JPS59166801A - 渦電流を利用した差動帰還型距離測定装置 - Google Patents
渦電流を利用した差動帰還型距離測定装置Info
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- JPS59166801A JPS59166801A JP58037259A JP3725983A JPS59166801A JP S59166801 A JPS59166801 A JP S59166801A JP 58037259 A JP58037259 A JP 58037259A JP 3725983 A JP3725983 A JP 3725983A JP S59166801 A JPS59166801 A JP S59166801A
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、差動帰還型渦流距離計に関するものである
。
。
従来、渦電流を応用して被測定金属体と検出コイルとの
距離を測定する渦流距離計として、1次コイルと同軸に
、1次コイルを中心としてその上下に分割して1対の2
次コイルを設は−これら一対の2次コイルを互いに差動
的に接続して帰還信号を得る゛ように構成した差動帰還
型渦流距離計が。
距離を測定する渦流距離計として、1次コイルと同軸に
、1次コイルを中心としてその上下に分割して1対の2
次コイルを設は−これら一対の2次コイルを互いに差動
的に接続して帰還信号を得る゛ように構成した差動帰還
型渦流距離計が。
特開昭5”−192805号公報に開示されている。
上記渦流距離計を第1図を参照しながら説明する。
第1図において、1は被測定金属体、2は発振器、3は
増巾器、4は信号増巾器、5は1次コイル−6,7は1
次コイル5と同軸に、1次コイル5の上下にその上下に
分割して巻れた一対の2次コイルであり、一対の2次コ
イル6.7は互いに差動的に接続されている。
増巾器、4は信号増巾器、5は1次コイル−6,7は1
次コイル5と同軸に、1次コイル5の上下にその上下に
分割して巻れた一対の2次コイルであり、一対の2次コ
イル6.7は互いに差動的に接続されている。
増巾器3の出力電流が1次コイル5に流れると。
交流磁界が発生する。この交流磁界は1次コイル5と同
軸に巻れている2次コイル6.7と鎖交すると共に、被
測定金属体lとも鎖交し、この鎖交によって被測定金属
体1には渦電流が発生する。
軸に巻れている2次コイル6.7と鎖交すると共に、被
測定金属体lとも鎖交し、この鎖交によって被測定金属
体1には渦電流が発生する。
この渦電流の発生に伴ない、その反作用として1次コイ
ル5によって発生した交流磁界と逆極性の交流磁界が発
生する。この結果、2次コイル6゜7と鎖交する。1次
コイル5によって発生した磁束が減少する。この磁束の
減少する度合は、2次コイル6と7−とでは2次コイル
6.7と被測定金属体1との距離が同一でないために異
なる。従って、2次コイル6と7に誘起される電圧には
差か生じる。2次コイル6と7とは互いに差動的に接続
されているので、2次コイル6.7からは、これらによ
って誘起される電圧の差分が抽出される。
ル5によって発生した交流磁界と逆極性の交流磁界が発
生する。この結果、2次コイル6゜7と鎖交する。1次
コイル5によって発生した磁束が減少する。この磁束の
減少する度合は、2次コイル6と7−とでは2次コイル
6.7と被測定金属体1との距離が同一でないために異
なる。従って、2次コイル6と7に誘起される電圧には
差か生じる。2次コイル6と7とは互いに差動的に接続
されているので、2次コイル6.7からは、これらによ
って誘起される電圧の差分が抽出される。
この差分信号電圧は信号増d〕器4を介して増1〕器3
の入力側に正帰還される。
の入力側に正帰還される。
上記差分信号電圧の値は、1次コイル5および1対の2
次コイル6.7と、被測定金属体lとの距離に対応して
変化する。この変化に伴って増巾器3の正帰還量が変化
するので増巾器3の出力が変化する。
次コイル6.7と、被測定金属体lとの距離に対応して
変化する。この変化に伴って増巾器3の正帰還量が変化
するので増巾器3の出力が変化する。
従って、増巾器3の出力値から、1次コイル5および2
次コイル6.7が巻れている検出ヘッドと被測定金属体
lとの距離を、検出コイルとしての1次コイル、5の温
度変化並びに1次コイル5の側部に存在する導体の一有
無及び前記導体と1次コイル5と。′)−゛1′i広;
(に影響されずに、高精度で求めることかできる。
次コイル6.7が巻れている検出ヘッドと被測定金属体
lとの距離を、検出コイルとしての1次コイル、5の温
度変化並びに1次コイル5の側部に存在する導体の一有
無及び前記導体と1次コイル5と。′)−゛1′i広;
(に影響されずに、高精度で求めることかできる。
しかし、上述した距矧1計を、例えは、連続υj造機の
モールド内のM鋼しベルを測定する湯(「]泪として使
用する場合には、一対の2次コイル6.7の断面積の熱
膨張に差か生じ、2次コイル6.7のインピーダンスが
同一でなくなる。即ち、モールド内溶鋼面に近い方の2
次コイル7の断面積が一他の2次コイル6の断面積より
も大きくなるので。
モールド内のM鋼しベルを測定する湯(「]泪として使
用する場合には、一対の2次コイル6.7の断面積の熱
膨張に差か生じ、2次コイル6.7のインピーダンスが
同一でなくなる。即ち、モールド内溶鋼面に近い方の2
次コイル7の断面積が一他の2次コイル6の断面積より
も大きくなるので。
2次コイル7のインピーダンスが2次コイル6のインピ
ーダンスより大きくなる。
ーダンスより大きくなる。
従って、距離測定直に若干の誤差が出しる。
この発明は、上述のような観点からm一対の2次コイル
の断面積の熱膨張に差が生じ、一対の2次コイルのイン
ピーダンスが同一でなくなっても高精度で距離測定を行
える差動帰還型渦流距離計を捉供するものであって。
の断面積の熱膨張に差が生じ、一対の2次コイルのイン
ピーダンスが同一でなくなっても高精度で距離測定を行
える差動帰還型渦流距離計を捉供するものであって。
検出コイルとしての1次コイルと同軸に、前記1次コイ
ルを中心としてその上下に分割して一対の2次コイルを
設け、前記一対の2次コイルを互いに差動的に接続して
帰還信号を得るようにしてなる差動帰還型渦流距離計に
おいて。
ルを中心としてその上下に分割して一対の2次コイルを
設け、前記一対の2次コイルを互いに差動的に接続して
帰還信号を得るようにしてなる差動帰還型渦流距離計に
おいて。
前記一対の2次コイルの各々に、抵抗を接続し。
前記抵抗の各々を介して、前記一対の2次コイルの各々
に直流電圧を印加し、前記一対の2次コイルの温度差に
より生じる直流抵抗分の差を、前記温度差に応じた直流
電圧信号として取り出し、前記直流電圧信号を前記帰還
信号に加算することに特徴を有する。
に直流電圧を印加し、前記一対の2次コイルの温度差に
より生じる直流抵抗分の差を、前記温度差に応じた直流
電圧信号として取り出し、前記直流電圧信号を前記帰還
信号に加算することに特徴を有する。
この発明の一態様を図面を参照しながら説明する。
第2図は、この発明の一態様のブロック図である。
第2図において、第1図と同一番号は同一物を示す。8
,9は2次コイル6.7の一端に直列に接続された同一
抵抗値の抵抗−10は抵抗8,9を介して、2次コイル
6.7に直流電圧を印加する直流電源−11は差動増巾
器、12はローパスフィルター、13は増巾器、14は
掛算器、1ど・は加算器−16は連続鋳造機用モールド
、そして。
,9は2次コイル6.7の一端に直列に接続された同一
抵抗値の抵抗−10は抵抗8,9を介して、2次コイル
6.7に直流電圧を印加する直流電源−11は差動増巾
器、12はローパスフィルター、13は増巾器、14は
掛算器、1ど・は加算器−16は連続鋳造機用モールド
、そして。
■7はモールド16内の溶鋼である。
2次コイル6.7は、第1図の場合と同様に互いに差動
的に接続されている。
的に接続されている。
第1図の場合と同様に、2次コイル6.7から1は、こ
れらによって誘起される電圧の差分が抽出され、この抽
出された差分電圧は、信号増巾器4を介して増巾器30
入力側に正帰還される。
れらによって誘起される電圧の差分が抽出され、この抽
出された差分電圧は、信号増巾器4を介して増巾器30
入力側に正帰還される。
従って、増巾器3の出力値から、1次コイル5および2
次コイル6.7が巻れている検出ヘッドと被測定金属体
1との距離を、検出コイルとしての1次コイル5の温度
変化並びに1次コイル5の側部に存在する導体の有無及
び前記導体と1゛次コイル5との距離に影響されずに、
高精歴で求めることができる。
次コイル6.7が巻れている検出ヘッドと被測定金属体
1との距離を、検出コイルとしての1次コイル5の温度
変化並びに1次コイル5の側部に存在する導体の有無及
び前記導体と1゛次コイル5との距離に影響されずに、
高精歴で求めることができる。
この例のように、モールド内溶鋼レベルを測定する場合
には、溶鋼面に近い一方の2次コイル7の熱膨張が一溶
鋼面から遠い他方の2次コイル6の熱膨張よシ大きいた
めに、一対の2次コイル6゜7の断面積に1差が生じる
。この結果、一対の2次コイル6.7の]ひ流抵抗に差
が生じる。
には、溶鋼面に近い一方の2次コイル7の熱膨張が一溶
鋼面から遠い他方の2次コイル6の熱膨張よシ大きいた
めに、一対の2次コイル6゜7の断面積に1差が生じる
。この結果、一対の2次コイル6.7の]ひ流抵抗に差
が生じる。
この直流抵抗差は、一対の2次コイル6.7に。
同一抵抗値の抵抗日、9を介して直流電源lOから同一
電圧値の電圧が印加され−これら電圧が差動増巾器11
に入力されるので、差動増1〕器11かも直流電圧差と
して出力される。このV〕流屯圧はローパスフィルター
12によってノイズ分か除去された後、増巾器13によ
って所定の大きさj((増巾され1次いて一増巾器3の
出力′1)L圧eot:1.と」[1算器14によって
掛算された後、加算器15によって信号増巾器4からの
差分信号電圧に加算されて増巾器3の入力側に正帰還さ
れる。
電圧値の電圧が印加され−これら電圧が差動増巾器11
に入力されるので、差動増1〕器11かも直流電圧差と
して出力される。このV〕流屯圧はローパスフィルター
12によってノイズ分か除去された後、増巾器13によ
って所定の大きさj((増巾され1次いて一増巾器3の
出力′1)L圧eot:1.と」[1算器14によって
掛算された後、加算器15によって信号増巾器4からの
差分信号電圧に加算されて増巾器3の入力側に正帰還さ
れる。
これによって、増巾器3からは、1次コイル5の温度変
化等に影響されないことは勿論、一対の2次コイル6.
7の温度差に影響されない出力電圧が出力される。
化等に影響されないことは勿論、一対の2次コイル6.
7の温度差に影響されない出力電圧が出力される。
なお、一対の2次コイルの温度差を両流抵抗差として検
出する代りに、一対の2次コイルに温度センサを設けて
温度差として直接検知して正帰還信号を抽圧することも
できる。
出する代りに、一対の2次コイルに温度センサを設けて
温度差として直接検知して正帰還信号を抽圧することも
できる。
J又上税説明たように、この発明によれば、1次コイー
ルおよび2次コイルが巻れている検出ヘットと被測定金
属体との距蛸1を、検出コイルとしての1次コイルの温
度変化及び前記導体と1次コイルとのWIコ離に影響さ
れないこと(は勿論、一対の2次コイルの温度差による
影響を受けずに、高精度に測定することかてきっという
有用な効果がもたらされる。
ルおよび2次コイルが巻れている検出ヘットと被測定金
属体との距蛸1を、検出コイルとしての1次コイルの温
度変化及び前記導体と1次コイルとのWIコ離に影響さ
れないこと(は勿論、一対の2次コイルの温度差による
影響を受けずに、高精度に測定することかてきっという
有用な効果がもたらされる。
第1図は、従来の渦流距離計のブロック図、第2図は、
この発明の一態様を示すブロック図である。図面におい
て。 l 被測定金属体 2 発振器 3・増1]器 4 イh号増巾器51次コイ
ル 6.7・2次コイル8.9・・抵抗
10・−・直流電源工1 ・差動増rl]器
12 口〜パスフィルター13 ・増1]器
14・・社l算器15−加算器 16
・モールド17 蕗鋼 出j娘人 日本作j管株式会社 代理人 潮 谷 奈津夫(他2名) 手続補正書(自発) 59 4 23 特許庁長官 若 杉 和 夫 殿1、事件の表示 9芋 HI3召 58・ −37259−1号2 発明
の名称 渦電流を利用した差動帰還型距離測定装置住所 東京
都千代田区丸の内−丁目1番2号氏猷M4) (412
) B本鋼管株式会社代表者 金 尾 實 4、代理人 自 発 全文訂正明細書 1、発明の名称 渦電流を利用しだ差動帰還型距離測定装置2、特許請求
の範囲 1次コイルと、前記1次コイルと同軸に、前記1次コイ
ルから等距離の位置において、その両側に設けられた1
対の2次コイルとからなるグローブが正帰還増幅器の帰
還路に接続された、渦電流を利用した差動帰還型距離測
定装置において、前記1対の2次コイルの各々に、同一
抵抗値を有する直流抵抗を介して、同一直流電圧を印加
するだめの直流電源と、前記正帰還増幅器の出力電圧と
、前記1対の2次コイル間の直流電圧差とに基いて、前
記1対の2次コイル間の温度差に対応する誤差電圧を演
算するための手段と、前記誤差電圧および前記1対の2
次コイル間の誘導電圧差の値開の差の値を演算するため
の減算器とからなることを特徴とする、渦電流を利用し
た差動す帯゛置型距離測定装置。 3、発明の詳細な説明 この発明は、渦電流を利用した差動ヅ侘還型距離測定装
置に関するものである。 電導性液pH定物とグローブとの間の足巨声aを唄1j
定するだめの、渦電′流を利用した距離が11定装置の
1例が、日本特許公開公報Nα57−192,805(
以下、先行技術という)に開示されている。 上記先行技術を第1図を参照しな力玉ら8見明1−る。 第1図において、〕は電導性被測定1勿・木、2は交流
電源、3は正帰還増幅器、4は交流電)玉J首11情器
、5は1次コイル、6.7は1次コイル5と1台]軸に
、1次コイル5から等距離の位置において、その両側に
設けられた1対の2次コイルである。 1次コイル5と〕対の2次コイル6I 7とによってプ
ローブが構成されている。1対の2次コイル6と7とは
、互いに差動的に接続されている。 正帰還増幅器3の出力電圧が1次コイル5にE:[j加
されると、1次コイル5によって交流磁界が発生する。 1次コイル5の前記交流磁界の磁力線は、1次コイル5
と同軸に設けられた1対の2次コイル6.7と鎖交して
、1対の2次コイル6.7に、それぞれ交流電圧を誘導
させる。1次コ・fル5の前記磁力線は、1対の2次コ
イル6.7と鎖交すると同時に電導性被測定物1内を通
過して、電導性波歪11定物1内に渦電流を発生させる
。この渦′覗流の発生によって、1次コイル5の交流磁
界の方向と逆方向の別の交流磁界が発生する。この結果
、2次コイル6.7と鎖交する1次コイル5の磁力線の
一部が打ち消され、磁力線の数が減少する。この磁力線
の減少割合は、上方の2次コイル6と下方の2次コイル
7とでは異なる。これは、1対の2次コイル6.7の各
々と電導性被測定物1との間の距離が同一でないからで
ある。従って、1対の2次゛コイル6.7にそれぞれ誘
導される電圧の間に差が生じる。1対の2次コイル6と
7とは互いに差動的に接続されているので、1対の2次
コイル6.7間の前記誘導電圧の差の価は、交流電圧増
幅器4を介して正帰還増幅器3に正帰還される。 交流電圧増幅器4によって増幅された前記誘導電圧の差
の値は、1次コイル5および1対の2次コイル6.7に
よって構成されるグローブと、電導性被測定物1との間
の距離に対応して変化し、そして、正帰還増幅器3の出
力電圧は前記増幅された誘導電圧の値に対応゛して変化
する。 従って、正帰還増幅器3の出力電圧を連続的に検出する
ことによって、グローブの先端と被測定物lとの間の距
離を、1次コイル5の温度変1ヒおよびプローブの側方
に接近して位置する′散導体の影響を受けることなく、
正確に測定することかできる。 しかし、上述した先行技術によって、例えば、垂直連続
鋳造機のモールド内の俗調の表面高さを測定する場合に
dl、次のような問題が生じる。モールド内の俗物の表
面に、より近い下方の2次コイル7は、上方の2次コイ
ル6に比べて高温度に加熱される。この結果、下方の2
次コイル7の断面績は、上方の2次コイル6の断面積よ
りも太きくなる。従って、正帰還増幅器3に帰殺される
電圧の値は、1対の2次コイル6.7間の断面伏差に対
応して変化し、この結果、距離測定に誤差が生じる。 この発明は、上述のような観点から、1対の2次コイル
に温朋差が生じても高温r=の電導性被測定物とプロー
ブの先端との間の距離を正確に測定することができる装
置を提供するものであって、1次コイルと、前記1次コ
イルと同軸に、前記1次コイルから等用=+1の位置に
おいて、その両側に設けられた1対の2次コイルとから
成るグローブが正帰還増幅器の帰遠路に接続された、渦
電流を利用した差動装置型距離測定装置において、前記
1対の2次コイルの各々に、同一抵抗値を有する直流抵
抗を介して、同一直流電圧を印加するための直流電源と
、前記正帰還増幅器の出力電圧と、前記1対の2次コイ
ル間の直流電圧差とに基いて、前記1対の2次コイル間
の温度差に対応する誤差電圧を演算するだめの手段と、
前記誤差電圧および前記1 t5の2次コイル間の誘導
電圧差の値開の差の値を演算するだめの減算器とからな
ることに肪徴を有する。 この発明のコ実施態様を図面を参照しながら説明する。 第2図は、この発明の〕実施態様のブロック図である。 第2図において、第1図と同−管号は同一物を示し、説
明は省略する。8.9は1対の2次コイル6.7と直列
にそれぞれ接続された同一抵抗値の直流抵抗、IOは直
流抵抗8,9を介して、1対の2次コイル6.7に直流
電圧を印加するだめの直流電(19,1l(l′i差動
増幅器であり、上方の2次コイル6に誘導される交流電
圧と直流抵抗8の抵抗値に対見、した直流′電圧との合
成電圧、および、下方の2次コイル7に誘導される交流
電圧と直流抵抗9の抵抗値に対応した直流電圧との合成
電圧間の差の値を演算する。」2はローフくスフイルタ
ーであり、差動増幅器11によって演算された前記合成
電圧の差の値のうち直流電圧のみを通過させる。13は
直流電圧増幅器であり、ローフ2スフイルター12を通
過した前記直流電圧を111見する。 14は掛算器であり、正帰還増幅器3の出プフ電圧と前
記増幅された直流電圧との積のf1αを演勢−する。 15は減算器であり、交流電圧増幅器4の出ブフ電圧と
前記積の値との間の差の値を演算する。16は連続鋳造
機用モールド、そして、lマはモールド16内の溶鋼で
ある。 2次コイル6.7は、第1図の場合のように互いに差動
的に接殺されてい々い。 差動増幅器11は、上方の2次コイル6に誘導される交
IIT、電田と直流抵抗8の抵抗値に欠j応した直流電
圧との合成電圧、および、下方の2次コイル7に誘導さ
れる交流電圧と@流抵抗9の抵1元(直に対応した@流
電圧との合成゛電圧量の差のf直を演算する。このよう
にして演算された前記合成゛電圧の差の値は、交流電圧
増幅器4を介して(i還増幅器3に正帰還される。 この発明によれば、後述するように、1対の2次コイル
6.7間に温度差が生じても増1偏器3の出力電圧から
、]次コイル5と1対の2次コイル6.7とからなるプ
ローブの先端と、溶鋼]7の表面との間の距離を、1次
コイル5の温度変化、および、グローブの側方に接近し
て位置する電導体の影響を受けることなく、正確に測定
することができる。 前述したように、モールド16内の溶鋼17の表面高さ
を測定する場合には、溶鋼17の表面に近い下方の2次
コイル7は、溶鋼17の表面から遠い上方の2次コイル
6に比べて高温度に加熱される。この結果、1対の2次
コイル6.7の断面積に差が生じる。前記断面積差ば、
1対の2次コイル6.7間の温度差に対応して変化し、
そして、1対の2次コイル6.7間の直流抵抗は、前記
視度差に対応して変化する。従って、前記断面積差は、
1対の2次コイル6.7間の直流電圧差に対応して変化
する。 前記直流電圧差の値は、次のようにして検出される。1
対の2次コイル6.7に、同一抵抗値の直流抵抗8,9
を介して直流電源10から同一直流電圧が印加される。 これらの直流電圧は、1対の2次コイル6.7に誘導さ
れる交流電圧と、それぞれ合成されて、差動増1!li
i:を器11に入力され、ここで、前記合成電圧間の差
の値が演算される。 このようにして得られた、前記合成電圧間の差の値のう
ち、直流電圧の差の値だけがローパスフィルター12を
通過する。このようにして、前記直流電圧差の値が検出
される。このようにして得られた前記直流電圧差の値は
、直流電圧増11虻器13によって増幅される。次いて
、前記直流′電圧差の値と正帰還増幅器3の出力電圧e
。utと9槓の値か用算器14によって演:蜂される。 このようにして得られた、1対の2次コイル6.7間温
度差に対応する誤差電圧と、交流電圧ゴーN幅器4によ
り増幅された、1対の2次コイル6.7間の誘導電圧差
との間の差の値が、減算器15によって演算される。 このようにして得られた、前記差の値は、正帰還増1−
器3に正帰還される。 正帰還増幅器3の出力電圧を使用することによって、1
次コイル5の温度変化等の影響を受けることなく、ビか
も、1対の2次コイル6.7の温度差の影響を受けるこ
となく、高温度の電導性被測定物と、グローブの先端と
の間の距離を正確に測定することができる。 なお、1対の2次コイル6.7間の直流電圧差に基づい
て、前記誤差電圧を求める代りに、1対の2次コイル6
.7に各々温度センサを設け、前記温度センサによって
検出した1対の2次コイル6.7の温度の値に基づいて
、前記誤差電圧を求めても良い。 以−上説明したように、この発明によれjd、1次コイ
ルおよび1対の2次コイルから々るプローブの先端と、
高温度の電導性被測定物との間の距離を、1次コイルの
温度変化および1次コイルの側方に接近して位置する電
導体の影響を受けることなく、しかも、1対の2次コイ
ルの温度差の影響を受けることなく、正確に測定するこ
とができるという有用な効果がもたらされる? 4、図面の簡単な説明 第1図は、先行技伯のt尚′帛:流を利用した差動シ1
帝眞型距雇(測定共イ≦tのブロック図、第2図・(社
):、この発明の1実施態様のブロック図である。l−
A[njにおいて、 ■・電導性被電1定物 2 9S流電源3・正帰還増
幅器 4・交θ1を電圧増幅器5 ・1次コイル
6,7 ・2矢コイル8.9 直流抵抗
10−直流電源]l 差動増幅器 12
ローノくスフイルター13 直流電圧増幅器 14
81算器15・減算器 16 モールドエ
フ ・ m鍋 出j顧入 日本鋼肯株式会社 代理人 潮 谷 奈津夫(他2名)
この発明の一態様を示すブロック図である。図面におい
て。 l 被測定金属体 2 発振器 3・増1]器 4 イh号増巾器51次コイ
ル 6.7・2次コイル8.9・・抵抗
10・−・直流電源工1 ・差動増rl]器
12 口〜パスフィルター13 ・増1]器
14・・社l算器15−加算器 16
・モールド17 蕗鋼 出j娘人 日本作j管株式会社 代理人 潮 谷 奈津夫(他2名) 手続補正書(自発) 59 4 23 特許庁長官 若 杉 和 夫 殿1、事件の表示 9芋 HI3召 58・ −37259−1号2 発明
の名称 渦電流を利用した差動帰還型距離測定装置住所 東京
都千代田区丸の内−丁目1番2号氏猷M4) (412
) B本鋼管株式会社代表者 金 尾 實 4、代理人 自 発 全文訂正明細書 1、発明の名称 渦電流を利用しだ差動帰還型距離測定装置2、特許請求
の範囲 1次コイルと、前記1次コイルと同軸に、前記1次コイ
ルから等距離の位置において、その両側に設けられた1
対の2次コイルとからなるグローブが正帰還増幅器の帰
還路に接続された、渦電流を利用した差動帰還型距離測
定装置において、前記1対の2次コイルの各々に、同一
抵抗値を有する直流抵抗を介して、同一直流電圧を印加
するだめの直流電源と、前記正帰還増幅器の出力電圧と
、前記1対の2次コイル間の直流電圧差とに基いて、前
記1対の2次コイル間の温度差に対応する誤差電圧を演
算するための手段と、前記誤差電圧および前記1対の2
次コイル間の誘導電圧差の値開の差の値を演算するため
の減算器とからなることを特徴とする、渦電流を利用し
た差動す帯゛置型距離測定装置。 3、発明の詳細な説明 この発明は、渦電流を利用した差動ヅ侘還型距離測定装
置に関するものである。 電導性液pH定物とグローブとの間の足巨声aを唄1j
定するだめの、渦電′流を利用した距離が11定装置の
1例が、日本特許公開公報Nα57−192,805(
以下、先行技術という)に開示されている。 上記先行技術を第1図を参照しな力玉ら8見明1−る。 第1図において、〕は電導性被測定1勿・木、2は交流
電源、3は正帰還増幅器、4は交流電)玉J首11情器
、5は1次コイル、6.7は1次コイル5と1台]軸に
、1次コイル5から等距離の位置において、その両側に
設けられた1対の2次コイルである。 1次コイル5と〕対の2次コイル6I 7とによってプ
ローブが構成されている。1対の2次コイル6と7とは
、互いに差動的に接続されている。 正帰還増幅器3の出力電圧が1次コイル5にE:[j加
されると、1次コイル5によって交流磁界が発生する。 1次コイル5の前記交流磁界の磁力線は、1次コイル5
と同軸に設けられた1対の2次コイル6.7と鎖交して
、1対の2次コイル6.7に、それぞれ交流電圧を誘導
させる。1次コ・fル5の前記磁力線は、1対の2次コ
イル6.7と鎖交すると同時に電導性被測定物1内を通
過して、電導性波歪11定物1内に渦電流を発生させる
。この渦′覗流の発生によって、1次コイル5の交流磁
界の方向と逆方向の別の交流磁界が発生する。この結果
、2次コイル6.7と鎖交する1次コイル5の磁力線の
一部が打ち消され、磁力線の数が減少する。この磁力線
の減少割合は、上方の2次コイル6と下方の2次コイル
7とでは異なる。これは、1対の2次コイル6.7の各
々と電導性被測定物1との間の距離が同一でないからで
ある。従って、1対の2次゛コイル6.7にそれぞれ誘
導される電圧の間に差が生じる。1対の2次コイル6と
7とは互いに差動的に接続されているので、1対の2次
コイル6.7間の前記誘導電圧の差の価は、交流電圧増
幅器4を介して正帰還増幅器3に正帰還される。 交流電圧増幅器4によって増幅された前記誘導電圧の差
の値は、1次コイル5および1対の2次コイル6.7に
よって構成されるグローブと、電導性被測定物1との間
の距離に対応して変化し、そして、正帰還増幅器3の出
力電圧は前記増幅された誘導電圧の値に対応゛して変化
する。 従って、正帰還増幅器3の出力電圧を連続的に検出する
ことによって、グローブの先端と被測定物lとの間の距
離を、1次コイル5の温度変1ヒおよびプローブの側方
に接近して位置する′散導体の影響を受けることなく、
正確に測定することかできる。 しかし、上述した先行技術によって、例えば、垂直連続
鋳造機のモールド内の俗調の表面高さを測定する場合に
dl、次のような問題が生じる。モールド内の俗物の表
面に、より近い下方の2次コイル7は、上方の2次コイ
ル6に比べて高温度に加熱される。この結果、下方の2
次コイル7の断面績は、上方の2次コイル6の断面積よ
りも太きくなる。従って、正帰還増幅器3に帰殺される
電圧の値は、1対の2次コイル6.7間の断面伏差に対
応して変化し、この結果、距離測定に誤差が生じる。 この発明は、上述のような観点から、1対の2次コイル
に温朋差が生じても高温r=の電導性被測定物とプロー
ブの先端との間の距離を正確に測定することができる装
置を提供するものであって、1次コイルと、前記1次コ
イルと同軸に、前記1次コイルから等用=+1の位置に
おいて、その両側に設けられた1対の2次コイルとから
成るグローブが正帰還増幅器の帰遠路に接続された、渦
電流を利用した差動装置型距離測定装置において、前記
1対の2次コイルの各々に、同一抵抗値を有する直流抵
抗を介して、同一直流電圧を印加するための直流電源と
、前記正帰還増幅器の出力電圧と、前記1対の2次コイ
ル間の直流電圧差とに基いて、前記1対の2次コイル間
の温度差に対応する誤差電圧を演算するだめの手段と、
前記誤差電圧および前記1 t5の2次コイル間の誘導
電圧差の値開の差の値を演算するだめの減算器とからな
ることに肪徴を有する。 この発明のコ実施態様を図面を参照しながら説明する。 第2図は、この発明の〕実施態様のブロック図である。 第2図において、第1図と同−管号は同一物を示し、説
明は省略する。8.9は1対の2次コイル6.7と直列
にそれぞれ接続された同一抵抗値の直流抵抗、IOは直
流抵抗8,9を介して、1対の2次コイル6.7に直流
電圧を印加するだめの直流電(19,1l(l′i差動
増幅器であり、上方の2次コイル6に誘導される交流電
圧と直流抵抗8の抵抗値に対見、した直流′電圧との合
成電圧、および、下方の2次コイル7に誘導される交流
電圧と直流抵抗9の抵抗値に対応した直流電圧との合成
電圧間の差の値を演算する。」2はローフくスフイルタ
ーであり、差動増幅器11によって演算された前記合成
電圧の差の値のうち直流電圧のみを通過させる。13は
直流電圧増幅器であり、ローフ2スフイルター12を通
過した前記直流電圧を111見する。 14は掛算器であり、正帰還増幅器3の出プフ電圧と前
記増幅された直流電圧との積のf1αを演勢−する。 15は減算器であり、交流電圧増幅器4の出ブフ電圧と
前記積の値との間の差の値を演算する。16は連続鋳造
機用モールド、そして、lマはモールド16内の溶鋼で
ある。 2次コイル6.7は、第1図の場合のように互いに差動
的に接殺されてい々い。 差動増幅器11は、上方の2次コイル6に誘導される交
IIT、電田と直流抵抗8の抵抗値に欠j応した直流電
圧との合成電圧、および、下方の2次コイル7に誘導さ
れる交流電圧と@流抵抗9の抵1元(直に対応した@流
電圧との合成゛電圧量の差のf直を演算する。このよう
にして演算された前記合成゛電圧の差の値は、交流電圧
増幅器4を介して(i還増幅器3に正帰還される。 この発明によれば、後述するように、1対の2次コイル
6.7間に温度差が生じても増1偏器3の出力電圧から
、]次コイル5と1対の2次コイル6.7とからなるプ
ローブの先端と、溶鋼]7の表面との間の距離を、1次
コイル5の温度変化、および、グローブの側方に接近し
て位置する電導体の影響を受けることなく、正確に測定
することができる。 前述したように、モールド16内の溶鋼17の表面高さ
を測定する場合には、溶鋼17の表面に近い下方の2次
コイル7は、溶鋼17の表面から遠い上方の2次コイル
6に比べて高温度に加熱される。この結果、1対の2次
コイル6.7の断面積に差が生じる。前記断面積差ば、
1対の2次コイル6.7間の温度差に対応して変化し、
そして、1対の2次コイル6.7間の直流抵抗は、前記
視度差に対応して変化する。従って、前記断面積差は、
1対の2次コイル6.7間の直流電圧差に対応して変化
する。 前記直流電圧差の値は、次のようにして検出される。1
対の2次コイル6.7に、同一抵抗値の直流抵抗8,9
を介して直流電源10から同一直流電圧が印加される。 これらの直流電圧は、1対の2次コイル6.7に誘導さ
れる交流電圧と、それぞれ合成されて、差動増1!li
i:を器11に入力され、ここで、前記合成電圧間の差
の値が演算される。 このようにして得られた、前記合成電圧間の差の値のう
ち、直流電圧の差の値だけがローパスフィルター12を
通過する。このようにして、前記直流電圧差の値が検出
される。このようにして得られた前記直流電圧差の値は
、直流電圧増11虻器13によって増幅される。次いて
、前記直流′電圧差の値と正帰還増幅器3の出力電圧e
。utと9槓の値か用算器14によって演:蜂される。 このようにして得られた、1対の2次コイル6.7間温
度差に対応する誤差電圧と、交流電圧ゴーN幅器4によ
り増幅された、1対の2次コイル6.7間の誘導電圧差
との間の差の値が、減算器15によって演算される。 このようにして得られた、前記差の値は、正帰還増1−
器3に正帰還される。 正帰還増幅器3の出力電圧を使用することによって、1
次コイル5の温度変化等の影響を受けることなく、ビか
も、1対の2次コイル6.7の温度差の影響を受けるこ
となく、高温度の電導性被測定物と、グローブの先端と
の間の距離を正確に測定することができる。 なお、1対の2次コイル6.7間の直流電圧差に基づい
て、前記誤差電圧を求める代りに、1対の2次コイル6
.7に各々温度センサを設け、前記温度センサによって
検出した1対の2次コイル6.7の温度の値に基づいて
、前記誤差電圧を求めても良い。 以−上説明したように、この発明によれjd、1次コイ
ルおよび1対の2次コイルから々るプローブの先端と、
高温度の電導性被測定物との間の距離を、1次コイルの
温度変化および1次コイルの側方に接近して位置する電
導体の影響を受けることなく、しかも、1対の2次コイ
ルの温度差の影響を受けることなく、正確に測定するこ
とができるという有用な効果がもたらされる? 4、図面の簡単な説明 第1図は、先行技伯のt尚′帛:流を利用した差動シ1
帝眞型距雇(測定共イ≦tのブロック図、第2図・(社
):、この発明の1実施態様のブロック図である。l−
A[njにおいて、 ■・電導性被電1定物 2 9S流電源3・正帰還増
幅器 4・交θ1を電圧増幅器5 ・1次コイル
6,7 ・2矢コイル8.9 直流抵抗
10−直流電源]l 差動増幅器 12
ローノくスフイルター13 直流電圧増幅器 14
81算器15・減算器 16 モールドエ
フ ・ m鍋 出j顧入 日本鋼肯株式会社 代理人 潮 谷 奈津夫(他2名)
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 検出コイルとしての1次コイルと同軸に、前記1次コイ
ルを中心としてその上下に分割して一対の2次コイルを
設け、前記−附の2次コイルを互いに差動的に接続して
帰還信号を得るようにしてなる差動帰還2!i!!渦流
距離計において。 前記一対の2次コイルの各々に、抵抗を接続し。 前記抵抗の各々を介して、前記一対の2次コイルの各々
に直流電圧を印加゛シ、前記一対の2次コイルの温度差
により生じる直流抵抗分の差を、前記温度差に応じた直
流′電圧信号として取り出し、前記直流電圧信号を前記
帰還信号に加算することを特徴〆する差動帰還型渦流距
離計。
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58037259A JPS59166801A (ja) | 1983-03-09 | 1983-03-09 | 渦電流を利用した差動帰還型距離測定装置 |
US06/583,021 US4567435A (en) | 1983-03-09 | 1984-02-23 | Method and apparatus for continuously measuring distance utilizing eddy current and having temperature difference influence elimination |
GB08405374A GB2138145B (en) | 1983-03-09 | 1984-03-01 | Method and apparatus for continuously measuring distance utilizing eddy currents |
DE3408318A DE3408318C2 (de) | 1983-03-09 | 1984-03-07 | Verfahren und Vorrichtung zur kontinuierlichen Abstandsmessung mittels Wirbelstroms |
FR848403591A FR2548776B1 (fr) | 1983-03-09 | 1984-03-08 | Procede et appareil de mesure continue de distance utilisant des courants de foucault |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58037259A JPS59166801A (ja) | 1983-03-09 | 1983-03-09 | 渦電流を利用した差動帰還型距離測定装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS59166801A true JPS59166801A (ja) | 1984-09-20 |
JPH0324602B2 JPH0324602B2 (ja) | 1991-04-03 |
Family
ID=12492655
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP58037259A Granted JPS59166801A (ja) | 1983-03-09 | 1983-03-09 | 渦電流を利用した差動帰還型距離測定装置 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4567435A (ja) |
JP (1) | JPS59166801A (ja) |
DE (1) | DE3408318C2 (ja) |
FR (1) | FR2548776B1 (ja) |
GB (1) | GB2138145B (ja) |
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---|---|---|---|---|
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- 1984-03-01 GB GB08405374A patent/GB2138145B/en not_active Expired
- 1984-03-07 DE DE3408318A patent/DE3408318C2/de not_active Expired
- 1984-03-08 FR FR848403591A patent/FR2548776B1/fr not_active Expired
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