JPS6017701Y2 - モ−ルドレベル計 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は例えば連続鋳造プロセスに用いられるモール
ドレベル計に関し、特に磁気式モールドレベル計の改良
に関するものである。

連続鋳造プロセスでは鋳造される鋼材の品質を保つ上で
モールド内の湯面を常に一定のレベル範囲内にあるよう
に制御することが要求されている。

このような要求から例えば複数の温度センサをモールド
壁に取付はモールド壁の温度分布から湯面位置を計測す
る温度センサ式モールドレベル計、或は放射線の透過率
の変化から湯面位置を検出する放射線式モールドレベル
計、更にモールド内に交流磁界を形成し、湯面位置が変
化することによりその磁界の状態が変化することを利用
して湯面位置を検出する磁気式モールドレベル計等が提
案されている。

これらの各形成のモールドレベル計の中において比較的
広範囲にわたって連続的に湯面位置を計測できる点で、
磁気式モールドレベル計が優れている。

第１図に使って従来の磁気式モールドレベル計を説明す
る。

図中１は鋼板で作られたモールド、２は溶鋼の湯面を示
す。

従来のモールドレベル計ではモールド１の上端に一対の
コイル３及び４が設置され、その一方のコイル３を励磁
コイル、他方を検出コイルとして動作させている。

つまりコイル３には励振源５から例えば１ｋＨｚ程度の
交流電力を与え、この交流電力によりモールド１内に交
流磁界６を形成する。

交流磁界６はモールド１のモールド壁１ａと交叉してモ
ールド壁１ａに渦電流７を発生させる。

渦電流７は二次磁界８を発生し、この二次磁界８を検出
コイル４で検出し、信号処理回路９で増幅、スパン調整
等が行われて出力端子１０に測定信号ｅを出力する。

測定信号ｅと湯面２の位置との関係は通常の測定領域で
は第２図に曲線Ａとして示すように湯面２の位置が低く
なる程、測定信号ｅが大きくなる変化を呈する。

その理由としては湯面２の位置が低くなる程モールド１
の壁面１ａが大きく露出され、よって励磁コイル３が作
る交流磁束とモールド壁１ａとの相互作用の有効面積が
大きくなり、これがためにモールド壁１ａにおいて渦電
流７が分布する面積が大となり、これに伴なって二次磁
界８が強くなるものと考えられる。

このように曲線Ａを予め求めておくことにより測定信号
ｅの値から湯面２の位置を知ることができる 従来の磁気式モールドレベル計は上述したように励磁コ
イル３と検出コイル４をモールド１の上端に並設するも
のであるため、励磁コイル３が発生する一次磁束６が検
出コイル４に直接鎖交してしまう。

このため検出コイル４は二次磁界８の他に一次磁束６を
も検出し、この一次磁界の影響を大きく受ける欠点があ
る。

つまり測定信号ｅの中で一次磁界６による信号は最大８
０％程度に達することもある。

この一次磁束６による信号は不要信号であり、本来はこ
れが測定信号ｅに混入しないことが望ましい。

つまり一次磁界６が周囲の状況例えばモールドカバーの
位置の変化或はダンデッショカーの移動率により変化す
ると、一次磁束６による信号成分も変動し、その変動が
測定値に誤差を持たらすからである。

然し乍ら検出コイル４は二次磁界８を検出することが要
求されている以上、磁気シールドすることはできない。

よって従来は励磁コイル３と検出コイル４とをなるべく
離して設置する等により、一次磁界６が検出コイル４に
直接鎖交する率を小さくするようにしている。

またこのような理由から小形モールドにはこの電磁式モ
ールドレベル計を設置することができない不都合もあっ
た。

この考案の目的は検出コイルから一次磁界の影響を排除
して直接湯面に関する信号を得る新規な検出部の構造を
提供するにある。

従ってこの考案によれば検出コイルから得られる信号に
は一次磁界による信号が混入しないたづめ、一次磁界に
影響されない測定信号を得ることができる。

よって測定精度の向上が期待できる。以下にこの考案の
一実施例を第３図を用いて詳細に説明する。

第３図において第１図と対応する部分には同一符号を付
して説明する。

この考案においてはモールド１の壁を流れる渦電流７の
値を直接計測し、渦電流７の値から湯面２の位置を知る
ようにしたものである。

このため第３図の例ではモールド１の壁に窓１１を形威
し、この窓１１を使って渦電流検出手段１２をモールド
壁に装着した場合を示す。

渦電流検出手段１２はこの第３図の例ではモールド壁の
一部を囲む磁気コア１３と、この磁気コア１３に巻回し
た検出コイル１４とによって構成した場合を示す。

また磁気コア１３には例えば第４図に示すような磁気シ
ールドケース１５を被せ、励磁コイル３から発生する一
次磁界６から電流検出手段１２を磁気シールドするよう
に構成するものである。

この構造によれば磁気コア１３が囲むモールド壁の部分
を渦電流７が流れると、その渦電流７に比例した磁束φ
が磁気コア１３を環流し渦電流７に対応した信号を検出
コイル１４から得ることができる。

渦電流７は先に説明したように溶鋼湯面２の位置が低い
程大きくなる変化を呈する。

つまりモールド壁が大きく露出する程、一次磁界６とモ
ールド壁との交叉面積が大きくなる。

この結果モールド壁土において渦電流が分布する面積が
大となり、渦電流の総和が大きくなるものと考えること
ができる。

実際にも検出コイル１４から湯面２の位置変化に対して
第２図に示す曲線Ａと同等の特性を持つ測定信号を得る
ことができた。

然もこの信号には磁気シールドケース１５の作用により
一次磁界６による信号が重畳されないため、ＳＮ比のよ
い測定信号を得ることができた。

よって例えばモールド１の周囲において磁気的な変化が
あっても測定値が変化することが少なく精度の高い測定
を行うことができる。

尚上述ではモールド壁に直接窓１１を形威した場合を示
したが、実際には例えば第５図に示すようにモールド壁
と同等の材料でモールド壁の一部を形成するようにブロ
ック１６を作り、このブロック１６の下辺に切欠１７を
形威し、この切欠１７を使ってブロック１６を囲むよう
に渦電流検出手段１２を装着し、ブロック１６をモール
ド１の上辺に装着するようにしてもよい。

このようにしてもブロック１６とモールド１の壁との間
を電気的に接続することによりモールド壁を流れる渦電
流７の一部はブロック１６を流れ、渦電流７の変化を検
出することができ、現在操業中のモールドにも簡単にセ
ットできる。

また第３図の実施例では渦電流検出手段１２に磁気コア
１３を使ったが、第６図に示すように検出コイル１４を
空芯コイルとしてもよい。

検出コイル１４を空芯コイルとすることにより磁気コア
の温度特性の影響を除去できる利点が得られる。

また第７図に示すようにモールド壁上面に例えばホール
素子のような感磁性素子を取付け、この感磁性素子によ
り渦電流検出手段１２を構成してもよい。

このように感磁性素子を利用することによりモールド壁
に窓１１を形威しなくとも渦電流を検出できる利点が得
られる。

上述したようにこの考案によれば励磁磁界の影響を受け
ることがなく、従って精度の高い測定を行うことができ
る。

また励磁磁界の影響を受けないから励磁コイル３と渦電
流検出手段１２を近ずけて設置できるため小形モールド
にも適用できるモールドレベル計を得ることができ、そ
の効果は実用に供して頗る大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の磁気式モールドレベル計を説明するため
の斜視図、第２図はその動作を説明するためのグラフ、
第３図はこの考案の一実施例を示す断面図、第４図はこ
の考案に用いるシールドケースの一例を示す斜視図、第
５図はこの考案の他の実施例を示す斜視図、第６図及び
第１図はこの考案の要部の他の実施例を示す断面図及び
斜視図である。 １：モールド、２：湯面、３：励磁コイル、１２：電流
検出手段 １５：シールド手段。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 導電性モールド壁に一次磁束を分布させる励磁コイルと
   、上記導電性モールド壁に流れる渦電流を検出する電流
   検出手段とから成るモールドレベル計。