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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024059590
(43)【公開日】2024-05-01
(54)【発明の名称】電極振動検出モジュール及び電極振動検出方法
(51)【国際特許分類】
F27B 3/28 20060101AFI20240423BHJP
F27D 11/08 20060101ALI20240423BHJP
F27B 14/14 20060101ALI20240423BHJP
【ＦＩ】
F27B3/28
F27D11/08 A
F27B14/14
【審査請求】有
【請求項の数】15
【出願形態】ＯＬ
【外国語出願】
(21)【出願番号】P 2023177992
(22)【出願日】2023-10-16
(31)【優先権主張番号】63/417,155
(32)【優先日】2022-10-18
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(71)【出願人】
【識別番号】523391515
【氏名又は名称】エーエムアイ インターナショナル エスエーピーアイ デ シー．ブイ．
【氏名又は名称原語表記】ＡＭＩ ＩＮＴＥＲＮＡＴＩＯＮＡＬ ＳＡＰＩ ｄｅ Ｃ．Ｖ．
(74)【代理人】
【識別番号】100107364
【弁理士】
【氏名又は名称】斉藤 達也
(72)【発明者】
【氏名】エリック ガーザ サンチェス
(72)【発明者】
【氏名】ギエルモ フェルナンデス ディアズ
【テーマコード（参考）】
4K045
4K046
4K063
【Ｆターム（参考）】
4K045RB02
4K046AA03
4K046CD04
4K063AA04
4K063AA12
4K063FA53
4K063FA78
(57)【要約】 （修正有）
【課題】電極振動検出モジュール（ＥＶＤＭ）、及び前記ＥＶＤＭを使用して電気アーク炉（ＥＡＦ）の電極の振動を検出する方法を提供する。
【解決手段】ＥＶＤＭは、電極とＥＡＦ外殻の底部との間で測定される電極電圧（電極電圧）並びに電極を通る電流に関連付けられた電圧値及び電流値に対応する波形信号を受信及び／又は確認するものであり、その波形信号に少なくともある程度基づいて電極振動の条件を識別することと、アラームをトリガすること、及び／又はＥＡＦ内の電極の位置を調節することによってＥＡＦの動作を修正することと、を行うように構成されている。
【選択図】図１
【解決手段】ＥＶＤＭは、電極とＥＡＦ外殻の底部との間で測定される電極電圧（電極電圧）並びに電極を通る電流に関連付けられた電圧値及び電流値に対応する波形信号を受信及び／又は確認するものであり、その波形信号に少なくともある程度基づいて電極振動の条件を識別することと、アラームをトリガすること、及び／又はＥＡＦ内の電極の位置を調節することによってＥＡＦの動作を修正することと、を行うように構成されている。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
電気アーク炉（ＥＡＦ）の電極電気的センサ及び電極アクチュエータと作用的に連通している電極振動検出モジュール（ＥＶＤＭ）であって、
（ａ）コンピュータプロセッサであって、（ｉ）前記電極と前記ＥＡＦの外殻の底部との間で測定される電極電圧（電極電圧）並びに前記電極を通る電流に関連付けられた電圧値及び電流値に対応する波形信号を受信するステップと、（ｉｉ）ＥＶＤＭウィンドウ時間及びサンプリング周波数に基づくＥＶＤＭキュー長さを有するＥＶＤＭキューを定義するステップであって、前記ＥＶＤＭウィンドウ時間は、その間に前記波形信号の個々のサンプルが受信及び／又は確認され、それらの２乗平均平方根値（ＲＭＳ値）がサンプリング周期ごとに（例えば、電力系の半周期ごとに）計算される、所定の時間帯又はユーザが選択する時間帯である、前記定義するステップと、を実施するように構成された前記コンピュータプロセッサと、
（ｂ）ユーザが選択できる１つ以上のサブモジュールであって、前記１つ以上のサブモジュールは、前記コンピュータプロセッサ内で実施される（ｉ）前記個々のサンプルの前記ＲＭＳ値の比較、及び（ｉｉ）電極振動検出に関連付けられた１つ以上の所定の電気的プロファイルの比較に基づいて、前記電極振動検出に関連付けられた内部アラーム発生（ＩＡＯ）をトリガするように構成されており、前記１つ以上のサブモジュールは、個々のＩＡＯ又は個々の非内部アラーム発生（ＮＩＡＯ）であるように画定された個々のサンプルごとに振動データを生成するように構成されている、前記１つ以上のサブモジュールと、
（ｃ）前記１つ以上のサブモジュールからの個々のサンプルごとの前記振動データをキューに格納して蓄積し、前記振動データの最小パーセンテージが個々のＩＡＯからなると画定された場合には外部振動アラーム（ＥＶＡ）をトリガするように更に構成されている前記コンピュータプロセッサと、
を含むＥＶＤＭ。
（ａ）コンピュータプロセッサであって、（ｉ）前記電極と前記ＥＡＦの外殻の底部との間で測定される電極電圧（電極電圧）並びに前記電極を通る電流に関連付けられた電圧値及び電流値に対応する波形信号を受信するステップと、（ｉｉ）ＥＶＤＭウィンドウ時間及びサンプリング周波数に基づくＥＶＤＭキュー長さを有するＥＶＤＭキューを定義するステップであって、前記ＥＶＤＭウィンドウ時間は、その間に前記波形信号の個々のサンプルが受信及び／又は確認され、それらの２乗平均平方根値（ＲＭＳ値）がサンプリング周期ごとに（例えば、電力系の半周期ごとに）計算される、所定の時間帯又はユーザが選択する時間帯である、前記定義するステップと、を実施するように構成された前記コンピュータプロセッサと、
（ｂ）ユーザが選択できる１つ以上のサブモジュールであって、前記１つ以上のサブモジュールは、前記コンピュータプロセッサ内で実施される（ｉ）前記個々のサンプルの前記ＲＭＳ値の比較、及び（ｉｉ）電極振動検出に関連付けられた１つ以上の所定の電気的プロファイルの比較に基づいて、前記電極振動検出に関連付けられた内部アラーム発生（ＩＡＯ）をトリガするように構成されており、前記１つ以上のサブモジュールは、個々のＩＡＯ又は個々の非内部アラーム発生（ＮＩＡＯ）であるように画定された個々のサンプルごとに振動データを生成するように構成されている、前記１つ以上のサブモジュールと、
（ｃ）前記１つ以上のサブモジュールからの個々のサンプルごとの前記振動データをキューに格納して蓄積し、前記振動データの最小パーセンテージが個々のＩＡＯからなると画定された場合には外部振動アラーム（ＥＶＡ）をトリガするように更に構成されている前記コンピュータプロセッサと、
を含むＥＶＤＭ。
【請求項2】
前記ＥＶＡをトリガするのに必要な前記最小パーセンテージは、（例えば、ユーザインタフェースを通して）ユーザによって選択可能であり、又はユーザによって規定され、任意選択で、前記ユーザインタフェース上の「オンウィンドウ％」入力場所として識別される、請求項１に記載のＥＶＤＭ。
【請求項3】
前記最小パーセンテージは１０％から約１００％の範囲であり、例えば、少なくとも約１０、１５、２０、２５、３０、３５、４０、４５、及び５０％のいずれかであり、且つ／又は最大で約１００、９０、８０、７０、６０、及び５０％のいずれかである、請求項２に記載のＥＶＤＭ。
【請求項4】
前記ＥＶＤＭウィンドウ時間は、約５００ミリ秒（ｍｓ）から約５０００ｍｓまでを含んでよく、例えば、少なくとも約５００、８００、１０００、１２００、１５００、１８００、２０００、２２００、及び２５００ｍｓのいずれかを含んでよく、且つ／又は最大で約５０００、４５００、４０００、３５００、３０００、２８００、及び２５００ｍｓのいずれかを含んでよい、請求項１～３のいずれか一項に記載のＥＶＤＭ。
【請求項5】
前記サンプリング周波数は１０Ｈｚより高く、或いは前記電力系の周波数に関連付けられているが、それらの周波数（例えば、５０Ｈｚの電力系の場合は１００Ｈｚ、又は６０Ｈｚの電力系の場合は１２０Ｈｚ）に限定されない、請求項１～４のいずれか一項に記載のＥＶＤＭ。
【請求項6】
ＥＶＤＭウィンドウ時間は、ローリングＥＶＤＭウィンドウ時間であり、前記ＥＶＤＭは、前記１つ以上のサブモジュールからの振動データで電気的プロファイルが変更された後に、それぞれの新しいＥＶＤＭキューを埋めることを開始する、請求項１～５のいずれか一項に記載のＥＶＤＭ。
【請求項7】
前記コンピュータプロセッサは更に、振動データの個々のＩＡＯのパーセンテージが所定の最大パーセンテージを下回った場合には前記ＥＶＡをオフにするように構成されており、前記所定の最大パーセンテージは、前記ＥＶＡをトリガするのに必要な、前記振動データの前記最小パーセンテージより小さい、請求項１～６のいずれか一項に記載のＥＶＤＭ。
【請求項8】
前記ＥＶＡをオフにするのに必要な前記所定の最大パーセンテージは、（例えば、前記ユーザインタフェースを通して）ユーザによって選択可能であってよく、又はユーザによって規定されてよく、任意選択で、前記ユーザインタフェース上の「オフウィンドウ％」入力場所として識別される、請求項７に記載のＥＶＤＭ。
【請求項9】
前記所定の最大パーセンテージは５％から約５０％の範囲であり、例えば、少なくとも約５、１０、２０、及び２５％のいずれかであり、且つ／又は最大で約５０、４５、４０、３５、３０、及び２５％のいずれかである、請求項８に記載のＥＶＤＭ。
【請求項10】
前記１つ以上のサブモジュールのうちの複数個が、前記ＥＡＦの動作中の同じ時間帯に又は一部重なり合う時間帯に選択可能である、請求項１～９のいずれか一項に記載のＥＶＤＭ。
【請求項11】
ユーザが選択できる前記１つ以上のサブモジュールは、例えば、ユーザインタフェースを通して実施され、任意選択で、前記１つ以上のサブモジュールのそれぞれが、前記ユーザインタフェース上の個々の「アラームモード」選択場所として識別される、請求項１～１０のいずれか一項に記載のＥＶＤＭ。
【請求項12】
前記１つ以上のサブモジュールは第１のサブモジュールを含み、前記第１のサブモジュールは、規定の周波数範囲の中で、電極振動検出に関連付けられた前記１つ以上の所定の電気的プロファイルの最小周波数値及び最大周波数値を有する周波数成分を検出するように構成されている、請求項１～１１のいずれか一項に記載のＥＶＤＭ。
【請求項13】
前記第１のサブモジュールは、（ｉ）前記電極と前記ＥＡＦ外殻の前記底部との間で測定される電極電圧（電極電圧）並びに前記電極を通る電流に関連付けられた電圧値及び電流値に対応する前記波形信号から、フィルタリングされていない電気的値（例えば、個々の電流、電圧、インピーダンス、及び／又はアドミタンスの各ＲＭＳ値）のセットを画定することと、（ｉｉ）前記規定の周波数範囲から外れた周波数があればこれを除去するように構成されたバンドパスフィルタによってフィルタリングされた、前記電極と前記ＥＡＦ外殻の前記底部との間で測定される電極電圧（電極電圧）並びに前記電極を通る電流に関連付けられた電圧値及び電流値に対応する前記信号から、サンプルごとにフィルタリングされた信号を画定することによって、フィルタリングされた電気的値（例えば、フィルタリングされた個々の電流、電圧、インピーダンス、及び／又はアドミタンスの各値）のセットを画定することと、それによって、（ｉｉｉ）サンプルごとに、１つ以上のフィルタリングされた個々の電気的特性と、それぞれに対応する１つ以上のフィルタリングされていない電気的特性と、のそれぞれの比を前記コンピュータプロセッサ内で計算すること、並びに（ｉｖ）所定閾値を上回ったそれぞれの比ごとに、電極振動検出に関連付けられたＩＡＯをトリガすることと、を行うように構成されている、請求項１２に記載のＥＶＤＭ。
【請求項14】
前記規定の周波数範囲は、約１ヘルツ（Ｈｚ）から約１０Ｈｚまでを含み、前記最小周波数値は、少なくとも約１、１．２、１．４、１．６、１．８、２、２．２、２．４、２．６、２．８、３、３．２、３．４、３．６、３．８、４、４．２、４．４、４．６、４．８、及び５Ｈｚのいずれかを含み、前記最大周波数値は、最大で約１０、９．５、９、８．５、８、７．５、７、６．５、６、５．５、及び５Ｈｚのいずれかからを含む、請求項１２～１３のいずれか一項に記載のＥＶＤＭ。
【請求項15】
前記フィルタリングされていない電気的値及び前記フィルタリングされた電気的値は、インピーダンス２乗平均平方根（ＲＭＳ）及びアドミタンスＲＭＳである、請求項１３～１４のいずれか一項に記載のＥＶＤＭ。
【請求項16】
前記所定閾値は、（例えば、前記ユーザインタフェースを通して）ユーザが選択可能である又は規定する、請求項１３～１５のいずれか一項に記載のＥＶＤＭ。
【請求項17】
前記所定閾値は約１０％より大きく、例えば、少なくとも約１０、１３、１５、１７、２０、２５、３０、３３、３５、３８、４０、４５、５０、５５、６０、６５、７０、７５、８０、８５、９０、及び９５％のいずれかである、請求項１３～１６のいずれか一項に記載のＥＶＤＭ。
【請求項18】
前記ＥＶＤＭは、最小インピーダンスＲＭＳ閾値を有するか、又は最小インピーダンスＲＭＳ閾値を受信するように更に構成されており、前記ＥＶＤＭがＩＡＯをトリガすることが可能であるためには、前記フィルタリングされたインピーダンスＲＭＳ値が前記最小インピーダンスＲＭＳ閾値より大きくなければならない、請求項１５～１７のいずれか一項に記載のＥＶＤＭ。
【請求項19】
前記１つ以上のサブモジュールは第２のサブモジュールを含み、前記第２のサブモジュールは、個々のサンプルごとの前記計算されたインピーダンスＲＭＳ値に基づいて開路サンプル及び／又は短絡サンプルを検出し、それらの数をカウントするように構成されており、個々の開路サンプルは、任意選択でユーザが設定できる開路閾値（例えば、３０、３５、又は４０ｍΩ）を上回るインピーダンスＲＭＳを有するものとして定義されており、個々の短絡サンプルは、任意選択でユーザが設定できる短絡閾値（例えば、７、６、５、４、３、又は２ｍΩ）を下回るインピーダンスＲＭＳを有するものとして定義されている、請求項１～１１のいずれか一項に記載のＥＶＤＭ。
【請求項20】
前記第２のサブモジュールは、第２のキュー長さを有する第２のサブモジュールキューを含み、前記第２のサブモジュールは、前記計算されたインピーダンスＲＭＳの個々のサンプルを蓄積し、最古のサンプルを廃棄して前記キューを最大キュー長さでフルに保つように構成されており、前記第２のサブモジュールは更に、（ｉ）前記第２のサブモジュールキューのうちの個々の開路サンプルのパーセンテージ、並びに前記第２のサブモジュールキューのうちの個々の短絡サンプルのパーセンテージを前記コンピュータプロセッサ内で計算することと、（ｉｉ）前記第２のサブモジュールキューのうちの個々の開路サンプルの前記パーセンテージが、開路発生の閾値パーセンテージを超えているかどうかを前記コンピュータプロセッサ内で判定することと、（ｉｉｉ）前記第２のサブモジュールキューのうちの個々の短絡サンプルの前記パーセンテージが、短絡発生の閾値パーセンテージを超えているかどうかを前記コンピュータプロセッサ内で判定することと、を行うように構成されている、請求項１９に記載のＥＶＤＭ。
【請求項21】
前記コンピュータプロセッサは更に、（ｉ）前記第２のサブモジュールキューのうちの個々の開路サンプルのパーセンテージが開路発生の閾値パーセンテージを超えている、と前記コンピュータプロセッサ内で判定されて、且つ（ｉｉ）前記第２のサブモジュールキューのうちの個々の短絡サンプルのパーセンテージが短絡発生の閾値パーセンテージを超えている、と前記コンピュータプロセッサ内で判定された各サンプルに対して、電極振動検出に関連付けられたＩＡＯをトリガするように構成されている、請求項２０に記載のＥＶＤＭ。
【請求項22】
前記第２のキュー長さは、前記第２のサブモジュールのサンプリング時間ウィンドウに基づいて前記コンピュータプロセッサ内で計算される、請求項２０～２１のいずれか一項に記載のＥＶＤＭ。
【請求項23】
前記サンプリング時間ウィンドウは、１秒から約８秒までであり、例えば、少なくとも約１、２、３、及び４秒のいずれかであり、且つ／又は最大で約８、７、６、５、及び４秒である、請求項２２に記載のＥＶＤＭ。
【請求項24】
前記第２のサブモジュールの前記サンプリング周波数は１０Ｈｚより高く、或いは前記電力系の周波数に関連付けられているが、それらの周波数（例えば、５０Ｈｚの電力系の場合は１００Ｈｚ、又は６０Ｈｚの電力系の場合は１２０Ｈｚ）に限定されない、請求項２２～２３のいずれか一項に記載のＥＶＤＭ。
【請求項25】
開路発生の前記閾値パーセンテージは約２０％から約５０％までであり、例えば、少なくとも約２０、２５、３０、及び３５％のいずれかであり、且つ／又は最大で約５０、４５、４０、及び３５％のいずれかである、請求項２２～２４のいずれか一項に記載のＥＶＤＭ。
【請求項26】
短絡発生の前記閾値パーセンテージは約２０％から約５０％までであり、例えば、少なくとも約２０、２５、３０、及び３５％のいずれかであり、且つ／又は最大で約５０、４５、４０、及び３５％のいずれかである、請求項２２～２５のいずれか一項に記載のＥＶＤＭ。
【請求項27】
前記１つ以上のサブモジュールは第３のサブモジュールを含み、前記第３のサブモジュールは、前記コンピュータプロセッサ内で、短絡状態と開路状態との間の状態変化を検出し、その状態変化の総数をカウントするように構成されており、前記第３のサブモジュールは更に、（ｉ）有限状態機械における現在の状態が「規制」状態と同じであるかどうかを判定することと、（ｉｉ）前記現在の状態が前記状態機械における直前状態と同じであるかどうかを判定することと、（ｉｉｉ）それに応じて蓄積変数を増加又は減少させることと、（ｉｖ）状態変化の前記総数が状態変化発生の閾値を超えているかどうかを前記コンピュータプロセッサ内で判定することと、を行うように構成されている、請求項１～１１のいずれか一項に記載のＥＶＤＭ。
【請求項28】
前記コンピュータプロセッサは更に、前記コンピュータプロセッサ内で、前記状態変化数がユーザの規定した前記状態変化閾値を超えていることを示していると判定された蓄積変数を有するサンプルごとに、電極振動検出に関連付けられたＩＡＯをトリガするように構成されている、請求項２７に記載のＥＶＤＭ。
【請求項29】
前記第３のサブモジュールの前記サンプリング周波数は１０Ｈｚより高く、或いは前記電力系の周波数に関連付けられているが、それらの周波数（例えば、５０Ｈｚの電力系の場合は１００Ｈｚ、又は６０Ｈｚの電力系の場合は１２０Ｈｚ）に限定されない、請求項２７～２８のいずれか一項に記載のＥＶＤＭ。
【請求項30】
前記蓄積変数を増加させるｕｐＰｒｏｐｏｒｔｉｏｎ変数は約０．０００１から約０．０１であり、例えば、少なくとも約０．０００１、０．０００２５、０．０００５、０．０００７５、０．００１のいずれかであり、且つ／又は最大で約０．０１、０．００７５、０．００５０、０．００２５、及び０．００１のいずれかである、請求項２７～２９のいずれか一項に記載のＥＶＤＭ。
【請求項31】
前記蓄積変数を減少させるｄｏｗｎｓｌｏｐｅ変数は約０．０００００１から約０．０００１であり、例えば、少なくとも約０． ０００００１、０．０００００２５、０．０００００５、０．０００００７５、０．００００１のいずれかであり、且つ／又は最大で約０．０００１、０．００００７５、０．００００５０、０．００００２５、及び０．００００１のいずれかである、請求項２７～３０のいずれか一項に記載のＥＶＤＭ。
【請求項32】
状態変化発生に関してユーザが規定した前記状態変化閾値は約０．１から約０．６であり、例えば、少なくとも約０．１０、０．１５、０．２０、０．２５、０．３０、及び０．３５のいずれかであり、且つ／又は最大で約０．６０、０．５５、０．５０、０．４０、及び０．３５のいずれかである、請求項２７～３１のいずれか一項に記載のＥＶＤＭ。
【請求項33】
Ｚｒｍｓと比較して開路状態かどうかをチェックするための、ユーザが規定する開路値は約３０から４５であり、例えば、少なくとも約３０、３２、３４、及び３８のいずれかであり、且つ／又は最大で約４５、４２、４０、及び３８のいずれかである、請求項２７～３２のいずれか一項に記載のＥＶＤＭ。
【請求項34】
Ｚｒｍｓと比較して短絡状態かどうかをチェックするための、ユーザが規定する短絡値は約２から１０であり、例えば、少なくとも約２、３、４、５、及び６のいずれかであり、且つ／又は最大で約１０、９、８、７、及び６のいずれかである、請求項２７～３３のいずれか一項に記載のＥＶＤＭ。
【請求項35】
電気アーク炉（ＥＡＦ）の電極の振動を検出する方法であって、
（ａ）請求項１～３４のいずれか一項に記載の、前記電極の電気的センサ及びアクチュエータと作用的に連通している電極振動検出モジュール（ＥＶＤＭ）を設けるステップと、
（ｂ）前記電極と前記ＥＡＦの外殻の底部との間で測定される電極電圧（電極電圧）並びに前記電極を通る電流に関連付けられた電圧値及び電流値に対応する波形信号を前記ＥＶＤＭのコンピュータプロセッサ内で受信するステップと、
（ｃ）１つ以上のサブモジュールを選択するステップであって、前記１つ以上のサブモジュールは、前記コンピュータプロセッサ内で実施される（ｉ）前記個々のサンプルの前記ＲＭＳ値の比較、及び（ｉｉ）電極振動検出に関連付けられた１つ以上の所定の電気的プロファイルの比較に基づいて、前記電極振動検出に関連付けられた内部アラーム発生（ＩＡＯ）をトリガするように構成されており、前記１つ以上のサブモジュールは、個々のＩＡＯ又は個々の非内部アラーム発生（ＮＩＡＯ）であるように画定された個々のサンプルごとに振動データを生成するように構成されている、前記１つ以上のサブモジュールを選択するステップと、
（ｄ）１つ以上の選択されたサブモジュールからの個々のサンプルごとの前記振動データを蓄積し、最古のサンプルを廃棄して前記ＥＶＤＭキューを最大キュー長さでフルに保ち、前記振動データの最小パーセンテージが個々のＩＡＯからなると画定された場合には外部振動アラーム（ＥＶＡ）をトリガするステップと、
を含む方法。
（ａ）請求項１～３４のいずれか一項に記載の、前記電極の電気的センサ及びアクチュエータと作用的に連通している電極振動検出モジュール（ＥＶＤＭ）を設けるステップと、
（ｂ）前記電極と前記ＥＡＦの外殻の底部との間で測定される電極電圧（電極電圧）並びに前記電極を通る電流に関連付けられた電圧値及び電流値に対応する波形信号を前記ＥＶＤＭのコンピュータプロセッサ内で受信するステップと、
（ｃ）１つ以上のサブモジュールを選択するステップであって、前記１つ以上のサブモジュールは、前記コンピュータプロセッサ内で実施される（ｉ）前記個々のサンプルの前記ＲＭＳ値の比較、及び（ｉｉ）電極振動検出に関連付けられた１つ以上の所定の電気的プロファイルの比較に基づいて、前記電極振動検出に関連付けられた内部アラーム発生（ＩＡＯ）をトリガするように構成されており、前記１つ以上のサブモジュールは、個々のＩＡＯ又は個々の非内部アラーム発生（ＮＩＡＯ）であるように画定された個々のサンプルごとに振動データを生成するように構成されている、前記１つ以上のサブモジュールを選択するステップと、
（ｄ）１つ以上の選択されたサブモジュールからの個々のサンプルごとの前記振動データを蓄積し、最古のサンプルを廃棄して前記ＥＶＤＭキューを最大キュー長さでフルに保ち、前記振動データの最小パーセンテージが個々のＩＡＯからなると画定された場合には外部振動アラーム（ＥＶＡ）をトリガするステップと、
を含む方法。
【請求項36】
耐火物で内張りされている炉床を含む内部部分を画定している炉本体と、前記内部部分内に延びる１つ以上の電極と、を含む電気アーク炉（ＥＡＦ）を動作させる方法であって、
（ｉ）請求項３５に従って前記１つ以上の電極の振動を検出するステップと、
（ｉｉ）前記１つ以上の電極を持ち上げて、前記耐火物で内張りされている炉床から離すことにより、前記耐火物で内張りされている炉床に対する前記１つ以上の電極の位置を調節するステップと、
を含む方法。
（ｉ）請求項３５に従って前記１つ以上の電極の振動を検出するステップと、
（ｉｉ）前記１つ以上の電極を持ち上げて、前記耐火物で内張りされている炉床から離すことにより、前記耐火物で内張りされている炉床に対する前記１つ以上の電極の位置を調節するステップと、
を含む方法。
【請求項37】
前記コンピュータプロセッサは、前記耐火物で内張りされている炉床に対する前記１つ以上の電極の位置を調節する前記ステップを開始するように構成されている、請求項３６に記載の方法。
【請求項38】
前記コンピュータプロセッサは更に、前記１つ以上の電極の加熱回数に基づいて前記１つ以上の電極のレート及び／又は距離を変化させるように構成されている、請求項３７に記載の方法。
【請求項39】
前記コンピュータプロセッサは、前記耐火物で内張りされている炉床に対する前記１つ以上の電極の位置を調節する前記ステップの開始を、前記１つ以上の電極の加熱回数が、ユーザが規定した加熱回数閾値を下回るときには第１のレート及び／又は第１の距離で、又、前記１つ以上の電極の加熱回数が、ユーザが規定した加熱回数閾値を上回るときには第２のレート及び／又は第２の距離で行うように構成されており、前記第１のレートは前記第２のレートより高く、前記第１の距離は前記第２の距離より長い、請求項３８に記載の方法。
【請求項40】
（ｉ）耐火物で内張りされている炉床を含む内部部分を画定している炉本体と、前記内部部分内に延びる１つ以上の電極と、を含む電気アーク炉（ＥＡＦ）と、
（ｉｉ）請求項１～３４のいずれか一項に記載の電極振動検出モジュール（ＥＶＤＭ）と、
を含む電気アーク炉（ＥＡＦ）システム。
（ｉｉ）請求項１～３４のいずれか一項に記載の電極振動検出モジュール（ＥＶＤＭ）と、
を含む電気アーク炉（ＥＡＦ）システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示の発明の実施形態は、全般的には、電極振動検出モジュール（ＥＶＤＭ）、及びＥＶＤＭを使用して電気アーク炉（ＥＡＦ）の電極の振動を検出する方法に関し、それらのモジュール及び方法では、ＥＶＤＭは、電極とＥＡＦ外殻の底部との間で測定される電極電圧（電極電圧）並びに電極を通る電流に関連付けられた電圧値及び電流値に対応する波形信号を受信及び／又は確認するものであり、その波形信号に少なくともある程度基づいて電極振動の条件を識別することと、アラームをトリガすること、及び／又はＥＡＦ内の電極の位置を調節することによってＥＡＦの動作を修正することと、を行うように構成されている。
【背景技術】
【0002】
従来の製鋼方法は、溶鉱炉（ＢＯＦ）ルートに基づいており、そこでは、コークスを使用する溶鉱炉で鉄鉱石が還元及び溶融され、その後、ＢＯＦ転炉で精錬される。コークスが燃えるとエネルギが発生し、鉄鉱石は、炭素及び一酸化炭素と反応することにより還元される。これに対し、ここ数年、世界中で、電気アーク炉（ＥＡＦ）製鋼プロセスへの関心がＢＯＦ技術を超えて急速に高まっている。
【0003】
ＥＡＦプロセスの数々の利点の中で、より低排出であることに次いで挙げられるフレキシビリティは、ＥＡＦならではの論点である。このプロセスは、ＢＯＦルートに比べて極めてフレキシブルである。ＢＯＦルートでは最新の市況に応じて意のままに稼働をオンオフすることが不可能である。より高度な、よりフレキシブルな、よりクリーンなプロセスへと向かう流れは、各製鋼業者の個々のニーズに合わせて迅速に実施及び適合されることが可能な技術を必要としている。
【0004】
製鋼に使用されるＥＡＦは、一般に、開閉式屋根で覆われた、耐火物で内張りされた容器を含み、１つ以上の電極がこの屋根を貫通して炉に入っている。この点において、ＥＡＦは、一般に外殻と炉床と屋根とを有するように考えられてよく、外殻は、側壁及び下部スチール「ボウル」からなり、炉床は、下部ボウルを内張りする耐火物からなり、屋根は、耐火物で内張りされているか水冷式であってよく、球体の一部分のように、又は錐台（円錐の一部分）のように成形されてよい。屋根は又、その中心部で三角形の耐火物を支持しており、１つ以上の電極がこれを貫通して中に入っている。
【0005】
典型的な交流式ＥＡＦは、三相電源から電力を供給されてよく、そのため、３つの電極を有する。電極は、断面が丸くてよく、典型的には、ねじカップリングを有するセグメントの形態であってよく、これにより、電極が摩耗したら新しいセグメントを追加することが可能である。この点において、装入材料（例えば、溶融されるくず鉄）と電極との間にアークが形成される。装入物（例えば、くず鉄）は、装入物を通り抜ける電流と、アークによって発生した放射エネルギと、の両方によって加熱されてよい。電気アーク温度は３，０００℃（５，４００°Ｆ）前後に達し、それによって、動作時に電極の下部が白熱して光り輝く。
【0006】
ＥＡＦは、典型的には、傾斜するプラットフォームの上に造られており、それによって、出来上がった溶鋼が別の搬送用容器に注ぎ込まれることが可能である。炉を傾斜させて溶鋼を注ぐ操作を「出鋼」と呼ぶ。元来、製鋼炉は全て、炉が傾斜したときに出鋼口が、押し流された耐火物で閉じられるが、最近の炉は、多くの場合、溶鋼に窒素及びスラグが含まれるのを抑える偏心炉底出鋼口（ＥＢＴ）を有する。こうした炉の出鋼口は、炉床及び外殻を垂直方向に通り抜け、卵形の炉床の狭い「ノーズ」の中に中心を外れて設置される。これは、閉鎖されるときは、カンラン石等の耐火砂で満たされる。
【0007】
しかしながら、ＥＡＦ技術においては、電極とＥＡＦ外殻の底部との間で測定される電極電圧（電極電圧）並びに電極を通る電流に関連付けられた電圧値及び電流値に対応する波形信号を通してＥＡＦの１つ以上の電極の振動を監視及び／又は検出することが可能な方法及び／又はモジュールが依然として必要とされている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
本発明は、上記従来の技術における課題を解決するためになされたものである。
【課題を解決するための手段】
【0009】
本発明による幾つかの実施形態は、電気アーク炉（ＥＡＦ）の電極の電気的センサ及びアクチュエータ（例えば、１つ以上の電極）と作用的に連通している電極振動検出モジュール（ＥＶＤＭ）を提供し、ＥＶＤＭは、電極とＥＡＦ外殻の底部との間で測定される電極電圧（電極電圧）並びに電極を通る電流（電極電流）に関連付けられた電圧値及び電流値に対応する波形信号を受信及び／又は確認するものであり、その波形信号に少なくともある程度基づいて電極振動の条件を識別することと、アラームをトリガすること、及び／又はＥＡＦ内の電極の位置を調節することによってＥＡＦの動作を修正することと、を行うように構成されている。本発明の幾つかの実施形態によれば、例えば、ＥＶＤＭはコンピュータプロセッサを含み、このコンピュータプロセッサは、電極とＥＡＦ外殻の底部との間で測定される電極電圧（電極電圧）並びに電極を通る電流に関連付けられた電圧値及び電流値に対応する波形信号を受信し、これらの信号により、電極電流及び電極電圧の２乗平均平方根（ＲＭＳ）値（ＲＭＳ電流、ＲＭＳ電圧）を、電力源の交流（ＡＣ）の半周期に対応するサンプリング周波数（ＲＭＳサンプリング周波数）において計算して、ＥＶＤＭウィンドウ時間及びＲＭＳサンプリング周波数に基づくＥＶＤＭキュー長さを有するＥＶＤＭキューを定義するように構成されている。本発明の幾つかの実施形態によれば、ＥＶＤＭウィンドウ時間は、その間に個々のサンプルのＲＭＳ電流値及びＲＭＳ電圧値（ＲＭＳ値）が受信及び／又は確認される、所定の時間帯又はユーザが選択する時間帯であってよい。ＥＶＤＭは又、ユーザが選択できる１つ以上のサブモジュール（例えば、アラームモード）を含んでよく、この１つ以上のサブモジュールは、コンピュータプロセッサ内で実施される（ｉ）個々のサンプルのＲＭＳ値の比較、及び（ｉｉ）電極振動検出に関連付けられた１つ以上の所定の電気的プロファイルの比較に基づいて、電極振動検出に関連付けられた内部アラーム発生（ＩＡＯ）をトリガするように構成されている。本発明の幾つかの実施形態によれば、１つ以上のサブモジュールは、個々のＩＡＯ又は個々の非内部アラーム発生（ＮＩＡＯ）であるように画定された個々のサンプルごとに振動データを生成するように構成されてよい。コンピュータプロセッサは更に、ＥＶＤＭキュー長さがフルになるまで、１つ以上のサブモジュールからの個々のサンプルごとの振動データを蓄積し、振動データの最小パーセンテージが個々のＩＡＯからなると画定された場合には外部振動アラーム（ＥＶＡ）をトリガするように構成されてよい。
【0010】
別の態様では、本発明は、ＥＡＦの電極（例えば、１つ以上の電極）の振動を検出する方法を提供し、本方法は、（ａ）電極の電気的センサ及びアクチュエータと作用的に連通しているＥＶＤＭ（例えば、本明細書に記載及び開示のＥＶＤＭ）を設けるステップと、（ｂ）電極とＥＡＦ外殻の底部との間で測定される電極電圧（電極電圧）並びに電極を通る電流に関連付けられた電圧値及び電流値に対応する波形信号をＥＶＤＭのコンピュータプロセッサ内で受信するステップと、（ｃ）電極ＲＭＳ電圧及び電極ＲＭＳ電流をＲＭＳサンプリング周波数において計算するステップと、（ｄ）１つ以上のサブモジュール（例えば、アラームモード）を選択するステップであって、１つ以上のサブモジュールは、コンピュータプロセッサ内で実施される（ｉ）個々のサンプルのＲＭＳ値の比較、及び（ｉｉ）電極振動検出に関連付けられた１つ以上の所定の電気的プロファイルの比較に基づいて、電極振動検出に関連付けられた内部アラーム発生（ＩＡＯ）をトリガするように構成されてよい、１つ以上のサブモジュールを選択するステップと、を含んでよい。本発明の幾つかの実施形態によれば、１つ以上のサブモジュールは、個々のＩＡＯ又は個々の非内部アラーム発生（ＮＩＡＯ）であるように画定された個々のサンプルごとに振動データを生成するように構成されてよく、本方法は更に、（ｅ）ＥＶＤＭキュー長さがフルになるまで、１つ以上の選択されたサブモジュールからの個々のサンプルごとの振動データを蓄積し、振動データの最小パーセンテージが個々のＩＡＯからなると画定された場合には外部振動アラーム（ＥＶＡ）をトリガするステップを含んでよい。
【0011】
別の態様では、本発明は、耐火物で内張りされている炉床を含む内部部分を画定している炉本体と、内部部分内に延びる１つ以上の電極と、を含むＥＡＦを動作させる方法を提供し、本方法は、（例えば、本明細書に記載及び開示の方法により）１つ以上の電極の振動を検出するステップと、１つ以上の電極を持ち上げて、耐火物で内張りされている炉床から離すことにより、耐火物で内張りされている炉床に対する１つ以上の電極の位置を調節するステップと、を含む。
【0012】
更に別の態様では、本発明はＥＡＦシステムを提供し、ＥＡＦシステムは、（ｉ）耐火物で内張りされている炉床を含む内部部分を画定している炉本体と、内部部分内に延びる１つ以上の電極と、を含むＥＡＦと、（ｉｉ）電極振動検出モジュール（ＥＶＤＭ）（例えば、本明細書に記載及び開示のＥＶＤＭ）と、を含む。本発明の幾つかの実施形態によれば、ＥＶＤＭは、１つ以上の電極の電気的センサ及びアクチュエータと作用的に連通していてよい。
【0013】
以下では、本発明の、全てではないが幾つかの実施形態が示された添付図面を参照しながら、本発明をより詳細に説明する。実際には、本発明は、多様な形態で実施されてよく、本明細書で説明される実施形態に限定されるものとして解釈されるべきではなく、むしろ、これらの実施形態は、本開示が、適用可能な法的要件を満たすように提供される。類似の参照符号は、全体を通して類似の要素を指す。図面は以下のとおりである。
【図面の簡単な説明】
【0014】
【図1】１つ以上のサブモジュール（例えば、内部アラーム）を選択するためのユーザインタフェースの一例１を示す。
【図2】本発明の幾つかの実施形態によるＥＶＤＭの動作のフロー図を示す。
【図3】本発明の幾つかの実施形態による、ＥＶＤＭの第１のサブモジュール（例えば、内部アラームモード）の動作のフロー図を示す。
【図4】本発明の幾つかの実施形態による、ＥＶＤＭの第２のサブモジュール（例えば、内部アラームモード）の動作のフロー図を示す。
【図5A】周期振動モード（例えば、第３のサブモジュール）に関連する概念の状態図を示す。ここでは、規制状態に入るたびに、又は状態が停滞するたびに、第３のサブモジュールは、変数ｓｕｍＳｉｇｎａｌＦｒａｃｔｉｏｎを、変数「ｄｏｗｎｓｌｏｐｅ」で決定される定数係数で減少させ、逆に、開路状態と短絡状態との間の状態変化（又は周期振動）があると、第３のサブモジュールは、変数ｓｕｍＳｉｇｎａｌＦｒａｃｔｉｏｎから１．０までの距離にｕｐＰｒｏｐｏｒｔｉｏｎを掛けたものを使用して変数ｓｕｍＳｉｇｎａｌＦｒａｃｔｉｏｎを増加させ、それによって、負の指数関数的減衰挙動で１．０に近づける。
【図5B】ｕｐＰｒｏｐｏｒｔｉｏｎ＝０．００１による変数ｓｕｍＳｉｇｎａｌＦｒａｃｔｉｏｎの増大を示す。この変数は、急速に増大してから徐々に緩やかになって１．０に収束するという形の負の指数関数的減衰挙動で１．０に近づく。
【図5C】システムが規制状態に入る場合、又は、システムが現在の状態にとどまる場合には、変数ｓｕｍＳｉｇｎａｌＦｒａｃｔｉｏｎが一定の下り坂を有することを示す。
【図5D】本発明の幾つかの実施形態による、ＥＶＤＭの第３のサブモジュール（例えば、内部アラームモード）の動作のフロー図を示す。
【図6】電極プロファイルを設定するためのユーザインタフェースの一例を示す。
【発明を実施するための形態】
【0015】
以下では、本発明の、全てではないが幾つかの実施形態が示された添付図面を参照しながら、本発明の実施形態をより詳細に説明する。実際には、本発明は、多様な形態で実施されてよく、本明細書で説明される実施形態に限定されるものとして解釈されるべきではなく、むしろ、これらの実施形態は、本開示が、適用可能な法的要件を満たすように提供される。本明細書、及び添付の特許請求項において使用される単数形「ａ」、「ａｎ」、「ｔｈｅ」は、文脈が明らかに別の意味でない限り、複数の指示物を包含する。本明細書では、「及び／又は（ａｎｄ／ｏｒ）」という語句は、関連付けられて列挙されたアイテムのうちの１つ以上のアイテムのあらゆる組み合わせを包含する。
【0016】
本発明の実施形態は、全般的には、電極振動検出モジュール（ＥＶＤＭ）、及びＥＶＤＭを使用して電気アーク炉（ＥＡＦ）の電極の振動を検出する方法に関し、それらのモジュール及び方法では、ＥＶＤＭは、電極とＥＡＦ外殻の底部との間で測定される電極電圧（電極電圧）並びに電極を通る電流に関連付けられた電圧値及び電流値に対応する波形信号を受信及び／又は確認するものであり、その波形信号に少なくともある程度基づいて電極振動の条件を識別することと、アラームをトリガすること、及び／又はＥＡＦ内の電極の位置を調節することによってＥＡＦの動作を修正することと、を行うように構成されている。この点において、本発明の幾つかの実施例は、電極振動の度合いが大きくなりすぎて、電極の一部が破損したり、剥がれ落ちたり、且つ／又は、製造環境内のＥＡＦ構成要素を損傷しうる発火を起こしかねない電気アークが発生したりする前に、電極振動の開始を検出すること、アラームをトリガすること、及び／又は電極の位置を自動的に調節することが可能である。従って、本発明の幾つかの実施形態は、ＥＡＦを動作させる上での望ましい安全性強化及び電極寿命の強化を実現する。
【0017】
本発明の幾つかの実施形態によれば、例えば、ＥＶＤＭは、電極とＥＡＦ外殻の底部との間で測定される電極電圧（電極電圧）並びに電極を通る電流に関連付けられた電圧値及び電流値に対応する波形信号を受信し、ＥＶＤＭウィンドウ時間及びサンプル周波数に基づくＥＶＤＭキュー長さを有するＥＶＤＭキューを定義するように構成されたコンピュータプロセッサを含む。本発明の幾つかの実施形態によれば、ＥＶＤＭウィンドウ時間は、その間に波形信号の個々のサンプルが受信及び／又は確認される、所定の時間帯又はユーザが選択する時間帯であってよい。ＥＶＤＭは又、ユーザが選択できる１つ以上のサブモジュール（例えば、アラームモード）を含んでよく、この１つ以上のサブモジュールは、コンピュータプロセッサ内で実施される（ｉ）個々のサンプルのＲＭＳ値の比較、及び（ｉｉ）電極振動検出に関連付けられた１つ以上の所定の電気的プロファイルの比較に基づいて、電極振動検出に関連付けられた内部アラーム発生（ＩＡＯ）をトリガするように構成されている。本発明の幾つかの実施形態によれば、１つ以上のサブモジュールは、個々のＩＡＯ又は個々の非内部アラーム発生（ＮＩＡＯ）であるように画定された個々のサンプルごとに振動データを生成するように構成されてよい。コンピュータプロセッサは更に、ＥＶＤＭキュー長さがフルになるまで、１つ以上のサブモジュールからの個々のサンプルごとの振動データを蓄積し、振動データの最小パーセンテージが個々のＩＡＯからなると画定された場合には外部振動アラーム（ＥＶＡ）をトリガするように構成されてよい。
【0018】
本発明の幾つかの実施形態によれば、ＥＶＡをトリガするのに必要な最小パーセンテージは、（例えば、ユーザインタフェースを通して）ユーザによって選択可能であり、又はユーザによって規定され、任意選択で、ユーザインタフェース上の「オンウィンドウ％」入力場所として識別される。例えば、ＥＶＡをトリガするのに必要な最小パーセンテージは、異なるシフト間での動作パラメータの一貫性を確保するために、ユーザ（例えば、操作者）によって調節されてよく、且つ／又は設備管理によって入力及びロックされてよい。本発明の幾つかの実施形態によれば、ＥＶＡをトリガするのに必要な最小パーセンテージは１０％から約１００％の範囲であり、例えば、少なくとも約１０、１５、２０、２５、３０、３５、４０、４５、及び５０％のいずれかであり、且つ／又は最大で約１００、９０、８０、７０、６０、及び５０％のいずれかである。
【0019】
ＥＶＤＭウィンドウ時間は、本発明の幾つかの実施形態によれば、（例えば、ユーザインタフェースを通して）ユーザによって選択又は規定されてよい。例えば、ＥＶＤＭウィンドウ時間は、異なるシフト間での動作パラメータの一貫性を確保するために、ユーザ（例えば、操作者）によって調節されてよく、且つ／又は設備管理によって入力及びロックされてよい。本発明の幾つかの実施形態によれば、ＥＶＤＭウィンドウ時間は、約５００ミリ秒（ｍｓ）から約５０００ｍｓまでを含んでよく、例えば、少なくとも約５００、８００、１０００、１２００、１５００、１８００、２０００、２２００、及び２５００ｍｓのいずれかを含んでよく、且つ／又は最大で約５０００、４５００、４０００、３５００、３０００、２８００、及び２５００ｍｓのいずれかを含んでよい。追加又は代替として、サンプリング周波数は、ＡＣ電力系統周波数に応じて１２０、１００、６０、又は５０Ｈｚであってよく、好ましい値は、６０ＨｚのＡＣ系統の場合は１２０Ｈｚ、５０ＨｚのＡＣ系統の場合は１００Ｈｚである。
【0020】
本発明の幾つかの実施形態によれば、ＥＶＤＭウィンドウ時間は、ローリングＥＶＤＭウィンドウ時間を含んでよく、この場合、ＥＶＤＭは、キュー長さがその時点での最新のサンプルで満たされた状態を保持するために、新しいサンプルを挿入し、最古サンプルを除去する。電気的プロファイルが変更されると、ＥＶＤＭは、現在のキューデータを廃棄して、新しいＥＶＤＭキューを埋めることを開始する。本発明の幾つかの実施形態によれば、ローリングＥＶＤＭウィンドウ時間は、複数の連続する個別ＥＶＤＭデータを含んでよく、それらは互いに同じであっても異なっていてもよい。
【0021】
本発明の幾つかの実施形態によれば、ＥＶＤＭのコンピュータプロセッサは更に、振動データの個々のＩＡＯのパーセンテージが所定の最大パーセンテージを下回った場合にはＥＶＡをオフにするように構成されてよく、この場合、所定の最大パーセンテージは、ＥＶＡをトリガするのに必要な、振動データの最小パーセンテージより小さい。この点において、ＥＶＤＭは、受け入れられない電極振動が検出されたときにアラームをトリガすることが可能であるだけでなく、電極の動作によって、電極振動につながる動作条件が適切に対処された場合には、そのようなアラームを無効にすることも可能である。本発明の幾つかの実施形態によれば、ＥＶＡをオフにするのに必要な所定の最大パーセンテージは、（例えば、ユーザインタフェースを通して）ユーザによって選択可能であってよく、又はユーザによって規定されてよく、任意選択で、ユーザインタフェース上の「オフウィンドウ％」入力場所として識別されてよい。例えば、ＥＶＡをオフにするのに必要な所定の最大パーセンテージは、異なるシフト間での動作パラメータの一貫性を確保するために、ユーザ（例えば、操作者）によって調節されてよく、且つ／又は設備管理によって入力及びロックされてよい。本発明の幾つかの実施形態によれば、ＥＶＡをオフにするのに必要な所定の最大パーセンテージは５％から約５０％の範囲であってよく、例えば、少なくとも約５、１０、２０、及び２５％のいずれかであり、且つ／又は最大で約５０、４５、４０、３５、３０、及び２５％のいずれかである。
【0022】
本発明の幾つかの実施形態によれば、１つ以上のサブモジュール（例えば、アラームモード）のうちの複数個が並行して選択されてよい（例えば、同時に選択されてよく、又は一部重なり合う形で選択されてよく、後者の場合は、最初に第１のアラームモードが選択され、続いて第２のアラームモードが更に選択される）。この点において、１つ以上のサブモジュールのうちの複数個が、電極の動作中の同じ時間帯に又は一部重なり合う時間帯に選択可能であってよい。ユーザが選択できる１つ以上のサブモジュールは、例えば、ユーザインタフェースを通して実施されてよく、任意選択で、１つ以上のサブモジュールのそれぞれが、ユーザインタフェース上の個々の「アラームモード」選択場所として識別される。例えば、図１は、１つ以上のサブモジュール（例えば、内部アラーム）を選択するためのユーザインタフェースの一例１を示しており、ここでは、個々のサブモジュール（例えば、内部アラームモード）３の様々な組み合わせに対応する様々な「振動アラームモード」バリエーション２が選択されてよい。
【0023】
図２は、本発明の幾つかの非限定的な実施形態によるＥＶＤＭの動作のフロー図１０を示す。図２に示すように、ＥＶＤＭウィンドウ時間はユーザによってミリ秒単位で規定され（１１）、ＥＶＤＭキュー長さはコンピュータプロセッサによって計算され（１４）、図２の式中の「１０００」はミリ秒から秒への変換用である。上述のように、１つ以上のアラームモード（例えば、サブモジュール）がユーザによって選択されてよい（１８）。図２は、ＥＶＤＭが３つのサブモジュール（例えば、内部アラーム）１００、２００、３００を含む実施形態を示している。本明細書に開示及び記載の１つ以上のサブモジュール１００、２００、３００は、コンピュータプロセッサ内で実施される（ｉ）個々のサンプルのＲＭＳ値の比較、及び（ｉｉ）電極振動検出に関連付けられた１つ以上の所定の電気的プロファイルの比較に基づいて、電極振動検出に関連付けられた内部アラーム発生（ＩＡＯ）をトリガするように構成されてよい。この点において、１つ以上のサブモジュール１００、２００、３００は、個々のＩＡＯ又は個々の非内部アラーム発生（ＮＩＡＯ）２０であるように画定された個々のサンプルごとに振動データを生成するように構成されてよい。コンピュータプロセッサは更に、１つ以上のサブモジュールからの個々のサンプルごとの振動データを、ＥＶＤＭキュー長さがフルを超えるまで蓄積し（３０）、超えた場合には最古サンプルを廃棄し（３２）、所与のＥＶＤＭキュー長さのＩＡＯの蓄積数が最小閾値を上回ったかどうかを判定し（４０）、上回った場合は外部振動アラーム（ＥＶＡ）をトリガする（４５）ように構成されてよい（例えば、振動データの最小パーセンテージが個々のＩＡＯからなると画定された場合）。図２に更に示すように、ＥＶＤＭのコンピュータプロセッサは、所与のＥＶＤＭキュー長さのＩＡＯの蓄積数が所定の最大閾値を下回ったかどうかを判定し（５０）、下回った場合はＥＶＡをオフする（５５）ように構成されてよい。
【0024】
本発明の幾つかの実施形態によれば、１つ以上のサブモジュール（例えば、内部アラームモード）は第１のサブモジュールを含み、第１のサブモジュールは、規定の周波数範囲の中で、電極振動検出に関連付けられた１つ以上の所定の電気的プロファイルの最小周波数値及び最大周波数値を有する周波数成分（例えば、図１の周波数モード１００）を検出するように構成されている。例えば、第１のサブモジュールは、（ｉ）電極とＥＡＦ外殻の底部との間で測定される電極電圧（電極電圧）並びに電極を通る電流に関連付けられた電圧値及び電流値並びにそれらに対応するＲＭＳ値に対応する波形信号から、フィルタリングされていない電気的値（例えば、個々の電流、電圧、計算されたインピーダンス、及び／又は計算されたアドミタンスの各値）のセットを画定することと、（ｉｉ）規定の周波数範囲から外れた周波数があればこれを除去するように構成されたバンドパスフィルタによってフィルタリングされた、電極とＥＡＦ外殻の底部との間で測定される電極電圧（電極電圧）並びに電極を通る電流に関連付けられた電圧値及び電流値並びにそれらに対応するＲＭＳ値に対応する波形信号から、サンプルＲＭＳ値ごとにフィルタリングされた信号を画定することによって、フィルタリングされた電気的値（例えば、フィルタリングされた個々の電流、電圧、計算されたインピーダンス、及び／又は計算されたアドミタンスの各値）のセットを画定することと、（ｉｉｉ）サンプルごとに、１つ以上のフィルタリングされた個々の電気的特性と、それぞれに対応する１つ以上のフィルタリングされていない電気的特性と、のそれぞれの比をコンピュータプロセッサ内で計算することと、（ｉｖ）所定閾値を上回ったそれぞれの比ごとに、電極振動検出に関連付けられたＩＡＯをトリガすることと、を行うように構成されてよい。所定閾値は、例えば、ユーザが（例えば、ユーザインタフェースを通して）選択可能であってよい又は規定してよい。あくまで例として、所定閾値は約１０％より大きく、例えば、少なくとも約１０、１３、１５、１７、２０、２５、３０、３３、３５、３８、４０、４５、５０、５５、６０、６５、７０、７５、８０、８５、９０、及び９５％のいずれかである。
【0025】
規定の周波数範囲は、例えば、１つ以上のデジタルバンドパスフィルタの使用によって規定されてよい。１つ以上のデジタルバンドパスフィルタによって設定される規定の周波数範囲は、約１ヘルツ（Ｈｚ）から約１０Ｈｚまでを含んでよく、最小周波数値は、少なくとも約１、１．２、１．４、１．６、１．８、２、２．２、２．４、２．６、２．８、３、３．２、３．４、３．６、３．８、４、４．２、４．４、４．６、４．８、及び５Ｈｚのいずれかを含み、最大周波数値は、最大で約１０、９．５、９、８．５、８、７．５、７、６．５、６、５．５、及び５Ｈｚのいずれかからを含む。本発明の幾つかの実施形態によれば、フィルタリングされていない電気的値及びフィルタリングされた電気的値は、インピーダンス２乗平均平方根（ＲＭＳ）及びアドミタンスＲＭＳである。ＥＶＤＭは、本発明の幾つかの実施形態によれば、最小インピーダンスＲＭＳ閾値を有するか、又は最小インピーダンスＲＭＳ閾値を受信するように更に構成されてよい。ＥＶＤＭがＩＡＯをトリガすることが可能であるためには、フィルタリングされたインピーダンスＲＭＳ値が最小インピーダンスＲＭＳ閾値より大きくなければならない。
【0026】
図３は、本発明の幾つかの非限定的な実施形態による、ＥＶＤＭの第１のサブモジュール１００の動作のフロー図１０１を示す。図３に示すように、第１のサブモジュール１００は、最小周波数及び最大周波数を有する所定の周波数ウィンドウを設けるように構成された２つのデジタルバンドパスフィルタ１０２を含んでよい。所定の周波数ウィンドウから外れる周波数は除去される。図３に示すように、一方のデジタルバンドパスフィルタはインピーダンスの解析用に設けられており、もう一方のデジタルバンドパスフィルタはアドミタンスの解析用に設けられている（これについては後述）。第１のサブモジュール１００は、最小周波数において少なくとも２つの時間帯を収容できるように、バンドパスフィルタ最小周波数を使用して第１のサブモジュール時間ウィンドウを（例えば、コンピュータプロセッサ内で）計算すること（１０３）と、第１のサブモジュール時間ウィンドウ及び第１のサブモジュールのサンプリングレートに基づいて、第１のサブモジュールキューの第１のサブモジュール最大キュー長さを（例えば、コンピュータプロセッサ内で）計算すること（１０４）と、を行うように構成されてよい。上述のように、第１のサブモジュールは、第１のサブモジュール時間ウィンドウの間にサンプルごとに、電極に関連付けられた電圧値及び電流値に対応する波形信号を取得する（１０７）ように構成されてよい。第１のサブモジュールは、コンピュータプロセッサにより、両信号をサンプリングして電圧ＲＭＳ及び電流ＲＭＳを計算する（１１０）ように構成されてよい。図３に示した実施形態では、第１のサブシステムは、コンピュータプロセッサ内でインピーダンス（例えば、インピーダンスＲＭＳ）を計算し（１１１）、インピーダンスＲＭＳ値を第１のサブモジュールキューに蓄積して（１１５）「Ｚ信号」値を生成し、「Ｚ信号」をその対応するデジタルバンドパスフィルタでフィルタリングして「フィルタリング済みＺ」値を生成し（１１９）、「フィルタリング済みＺ」値と「Ｚ信号」値との比を計算して「Ｚ信号比」値を生成し（１２３）、「フィルタリング済みＺ」値のＲＭＳ絶対値を計算して「フィルタリング済みＺ ＲＭＳ」値を生成する（１３０）。更に、第１のサブシステムは、コンピュータプロセッサ内でアドミタンス（例えば、アドミタンスＲＭＳ）を計算し（１１３）、アドミタンスＲＭＳ値を第１のサブモジュールキューに蓄積して（１１７）「Ｙ信号」値を生成し、「Ｙ信号」をその対応するデジタルバンドパスフィルタでフィルタリングして「フィルタリング済みＹ」値を生成し（１２１）、「フィルタリング済みＹ」値と「Ｙ信号」値との比を計算して「Ｙ信号比」値を生成する（１２５）。本発明の幾つかの実施形態によれば、第１のサブモジュールは、蓄積サンプル数、即ち、「Ｚ信号」値及び「Ｙ信号」値の数を保つように構成されてよく、これは、キューがフルになったときに最古のサンプルを廃棄して、キュー長さを、コンピュータプロセッサ内で決定された最大キュー長さ以下に保つことによって行われる。「Ｚ信号」値及び「Ｙ信号」値の蓄積数がそれぞれ、第１のサブモジュール最大キュー長さ以上である場合、コンピュータプロセッサは、「Ｚ信号比」を設定済み信号検出限界（例えば、所定閾値）と比較し、「Ｙ信号比」を設定済み信号検出限界（例えば、所定閾値）と比較する（１５０）。「Ｚ信号比」及び／又は「Ｙ信号比」が設定済み信号検出限界（例えば、所定閾値）を超えていない場合は、振動が検出されない。これに対し、「Ｚ信号比」及び「Ｙ信号比」のそれぞれが設定済み信号検出限界（例えば、所定閾値）を超えている場合は、コンピュータプロセッサが、「フィルタリング済みＺ ＲＭＳ」値が設定済み最小インピーダンスＲＭＳ値を超えているかどうかを判定する（１６０）。設定済み最小インピーダンスＲＭＳ値は、（例えば、ユーザインタフェースを通して）ユーザによって選択又は規定されてよい。振動が検出されるためには（１８０）（そして例えば、ＩＡＯがトリガされるためには）、操作１４０、１５０、及び１６０のそれぞれにおいて肯定の判定がなされなければならない。任意選択の操作１４２は、最古の「Ｚ」サンプル及び最古の「Ｙ」サンプルを廃棄することを含んでよい。この点において、操作１４０、１５０、又は１６０のいずれかにおいて否定の判定がなされた場合は、この所与のサンプルに関して振動は検出されない（１７０）。
【0027】
本発明の幾つかの実施形態によれば、１つ以上のサブモジュール（例えば、内部アラームモード）は第２のサブモジュールを含み、第２のサブモジュールは、個々のサンプルごとの計算されたインピーダンスＲＭＳ値に基づいて開路サンプル及び／又は短絡サンプルを検出し、それらの数をカウントするように構成されており、個々の開路サンプルは、任意選択でユーザが設定できる開路閾値（例えば、３０、３５、又は４０ｍΩ）を上回るインピーダンスＲＭＳを有するものとして定義されており、個々の短絡サンプルは、短絡閾値（例えば、７、６、５、４、３、又は２ｍΩ）を下回るインピーダンスＲＭＳを有するものとして定義されており、これらは、任意選択で（例えば、ユーザインタフェースを通して）ユーザが設定できるＥＡＦ変圧器二次回路に依存する。
【0028】
第２のサブモジュールは、本発明の幾つかの実施形態によれば、第２のキュー長さを有する第２のサブモジュールキューを含んでよい。第２のサブモジュールは、サンプルごとに計算されたインピーダンスＲＭＳ値の個々のサンプルを、第２のサブモジュールキューがフルになるまで蓄積し、最古のサンプルを廃棄してキューを最大キュー長さでフルに保つことによって、その時点での最新サンプルを保つように構成されてよい。第２のキュー長さを満たすのに必要なサンプルの長さ又は数の計算は、キュー長さの全体的な計算に関して本明細書に記載された任意の方法で、コンピュータプロセッサ内で行われてよい。本発明の幾つかの実施形態によれば、第２のサブモジュールは更に、（ｉ）第２のサブモジュールキューのうちの個々の開路サンプルのパーセンテージ、並びに第２のサブモジュールキューのうちの個々の短絡サンプルのパーセンテージをコンピュータプロセッサ内で計算することと、（ｉｉ）第２のサブモジュールキューのうちの個々の開路サンプルのパーセンテージが、開路発生の閾値パーセンテージを超えているかどうかをコンピュータプロセッサ内で判定することと、（ｉｉｉ）第２のサブモジュールキューのうちの個々の短絡サンプルのパーセンテージが、短絡発生の閾値パーセンテージを超えているかどうかをコンピュータプロセッサ内で判定することと、を行うように構成されてよい。本発明の幾つかの実施形態によれば、第２のサブモジュールは更に、（ｉ）第２のサブモジュールキューのうちの個々の開路サンプルのパーセンテージが開路発生の閾値パーセンテージを超えている、とコンピュータプロセッサ内で判定されて、且つ（ｉｉ）第２のサブモジュールキューのうちの個々の短絡サンプルのパーセンテージが短絡発生の閾値パーセンテージを超えている、とコンピュータプロセッサ内で判定された各サンプルに対して、電極振動検出に関連付けられたＩＡＯをトリガするように構成されてよい。
【0029】
上述のように、第２のキュー長さは、第２のサブモジュールのサンプリング時間ウィンドウに第２のサブモジュールのサンプリング周波数を掛けたものに基づいてコンピュータプロセッサ内で計算されてよい。この点において、第２のサブモジュールのサンプリング時間ウィンドウは、ユーザが（例えば、ユーザインタフェースを通して）選択又は定義してよい。あくまで例として、サンプリング時間ウィンドウは、１秒から約８秒までを含んでよく、例えば、少なくとも約１、２、３、及び４秒のいずれかを含んでよく、且つ／又は最大で約８、７、６、５、及び４秒を含んでよい。追加又は代替として、第２のサブモジュールのサンプリング周波数は、ＲＭＳサンプリング周波数と同じである。
【0030】
本発明の幾つかの実施形態によれば、開路発生の閾値パーセンテージは約２０％から約５０％までを含んでよく、例えば、少なくとも約２０、２５、３０、及び３５％のいずれかであってよく、且つ／又は最大で約５０、４５、４０、及び３５％のいずれかであってよい。追加又は代替として、短絡発生の閾値パーセンテージは約２０％から約５０％までであり、例えば、少なくとも約２０、２５、３０、及び３５％のいずれかであり、且つ／又は最大で約５０、４５、４０、及び３５％のいずれかである。
【0031】
図４は、本発明の幾つかの実施形態による、ＥＶＤＭの第２のサブモジュール（例えば、内部アラームモード）２００の動作のフロー図２０１を示す。図４に示すように、第２のサブモジュール２００は、第２のサブモジュール時間ウィンドウの間にサンプルごとに、電極に関連付けられた電圧値及び電流値に対応する波形信号を取得する（２０７）ように構成されてよい。第２のサブモジュールは、コンピュータプロセッサにより、両信号をサンプリングしてサンプルごとに電圧ＲＭＳ値及び電流ＲＭＳ値を計算する（２１０）ように構成されてよい。第２のサブモジュールは更に、コンピュータプロセッサ内で、サンプルごとにインピーダンスＲＭＳ値を計算し、これらの値を第２のサブモジュールキューに蓄積するように構成されてよく、第２のサブモジュールキューは、サンプル時間帯（第２の時間ウィンドウ）及びサンプリング周波数から計算される第２のキュー長さを有してよい。蓄積された、サンプルごとのインピーダンスＲＭＳ値は、第２のキュー長さがフルになるまで第２のサブモジュールキューにロード及び／又は保持されてよく、最古の値を廃棄されながら、キューが最大キュー長さでフルに保たれてよい（２２０）。次に、第２のサブモジュールは、第２のサブモジュールキューにある、個々のサンプルを開路サンプルを表すものとして識別する（例えば、ユーザが規定及び／又は選択した）規定のインピーダンスＲＭＳ閾値を超えているインピーダンスＲＭＳ値を有するサンプル（サンプルごとのインピーダンスＲＭＳ値）の数をカウントする（２３０）ように構成されてよい。更に第２のサブモジュールは、第２のサブモジュールキューにある、個々のサンプルを短絡サンプルを表すものとして識別する（例えば、ユーザが規定及び／又は選択した）規定のインピーダンスＲＭＳ閾値を下回るインピーダンスＲＭＳ値を有するサンプル（サンプルごとのインピーダンスＲＭＳ値）の数をカウントする（２４０）ように構成されてよい。図４に示すように、第２のサブモジュールは、第２のサブモジュールキューのうちの個々の開路サンプルのパーセンテージを計算し、このパーセンテージが、電極振動を表す、ユーザが選択又は規定した設定済み信号比（例えば、開路発生の閾値パーセンテージ）を超えているかどうかをコンピュータプロセッサ内で計算する（２５０）ように構成されてよい。更に、第２のサブモジュールは、第２のサブモジュールキューのうちの個々の短絡サンプルのパーセンテージを計算し、このパーセンテージが、電極振動を表す、ユーザが選択又は規定した設定済み信号比（例えば、短絡発生の閾値パーセンテージ）を超えているかどうかをコンピュータプロセッサ内で計算する（２６０）ように構成されてよい。第２のサブモジュールは更に、コンピュータプロセッサ内で、個々の開路サンプルのパーセンテージが、電極振動を表す、ユーザが選択又は規定した設定済み信号比（例えば、開路発生の閾値パーセンテージ）を超えていて（２５０）、且つ、コンピュータプロセッサ内で、個々の短絡サンプルのパーセンテージが、電極振動を表す、ユーザが選択又は規定した設定済み信号比（例えば、短絡発生の閾値パーセンテージ）を超えていれば、ＩＡＯ（例えば、振動が検出された）２８０をトリガするように構成されてよい。操作２５０及び２６０の少なくとも一方がそれぞれの設定済み信号比を超えていないと判定された場合は、振動が検出されない（２７０）。
【0032】
本発明の幾つかの実施形態によれば、１つ以上のサブモジュール（例えば、内部アラームモード）は第３のサブモジュールを含み、第３のサブモジュールは、コンピュータプロセッサ内で、短絡状態と開路状態との間の状態変化を検出し、その状態変化の総数をカウントするように構成されている。本発明の幾つかの実施形態によれば、第３のサブモジュールは更に、コンピュータプロセッサ内で、状態変化の総数を、ユーザが規定した状態変化閾値と比較し、状態変化の総数が、ユーザが規定した状態変化閾値を超えている場合には、コンピュータプロセッサを通して、電極振動検出に関連付けられたＩＡＯをトリガするように構成されてよい。第３のサブモジュールは、例えば、「周期振動モード」と呼ばれる。
【0033】
本発明の幾つかの実施形態によれば、周期振動モード（例えば、第３のサブモジュール）は、有限状態機械（ＦＳＭ）のように働き、３つの状態、即ち、（ｉ）規制状態、（ｉｉ）短絡状態、及び（ｉｉｉ）開路状態を含む。規制状態を経由せずに、短絡状態から開路状態への切り換え、又は開路状態から短絡状態への切り換えが発生するたびに、第３のサブモジュールは、ｓｕｍＳｉｇｎａｌＦｒａｃｔｉｏｎという変数を、直前のｓｕｍＳｉｇｎａｌＦｒａｃｔｉｏｎ値との差の、１に対する比として計算される動的値だけ増加させる。それによって、変数ｓｕｍＳｉｇｎａｌＦｒａｃｔｉｏｎは負の指数関数的減衰挙動で１に近づく。規制状態に入るたびに、又は現在の状態が保持されるたびに、第３のサブモジュールは、変数ｓｕｍＳｉｇｎａｌＦｒａｃｔｉｏｎを、変数「ｄｏｗｎｓｌｏｐｅ」で決定される定数係数で減少させる。図５Ａは、この概念の図解を示す。図５Ｂは、ｕｐＰｒｏｐｏｒｔｉｏｎ＝０．００１による変数ｓｕｍＳｉｇｎａｌＦｒａｃｔｉｏｎの増大を示す。この変数は、急速に増大してから徐々に緩やかになって１．０に収束するという形の負の指数関数的減衰挙動で１．０に近づく。上述のように、これの全てが、システムが「規制」状態に入らないことを示している。システムが規制状態に入る場合、又は、システムが現在の状態にとどまる場合には、変数ｓｕｍＳｉｇｎａｌＦｒａｃｔｉｏｎは、図５Ｃに示された一定の下り坂を有する。他のアラームと同様に、信号比が設定済みアクティベーション閾値を超えていれば、振動が検出される。
【0034】
図５Ｄは、本発明の幾つかの実施形態による、ＥＶＤＭの第３のサブモジュール３００（例えば、内部アラームモード）の動作のフロー図３０１を示す。図５Ｄでは、「設定済み」という語は、ユーザがあらかじめ個人化した設定モデルを通して変数が受け取られたことを表すために使用されている。「実状態」は、有限状態機械（ＦＳＭ）における、３つの可変状態、即ち、規制状態、開路状態、短絡状態のうちの現在の状態を意味する。設定可能変数の範囲を以下の様式で示す。
設定される変数［下限～上限］
ｕｐＰｒｏｐｏｒｔｉｏｎ［０．０００１～０．０１］ ｓｉｇｎａｌＦｒａｃｔｉｏｎが１に向かって増大する際の動的プロポーションレート。
ｄｏｗｎＳｌｏｐｅ［０．０００００１～０．０００１］ ｓｉｇｎａｌＦｒａｃｔｉｏｎが減少する際の一定レート。
閾値［０～１］ 振動（ＩＡＯ）があるかどうかを判定するためのアクティベーション閾値。
開路値［３０～４５］ システムが開路状態かどうかをチェックするための、Ｚｒｍｓと比較される値。
短絡値［２～１０］ システムが短絡状態かどうかをチェックするための、Ｚｒｍｓと比較される値。
設定される変数［下限～上限］
ｕｐＰｒｏｐｏｒｔｉｏｎ［０．０００１～０．０１］ ｓｉｇｎａｌＦｒａｃｔｉｏｎが１に向かって増大する際の動的プロポーションレート。
ｄｏｗｎＳｌｏｐｅ［０．０００００１～０．０００１］ ｓｉｇｎａｌＦｒａｃｔｉｏｎが減少する際の一定レート。
閾値［０～１］ 振動（ＩＡＯ）があるかどうかを判定するためのアクティベーション閾値。
開路値［３０～４５］ システムが開路状態かどうかをチェックするための、Ｚｒｍｓと比較される値。
短絡値［２～１０］ システムが短絡状態かどうかをチェックするための、Ｚｒｍｓと比較される値。
【0035】
図５Ｄに示すように、短絡値が設定されてｍｉｎＳｉｇｎａｌ変数が計算され（３０５）、その後、電極を通る電流及び電圧に対応する波形信号が取得される（３０７）。第３のサブモジュールは、両信号をサンプリングして、Ｖｒｍｓ及びＩｒｍｓを計算する（３０９）。次に、３０９からの値を使用して、インピーダンスＲＭＳ（Ｚｒｍｓ）が計算される（３１１）。ＺｒｍｓはｍｉｎＳｉｇｎａｌと比較され（３１５）、ＺｒｍｓがｍｉｎＳｉｇｎａｌより小さければ、実状態は短絡状態であると判定され（３１７）、一方、ＺｒｍｓがｍｉｎＳｉｇｎａｌより大きければ、実状態は設定済み開路値を基準として評価され、その結果として、実状態は開路状態であると判定される。実状態が規制状態と異なるかどうかが判定され（３３０）、異なっていれば、直前状態が実状態と異なるかどうかが判定される（３３５）。ここで、図５Ｄに示されている演算子「！＝」は、当該技術分野では、不等価であるかどうかをチェックする演算子として理解されている。３３５で異なっていれば、ｓｕｍＳｉｇｎａｌＦｒａｃｔｉｏｎに設定済みｕｐＰｒｏｐｏｒｔｉｏｎが適用され（３５０）、そうではなく、実状態が規制状態である場合、又は直前状態が実状態と同じである場合には、設定済みｄｏｗｎＳｌｏｐｅが適用される（３４０）。ｓｕｍＳｉｇｎａｌＦｒａｃｔｉｏｎは値０より小さいかどうかが判定され（３６０）、その結果、小さいと判定されたら、ｓｕｍＳｉｇｎａｌＦｒａｃｔｉｏｎはゼロにリセットされる（３６５）。実状態が規制状態であれば、直前状態変数には実状態が割り当てられる（３７５）。図５Ｄに示された操作３６０、３６５、３７０、３７５、及び３８０に基づいて、振動が検出されない（３９０）又は検出される（３９５）。
【0036】
別の態様では、本発明は、ＥＡＦの電極（例えば、１つ以上の電極）の振動を検出する方法を提供し、本方法は、（ａ）電極の電気的センサ及びアクチュエータと作用的に連通しているＥＶＤＭ（例えば、本明細書に記載及び開示のＥＶＤＭ）を設けるステップと、（ｂ）電極とＥＡＦ外殻の底部との間で測定される電極電圧（電極電圧）並びに電極を通る電流に関連付けられた電圧値及び電流値に対応する波形信号をＥＶＤＭのコンピュータプロセッサ内で受信するステップと、（ｃ）１つ以上のサブモジュール（例えば、アラームモード）を選択するステップであって、１つ以上のサブモジュールは、コンピュータプロセッサ内で実施される（ｉ）個々のサンプルのＲＭＳ値の比較、及び（ｉｉ）電極振動検出に関連付けられた１つ以上の所定の電気的プロファイルの比較に基づいて、電極振動検出に関連付けられた内部アラーム発生（ＩＡＯ）をトリガするように構成されてよい、１つ以上のサブモジュールを選択するステップと、を含んでよい。本発明の幾つかの実施形態によれば、１つ以上のサブモジュールは、個々のＩＡＯ又は個々の非内部アラーム発生（ＮＩＡＯ）であるように画定された個々のサンプルごとに振動データを生成するように構成されてよく、本方法は更に、（ｄ）ＥＶＤＭキュー長さがフルになるまで、１つ以上の選択されたサブモジュールからの個々のサンプルごとの振動データを蓄積し、最古のサンプルを廃棄してキューを最大キュー長さでフルに保ち、振動データの最小パーセンテージが個々のＩＡＯからなると画定された場合には外部振動アラーム（ＥＶＡ）をトリガするステップを含んでよい。
【0037】
別の態様では、本発明は、耐火物で内張りされている炉床を含む内部部分を画定している炉本体と、内部部分内に延びる１つ以上の電極と、を含むＥＡＦを動作させる方法を提供し、本方法は、（例えば、本明細書に記載及び開示の方法により）１つ以上の電極の振動を検出するステップと、１つ以上の電極を持ち上げて、耐火物で内張りされている炉床から離すことにより、耐火物で内張りされている炉床に対する１つ以上の電極の位置を調節するステップと、を含む。
【0038】
本発明の幾つかの実施形態によれば、コンピュータプロセッサは、耐火物で内張りされている炉床に対する１つ以上の電極の位置を調節するステップを開始するように構成されてよい。例えば、コンピュータプロセッサは更に、１つ以上の電極の加熱回数に基づいて１つ以上の電極のレート及び／又は距離を変化させるように構成されてよく、加熱回数は、１つ以上の電極が金属くずの溶融に使用されたバッチの数と考えられてよい。追加又は代替として、コンピュータプロセッサは、耐火物で内張りされている炉床に対する１つ以上の電極の位置を調節するステップの開始を、１つ以上の電極の加熱回数が、ユーザが規定した加熱回数閾値を下回る（例えば、加熱回数が５、４、３、又は２回を下回る）ときには第１のレート及び／又は第１の距離で、又、１つ以上の電極の加熱回数が、ユーザが規定した加熱回数閾値を上回る（例えば、加熱回数が１、２、３、４、又は５回を上回る）ときには第２のレート及び／又は第２の距離で行うように構成されてよく、第１のレートは第２のレートより高く、第１の距離は第２の距離より長い。
【0039】
更に別の態様では、本発明はＥＡＦシステムを提供し、ＥＡＦシステムは、（ｉ）耐火物で内張りされている炉床を含む内部部分を画定している炉本体と、内部部分内に延びる１つ以上の電極と、を含むＥＡＦと、（ｉｉ）電極振動検出モジュール（ＥＶＤＭ）（例えば、本明細書に記載及び開示のＥＶＤＭ）と、を含む。本発明の幾つかの実施形態によれば、ＥＶＤＭは、１つ以上の電極の電気的センサ及びアクチュエータと作用的に連通していてよい。
【0040】
本発明の実施形態に対するこれら及び他の修正及び変更は、添付の請求項により具体的に記載されている本発明の趣旨及び範囲から逸脱しない限り、当業者によって実施されてよい。更に、当然のことながら、様々な実施形態の態様は、全体的又は部分的に入れ替えされてよい。更に、当業者であれば理解されるように、上述の説明はあくまで例であり、本発明を、そのような添付の請求項に詳述されているように限定することは意図されていない。従って、添付の請求項の趣旨及び範囲は、本明細書に例示として含まれている記載に限定されるべきではない。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5A】
【図5B】
【図5C】
【図5D】
【図6】
【手続補正書】
【提出日】2023-12-28
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
電気アーク炉（ＥＡＦ）の電極電気的センサ及び電極アクチュエータと作用的に連通している電極振動検出モジュール（ＥＶＤＭ）であって、
（ａ）コンピュータプロセッサであって、（ｉ）前記電極と前記ＥＡＦの外殻の底部との間で測定される電極電圧（電極電圧）並びに前記電極を通る電流に関連付けられた電圧値及び電流値に対応する波形信号を受信するステップと、（ｉｉ）ＥＶＤＭウィンドウ時間及びサンプリング周波数に基づくＥＶＤＭキュー長さを有するＥＶＤＭキューを定義するステップであって、前記ＥＶＤＭウィンドウ時間は、その間に前記波形信号の個々のサンプルが受信及び／又は確認され、それらの２乗平均平方根値（ＲＭＳ値）がサンプリング周期ごとに、例えば電力系の半周期ごとに、計算される、所定の時間帯又はユーザが選択する時間帯である、前記定義するステップと、を実施するように構成された前記コンピュータプロセッサと、
（ｂ）ユーザが選択できる１つ以上のサブモジュールであって、前記１つ以上のサブモジュールは、前記コンピュータプロセッサ内で実施される（ｉ）前記個々のサンプルの前記ＲＭＳ値の比較、及び（ｉｉ）電極振動検出に関連付けられた１つ以上の所定の電気的プロファイルの比較に基づいて、前記電極振動検出に関連付けられた内部アラーム発生（ＩＡＯ）をトリガするように構成されており、前記１つ以上のサブモジュールは、個々のＩＡＯ又は個々の非内部アラーム発生（ＮＩＡＯ）であるように画定された個々のサンプルごとに振動データを生成するように構成されている、前記１つ以上のサブモジュールと、
（ｃ）前記１つ以上のサブモジュールからの個々のサンプルごとの前記振動データをキューに格納して蓄積し、前記振動データの最小パーセンテージが個々のＩＡＯからなると画定された場合には外部振動アラーム（ＥＶＡ）をトリガするように更に構成されている前記コンピュータプロセッサと、
を含むＥＶＤＭ。
（ａ）コンピュータプロセッサであって、（ｉ）前記電極と前記ＥＡＦの外殻の底部との間で測定される電極電圧（電極電圧）並びに前記電極を通る電流に関連付けられた電圧値及び電流値に対応する波形信号を受信するステップと、（ｉｉ）ＥＶＤＭウィンドウ時間及びサンプリング周波数に基づくＥＶＤＭキュー長さを有するＥＶＤＭキューを定義するステップであって、前記ＥＶＤＭウィンドウ時間は、その間に前記波形信号の個々のサンプルが受信及び／又は確認され、それらの２乗平均平方根値（ＲＭＳ値）がサンプリング周期ごとに、例えば電力系の半周期ごとに、計算される、所定の時間帯又はユーザが選択する時間帯である、前記定義するステップと、を実施するように構成された前記コンピュータプロセッサと、
（ｂ）ユーザが選択できる１つ以上のサブモジュールであって、前記１つ以上のサブモジュールは、前記コンピュータプロセッサ内で実施される（ｉ）前記個々のサンプルの前記ＲＭＳ値の比較、及び（ｉｉ）電極振動検出に関連付けられた１つ以上の所定の電気的プロファイルの比較に基づいて、前記電極振動検出に関連付けられた内部アラーム発生（ＩＡＯ）をトリガするように構成されており、前記１つ以上のサブモジュールは、個々のＩＡＯ又は個々の非内部アラーム発生（ＮＩＡＯ）であるように画定された個々のサンプルごとに振動データを生成するように構成されている、前記１つ以上のサブモジュールと、
（ｃ）前記１つ以上のサブモジュールからの個々のサンプルごとの前記振動データをキューに格納して蓄積し、前記振動データの最小パーセンテージが個々のＩＡＯからなると画定された場合には外部振動アラーム（ＥＶＡ）をトリガするように更に構成されている前記コンピュータプロセッサと、
を含むＥＶＤＭ。
【請求項2】
前記ＥＶＡをトリガするのに必要な前記最小パーセンテージは、例えば、ユーザインタフェースを通して、ユーザによって選択可能であり、又はユーザによって規定される、請求項１に記載のＥＶＤＭ。
【請求項3】
（ｉ）前記最小パーセンテージは１０％から約１００％の範囲であり、例えば、少なくとも約１０、１５、２０、２５、３０、３５、４０、４５、及び５０％のいずれかであり、且つ／又は最大で約１００、９０、８０、７０、６０、及び５０％のいずれかであり、
（ｉｉ）前記ＥＶＤＭウィンドウ時間は、約５００ミリ秒（ｍｓ）から約５０００ｍｓまでを含んでよく、例えば、少なくとも約５００、８００、１０００、１２００、１５００、１８００、２０００、２２００、及び２５００ｍｓのいずれかを含んでよく、且つ／又は最大で約５０００、４５００、４０００、３５００、３０００、２８００、及び２５００ｍｓのいずれかを含んでよく、及び／又は、
（ｉｉｉ）前記サンプリング周波数は１０Ｈｚより高く、或いは前記電力系の周波数に関連付けられているが、それらの周波数、例えば５０Ｈｚの電力系の場合は１００Ｈｚ、又は６０Ｈｚの電力系の場合は１２０Ｈｚ、に限定されない、請求項２に記載のＥＶＤＭ。
（ｉｉ）前記ＥＶＤＭウィンドウ時間は、約５００ミリ秒（ｍｓ）から約５０００ｍｓまでを含んでよく、例えば、少なくとも約５００、８００、１０００、１２００、１５００、１８００、２０００、２２００、及び２５００ｍｓのいずれかを含んでよく、且つ／又は最大で約５０００、４５００、４０００、３５００、３０００、２８００、及び２５００ｍｓのいずれかを含んでよく、及び／又は、
（ｉｉｉ）前記サンプリング周波数は１０Ｈｚより高く、或いは前記電力系の周波数に関連付けられているが、それらの周波数、例えば５０Ｈｚの電力系の場合は１００Ｈｚ、又は６０Ｈｚの電力系の場合は１２０Ｈｚ、に限定されない、請求項２に記載のＥＶＤＭ。
【請求項4】
前記ＥＶＤＭウィンドウ時間は、ローリングＥＶＤＭウィンドウ時間であり、前記ＥＶＤＭは、前記１つ以上のサブモジュールからの振動データで電気的プロファイルが変更された後に、それぞれの新しいＥＶＤＭキューを埋めることを開始する、請求項１～３のいずれか一項に記載のＥＶＤＭ。
【請求項5】
前記コンピュータプロセッサは更に、振動データの個々のＩＡＯのパーセンテージが所定の最大パーセンテージを下回った場合には前記ＥＶＡをオフにするように構成されており、前記所定の最大パーセンテージは、前記ＥＶＡをトリガするのに必要な、前記振動データの前記最小パーセンテージより小さい、請求項１～４のいずれか一項に記載のＥＶＤＭ。
【請求項6】
前記ＥＶＡをオフにするのに必要な前記所定の最大パーセンテージは、ユーザによって選択可能であってよく、又はユーザによって規定されてよい、請求項５に記載のＥＶＤＭ。
【請求項7】
前記所定の最大パーセンテージは５％から約５０％の範囲であり、例えば、少なくとも約５、１０、２０、及び２５％のいずれかであり、且つ／又は最大で約５０、４５、４０、３５、３０、及び２５％のいずれかである、請求項６に記載のＥＶＤＭ。
【請求項8】
前記１つ以上のサブモジュールは第１のサブモジュールを含み、前記第１のサブモジュールは、規定の周波数範囲の中で、電極振動検出に関連付けられた前記１つ以上の所定の電気的プロファイルの最小周波数値及び最大周波数値を有する周波数成分を検出するように構成されており、
前記第１のサブモジュールは、（ｉ）前記電極と前記ＥＡＦ外殻の前記底部との間で測定される電極電圧（電極電圧）並びに前記電極を通る電流に関連付けられた電圧値及び電流値に対応する前記波形信号から、フィルタリングされていない電気的値、例えば個々の電流、電圧、インピーダンス、及び／又はアドミタンスの各ＲＭＳ値、のセットを画定することと、（ｉｉ）前記規定の周波数範囲から外れた周波数があればこれを除去するように構成されたバンドパスフィルタによってフィルタリングされた、前記電極と前記ＥＡＦ外殻の前記底部との間で測定される電極電圧（電極電圧）並びに前記電極を通る電流に関連付けられた電圧値及び電流値に対応する前記信号から、サンプルごとにフィルタリングされた信号を画定することによって、フィルタリングされた電気的値、例えばフィルタリングされた個々の電流、電圧、インピーダンス、及び／又はアドミタンスの各値、のセットを画定することと、それによって、（ｉｉｉ）サンプルごとに、１つ以上のフィルタリングされた個々の電気的特性と、それぞれに対応する１つ以上のフィルタリングされていない電気的特性と、のそれぞれの比を前記コンピュータプロセッサ内で計算すること、並びに（ｉｖ）所定閾値を上回ったそれぞれの比ごとに、電極振動検出に関連付けられたＩＡＯをトリガすることと、を行うように構成されている、請求項１～７のいずれか一項に記載のＥＶＤＭ。
前記第１のサブモジュールは、（ｉ）前記電極と前記ＥＡＦ外殻の前記底部との間で測定される電極電圧（電極電圧）並びに前記電極を通る電流に関連付けられた電圧値及び電流値に対応する前記波形信号から、フィルタリングされていない電気的値、例えば個々の電流、電圧、インピーダンス、及び／又はアドミタンスの各ＲＭＳ値、のセットを画定することと、（ｉｉ）前記規定の周波数範囲から外れた周波数があればこれを除去するように構成されたバンドパスフィルタによってフィルタリングされた、前記電極と前記ＥＡＦ外殻の前記底部との間で測定される電極電圧（電極電圧）並びに前記電極を通る電流に関連付けられた電圧値及び電流値に対応する前記信号から、サンプルごとにフィルタリングされた信号を画定することによって、フィルタリングされた電気的値、例えばフィルタリングされた個々の電流、電圧、インピーダンス、及び／又はアドミタンスの各値、のセットを画定することと、それによって、（ｉｉｉ）サンプルごとに、１つ以上のフィルタリングされた個々の電気的特性と、それぞれに対応する１つ以上のフィルタリングされていない電気的特性と、のそれぞれの比を前記コンピュータプロセッサ内で計算すること、並びに（ｉｖ）所定閾値を上回ったそれぞれの比ごとに、電極振動検出に関連付けられたＩＡＯをトリガすることと、を行うように構成されている、請求項１～７のいずれか一項に記載のＥＶＤＭ。
【請求項9】
前記フィルタリングされていない電気的値及び前記フィルタリングされた電気的値は、インピーダンス２乗平均平方根（ＲＭＳ）及びアドミタンスＲＭＳであり、
前記所定閾値は、例えば前記ユーザインタフェースを通して、ユーザが選択可能である又は規定し、
前記所定閾値は約１０％より大きく、例えば、少なくとも約１０、１３、１５、１７、２０、２５、３０、３３、３５、３８、４０、４５、５０、５５、６０、６５、７０、７５、８０、８５、９０、及び９５％のいずれかであり、
前記ＥＶＤＭは、最小インピーダンスＲＭＳ閾値を有するか、又は最小インピーダンスＲＭＳ閾値を受信するように更に構成されており、前記ＥＶＤＭがＩＡＯをトリガすることが可能であるためには、前記フィルタリングされたインピーダンスＲＭＳ値が前記最小インピーダンスＲＭＳ閾値より大きくなければならない、請求項８に記載のＥＶＤＭ。
前記所定閾値は、例えば前記ユーザインタフェースを通して、ユーザが選択可能である又は規定し、
前記所定閾値は約１０％より大きく、例えば、少なくとも約１０、１３、１５、１７、２０、２５、３０、３３、３５、３８、４０、４５、５０、５５、６０、６５、７０、７５、８０、８５、９０、及び９５％のいずれかであり、
前記ＥＶＤＭは、最小インピーダンスＲＭＳ閾値を有するか、又は最小インピーダンスＲＭＳ閾値を受信するように更に構成されており、前記ＥＶＤＭがＩＡＯをトリガすることが可能であるためには、前記フィルタリングされたインピーダンスＲＭＳ値が前記最小インピーダンスＲＭＳ閾値より大きくなければならない、請求項８に記載のＥＶＤＭ。
【請求項10】
電気アーク炉（ＥＡＦ）の電極の振動を検出する方法であって、
（ａ）請求項１～９のいずれか一項に記載の、前記電極の電気的センサ及びアクチュエータと作用的に連通している電極振動検出モジュール（ＥＶＤＭ）を設けるステップと、
（ｂ）前記電極と前記ＥＡＦの外殻の底部との間で測定される電極電圧（電極電圧）並びに前記電極を通る電流に関連付けられた電圧値及び電流値に対応する波形信号を前記ＥＶＤＭのコンピュータプロセッサ内で受信するステップと、
（ｃ）１つ以上のサブモジュールを選択するステップであって、前記１つ以上のサブモジュールは、前記コンピュータプロセッサ内で実施される（ｉ）前記個々のサンプルの前記ＲＭＳ値の比較、及び（ｉｉ）電極振動検出に関連付けられた１つ以上の所定の電気的プロファイルの比較に基づいて、前記電極振動検出に関連付けられた内部アラーム発生（ＩＡＯ）をトリガするように構成されており、前記１つ以上のサブモジュールは、個々のＩＡＯ又は個々の非内部アラーム発生（ＮＩＡＯ）であるように画定された個々のサンプルごとに振動データを生成するように構成されている、前記１つ以上のサブモジュールを選択するステップと、
（ｄ）１つ以上の選択されたサブモジュールからの個々のサンプルごとの前記振動データを蓄積し、最古のサンプルを廃棄して前記ＥＶＤＭキューを最大キュー長さでフルに保ち、前記振動データの最小パーセンテージが個々のＩＡＯからなると画定された場合には外部振動アラーム（ＥＶＡ）をトリガするステップと、
を含む方法。
（ａ）請求項１～９のいずれか一項に記載の、前記電極の電気的センサ及びアクチュエータと作用的に連通している電極振動検出モジュール（ＥＶＤＭ）を設けるステップと、
（ｂ）前記電極と前記ＥＡＦの外殻の底部との間で測定される電極電圧（電極電圧）並びに前記電極を通る電流に関連付けられた電圧値及び電流値に対応する波形信号を前記ＥＶＤＭのコンピュータプロセッサ内で受信するステップと、
（ｃ）１つ以上のサブモジュールを選択するステップであって、前記１つ以上のサブモジュールは、前記コンピュータプロセッサ内で実施される（ｉ）前記個々のサンプルの前記ＲＭＳ値の比較、及び（ｉｉ）電極振動検出に関連付けられた１つ以上の所定の電気的プロファイルの比較に基づいて、前記電極振動検出に関連付けられた内部アラーム発生（ＩＡＯ）をトリガするように構成されており、前記１つ以上のサブモジュールは、個々のＩＡＯ又は個々の非内部アラーム発生（ＮＩＡＯ）であるように画定された個々のサンプルごとに振動データを生成するように構成されている、前記１つ以上のサブモジュールを選択するステップと、
（ｄ）１つ以上の選択されたサブモジュールからの個々のサンプルごとの前記振動データを蓄積し、最古のサンプルを廃棄して前記ＥＶＤＭキューを最大キュー長さでフルに保ち、前記振動データの最小パーセンテージが個々のＩＡＯからなると画定された場合には外部振動アラーム（ＥＶＡ）をトリガするステップと、
を含む方法。
【請求項11】
耐火物で内張りされている炉床を含む内部部分を画定している炉本体と、前記内部部分内に延びる１つ以上の電極と、を含む電気アーク炉（ＥＡＦ）を動作させる方法であって、
（ｉ）請求項１０に従って前記１つ以上の電極の振動を検出するステップと、
（ｉｉ）前記１つ以上の電極を持ち上げて、前記耐火物で内張りされている炉床から離すことにより、前記耐火物で内張りされている炉床に対する前記１つ以上の電極の位置を調節するステップと、
を含む方法。
（ｉ）請求項１０に従って前記１つ以上の電極の振動を検出するステップと、
（ｉｉ）前記１つ以上の電極を持ち上げて、前記耐火物で内張りされている炉床から離すことにより、前記耐火物で内張りされている炉床に対する前記１つ以上の電極の位置を調節するステップと、
を含む方法。
【請求項12】
前記コンピュータプロセッサは、前記耐火物で内張りされている炉床に対する前記１つ以上の電極の位置を調節する前記ステップを開始するように構成されている、請求項１１に記載の方法。
【請求項13】
前記コンピュータプロセッサは更に、前記１つ以上の電極の加熱回数に基づいて前記１つ以上の電極のレート及び／又は距離を変化させるように構成されている、請求項１２に記載の方法。
【請求項14】
前記コンピュータプロセッサは、前記耐火物で内張りされている炉床に対する前記１つ以上の電極の位置を調節する前記ステップの開始を、前記１つ以上の電極の加熱回数が、ユーザが規定した加熱回数閾値を下回るときには第１のレート及び／又は第１の距離で、又、前記１つ以上の電極の加熱回数が、ユーザが規定した加熱回数閾値を上回るときには第２のレート及び／又は第２の距離で行うように構成されており、前記第１のレートは前記第２のレートより高く、前記第１の距離は前記第２の距離より長い、請求項１３に記載の方法。
【請求項15】
（ｉ）耐火物で内張りされている炉床を含む内部部分を画定している炉本体と、前記内部部分内に延びる１つ以上の電極と、を含む電気アーク炉（ＥＡＦ）と、
（ｉｉ）請求項１～９のいずれか一項に記載の電極振動検出モジュール（ＥＶＤＭ）と、
を含む電気アーク炉（ＥＡＦ）システム。
（ｉｉ）請求項１～９のいずれか一項に記載の電極振動検出モジュール（ＥＶＤＭ）と、
を含む電気アーク炉（ＥＡＦ）システム。
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0040】
本発明の実施形態に対するこれら及び他の修正及び変更は、添付の請求項により具体的に記載されている本発明の趣旨及び範囲から逸脱しない限り、当業者によって実施されてよい。更に、当然のことながら、様々な実施形態の態様は、全体的又は部分的に入れ替えされてよい。更に、当業者であれば理解されるように、上述の説明はあくまで例であり、本発明を、そのような添付の請求項に詳述されているように限定することは意図されていない。従って、添付の請求項の趣旨及び範囲は、本明細書に例示として含まれている記載に限定されるべきではない。
〔付記１〕
電気アーク炉（ＥＡＦ）の電極電気的センサ及び電極アクチュエータと作用的に連通している電極振動検出モジュール（ＥＶＤＭ）であって、
（ａ）コンピュータプロセッサであって、（ｉ）前記電極と前記ＥＡＦの外殻の底部との間で測定される電極電圧（電極電圧）並びに前記電極を通る電流に関連付けられた電圧値及び電流値に対応する波形信号を受信するステップと、（ｉｉ）ＥＶＤＭウィンドウ時間及びサンプリング周波数に基づくＥＶＤＭキュー長さを有するＥＶＤＭキューを定義するステップであって、前記ＥＶＤＭウィンドウ時間は、その間に前記波形信号の個々のサンプルが受信及び／又は確認され、それらの２乗平均平方根値（ＲＭＳ値）がサンプリング周期ごとに（例えば、電力系の半周期ごとに）計算される、所定の時間帯又はユーザが選択する時間帯である、前記定義するステップと、を実施するように構成された前記コンピュータプロセッサと、
（ｂ）ユーザが選択できる１つ以上のサブモジュールであって、前記１つ以上のサブモジュールは、前記コンピュータプロセッサ内で実施される（ｉ）前記個々のサンプルの前記ＲＭＳ値の比較、及び（ｉｉ）電極振動検出に関連付けられた１つ以上の所定の電気的プロファイルの比較に基づいて、前記電極振動検出に関連付けられた内部アラーム発生（ＩＡＯ）をトリガするように構成されており、前記１つ以上のサブモジュールは、個々のＩＡＯ又は個々の非内部アラーム発生（ＮＩＡＯ）であるように画定された個々のサンプルごとに振動データを生成するように構成されている、前記１つ以上のサブモジュールと、
（ｃ）前記１つ以上のサブモジュールからの個々のサンプルごとの前記振動データをキューに格納して蓄積し、前記振動データの最小パーセンテージが個々のＩＡＯからなると画定された場合には外部振動アラーム（ＥＶＡ）をトリガするように更に構成されている前記コンピュータプロセッサと、
を含むＥＶＤＭ。
〔付記２〕
前記ＥＶＡをトリガするのに必要な前記最小パーセンテージは、（例えば、ユーザインタフェースを通して）ユーザによって選択可能であり、又はユーザによって規定され、任意選択で、前記ユーザインタフェース上の「オンウィンドウ％」入力場所として識別される、付記１に記載のＥＶＤＭ。
〔付記３〕
前記最小パーセンテージは１０％から約１００％の範囲であり、例えば、少なくとも約１０、１５、２０、２５、３０、３５、４０、４５、及び５０％のいずれかであり、且つ／又は最大で約１００、９０、８０、７０、６０、及び５０％のいずれかである、付記２に記載のＥＶＤＭ。
〔付記４〕
前記ＥＶＤＭウィンドウ時間は、約５００ミリ秒（ｍｓ）から約５０００ｍｓまでを含んでよく、例えば、少なくとも約５００、８００、１０００、１２００、１５００、１８００、２０００、２２００、及び２５００ｍｓのいずれかを含んでよく、且つ／又は最大で約５０００、４５００、４０００、３５００、３０００、２８００、及び２５００ｍｓのいずれかを含んでよい、付記１～３のいずれか一項に記載のＥＶＤＭ。
〔付記５〕
前記サンプリング周波数は１０Ｈｚより高く、或いは前記電力系の周波数に関連付けられているが、それらの周波数（例えば、５０Ｈｚの電力系の場合は１００Ｈｚ、又は６０Ｈｚの電力系の場合は１２０Ｈｚ）に限定されない、付記１～４のいずれか一項に記載のＥＶＤＭ。
〔付記６〕
ＥＶＤＭウィンドウ時間は、ローリングＥＶＤＭウィンドウ時間であり、前記ＥＶＤＭは、前記１つ以上のサブモジュールからの振動データで電気的プロファイルが変更された後に、それぞれの新しいＥＶＤＭキューを埋めることを開始する、付記１～５のいずれか一項に記載のＥＶＤＭ。
〔付記７〕
前記コンピュータプロセッサは更に、振動データの個々のＩＡＯのパーセンテージが所定の最大パーセンテージを下回った場合には前記ＥＶＡをオフにするように構成されており、前記所定の最大パーセンテージは、前記ＥＶＡをトリガするのに必要な、前記振動データの前記最小パーセンテージより小さい、付記１～６のいずれか一項に記載のＥＶＤＭ。
〔付記８〕
前記ＥＶＡをオフにするのに必要な前記所定の最大パーセンテージは、（例えば、前記ユーザインタフェースを通して）ユーザによって選択可能であってよく、又はユーザによって規定されてよく、任意選択で、前記ユーザインタフェース上の「オフウィンドウ％」入力場所として識別される、付記７に記載のＥＶＤＭ。
〔付記９〕
前記所定の最大パーセンテージは５％から約５０％の範囲であり、例えば、少なくとも約５、１０、２０、及び２５％のいずれかであり、且つ／又は最大で約５０、４５、４０、３５、３０、及び２５％のいずれかである、付記８に記載のＥＶＤＭ。
〔付記１０〕
前記１つ以上のサブモジュールのうちの複数個が、前記ＥＡＦの動作中の同じ時間帯に又は一部重なり合う時間帯に選択可能である、付記１～９のいずれか一項に記載のＥＶＤＭ。
〔付記１１〕
ユーザが選択できる前記１つ以上のサブモジュールは、例えば、ユーザインタフェースを通して実施され、任意選択で、前記１つ以上のサブモジュールのそれぞれが、前記ユーザインタフェース上の個々の「アラームモード」選択場所として識別される、付記１～１０のいずれか一項に記載のＥＶＤＭ。
〔付記１２〕
前記１つ以上のサブモジュールは第１のサブモジュールを含み、前記第１のサブモジュールは、規定の周波数範囲の中で、電極振動検出に関連付けられた前記１つ以上の所定の電気的プロファイルの最小周波数値及び最大周波数値を有する周波数成分を検出するように構成されている、付記１～１１のいずれか一項に記載のＥＶＤＭ。
〔付記１３〕
前記第１のサブモジュールは、（ｉ）前記電極と前記ＥＡＦ外殻の前記底部との間で測定される電極電圧（電極電圧）並びに前記電極を通る電流に関連付けられた電圧値及び電流値に対応する前記波形信号から、フィルタリングされていない電気的値（例えば、個々の電流、電圧、インピーダンス、及び／又はアドミタンスの各ＲＭＳ値）のセットを画定することと、（ｉｉ）前記規定の周波数範囲から外れた周波数があればこれを除去するように構成されたバンドパスフィルタによってフィルタリングされた、前記電極と前記ＥＡＦ外殻の前記底部との間で測定される電極電圧（電極電圧）並びに前記電極を通る電流に関連付けられた電圧値及び電流値に対応する前記信号から、サンプルごとにフィルタリングされた信号を画定することによって、フィルタリングされた電気的値（例えば、フィルタリングされた個々の電流、電圧、インピーダンス、及び／又はアドミタンスの各値）のセットを画定することと、それによって、（ｉｉｉ）サンプルごとに、１つ以上のフィルタリングされた個々の電気的特性と、それぞれに対応する１つ以上のフィルタリングされていない電気的特性と、のそれぞれの比を前記コンピュータプロセッサ内で計算すること、並びに（ｉｖ）所定閾値を上回ったそれぞれの比ごとに、電極振動検出に関連付けられたＩＡＯをトリガすることと、を行うように構成されている、付記１２に記載のＥＶＤＭ。
〔付記１４〕
前記規定の周波数範囲は、約１ヘルツ（Ｈｚ）から約１０Ｈｚまでを含み、前記最小周波数値は、少なくとも約１、１．２、１．４、１．６、１．８、２、２．２、２．４、２．６、２．８、３、３．２、３．４、３．６、３．８、４、４．２、４．４、４．６、４．８、及び５Ｈｚのいずれかを含み、前記最大周波数値は、最大で約１０、９．５、９、８．５、８、７．５、７、６．５、６、５．５、及び５Ｈｚのいずれかからを含む、付記１２～１３のいずれか一項に記載のＥＶＤＭ。
〔付記１５〕
前記フィルタリングされていない電気的値及び前記フィルタリングされた電気的値は、インピーダンス２乗平均平方根（ＲＭＳ）及びアドミタンスＲＭＳである、付記１３～１４のいずれか一項に記載のＥＶＤＭ。
〔付記１６〕
前記所定閾値は、（例えば、前記ユーザインタフェースを通して）ユーザが選択可能である又は規定する、付記１３～１５のいずれか一項に記載のＥＶＤＭ。
〔付記１７〕
前記所定閾値は約１０％より大きく、例えば、少なくとも約１０、１３、１５、１７、２０、２５、３０、３３、３５、３８、４０、４５、５０、５５、６０、６５、７０、７５、８０、８５、９０、及び９５％のいずれかである、付記１３～１６のいずれか一項に記載のＥＶＤＭ。
〔付記１８〕
前記ＥＶＤＭは、最小インピーダンスＲＭＳ閾値を有するか、又は最小インピーダンスＲＭＳ閾値を受信するように更に構成されており、前記ＥＶＤＭがＩＡＯをトリガすることが可能であるためには、前記フィルタリングされたインピーダンスＲＭＳ値が前記最小インピーダンスＲＭＳ閾値より大きくなければならない、付記１５～１７のいずれか一項に記載のＥＶＤＭ。
〔付記１９〕
前記１つ以上のサブモジュールは第２のサブモジュールを含み、前記第２のサブモジュールは、個々のサンプルごとの前記計算されたインピーダンスＲＭＳ値に基づいて開路サンプル及び／又は短絡サンプルを検出し、それらの数をカウントするように構成されており、個々の開路サンプルは、任意選択でユーザが設定できる開路閾値（例えば、３０、３５、又は４０ｍΩ）を上回るインピーダンスＲＭＳを有するものとして定義されており、個々の短絡サンプルは、任意選択でユーザが設定できる短絡閾値（例えば、７、６、５、４、３、又は２ｍΩ）を下回るインピーダンスＲＭＳを有するものとして定義されている、付記１～１１のいずれか一項に記載のＥＶＤＭ。
〔付記２０〕
前記第２のサブモジュールは、第２のキュー長さを有する第２のサブモジュールキューを含み、前記第２のサブモジュールは、前記計算されたインピーダンスＲＭＳの個々のサンプルを蓄積し、最古のサンプルを廃棄して前記キューを最大キュー長さでフルに保つように構成されており、前記第２のサブモジュールは更に、（ｉ）前記第２のサブモジュールキューのうちの個々の開路サンプルのパーセンテージ、並びに前記第２のサブモジュールキューのうちの個々の短絡サンプルのパーセンテージを前記コンピュータプロセッサ内で計算することと、（ｉｉ）前記第２のサブモジュールキューのうちの個々の開路サンプルの前記パーセンテージが、開路発生の閾値パーセンテージを超えているかどうかを前記コンピュータプロセッサ内で判定することと、（ｉｉｉ）前記第２のサブモジュールキューのうちの個々の短絡サンプルの前記パーセンテージが、短絡発生の閾値パーセンテージを超えているかどうかを前記コンピュータプロセッサ内で判定することと、を行うように構成されている、付記１９に記載のＥＶＤＭ。
〔付記２１〕
前記コンピュータプロセッサは更に、（ｉ）前記第２のサブモジュールキューのうちの個々の開路サンプルのパーセンテージが開路発生の閾値パーセンテージを超えている、と前記コンピュータプロセッサ内で判定されて、且つ（ｉｉ）前記第２のサブモジュールキューのうちの個々の短絡サンプルのパーセンテージが短絡発生の閾値パーセンテージを超えている、と前記コンピュータプロセッサ内で判定された各サンプルに対して、電極振動検出に関連付けられたＩＡＯをトリガするように構成されている、付記２０に記載のＥＶＤＭ。
〔付記２２〕
前記第２のキュー長さは、前記第２のサブモジュールのサンプリング時間ウィンドウに基づいて前記コンピュータプロセッサ内で計算される、付記２０～２１のいずれか一項に記載のＥＶＤＭ。
〔付記２３〕
前記サンプリング時間ウィンドウは、１秒から約８秒までであり、例えば、少なくとも約１、２、３、及び４秒のいずれかであり、且つ／又は最大で約８、７、６、５、及び４秒である、付記２２に記載のＥＶＤＭ。
〔付記２４〕
前記第２のサブモジュールの前記サンプリング周波数は１０Ｈｚより高く、或いは前記電力系の周波数に関連付けられているが、それらの周波数（例えば、５０Ｈｚの電力系の場合は１００Ｈｚ、又は６０Ｈｚの電力系の場合は１２０Ｈｚ）に限定されない、付記２２～２３のいずれか一項に記載のＥＶＤＭ。
〔付記２５〕
開路発生の前記閾値パーセンテージは約２０％から約５０％までであり、例えば、少なくとも約２０、２５、３０、及び３５％のいずれかであり、且つ／又は最大で約５０、４５、４０、及び３５％のいずれかである、付記２２～２４のいずれか一項に記載のＥＶＤＭ。
〔付記２６〕
短絡発生の前記閾値パーセンテージは約２０％から約５０％までであり、例えば、少なくとも約２０、２５、３０、及び３５％のいずれかであり、且つ／又は最大で約５０、４５、４０、及び３５％のいずれかである、付記２２～２５のいずれか一項に記載のＥＶＤＭ。
〔付記２７〕
前記１つ以上のサブモジュールは第３のサブモジュールを含み、前記第３のサブモジュールは、前記コンピュータプロセッサ内で、短絡状態と開路状態との間の状態変化を検出し、その状態変化の総数をカウントするように構成されており、前記第３のサブモジュールは更に、（ｉ）有限状態機械における現在の状態が「規制」状態と同じであるかどうかを判定することと、（ｉｉ）前記現在の状態が前記状態機械における直前状態と同じであるかどうかを判定することと、（ｉｉｉ）それに応じて蓄積変数を増加又は減少させることと、（ｉｖ）状態変化の前記総数が状態変化発生の閾値を超えているかどうかを前記コンピュータプロセッサ内で判定することと、を行うように構成されている、付記１～１１のいずれか一項に記載のＥＶＤＭ。
〔付記２８〕
前記コンピュータプロセッサは更に、前記コンピュータプロセッサ内で、前記状態変化数がユーザの規定した前記状態変化閾値を超えていることを示していると判定された蓄積変数を有するサンプルごとに、電極振動検出に関連付けられたＩＡＯをトリガするように構成されている、付記２７に記載のＥＶＤＭ。
〔付記２９〕
前記第３のサブモジュールの前記サンプリング周波数は１０Ｈｚより高く、或いは前記電力系の周波数に関連付けられているが、それらの周波数（例えば、５０Ｈｚの電力系の場合は１００Ｈｚ、又は６０Ｈｚの電力系の場合は１２０Ｈｚ）に限定されない、付記２７～２８のいずれか一項に記載のＥＶＤＭ。
〔付記３０〕
前記蓄積変数を増加させるｕｐＰｒｏｐｏｒｔｉｏｎ変数は約０．０００１から約０．０１であり、例えば、少なくとも約０．０００１、０．０００２５、０．０００５、０．０００７５、０．００１のいずれかであり、且つ／又は最大で約０．０１、０．００７５、０．００５０、０．００２５、及び０．００１のいずれかである、付記２７～２９のいずれか一項に記載のＥＶＤＭ。
〔付記３１〕
前記蓄積変数を減少させるｄｏｗｎｓｌｏｐｅ変数は約０．０００００１から約０．０００１であり、例えば、少なくとも約０． ０００００１、０．０００００２５、０．０００００５、０．０００００７５、０．００００１のいずれかであり、且つ／又は最大で約０．０００１、０．００００７５、０．００００５０、０．００００２５、及び０．００００１のいずれかである、付記２７～３０のいずれか一項に記載のＥＶＤＭ。
〔付記３２〕
状態変化発生に関してユーザが規定した前記状態変化閾値は約０．１から約０．６であり、例えば、少なくとも約０．１０、０．１５、０．２０、０．２５、０．３０、及び０．３５のいずれかであり、且つ／又は最大で約０．６０、０．５５、０．５０、０．４０、及び０．３５のいずれかである、付記２７～３１のいずれか一項に記載のＥＶＤＭ。
〔付記３３〕
Ｚｒｍｓと比較して開路状態かどうかをチェックするための、ユーザが規定する開路値は約３０から４５であり、例えば、少なくとも約３０、３２、３４、及び３８のいずれかであり、且つ／又は最大で約４５、４２、４０、及び３８のいずれかである、付記２７～３２のいずれか一項に記載のＥＶＤＭ。
〔付記３４〕
Ｚｒｍｓと比較して短絡状態かどうかをチェックするための、ユーザが規定する短絡値は約２から１０であり、例えば、少なくとも約２、３、４、５、及び６のいずれかであり、且つ／又は最大で約１０、９、８、７、及び６のいずれかである、付記２７～３３のいずれか一項に記載のＥＶＤＭ。
〔付記３５〕
電気アーク炉（ＥＡＦ）の電極の振動を検出する方法であって、
（ａ）付記１～３４のいずれか一項に記載の、前記電極の電気的センサ及びアクチュエータと作用的に連通している電極振動検出モジュール（ＥＶＤＭ）を設けるステップと、
（ｂ）前記電極と前記ＥＡＦの外殻の底部との間で測定される電極電圧（電極電圧）並びに前記電極を通る電流に関連付けられた電圧値及び電流値に対応する波形信号を前記ＥＶＤＭのコンピュータプロセッサ内で受信するステップと、
（ｃ）１つ以上のサブモジュールを選択するステップであって、前記１つ以上のサブモジュールは、前記コンピュータプロセッサ内で実施される（ｉ）前記個々のサンプルの前記ＲＭＳ値の比較、及び（ｉｉ）電極振動検出に関連付けられた１つ以上の所定の電気的プロファイルの比較に基づいて、前記電極振動検出に関連付けられた内部アラーム発生（ＩＡＯ）をトリガするように構成されており、前記１つ以上のサブモジュールは、個々のＩＡＯ又は個々の非内部アラーム発生（ＮＩＡＯ）であるように画定された個々のサンプルごとに振動データを生成するように構成されている、前記１つ以上のサブモジュールを選択するステップと、
（ｄ）１つ以上の選択されたサブモジュールからの個々のサンプルごとの前記振動データを蓄積し、最古のサンプルを廃棄して前記ＥＶＤＭキューを最大キュー長さでフルに保ち、前記振動データの最小パーセンテージが個々のＩＡＯからなると画定された場合には外部振動アラーム（ＥＶＡ）をトリガするステップと、
を含む方法。
〔付記３６〕
耐火物で内張りされている炉床を含む内部部分を画定している炉本体と、前記内部部分内に延びる１つ以上の電極と、を含む電気アーク炉（ＥＡＦ）を動作させる方法であって、
（ｉ）付記３５に従って前記１つ以上の電極の振動を検出するステップと、
（ｉｉ）前記１つ以上の電極を持ち上げて、前記耐火物で内張りされている炉床から離すことにより、前記耐火物で内張りされている炉床に対する前記１つ以上の電極の位置を調節するステップと、
を含む方法。
〔付記３７〕
前記コンピュータプロセッサは、前記耐火物で内張りされている炉床に対する前記１つ以上の電極の位置を調節する前記ステップを開始するように構成されている、付記３６に記載の方法。
〔付記３８〕
前記コンピュータプロセッサは更に、前記１つ以上の電極の加熱回数に基づいて前記１つ以上の電極のレート及び／又は距離を変化させるように構成されている、付記３７に記載の方法。
〔付記３９〕
前記コンピュータプロセッサは、前記耐火物で内張りされている炉床に対する前記１つ以上の電極の位置を調節する前記ステップの開始を、前記１つ以上の電極の加熱回数が、ユーザが規定した加熱回数閾値を下回るときには第１のレート及び／又は第１の距離で、又、前記１つ以上の電極の加熱回数が、ユーザが規定した加熱回数閾値を上回るときには第２のレート及び／又は第２の距離で行うように構成されており、前記第１のレートは前記第２のレートより高く、前記第１の距離は前記第２の距離より長い、付記３８に記載の方法。
〔付記４０〕
（ｉ）耐火物で内張りされている炉床を含む内部部分を画定している炉本体と、前記内部部分内に延びる１つ以上の電極と、を含む電気アーク炉（ＥＡＦ）と、
（ｉｉ）付記１～３４のいずれか一項に記載の電極振動検出モジュール（ＥＶＤＭ）と、
を含む電気アーク炉（ＥＡＦ）システム。
〔付記１〕
電気アーク炉（ＥＡＦ）の電極電気的センサ及び電極アクチュエータと作用的に連通している電極振動検出モジュール（ＥＶＤＭ）であって、
（ａ）コンピュータプロセッサであって、（ｉ）前記電極と前記ＥＡＦの外殻の底部との間で測定される電極電圧（電極電圧）並びに前記電極を通る電流に関連付けられた電圧値及び電流値に対応する波形信号を受信するステップと、（ｉｉ）ＥＶＤＭウィンドウ時間及びサンプリング周波数に基づくＥＶＤＭキュー長さを有するＥＶＤＭキューを定義するステップであって、前記ＥＶＤＭウィンドウ時間は、その間に前記波形信号の個々のサンプルが受信及び／又は確認され、それらの２乗平均平方根値（ＲＭＳ値）がサンプリング周期ごとに（例えば、電力系の半周期ごとに）計算される、所定の時間帯又はユーザが選択する時間帯である、前記定義するステップと、を実施するように構成された前記コンピュータプロセッサと、
（ｂ）ユーザが選択できる１つ以上のサブモジュールであって、前記１つ以上のサブモジュールは、前記コンピュータプロセッサ内で実施される（ｉ）前記個々のサンプルの前記ＲＭＳ値の比較、及び（ｉｉ）電極振動検出に関連付けられた１つ以上の所定の電気的プロファイルの比較に基づいて、前記電極振動検出に関連付けられた内部アラーム発生（ＩＡＯ）をトリガするように構成されており、前記１つ以上のサブモジュールは、個々のＩＡＯ又は個々の非内部アラーム発生（ＮＩＡＯ）であるように画定された個々のサンプルごとに振動データを生成するように構成されている、前記１つ以上のサブモジュールと、
（ｃ）前記１つ以上のサブモジュールからの個々のサンプルごとの前記振動データをキューに格納して蓄積し、前記振動データの最小パーセンテージが個々のＩＡＯからなると画定された場合には外部振動アラーム（ＥＶＡ）をトリガするように更に構成されている前記コンピュータプロセッサと、
を含むＥＶＤＭ。
〔付記２〕
前記ＥＶＡをトリガするのに必要な前記最小パーセンテージは、（例えば、ユーザインタフェースを通して）ユーザによって選択可能であり、又はユーザによって規定され、任意選択で、前記ユーザインタフェース上の「オンウィンドウ％」入力場所として識別される、付記１に記載のＥＶＤＭ。
〔付記３〕
前記最小パーセンテージは１０％から約１００％の範囲であり、例えば、少なくとも約１０、１５、２０、２５、３０、３５、４０、４５、及び５０％のいずれかであり、且つ／又は最大で約１００、９０、８０、７０、６０、及び５０％のいずれかである、付記２に記載のＥＶＤＭ。
〔付記４〕
前記ＥＶＤＭウィンドウ時間は、約５００ミリ秒（ｍｓ）から約５０００ｍｓまでを含んでよく、例えば、少なくとも約５００、８００、１０００、１２００、１５００、１８００、２０００、２２００、及び２５００ｍｓのいずれかを含んでよく、且つ／又は最大で約５０００、４５００、４０００、３５００、３０００、２８００、及び２５００ｍｓのいずれかを含んでよい、付記１～３のいずれか一項に記載のＥＶＤＭ。
〔付記５〕
前記サンプリング周波数は１０Ｈｚより高く、或いは前記電力系の周波数に関連付けられているが、それらの周波数（例えば、５０Ｈｚの電力系の場合は１００Ｈｚ、又は６０Ｈｚの電力系の場合は１２０Ｈｚ）に限定されない、付記１～４のいずれか一項に記載のＥＶＤＭ。
〔付記６〕
ＥＶＤＭウィンドウ時間は、ローリングＥＶＤＭウィンドウ時間であり、前記ＥＶＤＭは、前記１つ以上のサブモジュールからの振動データで電気的プロファイルが変更された後に、それぞれの新しいＥＶＤＭキューを埋めることを開始する、付記１～５のいずれか一項に記載のＥＶＤＭ。
〔付記７〕
前記コンピュータプロセッサは更に、振動データの個々のＩＡＯのパーセンテージが所定の最大パーセンテージを下回った場合には前記ＥＶＡをオフにするように構成されており、前記所定の最大パーセンテージは、前記ＥＶＡをトリガするのに必要な、前記振動データの前記最小パーセンテージより小さい、付記１～６のいずれか一項に記載のＥＶＤＭ。
〔付記８〕
前記ＥＶＡをオフにするのに必要な前記所定の最大パーセンテージは、（例えば、前記ユーザインタフェースを通して）ユーザによって選択可能であってよく、又はユーザによって規定されてよく、任意選択で、前記ユーザインタフェース上の「オフウィンドウ％」入力場所として識別される、付記７に記載のＥＶＤＭ。
〔付記９〕
前記所定の最大パーセンテージは５％から約５０％の範囲であり、例えば、少なくとも約５、１０、２０、及び２５％のいずれかであり、且つ／又は最大で約５０、４５、４０、３５、３０、及び２５％のいずれかである、付記８に記載のＥＶＤＭ。
〔付記１０〕
前記１つ以上のサブモジュールのうちの複数個が、前記ＥＡＦの動作中の同じ時間帯に又は一部重なり合う時間帯に選択可能である、付記１～９のいずれか一項に記載のＥＶＤＭ。
〔付記１１〕
ユーザが選択できる前記１つ以上のサブモジュールは、例えば、ユーザインタフェースを通して実施され、任意選択で、前記１つ以上のサブモジュールのそれぞれが、前記ユーザインタフェース上の個々の「アラームモード」選択場所として識別される、付記１～１０のいずれか一項に記載のＥＶＤＭ。
〔付記１２〕
前記１つ以上のサブモジュールは第１のサブモジュールを含み、前記第１のサブモジュールは、規定の周波数範囲の中で、電極振動検出に関連付けられた前記１つ以上の所定の電気的プロファイルの最小周波数値及び最大周波数値を有する周波数成分を検出するように構成されている、付記１～１１のいずれか一項に記載のＥＶＤＭ。
〔付記１３〕
前記第１のサブモジュールは、（ｉ）前記電極と前記ＥＡＦ外殻の前記底部との間で測定される電極電圧（電極電圧）並びに前記電極を通る電流に関連付けられた電圧値及び電流値に対応する前記波形信号から、フィルタリングされていない電気的値（例えば、個々の電流、電圧、インピーダンス、及び／又はアドミタンスの各ＲＭＳ値）のセットを画定することと、（ｉｉ）前記規定の周波数範囲から外れた周波数があればこれを除去するように構成されたバンドパスフィルタによってフィルタリングされた、前記電極と前記ＥＡＦ外殻の前記底部との間で測定される電極電圧（電極電圧）並びに前記電極を通る電流に関連付けられた電圧値及び電流値に対応する前記信号から、サンプルごとにフィルタリングされた信号を画定することによって、フィルタリングされた電気的値（例えば、フィルタリングされた個々の電流、電圧、インピーダンス、及び／又はアドミタンスの各値）のセットを画定することと、それによって、（ｉｉｉ）サンプルごとに、１つ以上のフィルタリングされた個々の電気的特性と、それぞれに対応する１つ以上のフィルタリングされていない電気的特性と、のそれぞれの比を前記コンピュータプロセッサ内で計算すること、並びに（ｉｖ）所定閾値を上回ったそれぞれの比ごとに、電極振動検出に関連付けられたＩＡＯをトリガすることと、を行うように構成されている、付記１２に記載のＥＶＤＭ。
〔付記１４〕
前記規定の周波数範囲は、約１ヘルツ（Ｈｚ）から約１０Ｈｚまでを含み、前記最小周波数値は、少なくとも約１、１．２、１．４、１．６、１．８、２、２．２、２．４、２．６、２．８、３、３．２、３．４、３．６、３．８、４、４．２、４．４、４．６、４．８、及び５Ｈｚのいずれかを含み、前記最大周波数値は、最大で約１０、９．５、９、８．５、８、７．５、７、６．５、６、５．５、及び５Ｈｚのいずれかからを含む、付記１２～１３のいずれか一項に記載のＥＶＤＭ。
〔付記１５〕
前記フィルタリングされていない電気的値及び前記フィルタリングされた電気的値は、インピーダンス２乗平均平方根（ＲＭＳ）及びアドミタンスＲＭＳである、付記１３～１４のいずれか一項に記載のＥＶＤＭ。
〔付記１６〕
前記所定閾値は、（例えば、前記ユーザインタフェースを通して）ユーザが選択可能である又は規定する、付記１３～１５のいずれか一項に記載のＥＶＤＭ。
〔付記１７〕
前記所定閾値は約１０％より大きく、例えば、少なくとも約１０、１３、１５、１７、２０、２５、３０、３３、３５、３８、４０、４５、５０、５５、６０、６５、７０、７５、８０、８５、９０、及び９５％のいずれかである、付記１３～１６のいずれか一項に記載のＥＶＤＭ。
〔付記１８〕
前記ＥＶＤＭは、最小インピーダンスＲＭＳ閾値を有するか、又は最小インピーダンスＲＭＳ閾値を受信するように更に構成されており、前記ＥＶＤＭがＩＡＯをトリガすることが可能であるためには、前記フィルタリングされたインピーダンスＲＭＳ値が前記最小インピーダンスＲＭＳ閾値より大きくなければならない、付記１５～１７のいずれか一項に記載のＥＶＤＭ。
〔付記１９〕
前記１つ以上のサブモジュールは第２のサブモジュールを含み、前記第２のサブモジュールは、個々のサンプルごとの前記計算されたインピーダンスＲＭＳ値に基づいて開路サンプル及び／又は短絡サンプルを検出し、それらの数をカウントするように構成されており、個々の開路サンプルは、任意選択でユーザが設定できる開路閾値（例えば、３０、３５、又は４０ｍΩ）を上回るインピーダンスＲＭＳを有するものとして定義されており、個々の短絡サンプルは、任意選択でユーザが設定できる短絡閾値（例えば、７、６、５、４、３、又は２ｍΩ）を下回るインピーダンスＲＭＳを有するものとして定義されている、付記１～１１のいずれか一項に記載のＥＶＤＭ。
〔付記２０〕
前記第２のサブモジュールは、第２のキュー長さを有する第２のサブモジュールキューを含み、前記第２のサブモジュールは、前記計算されたインピーダンスＲＭＳの個々のサンプルを蓄積し、最古のサンプルを廃棄して前記キューを最大キュー長さでフルに保つように構成されており、前記第２のサブモジュールは更に、（ｉ）前記第２のサブモジュールキューのうちの個々の開路サンプルのパーセンテージ、並びに前記第２のサブモジュールキューのうちの個々の短絡サンプルのパーセンテージを前記コンピュータプロセッサ内で計算することと、（ｉｉ）前記第２のサブモジュールキューのうちの個々の開路サンプルの前記パーセンテージが、開路発生の閾値パーセンテージを超えているかどうかを前記コンピュータプロセッサ内で判定することと、（ｉｉｉ）前記第２のサブモジュールキューのうちの個々の短絡サンプルの前記パーセンテージが、短絡発生の閾値パーセンテージを超えているかどうかを前記コンピュータプロセッサ内で判定することと、を行うように構成されている、付記１９に記載のＥＶＤＭ。
〔付記２１〕
前記コンピュータプロセッサは更に、（ｉ）前記第２のサブモジュールキューのうちの個々の開路サンプルのパーセンテージが開路発生の閾値パーセンテージを超えている、と前記コンピュータプロセッサ内で判定されて、且つ（ｉｉ）前記第２のサブモジュールキューのうちの個々の短絡サンプルのパーセンテージが短絡発生の閾値パーセンテージを超えている、と前記コンピュータプロセッサ内で判定された各サンプルに対して、電極振動検出に関連付けられたＩＡＯをトリガするように構成されている、付記２０に記載のＥＶＤＭ。
〔付記２２〕
前記第２のキュー長さは、前記第２のサブモジュールのサンプリング時間ウィンドウに基づいて前記コンピュータプロセッサ内で計算される、付記２０～２１のいずれか一項に記載のＥＶＤＭ。
〔付記２３〕
前記サンプリング時間ウィンドウは、１秒から約８秒までであり、例えば、少なくとも約１、２、３、及び４秒のいずれかであり、且つ／又は最大で約８、７、６、５、及び４秒である、付記２２に記載のＥＶＤＭ。
〔付記２４〕
前記第２のサブモジュールの前記サンプリング周波数は１０Ｈｚより高く、或いは前記電力系の周波数に関連付けられているが、それらの周波数（例えば、５０Ｈｚの電力系の場合は１００Ｈｚ、又は６０Ｈｚの電力系の場合は１２０Ｈｚ）に限定されない、付記２２～２３のいずれか一項に記載のＥＶＤＭ。
〔付記２５〕
開路発生の前記閾値パーセンテージは約２０％から約５０％までであり、例えば、少なくとも約２０、２５、３０、及び３５％のいずれかであり、且つ／又は最大で約５０、４５、４０、及び３５％のいずれかである、付記２２～２４のいずれか一項に記載のＥＶＤＭ。
〔付記２６〕
短絡発生の前記閾値パーセンテージは約２０％から約５０％までであり、例えば、少なくとも約２０、２５、３０、及び３５％のいずれかであり、且つ／又は最大で約５０、４５、４０、及び３５％のいずれかである、付記２２～２５のいずれか一項に記載のＥＶＤＭ。
〔付記２７〕
前記１つ以上のサブモジュールは第３のサブモジュールを含み、前記第３のサブモジュールは、前記コンピュータプロセッサ内で、短絡状態と開路状態との間の状態変化を検出し、その状態変化の総数をカウントするように構成されており、前記第３のサブモジュールは更に、（ｉ）有限状態機械における現在の状態が「規制」状態と同じであるかどうかを判定することと、（ｉｉ）前記現在の状態が前記状態機械における直前状態と同じであるかどうかを判定することと、（ｉｉｉ）それに応じて蓄積変数を増加又は減少させることと、（ｉｖ）状態変化の前記総数が状態変化発生の閾値を超えているかどうかを前記コンピュータプロセッサ内で判定することと、を行うように構成されている、付記１～１１のいずれか一項に記載のＥＶＤＭ。
〔付記２８〕
前記コンピュータプロセッサは更に、前記コンピュータプロセッサ内で、前記状態変化数がユーザの規定した前記状態変化閾値を超えていることを示していると判定された蓄積変数を有するサンプルごとに、電極振動検出に関連付けられたＩＡＯをトリガするように構成されている、付記２７に記載のＥＶＤＭ。
〔付記２９〕
前記第３のサブモジュールの前記サンプリング周波数は１０Ｈｚより高く、或いは前記電力系の周波数に関連付けられているが、それらの周波数（例えば、５０Ｈｚの電力系の場合は１００Ｈｚ、又は６０Ｈｚの電力系の場合は１２０Ｈｚ）に限定されない、付記２７～２８のいずれか一項に記載のＥＶＤＭ。
〔付記３０〕
前記蓄積変数を増加させるｕｐＰｒｏｐｏｒｔｉｏｎ変数は約０．０００１から約０．０１であり、例えば、少なくとも約０．０００１、０．０００２５、０．０００５、０．０００７５、０．００１のいずれかであり、且つ／又は最大で約０．０１、０．００７５、０．００５０、０．００２５、及び０．００１のいずれかである、付記２７～２９のいずれか一項に記載のＥＶＤＭ。
〔付記３１〕
前記蓄積変数を減少させるｄｏｗｎｓｌｏｐｅ変数は約０．０００００１から約０．０００１であり、例えば、少なくとも約０． ０００００１、０．０００００２５、０．０００００５、０．０００００７５、０．００００１のいずれかであり、且つ／又は最大で約０．０００１、０．００００７５、０．００００５０、０．００００２５、及び０．００００１のいずれかである、付記２７～３０のいずれか一項に記載のＥＶＤＭ。
〔付記３２〕
状態変化発生に関してユーザが規定した前記状態変化閾値は約０．１から約０．６であり、例えば、少なくとも約０．１０、０．１５、０．２０、０．２５、０．３０、及び０．３５のいずれかであり、且つ／又は最大で約０．６０、０．５５、０．５０、０．４０、及び０．３５のいずれかである、付記２７～３１のいずれか一項に記載のＥＶＤＭ。
〔付記３３〕
Ｚｒｍｓと比較して開路状態かどうかをチェックするための、ユーザが規定する開路値は約３０から４５であり、例えば、少なくとも約３０、３２、３４、及び３８のいずれかであり、且つ／又は最大で約４５、４２、４０、及び３８のいずれかである、付記２７～３２のいずれか一項に記載のＥＶＤＭ。
〔付記３４〕
Ｚｒｍｓと比較して短絡状態かどうかをチェックするための、ユーザが規定する短絡値は約２から１０であり、例えば、少なくとも約２、３、４、５、及び６のいずれかであり、且つ／又は最大で約１０、９、８、７、及び６のいずれかである、付記２７～３３のいずれか一項に記載のＥＶＤＭ。
〔付記３５〕
電気アーク炉（ＥＡＦ）の電極の振動を検出する方法であって、
（ａ）付記１～３４のいずれか一項に記載の、前記電極の電気的センサ及びアクチュエータと作用的に連通している電極振動検出モジュール（ＥＶＤＭ）を設けるステップと、
（ｂ）前記電極と前記ＥＡＦの外殻の底部との間で測定される電極電圧（電極電圧）並びに前記電極を通る電流に関連付けられた電圧値及び電流値に対応する波形信号を前記ＥＶＤＭのコンピュータプロセッサ内で受信するステップと、
（ｃ）１つ以上のサブモジュールを選択するステップであって、前記１つ以上のサブモジュールは、前記コンピュータプロセッサ内で実施される（ｉ）前記個々のサンプルの前記ＲＭＳ値の比較、及び（ｉｉ）電極振動検出に関連付けられた１つ以上の所定の電気的プロファイルの比較に基づいて、前記電極振動検出に関連付けられた内部アラーム発生（ＩＡＯ）をトリガするように構成されており、前記１つ以上のサブモジュールは、個々のＩＡＯ又は個々の非内部アラーム発生（ＮＩＡＯ）であるように画定された個々のサンプルごとに振動データを生成するように構成されている、前記１つ以上のサブモジュールを選択するステップと、
（ｄ）１つ以上の選択されたサブモジュールからの個々のサンプルごとの前記振動データを蓄積し、最古のサンプルを廃棄して前記ＥＶＤＭキューを最大キュー長さでフルに保ち、前記振動データの最小パーセンテージが個々のＩＡＯからなると画定された場合には外部振動アラーム（ＥＶＡ）をトリガするステップと、
を含む方法。
〔付記３６〕
耐火物で内張りされている炉床を含む内部部分を画定している炉本体と、前記内部部分内に延びる１つ以上の電極と、を含む電気アーク炉（ＥＡＦ）を動作させる方法であって、
（ｉ）付記３５に従って前記１つ以上の電極の振動を検出するステップと、
（ｉｉ）前記１つ以上の電極を持ち上げて、前記耐火物で内張りされている炉床から離すことにより、前記耐火物で内張りされている炉床に対する前記１つ以上の電極の位置を調節するステップと、
を含む方法。
〔付記３７〕
前記コンピュータプロセッサは、前記耐火物で内張りされている炉床に対する前記１つ以上の電極の位置を調節する前記ステップを開始するように構成されている、付記３６に記載の方法。
〔付記３８〕
前記コンピュータプロセッサは更に、前記１つ以上の電極の加熱回数に基づいて前記１つ以上の電極のレート及び／又は距離を変化させるように構成されている、付記３７に記載の方法。
〔付記３９〕
前記コンピュータプロセッサは、前記耐火物で内張りされている炉床に対する前記１つ以上の電極の位置を調節する前記ステップの開始を、前記１つ以上の電極の加熱回数が、ユーザが規定した加熱回数閾値を下回るときには第１のレート及び／又は第１の距離で、又、前記１つ以上の電極の加熱回数が、ユーザが規定した加熱回数閾値を上回るときには第２のレート及び／又は第２の距離で行うように構成されており、前記第１のレートは前記第２のレートより高く、前記第１の距離は前記第２の距離より長い、付記３８に記載の方法。
〔付記４０〕
（ｉ）耐火物で内張りされている炉床を含む内部部分を画定している炉本体と、前記内部部分内に延びる１つ以上の電極と、を含む電気アーク炉（ＥＡＦ）と、
（ｉｉ）付記１～３４のいずれか一項に記載の電極振動検出モジュール（ＥＶＤＭ）と、
を含む電気アーク炉（ＥＡＦ）システム。
【外国語明細書】