一种结晶器钢水液位的电涡流检测系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种结晶器钢水液位的电涡流检测系统，该系统包括结晶器装置和涡流传感器；结晶器装置包括主壳体以及凸设于主壳体的安装壳体；主壳体内设置有空气层、粉渣层、熔渣层以及钢液层；安装壳体内设置有低频线圈组和高频线圈组，低频线圈组包括低频激励线圈和低频检测线圈，低频激励线圈用于产生第一磁场，使钢液层产生第一涡流信号；低频检测线圈用于检测钢液层内变化的第一电压值；高频线圈组包括高频激励线圈和高频检测线圈；高频激励线圈用于产生第二磁场，使熔渣层产生第二涡流信号；高频检测线圈用于检测熔渣层内变化的第二电压值；涡流传感器设置在主壳体的内侧壁上，用于检测钢液层和熔渣层产生的涡流信号。用于检测钢液层和熔渣层产生的涡流信号。用于检测钢液层和熔渣层产生的涡流信号。

【技术实现步骤摘要】
一种结晶器钢水液位的电涡流检测系统


[0001]本技术涉及钢铁连铸生产
，具体涉及一种结晶器钢水液位的电涡流检测系统。

技术介绍

[0002]电涡流检测在距离及位移的检测技术中，对于量程在1mm
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30mm范围内的测量技术比较成熟，对于测量范围80mm以上的传感器只有少量不成熟的产品，同时这类传感器所测量的精度不是特别高。
[0003]在生产钢液时，由于高温的原因会使覆盖在钢液表面的保护渣融化形成一层熔渣层，此熔渣层有着重要作用，同时与连铸坯的质量有着密切联系，但目前对于可以准确测量此熔渣层厚度的设备较少或处于实验阶段。
[0004]在钢铁的连铸生产中结晶器占有者无与伦比的作用，如果结晶器内的钢水波动较大时，连铸后的钢坯会产生皮下夹渣与卷渣，严重影响钢坯的质量与生产速度，严重时还会发生溢钢与漏钢等重大安全事故，因此可以高精度的控制结晶器内钢水的液位不仅可以提高连铸的生产质量与生产速度还可以提高生产安全性。因此，高性能结晶器钢水液位检测与控制技术的研究已成为连铸生产领域中一个重要研究方向。
[0005]对于结晶器内钢水液位的分层检测方法有多种，例如热电偶方法、红外法、超声波法等，但由于连铸的现场环境较为恶劣，对于热电偶方法、红外法、超声波法等的检测精度存在一定影响，但是电涡流检测方法能够克服这些影响因素。因此，如何设计一种结晶器钢水液位的电涡流检测手段，仍是本领域待解决的技术问题。

技术实现思路

[0006]有鉴于此，本技术提出一种结晶器钢水液位的电涡流检测系统，实现对结晶器内钢液及熔渣层产生的涡流信号检测。
[0007]一种结晶器钢水液位的电涡流检测系统，该系统包括结晶器装置和涡流传感器；所述结晶器装置包括主壳体以及凸设于主壳体的安装壳体；所述主壳体内由上至下依次设置有空气层、粉渣层、熔渣层以及钢液层；所述安装壳体内设置有低频线圈组和高频线圈组，所述低频线圈组包括同心设置的低频激励线圈和低频检测线圈，所述低频激励线圈用于产生第一磁场，使钢液层产生第一涡流信号；所述低频检测线圈用于检测钢液层内变化的第一电压值；所述高频线圈组包括同心设置的高频激励线圈和高频检测线圈；所述高频激励线圈用于产生第二磁场，使熔渣层产生第二涡流信号；所述高频检测线圈用于检测熔渣层内变化的第二电压值；所述涡流传感器设置在主壳体的内侧壁上，用于检测钢液层产生的第一涡流信号和熔渣层产生的第二涡流信号。
[0008]进一步的，所述低频线圈组的数量为两组，两组所述低频线圈组间隔设置。
[0009]进一步的，所述低频激励线圈的半径小于所述低频检测线圈的半径；所述低频激励线圈的匝数小于低频检测线圈的匝数。
[0010]进一步的，所述低频激励线圈的厚度小于低频检测线圈的厚度。
[0011]进一步的，所述高频线圈组的数量为两组，两组所述高频线圈组间隔设置。
[0012]进一步的，所述高频激励线圈的半径小于所述高频检测线圈的半径；所述高频激励线圈的匝数小于高频检测线圈的匝数。
[0013]进一步的，所述高频激励线圈的厚度等于所述高频检测线圈的厚度。
[0014]进一步的，所述低频检测线圈的半径大于所述高频检测线圈的半径，所述低频激励线圈的半径大于所述高频激励线圈的半径。
[0015]进一步的，所述低频激励线圈的激励频率大于所述高频激励线圈的激励频率。
[0016]上述的结晶器钢水液位的电涡流检测系统，通过低频激励线圈和高频激励线圈在钢液层和熔渣层内产生不同的磁场，通过低频检测线圈和高频检测线圈检测钢液层和熔渣层内产生不同的电压值，并通过涡流传感器检测钢液层和熔渣层内产生不同的涡流信号，实现对结晶器内分层结构产生的涡流信号测量。
附图说明
[0017]为了说明而非限制的目的，现在将根据本技术的优选实施例、特别是参考附图来描述本技术，其中：
[0018]图1是本技术实施例提供的结晶器钢水液位的电涡流检测系统的三维结构示意图；
[0019]图2是本技术实施例提供的结晶器钢水液位的电涡流检测系统的二维示意图。
具体实施方式
[0020]为了能够更清楚地理解本技术的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施例对本技术进行详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0021]在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本技术，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0022]除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本技术。
[0023]图1是本技术实施例提供的结晶器钢水液位的电涡流检测系统的三维结构示意图。图2是本技术一实施例提供的结晶器钢水液位的电涡流检测系统的二维示意图。该结晶器钢水液位的电涡流检测系统通过线圈产生磁场，通过涡流传感器检测结晶器内不同结构层产生的涡流强度。
[0024]请参阅图1和图2，该结晶器钢水液位的电涡流检测系统包括结晶器装置10和涡流传感器20。
[0025]结晶器装置10包括主壳体11以及凸设于主壳体11的安装壳体12。
[0026]主壳体11内由上至下依次设置有空气层111、粉渣层112、熔渣层113以及钢液层114，空气层111内具有空气，粉渣层112内具有粉渣的代替物，熔渣层113内具有熔渣的代替物，钢液层114内具有模拟的钢液。
[0027]安装壳体12内设置有低频线圈组13和高频线圈组14，低频线圈组13包括同心设置的低频激励线圈131和低频检测线圈132，低频激励线圈131用于产生第一磁场，使钢液层114产生第一涡流信号；低频检测线圈132用于检测钢液层114内变化的第一电压值；高频线圈组14包括同心设置的高频激励线圈141和高频检测线圈142；高频激励线圈141用于产生第二磁场，使熔渣层113产生第二涡流信号，高频检测线圈142用于检测熔渣层113内变化的第二电压值。
[0028]涡流传感器21设置在主壳体111的内侧壁上，用于发射电磁信号，并接收钢液层114返回的第一涡流信号和熔渣层113返回的第二涡流信号。
[0029]上述的结晶器钢水液位的电涡流检测系统，通过低频激励线圈131和高频激励线圈141在钢液层114和熔渣层113内产生不同的磁场，并通过低频检测线圈132和高频检测线圈142检测钢液层114和熔渣层113内产生不同的电压值，并通过涡流传感器21检测钢液层114和熔渣层113内产生不同的涡流信号，实现对结晶器内分层结构的涡流信号测量。
[0030]在一些实施例中，由于固态保护渣中的主要成本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种结晶器钢水液位的电涡流检测系统，其特征在于，包括结晶器装置和涡流传感器；所述结晶器装置包括主壳体以及凸设于主壳体的安装壳体；所述主壳体内由上至下依次设置有空气层、粉渣层、熔渣层以及钢液层；所述安装壳体内设置有低频线圈组和高频线圈组，所述低频线圈组包括同心设置的低频激励线圈和低频检测线圈，所述低频激励线圈用于产生第一磁场，使钢液层产生第一涡流信号；所述低频检测线圈用于检测钢液层内变化的第一电压值；所述高频线圈组包括同心设置的高频激励线圈和高频检测线圈；所述高频激励线圈用于产生第二磁场，使熔渣层产生第二涡流信号；所述高频检测线圈用于检测熔渣层内变化的第二电压值；所述涡流传感器设置在主壳体的内侧壁上，用于检测钢液层产生的第一涡流信号和熔渣层产生的第二涡流信号。2.根据权利要求1所述的结晶器钢水液位的电涡流检测系统，其特征在于，所述低频线圈组的数量为两组，两组所述低频线圈组间隔设置。3.根据权利要求1所述的结晶器钢水液位的电涡流检测系统，其特征在于，所述低频激励线圈的半径小于所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘衍青，王志春，
申请(专利权)人：内蒙古科技大学，
类型：新型
国别省市：