Индукционный бесконтактный датчик уровня жидких металлов

(21) (22) (46) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОЙРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИИ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 3352328/18-2423. 10. 8130.03.83. Бюл. й 12(56) 1. Авторское свидетельство СССР ;йф 368442, кл. С 01 Г 23 т 36, 1972.2. Авторское свидетельство СССР, М 494615, кл, С 01 Е 23/26, 1976 (прототип).(54)(57)ИНДУКЦИОННЫИ,БЕСКОНТАКТНЫЙ ДАТЧИК УРОВНЯ ЖИДКИХ МЕТАЛЛОВ, содержащий корпус, внутри которого установлен стакан из немагнитного ,материала с крышкой, образующий с корпусом полость, соединенную с подводящим и спивным патрубками для хладагента, и расположенные внутри стакана два сердечника с измерительными обмотками и немагнитную пластину с отверстиями, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью расширения области. применения датчика,каждый сердечник с измерительнымиобмотками закреплен в скобе из не.магнитного материала, имеющей дваотверстия, в каждом из которых уста"ньвлен кулачок, в отверстиях неиагнитной пластины установлены стержни,связанные с соответствующим кулач"ком и шарнирно соединенные с тягами,концы которых расположены в отверстиях крышки с возможностью осевогоповорота,на каждом стержне выполненупор, между которым и немагнитнойпластиной установлена пружина, вотверстиях крышки установлены триравномерно расположенных по окружности регулируемых упора, кинематически связанные с немагнитной пластиной, а измерительные обмотки сердечников включены встречно.10 2 упора, кинематически связанные с немагнитной пластиной, а измерительные обмотки сердечников включены встречно,На фиг. 1 показан датчик, разрез в щей через иглы; на фиг.3 - то же,поперечный разрез в плоскости, проходящей через эксцентричные пальцы; на фиг,1 - схема соединения измерительных обмоток; на фиг.5 - диаграмма характера зависимости выходного сигнала датчика от расположения сердечников относительНо один другого и изменения уровня расплава в индукционной плавильной печи.Индукционный бесконтактный датчик уровня жидких металлов содержит корпус 1, внутри которого установлен стакан 2 из немагнитного материала с крышкой 3, Стакан образует с корпусом полость 1, соединенную с подводящим 5 и сливным б патрубками для хладагента, Внутри стакана расположены два сердечника 7 и 8 с измерительными обмотками 9 и 10, включенными встречно, и немагнитная пластина 11 с отверстиями 12, Каждый сердечник с измерительными обмотками закреплен в скобе 13 из немагнитного материала, имеющей два отверстия 14, в каждом из которых установлен кулачок 15. В отверстиях немагнитной пластины установлены стержни 16, связанные с соответствующим кулачком и шарнирно соединенные с тягами 17, концы 18 которых расположены в отверстиях крышки 3 с возможностью осевого поворота. На каждом стержне выполнен упор 19, между которым и немагнитной пластиной 11 установлена пружина 20. В отверстиях крышки 3 установлены три равномерно расположенных по окружности регулируемых упора 21, кинематически связанные с немагнитной пластиной,Устройство работает следующим образом.Индукционный бесконтактный датчик уровня жидких металлов устанавливает-.ся в торец индукционной печи так,чтобы плоскость, проходящая через егопродольную ось параллельно плоскостисердечников 7 и 8 с измерительными обмотками 9 и 10, совпала с плос 1 10087Изобретение относится к устрой- ки установлены три равномерно распоствам контроля уровня жидких металлов ложснных по окружности регулируемыхи может быть использовано в электрометаллургической промышленности припроизводстве высококачественных металлов и их сплавов в индукционныхплавильных печах.Известно устройство для измерения плоскости, проходящей через его про"уровня расплава, содержащее индукци- дольную ось; на фиг.2 - то же, поонный датчик с измерительной схемой 1 О перечный разрез плоскости, проходяи блок управления исполнительным механизмом 11,Недостаток этого устройства - негвысокая точность регулирования и надежность. 15Наиболее близким по технической Г-сущности к предлагаемому являетсяиндукционный бесконтактный датчикуровня жидких металлов, содержащий корпус, внутри которого установлен стакан из немагнитногоматериала с крышкой, образующийс корпусом полость, соединеннуюс подводящим и сливным патрубками для хладагента, и располо- Бженные внутри стакана два сердечникас измерительными обмотками и немагнитную пластину с отверстиями 2 ХНедостаток известного устройстваневозможность задания требуемого зрдиапазона изменения уровня расплавав индукционной печи относительно не"которого номинального значения, обусловленный .тем, что ЗДС, индуцируемаяв измерительных обмотках датчика,полностью подавляется ЭДС, индуциру".емой магнитным потоком, создаваемымтоком индуктора, а жесткое крепление, ки исключает возможность изменениядиа-,пазона регулирования уровня расплава.Цель изобретения - расширение об"ласти применения датчика.Поставленная цель достигается тем,что в индукционном бесконтактном45датчике уровня каждый сердечникс измерительными обмотками закреплен в скобе из немагнитного материала, имеющей два отверстия,в каждомиз которых установлен кулачок, в50отверстиях немагнитной пластины установлены стержни, связанные с соответствующим кулацком и шарнирно соединенные с тягами, концы которых расположены в отверстиях крышки с возможностью осевого поворота, на каждом стержне выполнен упор, между которым и немагнитной пластиной установлена пружина, в отверстиях крыш.ченности среды над расплавом и расплава ) потоки электромагнитного поля, создаваемые током обмотки индук тора печи над расплавам5 Р.ф: .1.=где,и,1 - магнитная проницаемость,среды0 3 - намагниченность единицымассы среды;,5 - единица площади 15 и в расплаве 2 2ф =5 В:52 3 10костью зеркала расплава при номинальном его уровне,Поворот тяг 17 через кулачки 15 искобы 13 сердечники 7 и 8 с измерительными обмотками 9 и 10 устанавливаются на расстоянии, напримерсоответствующем требуемому диапазонурегулирования уровня расплава, а визмерительной схеме 1 не показана )устанавливается порог срабатываниякомпаратора, соответствующий выбранной рабочей точке датчика уровнярасплава, равный, например, Ц,(фиг. 5) .При отсутствии расплава в зонедействия датчика магнитный поток,создаваемый током в обмотке индукора печи, индуцирует в измерительных обмотках 9 и 10 датчика равныеЭДС, поэтому выходной сигнал датчикав результате встречного включенияобмоток. 9 и 10 равен нулю, При подходе расплава к нижнему сердечнику8 вследствие изменения величины магнитного потока равенство индуцируемых в измерительных обмотках 9 и 10ЭДС нарушается и на выходе датчикапоявляется сигнал, несущий инФормацию об уровне расплава в индукционной плавильной печи.На фиг.5 показаны возможные диапазоны изменения уровня расплава3(1-1, 2, ), экстремумы выходных характеристик датчика и положения сердечников 7 и 8 относительно одиндругого (1- ф 1-2)-) при которыхобеспечивается получение качественной заготовки.В процессе опробования предлагаемого устройства установлено, чтовследствие различия магнитных характеристик (например магнитных проницаемости, .восприимчивости, намагни 20 где /л. - магнитная проницаемостьрасплава;Д - намагниченность единицымассы расглава;.Х - магнитная восприимчивость 25 расплавабудут различны.. На границе раздела расплав-среданад расплавом имеет место изменениевеличины потока электромагнитного З 0 поляРегулировку и установку плоскоститорцов сердечников 7 и 8 параллельноторцу корпуса 1 датчика, а такжерасстояния от торца сердечников 7 и 558 до торца корпуса выполняют во времяработы индукционной печи при помощитрех равномерно расположенных.поокружности регулируемых упоров 21.Немагнитная пластина 11, с которойсвязаны сердечники 7 и 8, устанавливается в требуемое положение перемещением упоров 21 параллельно продольной оси датчика.3 дписн 5 лиал ППП "Патент", г. Ужгород,.ул. П ая,з 2336/58 Тираж 872ВНИИПИ Государственного комитпо делам изобретений и113035, Москва, Ж, Раушска П а СССР крытий наб., д