[发明专利]熔融金属液位测定装置和熔融金属液位测定方法

说明书

技术领域

本发明涉及使用了电磁波的熔融金属液位测定装置和熔融金属液位测定方法。

背景技术

连续铸造方法是将熔融金属连续注入到铸模、并使其冷却/凝固以制造出规定形状的铸片的方法。

作为测定铸模内的熔融金属表面的液位的熔融金属液位测定装置，提出了使用电磁波的装置（专利文献1至3）。这样的使用电磁波的现有装置为了减轻被熔融金属表面以外的物体反射的电磁波的影响，使用指向性高的电磁波（专利文献1的第2页右上栏第16行至该页左下栏第3行和专利文献3的0037段），并且在铸模壁部等上设置了防止反射用的电波吸收体（专利文献2的第2页右下栏第2行至第9行）。而且，使用电磁波的现有方法为了使指向性高的电磁波用的天线小型化，使用了10GHz以上的高频率的电磁波（专利文献1的第3页右上栏第6行至第11行和专利文献3的0019段）。

但是，高频率的电磁波由于电缆引起的信号损失较大，处理比较困难，因此装置的构造烦杂且昂贵。此外，当使用指向性高的电磁波时，熔融金属表面的局部液位变动对熔融金属液位测定产生过大的影响，无法得到针对熔融金属表面的局部液位变动的鲁棒性高的熔融金属液位测定装置。由此，现有的熔融金属液位测定装置的构造烦杂且昂贵，针对熔融金属表面的局部液位变动的鲁棒性低。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开昭58-22922号公报

专利文献2：日本特开昭61-68520号公报

专利文献3：日本特开2005-34886号公报

发明内容

发明所要解决的课题

因此，存在对构造简单、且针对熔融金属表面的局部液位变动的鲁棒性高的熔融金属液位测定装置的需求。

用于解决课题的手段

本发明的第1方式的熔融金属液位测定装置是测定铸模内的熔融金属的液位的熔融金属液位测定装置，该熔融金属液位测定装置具有：无指向性的发送天线；无指向性的接收天线；以及信号处理部，使用通过该发送天线发射到该铸模内的超高频带的电磁波，测定该铸模内的熔融金属液位。

本方式的熔融金属液位测定装置使用超高频带（频率300MHz－3GHz）的电磁波，因此与使用更高频率的电磁波的装置相比构造简单。此外，本发明的熔融金属液位测定装置使用无指向性的天线，因此针对熔融金属表面的局部液位变动的鲁棒性高。在本方式的熔融金属液位测定装置中，向由铸模的壁面和熔融金属表面形成的将铸模的上表面以外封闭而形成的空间送出电磁波，并利用熔融金属表面上的反射波来测定熔融金属表面的液位。

在本发明的第1实施方式的熔融金属液位测定装置中，所述发送天线和所述接收天线在高于熔融金属表面的位置处，在与熔融金属表面平行的方向上彼此相对地配置。

根据本实施方式，通过在高于熔融金属表面的位置处、在与熔融金属表面平行的方向上彼此相对地配置的发送天线和接收天线，能够向由铸模的壁面和熔融金属表面形成的将铸模的上表面以外封闭而形成的空间送出电磁波，并接收熔融金属表面上的反射波。

本发明的第2实施方式的熔融金属液位测定装置构成为使用两种频率的超高频带的电磁波。

根据本实施方式，利用两种中的一种频率的载波，在接收天线附近形成驻波的波节部分，即使在电磁波的信号减小的情况下，也能够使用另一种频率的载波进行测定。

本发明的第3实施方式的熔融金属液位测定装置构成为通过检测由所述发送天线发送的电磁波与由所述接收天线接收的电磁波之间的相位差，测定所述铸模内的熔融金属液位。

根据本实施方式，通过利用发送的电磁波与接收的电磁波之间的相位差，能够以高精度测定熔融金属表面的液位。另外，在本发明中使用了频率比在现有装置中使用的电磁波低的超高频带的电磁波。因此，能够根据电磁波的相位差唯一求出的距离范围增大，比较方便。

本发明的第4实施方式的熔融金属液位测定装置构成为用频率为f₁的伪随机信号对从所述发送天线发射的信号进行扩散，用频率为f₂的相同模式的伪随机信号对所述接收天线接收到的信号进行逆扩散，设伪随机信号的1周期的波数为N，按照通过下式确定的测定周期T_B，进行熔融金属液位测定：

T_B＝N/（f_M1－f_M2）

其中f₂＜f₁。