定値に誤差が生じない、信号
処理回路４２は、アナログ処理をするものであってもデ
ジタル処理をするものであってもよい、ただし、デジタ
ル処理する場合には、赤外線センサ４１の出力信号をＡ
／Ｄ変換する必要がある。

［発明の効果］以上説明した如く、本発明の光ファイバを利用した溶融
金属の浸漬温度計は、従来の熱電対を浸漬させた溶融金
属の温度計に比べ、ファイバの損耗だけで連続して測定
することができ、しかも溶融金属の真の温度を正確に測
定することができる効果を有するものである。

【図面の簡単な説明】

図は、本発明の一実施例を示す図である。１０・・・鉄の溶湯、２０・・・光ファイバ。２１・・・先端部、２２・・・ボビン部、２３・・・出力端部、３１．３２・・・プーリ。４０・・・赤外線温度検出手段。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）金属の溶湯に光ファイバ先端部を連続的に浸漬す
る挿入手段と、前記光ファイバを通過した赤外線に基づ
いて温度を検出する赤外線温度検出手段とを有すること
を特徴とする溶融金属の浸漬温度計。
（２）光ファイバが石英ファイバであることを特徴とす
る特許請求の範囲（１）の溶融金属の浸漬温度計。