DE3038183C2 - Method for detecting the level of a free surface of a molten metal in a casting mold and device for carrying out this method - Google Patents
Method for detecting the level of a free surface of a molten metal in a casting mold and device for carrying out this methodInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erfassen des Niveaus einer freien Oberfläche einer Metallschmelze in einer Gießform gemäß Oberbegriff des Anspruches 1 oder 2 und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.The invention relates to a method for detecting the level of a free surface of a molten metal in a casting mold according to the preamble of claim 1 or 2 and a device for implementation of the procedure.
Aus der DE-OS 14 58 181 ist ein Verfahren der eingangs genannten Art bekannt, bei dem der Pegel der Metallschmelze in einer Form beim Stranggießen dadurch ermittelt wird, daß ein optisches Bild der freien Oberfläche der Metallschmelze aufgenommen wird.From DE-OS 14 58 181 a method of the type mentioned is known in which the level of the Molten metal in a form during continuous casting is determined by the fact that an optical image of the free Surface of the molten metal is added.
Bei diesem Verfahren wird ein Sensor verwendet, dessen Ausgangspegel in Abhängigkeit von dem Niveau der freien Oberfläche der Metallschmelze größer wird. Bei diesem Verfahren bereitet die Genauigkeit der Messung und Erfassung Schwierigkeiten, da beachtliche Geräuschpegel durch Rammen an der Oberfläche der Metallschmelze erzeugt werden.In this method, a sensor is used whose output level depends on the level the free surface of the molten metal increases. With this procedure the accuracy prepares the measurement and detection difficulties because of considerable noise levels from ramming on the surface of the Molten metal are generated.
Bei einem weiteren Verfahren zum Erfassen des Niveaus einer Metallschmelze in einer Form beim Stranggießen werden radioaktive Stoffe, wie Kobalt 60 oder Cäsium 137, verwendet, die Gammastrahlen liefern. Pas Anwenden eines radioaktiven Stoffes ist aufwendig, da ein solcher StolT vorsichtig gehandhabt werden muß, damit das Bedienungspersonal keinen radioaktiven Strahlen ausgesetzt ist. Auch kann man alternativ ein temperaturempfindliches Element, wie ein Thermoelement oder einen Heißleiter, verwenden. Hier erhält man jedoch nur eine gelinge Empfindlichkeit, da es nicht möglich ist, die temperaturempfindlichen Elemente in hinreichend kleinen Abständen voneinander in die Form einzubetten. Außerdem erreichen solche Elemente nicht die gewünschte Lebensdauer.In another method of detecting the level of molten metal in a mold at Continuous casting uses radioactive materials such as cobalt 60 or cesium 137, which produce gamma rays. Applying a radioactive substance is time-consuming, as such a stolT must be handled carefully must so that the operating personnel is not exposed to radioactive rays. You can too alternatively, use a temperature-sensitive element such as a thermocouple or an NTC thermistor. Here, however, one only gets a successful sensitivity, since it is not possible to use the temperature-sensitive Embed elements in the mold at sufficiently small distances from one another. Also achieve such items do not have the desired lifespan.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein optoelektrisches Verfahren und eine Vorrichtung hierfür anzugeben, die die genaue Erfassung des Pegels der Metallschmelze in einer Form ohne eine Beeinträchtigung durch Rammen an der Oberfläche der Metallschmelze und Reflexionen solcher Rammen und der Metallschmelze an den Formwandungen ermöglichen.The invention is therefore based on the object of an optoelectrical method and a device for this indicate the accurate detection of the level of molten metal in a form without any impairment by ramming on the surface of the molten metal and reflections of such ramming and the Allow metal melt on the mold walls.
In verfahrenstechnischer Hinsicht wird diese Aufgabe mit den Maßnahmen nach dem Anspruch 1 oder dem Anspruch 2 gelöst.From a procedural point of view, this task is achieved with the measures according to claim 1 or the claim 2 solved.
Beim Verfahren nach dem Anspruch 2 wird die freie Oberflache der Metallschmelze von dem sich unter der Wirkung der Schwerkraft bewegenden Strom unterschieden, und zwar jeweils entsprechend der Dauer des zugehörigen Signals bei jedem Abtastvorgang, so daß sich der Inhalt der freien Oberfläche der Metallschmelze auf direktem Wege bcrechcn läßt.In the method according to claim 2, the free surface of the molten metal from which is located under the Differentiated effect of gravity moving current, in each case according to the duration of the associated signal with each scanning process, so that the content of the free surface of the molten metal can break in a direct way.
Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens sind in den Ansprüchen 3 bis 5 wiedergegeben.Apparatus for carrying out the method are given in claims 3 to 5.
Beim erfindungsgemäßen Verfahren und bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird das Niveau der Metallschmelze berührungsfrei erfaßt, ohne daß man irgendwelche gefährlichen Stoffe, wie strahlende radioaktive Stoffe, verwendet. Die Genauigkeit der Erfassung läßt sich dadurch bestimmen, daß man die Anzahl der Abtastungen entsprechend abgestimmt wählt und man erhält ein schnelles Ansprechen. Beim Verfahren wird eine Fläche berechnet, so daß die Erfassung durch Rauschen nur geringfügig beeinträchtigt wird.In the method according to the invention and in the device according to the invention, the level of Molten metal detected contact-free, without any dangerous substances such as radiating radioactive substances. The accuracy of the detection can be determined by having the Selects the number of samplings matched accordingly and you get a quick response. At the In the process, an area is calculated so that the detection is only slightly affected by noise will.
Die Erfindung wird nachstehend an Beispielen unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher erläutert. Darin zeigt:The invention is explained in more detail below using examples with reference to the accompanying drawing. It shows:
Fig. 1 einen senkrechten Schnitt einer Stranggießanlage, die mit einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Messen der Standhöhe der Metallschmelze ausgerüstet ist;Fig. 1 is a vertical section of a continuous casting plant, which is equipped with an embodiment of an inventive device for measuring the standing height of the molten metal;
Fig. 2a einen vergrößerten Teilschnitt, aus dem die Anordnung der Videokamera ersichtlich ist;2a shows an enlarged partial section from which the arrangement of the video camera can be seen;
Fig. 2b einen waagerechten Schnitt durch die Form der Stranggießanlage;2b shows a horizontal section through the shape of the continuous caster;
Fi g. 3 ein Beispiel für das Aussehen des mit Hilfe der Videokamera gewonnenen Bildes;Fi g. 3 shows an example of the appearance of the image obtained with the aid of the video camera;
Fi g. 4 das Blockschaltbild der bei der Standhöhenmeßvorrichtung verwendeten elektrischen Signalverarbeitungsschaltung; Fi g. 4 shows the block diagram of the standing height measuring device electrical signal processing circuit used;
F i g. 5 eine graphische Darstellung der Signale, riie in verschiedenen Teilen der Schaltung nach Fig. 4 erscheinen;F i g. 5 is a graphical representation of the signals, riie appear in different parts of the circuit of Figure 4;
Fig. 6 das Blockschaltbild einer anderen Ausiuhrungsform ähnlich derjenigen nach Fi g. 4;Fig. 6 is a block diagram of another embodiment similar to that of FIG. 4;
F i g. 7 eine graphische Darstellung der in verschiedenen Teilen der Schaltung nach F i g. 6 erscheinenden Signale;F i g. 7 is a graphical representation of the various Share the circuit according to FIG. 6 appearing signals;
F i g. 8 bis 10 jeweils ein Beispiel für ein Bild, das mit Hilfe der Vorricntung ohne Verwendung einer Filteranordnung erzeugt wird; undF i g. 8 to 10 each show an example of an image that starts with The device is produced without the use of a filter arrangement; and
Fig. 11 ein Beispiel für ein Bild, wie es sich mit Hilfe einer Vorrichtung erzeugen läßt, die mit einer Filteranordnung versehen ist.Fig. 11 shows an example of an image, as it is with the help can be produced by a device which is provided with a filter arrangement.
In F i g. 1 ist eine Stranggießanluge dargestellt, zu der eine Zwischenpfanne 1 gehört, die unter einer Gießpfanne 8 angeordnet ist, damit ihr geschmolzenes Metall 2 von der Gießpfanne 8 aus zugeführt werden kann. Unter der Zwischenpfanne I ist eine Gießform 4 angeordnet, und die Zwischenpfanne 1 hat eine Austrittsdüse Ic zum kontinuierlichen Abgeben von geschmolzenem Metall an die Gießform 4. Die Metallschmelze wird in der Gießform 4 abgekühlt, so daß sie allmählich erstarrt, um einen zusammenhängenden Strang 9 zu bilden, der einen äußeren Mantel aufweist und mit Hilfe zweier Transportwalzen 10 kontinuierlich aus der Gießform 4 heraus und durch eine nicht dargestellte zweite Kühleinrichtung gezogen wird. Eine der Transportwalzen 10 ist durch ein Zahnradgetriebe mit einem Motor Mgekuppelt, um angetrieben werden zu können. In F i g. I ist bei 3 angedeutet, daß die von der t>o Zwischenpfanne 1 abgegebene Metallschmelze unter der Wirkung der Schwerkraft steht.In Fig. 1 shows a continuous casting plant to which an intermediate ladle 1 belongs, which is arranged under a pouring ladle 8 so that its molten metal 2 can be supplied from the pouring ladle 8. A casting mold 4 is arranged below the tundish I, and the tundish 1 has an outlet nozzle Ic for continuously discharging molten metal to the casting mold 4. The molten metal is cooled in the casting mold 4 so that it gradually solidifies to form a continuous strand 9 form, which has an outer jacket and is continuously pulled out of the casting mold 4 with the aid of two transport rollers 10 and through a second cooling device, not shown. One of the transport rollers 10 is coupled to a motor M by a gear transmission so that it can be driven. In Fig. I is indicated at 3 that the molten metal discharged from the t> o tundish 1 is under the effect of gravity.
In der Form 4 bildet die Metallschmelze 2 eine freie Oberfläche 5, deren Höhenlage dadurch auf einem geeigneten Wert gehalten wird, daß die Zichgcschwindigkeit des Strangs 9 entsprechend geregelt wird, welche ihrerseits durch die Umfangsgeschwindigkeit der Transportwagen 10 bestimmt wird. Um die Höhenlage der freien Oberfläche 5 in der Gießform 4 zu erfassen, ist eine Videokamera 6 so angeordnet, daß sie ein Bild der freien Oberfläche 5 der Schmelze erzeugt. Die Kamera 6 erzeugt ein Bildsignal .Sl, das dem Bild der freien Oberfläche 5 der Schmelze 2 entspricht und einer Signalverarbeitungsschaltung A zugeführt wird, welche ein Standhöhensignal Sl erzeugt und an eine Standhöhendetektorschaltung ^angeschlossen ist. Die Schaltung B ist mit einer Steuerschaltung C verbunden, mittels welcher der Motor Λ/über eine Thyristoranordnung D gesteuert wird. Ferner kann eine Überwachungs-Fernsehkamera vorhanden sein, die eine optische Beobachtung der freien Oberfläche 5 der Metallschmelze 2 ermöglicht.In the mold 4, the molten metal 2 forms a free surface 5, the height of which is kept at a suitable value by regulating the drawing speed of the strand 9, which in turn is determined by the circumferential speed of the trolleys 10. In order to detect the height of the free surface 5 in the casting mold 4, a video camera 6 is arranged so that it generates an image of the free surface 5 of the melt. The camera 6 generates an image signal .Sl, which corresponds to the image of the free surface 5 of the melt 2 and is fed to a signal processing circuit A , which generates a standing height signal Sl and is connected to a standing height detector circuit ^. The circuit B is connected to a control circuit C, by means of which the motor Λ / via a thyristor arrangement D is controlled. Furthermore, a surveillance television camera can be present which enables an optical observation of the free surface 5 of the molten metal 2.
Gemäß F i g. la und Ib hat die Videokamera 6 eine optische Achse 7, die unter einem Winkel özurinneren Wandfläche Aa der Gießform 4 verläuft. Die Videokamera 6 ist so angeordnet, daß ihre Abtastzeilen im wesentlichen parallel zu einem Rand 5öder freien Oberfläche 5 verlaufen. Da die Metallschmelze 2 in starkem Kontrast zu dem Hintergrund, z. B. der Innenwand Aa der Gießform 4, steht, ist es möglich, einen geeigneten Schwellenwert so festzulegen, daß das Bildsignal Sl in ein binäres Signal umgewandelt wird. Zu diesem Zweck ist eine Signalumwandlungsschaltung £ zwischen der Videokamera 6 und der Signalverarbeitungsschaltung A angeordnet. F i g. 3 zeigt ein Bild, das durch das binäre Signal auf dem Bildschirm der Überwachungsfernseh-Kamera 11 erzeug; wird.According to FIG. la and Ib has an optical axis 7, the özurinneren at an angle Aa wall surface extending the mold 4, the video camera. 6 The video camera 6 is arranged in such a way that its scanning lines run essentially parallel to an edge 5 or the free surface 5. Since the molten metal 2 is in stark contrast to the background, e.g. B. the inner wall Aa of the mold 4, it is possible to set a suitable threshold value so that the image signal Sl is converted into a binary signal. For this purpose, a signal conversion circuit £ between the video camera 6 and the signal processing circuit A is arranged. F i g. Fig. 3 shows an image generated by the binary signal on the screen of the surveillance television camera 11; will.
Die Signalverarbeitungsschaltung A hat die Aufgabe, die Fläche Szu berechnen, aus der die Standhöhe l.vder Schmelze ermittelt wird. Gemäß Fi g. 3 kann man die Fläche Sdurch die nachstehende Gleichung darstellen:The signal processing circuit A has the task of calculating the area Szu from which the standing height l. v the melt is determined. According to Fig. 3 the area S can be represented by the following equation:
= L4 ■ I,- + (N- IJ ■ L1, = L 4 ■ I, - + (N- IJ ■ L 1 ,
Hierin bezeichnet L1, die Breite des der Schwerkraft ausgesetzten Stroms 3, L4 die Breite der freien Fläche 5, 1A die Höhenlage der freien Oberfläche und A'die Höhe des Darstellungsrahmens. Somit läßt sich die Standhöhe lv durch die folgende Gleichung darstellen: L 1 denotes the width of the stream 3 exposed to gravity, L 4 denotes the width of the free surface 5, 1 A denotes the height of the free surface and A 'denotes the height of the display frame. The standing height l v can thus be represented by the following equation:
I.,· = (S- La- N)/ (LA - La) I., = (S- L a - N) / (L A - L a )
Man kann die Werte LA um La im voraus entsprechend den Bildaufnahmebedingungen bestimmen. Aus dem Wert lv läßt sich die tatsächliche Standhöhe lv' nach Bedarf berechnen.One can determine the values L A by L a in advance according to the image pickup conditions. The actual standing height l v 'can be calculated from the value l v as required.
In der F i g. 4 ist die Signalverarbeitungsschaltung A zusammen mit der Signalumwandlungsschaltung £mit weiteren Einzelheiten dargestellt. Gemäß Fig. 4 gehört zu der Schaltung E ein Komparator 11, der mit dem Signalausgang der Videokamera 6 verbunden ist, um ein analoges Signal Sl aus der Kamera aufzunehmen. Der Komparator 11 ist außerdem an eine Schwelleneinrichtung 12 angeschlossen, die ihm ein Schwellenpegelsignal /1 zuführt. Der Komparator 11 erzeugt ein Signal mit dem Pegel 1, wenn das Signa! Sl stärker ist als das Signal rl, i"id ein O-Signal, wenn das Signal Sl schwächer ist als das Signal rl. Das so erzeugte binäre Signal, das als Bezugssignal ti bezeichnet wird, wird der Schaltung A zugeführt.In FIG. 4 shows the signal processing circuit A together with the signal conversion circuit £ with further details. According to FIG. 4, the circuit E includes a comparator 11 which is connected to the signal output of the video camera 6 in order to record an analog signal S1 from the camera. The comparator 11 is also connected to a threshold device 12 which supplies it with a threshold level signal / 1. The comparator 11 generates a signal with the level 1 when the signal! Sl is stronger than the signal rl, i "id a 0-signal when the signal Sl is weaker than the signal rl. The binary signal generated in this way, which is referred to as the reference signal ti , is fed to the circuit A.
Zu der Schaltung A gehört ein Steuersignalgenerator 18, der an die Kamera 6 angeschlossen ist und ein Horizomalablenksignal S12 sowie ein Vertikalablenksignal S13 aufnimmt, um Steuersignale Cl, C2, C3 und CA zu erzeugen. Ferner gehört zu der Schaltung /(eine Abtastschaltung 13, die an den Komparator 11 angeschlossen ist. um das Siganl r2 aufzunehmen, und die mit demThe circuit A includes a control signal generator 18 which is connected to the camera 6 and receives a horizontal deflection signal S12 and a vertical deflection signal S13 in order to generate control signals C1, C2, C3 and CA. The circuit / (also includes a sampling circuit 13 which is connected to the comparator 11 in order to receive the signal r2 and which is connected to the
Steuersignalgenerator 18 verbunden ist, um das Steuersignal Cl aufzunehmen, welches die Dauer einer einzelnen Abtastung repräsentiert. Die Abtastschaltung 13 dient dazu, das binäre Signal O. in einen Satz von Inipulssignalen ί3 zu verwandeln, wenn ihr das Steuersignal Cl zugeführt wird. Daher ist die Anzahl der Impulssignale ß proportional zur Dauer des Signals rl, das die Breite des Bildes der Metallschmelze repräsentiert. Control signal generator 18 is connected to receive the control signal Cl, which represents the duration of a single sample. The sampling circuit 13 serves to convert the binary signal O. into a set of pulse signals ί3 when the control signal C1 is fed to it. Therefore, the number of pulse signals β is proportional to the duration of the signal rl, which represents the width of the image of the molten metal.
Die Abtastschaltung 13 ist mit einem Zähler 14 verbunden, um diesem die Impulssignale ß zuzuführen. Der Zähler 14 ist außerdem an den Steuersignalgenerator 18 angeschlossen, um die Steuersignale Cl und C3 aufzunehmen. Das Steuersignal Cl dient dazu, das Zählcrgcbnis in dem Zähler !4 zu löschen, so daß mit einem neuen Zählvorgang begonnen wird. Das Steuersignal C3 repräsentiert die Abtastzeit für das gesamte Videobild. Der Zähler 14 hat die Aufgabe, die Impulssignale /3 zu zählen, wenn ihm das Steuersignal Ci zugeführt wird. Natürlich entspricht die Anzahl der Impulssignale /3 der Oberfläche der Metallschmelze. Der Zähler 14 ist an eine Registerschaltung 15 angeschlossen, welcher er das Ausgangssignal ι4 zuführt. Die Registerschaltung 15 ist ferner mit dem Steuersignalgenerator 18 verbunden, um das Steuersignal C4 aufzunehmen, welches das Ende der Abtastung eines vollständigen Videobildes repräsentiert. Wird das Steuersignal C4 der Registerschaltung 15 zugeführt, empfängt diese das Ausgangssignal r4 des Zählers 14, und das Zählergebnis bleibt erhalten, bis ein neues Zählergebnis empfangen wird.The sampling circuit 13 is connected to a counter 14 in order to supply this with the pulse signals β . The counter 14 is also connected to the control signal generator 18 in order to receive the control signals C1 and C3. The control signal Cl is used to delete the Zählcrgcbnis in the counter! 4 so that a new count is begun. The control signal C3 represents the sampling time for the entire video image. The counter 14 has the task of counting the pulse signals / 3 when the control signal Ci is supplied to it. Of course, the number of pulse signals / 3 corresponds to the surface of the molten metal. The counter 14 is connected to a register circuit 15 to which it supplies the output signal ι4. The register circuit 15 is also connected to the control signal generator 18 in order to receive the control signal C4, which represents the end of the scanning of a complete video image. If the control signal C4 is fed to the register circuit 15, the latter receives the output signal r4 of the counter 14, and the counting result is retained until a new counting result is received.
Die Registerschaltung 15 erzeugt ein Ausgangssignal ?5, bei dem es sich um ein Flächensignal handelt, das einer Betätigungsschaltung 16 zugeführt wird, welche eine Berechnung gemäß der Gleichung (2) durchführt und ein Signal /6 für die freie Oberfläche erzeugt, das einer zweiten Betätigungsschaltung 17 zugeführt wird, mittels welcher eine Berechnung nach der folgenden Gleichung durchgeführt wird:The register circuit 15 generates an output signal? 5, which is an area signal that an actuation circuit 16 is supplied, which performs a calculation according to equation (2) and generates a signal / 6 for the free surface which is fed to a second actuation circuit 17, by means of which a calculation is carried out according to the following equation:
lv' =1, ■ ,V/sin Θ l v '= 1, ■, V / sin Θ
Hierin ist X das Verhältnis zwischen der tatsächlichen Abmessung und der Abmessung des mit Hilfe der Kamera aufgenommenen Bildes. Die Schaltung 17 erzeugt das Signal 52. Natürlich könnte man die zweite Betätigungsschaltung 17 fortlassen und das Ausgangssignal der Betätigungsschaltung 16 als Signal Sl verwenden. Here, X is the ratio between the actual dimension and the dimension of the image captured by the camera. The circuit 17 generates the signal 52. Of course, the second actuation circuit 17 could be omitted and the output signal of the actuation circuit 16 could be used as the signal S1 .
Bei der vorstehenden Beschreibung wurde der Inhalt der freien Fläche 5 digital berechnet, doch könnte man auch eine analoge Berechnung durchführen.In the above description, the content of the free area 5 was calculated digitally, but one could also perform an analog calculation.
F i g. 6 und 7 zeigen eine andere Ausführungsform der Signal Verarbeitungsschaltung A. Wie bei der soeben beschriebenen Ausführungsform wird durch die Signalumwandlung £ ein binäres Signal ti erzeugt. Zu der Verarbeitungsschaltung A gehört ein Steuersignalgenerator 30, der an die Kamera 6 angesc nlossen ist, um ein Horizontalablenksignal 512 und en Vertikalabi enksignal 513 aufzunehmen und Steuersignale Cl bis C5 zu erzeugen. Ferner gehört zu der Verarbeitungsschaltung A eine Abtastschaltung 23, die mit der Schaltung E verbunden ist, um das Signal /2 aufzunehmen, sowie mit dem Steuersignalgenerator 30, um das Steuersignal Cl aufzunehmen, das der Dauer jeder Horizontalabtastung entspricht. Die Abtastschaltung 23 erfüllt die gleiche Aufgabe wie die Abtastschaltung 13 nach F i g. 4, und sie erzeugt einen Satz von Ausgangsimpulsen ?3, die einem Zähler 24 zugeführt werden, welche die Anzahl der Impulse jedes Satzes zählt, um die Breite der Metallschmelze zu berechnen unc ein Ausgangssignal /4 zu erzeugen. Das Steuersignal ("2 wird dem Zähler24 zugeführt, um das vorherige Zählergebnis zu löschen, bevor mit einer neuen Zählung begonnen wird. Das Ausgangssignal /4 des Zählers 24 wird einem Komparator 25 zugeführt, der an eine Bezugsschaltung 26 angeschlossen ist, die ihm ein Bezugssignal i5 zuführt;fernerF i g. 6 and 7 show another embodiment of the signal processing circuit A. As in the embodiment just described, a binary signal ti is generated by the signal conversion £. The processing circuit A includes a control signal generator 30 which is connected to the camera 6 in order to record a horizontal deflection signal 512 and a vertical deflection signal 513 and to generate control signals C1 to C5. The processing circuit A also includes a scanning circuit 23 which is connected to the circuit E in order to receive the signal / 2 and to the control signal generator 30 in order to receive the control signal Cl which corresponds to the duration of each horizontal scan. The sampling circuit 23 fulfills the same task as the sampling circuit 13 according to FIG. 4, and it produces a set of output pulses? 3 which are applied to a counter 24 which counts the number of pulses in each set to calculate the width of the molten metal and to produce an output / 4. The control signal ("2 is fed to the counter 24 in order to clear the previous counting result before starting a new count. The output signal / 4 of the counter 24 is fed to a comparator 25 which is connected to a reference circuit 26 which provides it with a reference signal i5 supplies; furthermore
ίο ist der Komparator25 mit dem Steuersignalgenerator30 verbunden, um das Steuersignal Ci aufzunehmen, welches das Ende jeder Horizontalablenkung repräsentiert. Der Komparator 25 vergleicht das Signal /4 mit dem Bezugssignal /5 und erzeugt ein 1-Signal, wenn dasThe comparator 25 is connected to the control signal generator 30 in order to receive the control signal Ci which represents the end of each horizontal deflection. The comparator 25 compares the signal / 4 with the reference signal / 5 and generates a 1-signal if the
!5 Signa! .'4 nicht kleiner ist als das Signal /5, und ein O-Signal, wenn das Signal /4 kleiner ist als das Signal t5. ! 5 Signa! .'4 is not smaller than the signal / 5, and a 0 signal if the signal / 4 is smaller than the signal t5.
Der Komparator 25 liefert als Ausgangssignal dasThe comparator 25 supplies the output signal
Bezugssignal /6, das einer Summierungsschaltung 27 zugeführt wird, die außerdem das Steuersignal C4 empfängt, um das vorherige Zählergebnis zu löschen, bevor mit einer neuen Zählung begonnen wird. Die Schaltung 27 summiert das 1-Signal /6, bis die gesamte Abtastung des Videobildes abgeschlossen ist, woraufhin sie ein Flächensignal Π erzeugt.Reference signal / 6 which is fed to a summing circuit 27 which also receives the control signal C4 in order to clear the previous count before starting a new count. The circuit 27 sums the 1 signal / 6 until the entire scanning of the video image has been completed, whereupon it generates an area signal Π.
Die Summierungsschaltung 27 ist an eine Registerschaltung 28 angeschlossen, um dieser das Signai Π zuzuführen. Ferner wird der Registerschaltung 28 das Steuersignal C5 zugeführt, welches das Ende der Abtastung des gesamten Videobildes repräsentiert, so daß das Flächensignal Π der Schaltung 28 zugeführt wird, sobald die Abtastung abgeschlossen ist. Das in der Registerschaltung 28 gespeicherte Flächensignal wird in Form eines Signals /8 einer Betätigungsschaltung 29 zugeführt, die eine Berechnung durchführt, um aus dem Flächensignal ein Signal $2 für die Standhöhe der Fläche zu gewinnen. Diese Ausführungsform ist im Vergleich zu der weiter oben beschriebenen insofern vorteilhaft, als es möglich ist, jeden Fehler zu vermeiden, der auf mögliche Schwankungen bei dem der Schwerkraft ausgesetzten Teil der fließenden Schmelze zurückzuführen ist.The summing circuit 27 is connected to a register circuit 28 to the supply the Signal Π. Furthermore, the register circuit 28 is fed the control signal C5, which represents the end of the scanning of the entire video image, so that the area signal Π is fed to the circuit 28 as soon as the scanning is completed. The area signal stored in the register circuit 28 is fed in the form of a signal / 8 to an actuation circuit 29 which carries out a calculation in order to obtain a signal $ 2 for the height of the area from the area signal. This embodiment is advantageous in comparison with that described above in that it is possible to avoid any error due to possible fluctuations in the part of the flowing melt which is exposed to gravity.
Bei den vorstehend beschriebenen Verfahren besteht die Möglichkeit, daß Lichtstrahlen, die von Verbrennungsflammen und dem Rauch des Schmiermittels ausgehen oder auf Reflexionen an den Wänden der Gießform zurückzuführen sind, durch die Kamera 6 berücksichtigt werden, so daß sich ein Meßfehler ergibt. Es hat sich jedoch gezeigt, daß diese ein Rauschen hervorrufenden Lichtstrahlen Wellenlängen haben, die sich erheblich von den Wellenlängen der Lichtstrahlen unterscheiden, welche von der Oberfläche der Schmelze ausgehen. Tatsächlich liegen die ein Rauschen erzeugenden Lichtstrahlen zum größten Teil im Infrarot- und Langwellenbereich des Spektrums, während die von der Oberfläche der Schmelze kommenden Lichtstrahlen gewöhnlich im infravioletten Bereich liegen, wobei ihre Wellenlänge 3 000 Ä bis 70 000 Ä beträgt. Wenn man das Signal 51 der Kamera 6 durch eine Filterschaltung /"leitet, die nur diejenigen Signale durchläßt, welche den kurzwelligen Lichtstrahlen entsprechen, wie es in F i g. 1 gezeigt ist, ist es möglich, das erwähnte Rauschen zu beseitigen.In the methods described above, there is the possibility that light rays emitted by combustion flames and smoke from the lubricant or reflections on the walls of the mold are to be taken into account by the camera 6, so that a measurement error results. It has however, it has been shown that these noise-inducing light rays have wavelengths which differ differ significantly from the wavelengths of light rays, which from the surface of the Run out of melt. In fact, most of the light rays that generate noise are in the Infrared and long-wave range of the spectrum, while those coming from the surface of the melt Light rays are usually in the infrared range, their wavelengths from 3,000 Å to 70,000 Å amounts to. If the signal 51 of the camera 6 is passed through a filter circuit / ", only those signals lets through which correspond to the short-wave light rays, as shown in FIG. 1 is shown, it is possible that to eliminate mentioned noise.
F i g. 8 bis 10 zeigen Beispiele für Bildmuster, die sich bei dem System ergeben, wenn die Filterschaltung Fnicht vorhanden ist. Gemäß F i g. 8 wird das Bild der Oberfläche der Metallschmelze durch die Flammen des verbrennenden Schmierstoffs erheblich gestört. Gemäß F i g. 9 wird das Bild der Oberfläche der Schmelze durchF i g. 8 to 10 show examples of image patterns which result in the system when the filter circuit F does not exist. According to FIG. 8 is the image of the surface of the molten metal by the flames of the burning lubricant is significantly disturbed. According to FIG. 9 is the image of the surface of the melt through
den Verbrennungsrauch des Schmierstoffs unterbrochen. Gemäß Fig. 10 kann infolge einer Reflexion an der Wand der Gießform ein Geisterbild entstehen. Im Gegensatz hierzu zeigt F i g. 11 ein deutliches, rausch-the combustion smoke of the lubricant is interrupted. According to FIG. 10, as a result of a reflection the wall of the mold creates a ghost image. In contrast, FIG. 11 a clear, noisy
freies Bild. Die Filterschaltung /-kann durch ein Beugungsgitter, ein optisches Filter oder eine beliebige andere geeignete Hinrichtung ersetzt werden.free picture. The filter circuit / can be a diffraction grating, an optical filter, or any other appropriate execution may be substituted.
Hierzu 5 Blatt ZeichnungenIn addition 5 sheets of drawings
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- 1980-10-09 IT IT8025245A patent/IT1150967B/en active
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