技術領域

本發明涉及使用了電磁波的熔融金屬液位測定裝置和熔融金屬液位測定方法。

背景技術

連續鑄造方法是將熔融金屬連續注入到鑄模、并使其冷卻/凝固以制造出規定形狀的鑄片的方法。

作為測定鑄模內的熔融金屬表面的液位的熔融金屬液位測定裝置，提出了使用電磁波的裝置（專利文獻1至3）。這樣的使用電磁波的現有裝置為了減輕被熔融金屬表面以外的物體反射的電磁波的影響，使用指向性高的電磁波（專利文獻1的第2頁右上欄第16行至該頁左下欄第3行和專利文獻3的0037段），并且在鑄模壁部等上設置了防止反射用的電波吸收體（專利文獻2的第2頁右下欄第2行至第9行）。而且，使用電磁波的現有方法為了使指向性高的電磁波用的天線小型化，使用了10GHz以上的高頻率的電磁波（專利文獻1的第3頁右上欄第6行至第11行和專利文獻3的0019段）。

但是，高頻率的電磁波由于電纜引起的信號損失較大，處理比較困難，因此裝置的構造煩雜且昂貴。此外，當使用指向性高的電磁波時，熔融金屬表面的局部液位變動對熔融金屬液位測定產生過大的影響，無法得到針對熔融金屬表面的局部液位變動的魯棒性高的熔融金屬液位測定裝置。由此，現有的熔融金屬液位測定裝置的構造煩雜且昂貴，針對熔融金屬表面的局部液位變動的魯棒性低。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開昭58-22922號公報

專利文獻2：日本特開昭61-68520號公報

專利文獻3：日本特開2005-34886號公報

發明內容

發明所要解決的課題

因此，存在對構造簡單、且針對熔融金屬表面的局部液位變動的魯棒性高的熔融金屬液位測定裝置的需求。

用于解決課題的手段

本發明的第1方式的熔融金屬液位測定裝置是測定鑄模內的熔融金屬的液位的熔融金屬液位測定裝置，該熔融金屬液位測定裝置具有：無指向性的發送天線；無指向性的接收天線；以及信號處理部，使用通過該發送天線發射到該鑄模內的超高頻帶的電磁波，測定該鑄模內的熔融金屬液位。

本方式的熔融金屬液位測定裝置使用超高頻帶（頻率300MHz－3GHz）的電磁波，因此與使用更高頻率的電磁波的裝置相比構造簡單。此外，本發明的熔融金屬液位測定裝置使用無指向性的天線，因此針對熔融金屬表面的局部液位變動的魯棒性高。在本方式的熔融金屬液位測定裝置中，向由鑄模的壁面和熔融金屬表面形成的將鑄模的上表面以外封閉而形成的空間送出電磁波，并利用熔融金屬表面上的反射波來測定熔融金屬表面的液位。

在本發明的第1實施方式的熔融金屬液位測定裝置中，所述發送天線和所述接收天線在高于熔融金屬表面的位置處，在與熔融金屬表面平行的方向上彼此相對地配置。

根據本實施方式，通過在高于熔融金屬表面的位置處、在與熔融金屬表面平行的方向上彼此相對地配置的發送天線和接收天線，能夠向由鑄模的壁面和熔融金屬表面形成的將鑄模的上表面以外封閉而形成的空間送出電磁波，并接收熔融金屬表面上的反射波。

本發明的第2實施方式的熔融金屬液位測定裝置構成為使用兩種頻率的超高頻帶的電磁波。

根據本實施方式，利用兩種中的一種頻率的載波，在接收天線附近形成駐波的波節部分，即使在電磁波的信號減小的情況下，也能夠使用另一種頻率的載波進行測定。

本發明的第3實施方式的熔融金屬液位測定裝置構成為通過檢測由所述發送天線發送的電磁波與由所述接收天線接收的電磁波之間的相位差，測定所述鑄模內的熔融金屬液位。

根據本實施方式，通過利用發送的電磁波與接收的電磁波之間的相位差，能夠以高精度測定熔融金屬表面的液位。另外，在本發明中使用了頻率比在現有裝置中使用的電磁波低的超高頻帶的電磁波。因此，能夠根據電磁波的相位差唯一求出的距離范圍增大，比較方便。

本發明的第4實施方式的熔融金屬液位測定裝置構成為用頻率為f₁的偽隨機信號對從所述發送天線發射的信號進行擴散，用頻率為f₂的相同模式的偽隨機信號對所述接收天線接收到的信號進行逆擴散，設偽隨機信號的1周期的波數為N，按照通過下式確定的測定周期T_B，進行熔融金屬液位測定：

T_B＝N/（f_M1－f_M2）

其中f₂＜f₁。