Устройство для измерения уровня металла в кристаллизаторе

2. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что в качестве индуктора применен участок элек" тропроводящей охлаждающей стенки кристаллиаатора в зоне измерения уровня, электрически соединенный с вторым выходом источника сигнала возбуждения переменного тока.3. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что датчик электромагнитного поля выполнен в виде катушки индуктивности, витки 119457:1которой вытянуты параллельно продольной оси кристаллизатора, а длина читка не менее длины зоны измерения уровня.4. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью обеспечения подстройки чувствительности при изменении геометрических размеров кристаллизатора, датчик электромагнитного поля ,снабжен механизмом поворота вокруг своей продольной оси.Изобретение относится к металлургии, точнее к измерению уровня металла в кристаллизаторах установок непрерывной разливки.Цель изобретения - повышение помехозащищенности, точности, уменьшение размеров, а также обеспечение подстройки чувствительности при изменении геометрических размеров коисталлиэатора.На Фиг, 1 изображена схема расположения узлов предлагаемого устройства на объекте; на фиг. 2 - эпектрическая схема устройства.Выход источника 1 сигналов возбуждения переменного тока электрически соединен с участком токопроводящей охлаждающей стенки 2 кристаллизатора в точках А и В, расстояние Н между которыми соизмеримо с зоной измерения уровня. Таким образом, отрезок АВ стенки 2 выполняет роль индуктора 3 электромагнитЬ ного поля во .внутреннем объеме кристаллизатора. Такое решение позволяет упростить подвод энергии к индуктору, например, выполнив из отрезка АВ стенки 2 короткозамкнутый виток, являющийся вторичной обмоткой трансформатора источника 1 ЗО сигналов возбуждения. Точки подключения А и В могут быть выбраны также на торце стенки 2 или на соседней стенке, лишь бы" расстояние между индуктором и датчиком 4 электро- З 5 магнитного поля (ЭМП) не оказалось слишком большим, так как при удалении индуктора выходной сигнал датчика уменьшается. Датчик 4 электромагнитного поля выполнен в виде катушки индуктивности с удлиненными витками, (фиг.1) размещенной на сердечнике из ферромагнитного материала, укрепленном на оси механизма 5 поворота датчика, который одновременно может служить в качестве крепежного элемента датчика 4. Для размещения датчика 4 в стенке 2 выполнена полость, например, цилиндрической формы продольная ось которой параллельна продольной оси кристаллиэатора. При выполнении датчика 4 достаточно малого диаметра в.качестве полости может быть использован один из каналов водяного охлаждения стенки 2Длина датчика должна быть не менее длины зоны измерения уровня металла б. Выход датчика 4 электрически соединен с входом усилителя 7, выход которого электрически соединен с первым входом узла 8 Формирования сигнала, пропорционального уровню металла, второй вход которого электрически соединен с.первым выходом источника 1 сигналов возбуждения. Переменное электромагнитное поле индуктора 3 наводит в катушке датчика 4 ЭДС, амплитуда н фаза которой зависят от взаимного положения индуктора и датчика и угла поворота датчика вокруг своей продольной оси, поэтому механизмом 5 поворота можно задать желаемое соотношение между сигналами на входах узла 8 формирования.1194573 20 ВНИИПИ Заказ 7353/14 Тираж 746 Подписное Филиал ЛПП Патент , гУжгород, ул.Проектная, 4 Взаимный импеданс между двумязамкнутыми цепями зависит от проводящих тел расположенньм в непосредственной близости, поэтому приналичии в зоне датчика 4 жидкогометалла 6 выходной сигнал датчикаизменяется в зависимости от уровняметалла, причем регулировкой положения катушки датчика 4 можно получить изменение фазы или амплитудыЭДС на выходе датчика 4 по отношению к сигналу возбуждения илитого и другого вместе. Пропорциональный характер этой зависимостиобеспечивается удлиненной формойкатушки датчика 4 и равномерностьюэлектромагнитного поля индуктора взоне изменения уровня, что повышает точность измерений.В зависимости от выбранного режи.ма работы датчика 4 в узле 8 формирования осуществляется сравнениевходных сигналов по фазе или амплитуде и формирование выходного сигнала, пропорционального положениюуровня металла 6 относительно датчика 4. Слой шпака на поверхностиметалла, обладающий малой электропроводностью, также как и шлаковаяи газовая прослойка между стенкой2 и металлом 6 не оказывают существенного влияния на результат измерения. Значительное различие вусловиях генерирования основнойи высших гармоник ЭДС и хорошая экранировка датчика стенкой кристаллиэатора обеспечивают высокое качество выходного сигнала датчика,что также способствует повышениюточности и номехозащищенности дажепри отсутствии полосового Фильтрав составе усилителя 7,Наибольшее воздействие на выходной сигнал датчика оказывает изменение уровня на участке между индуктором и датчиком. Изменение уровняметалла за датчиком дает небольшое 1 О 525 30 35 40 45 уменьшение чувствительности датчика, Опытным путем установлено, что наилучшие результаты получаются при установке датчика на расстоянии 100-150 мм от индуктора. Это дает зозможность испольэовать одно и то же устройство на кристаллизаторах разных размеров, Настройкой датчика с помощью механизма 5 поворота можно, помимо упомянутого, добиться наибольшей чувствительнос-. ти датчика по амплитуде или фазе. Это особенно важно для случая применения устройства на перестраиваемых кристаллизаторах, так как при изменении положения соседней стенки кристаллизатора оптимальная настрой ка датчика меняется.Устройство испытано на лабораторном макете кристаллизатора, состоящем из скрепленных под прямым углом двух медных плит с размерами 300 х 300 х 60 мм, вырезанных иэ охлаждающей стенки реального кристаллизатора. Слиток металла макетировался бруском иэ нержавеющей стали аустенитного класса марки 12 Х 18 Н 10 Т с размерами 100 х 100 х 300 мм, набором алюминиевых пластин, бруском свинца с размерами 100 х 45 х 260 мм, Измерения проводились в режиме изменения Фазы выходного сигнала датчика по отношению к сигналу воз- буждения на частоте 50 Гц.При перемещении брусков из стали и свинца на 100 мм фаза выходного сигнала датчика менялась до 1 О эл. град. при амплитуде 2 мВ и до 90 эл,град. при амплитуде 0,2 мВ в зависимости ,от ориентировки датчика по отношению к индуктору, Набор алюминиевьм пластин дает увеличение чувствительности в 2-3 раза, что объясняется его лучшей электропроводностью, В пределах длины датчика фазовая характеристика линейна от уровня металла.