【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于熔铸金属液面的跟踪控制，具体涉及一种电涡流感应跟踪控制熔铸金属液面的检测系统及方法。
技术介绍
1、结晶器是连铸机非常重要的部件，是一个强制水冷的无底锭模。结晶器是一种槽形容器，设有冷却装置。从熔炉中的底部通过拉开塞棒，将熔融的金属从结晶器的上部进入结晶器中被冷却为固态或软凝聚态，然后从结晶器底部，将固态或软凝聚态金属用引锭头拉出连铸成型。在结晶器（连续浇筑）工作过程中，结晶器的液面过高，有可能溢出造成事故；过低，则可能出料不连续，形成“拉漏”（拉漏：出料堵不住结晶器底部，产品断开）；在液面偏低的情况下进入的物料在结晶器中停留时间过短，有可能造成这某段料固化程度不足，铸锭产品质量一致性差。可见，在连铸生产工艺中，结晶器中熔铸金属液面的波动必须保持在一定工艺范围内，否则将直接影响拉坯质量，造成拉漏事故。采用自动液面控制，可将结晶器中的熔铸金属液位跟踪控制在一定的范围内，大大提高拉坯质量，避免拉漏现象的发生。
2、专利申请号为201210202732.x，专利名称为一种实时监测铝电解槽内熔融铝液界面的方法，上述专利公开了“在铝电解槽内的熔融金属上方200～1200mm的位置安装涡流传感器，涡流传感器与液位控制仪连接，液位控制仪与计算机控制系统连接；液位控制仪中的前置器中高频振荡电流的频率为1.25hz-6ghz，该高频振荡电流通过延伸电缆引至槽内涡流传感器探头上，在探头头部的线圈中产生交变的磁场；当被测液体靠近这一磁场，则在此液体表面产生感应电流，与此同时该电涡流场也产生一个方向与头部线圈方向相反的交变磁场
3、申请号为201811103688.0，专利技术名称为电涡流传感器，具体公开了“电涡流传感器其工作步骤分为第一线程、第二线程和第三条线程，特征在于所述的第一线程利用cpu产生双路驱动脉冲，差分驱动电涡流探头，经过低噪放大器后，进入ad差分采样，进入cpu等待其他两路测量值综合补偿”。
4、上述两个专利都公开了，利用电涡流传感器来测量或检测与金属导体（熔铸金属液面）的距离。现有技术中对于电涡流传感器来说，由于检测熔铸金属液面时电涡流传感器长期处于高温的工艺环境条件下（熔铸金属液面的表面温度达到600度以上），通过热辐射传导增加了电磁线圈的温度。同时电涡流传感器内部电磁线圈在工作过程中会消耗一定的电能并产生微弱热量，电流通过电磁线圈的时间越长，电磁线圈的温度就会逐渐升高。如果电磁线圈长期处于高温的环境中，会产生电磁线圈的温度漂移，从而导致电磁线圈的阻值、电容参数发生变化，增大电磁线圈的温度偏差，进而影响到电涡流传感器的检测（测量）性能的稳定性。同时电磁线圈的匝间分布电容和层间分布电容之间存在一定互补性关系，电磁线圈的匝间分布电容和层间分布电容越大，电磁线圈的阻值误差就越大，从而导致电涡流传感器检测精确性降低。因此现有技术中所使用的电涡流传感器检测熔铸金属液面时主要存在的技术问题是：1、由于电磁线圈的温度漂移严重，线性度不够，导致利用电涡流传感器感应跟踪检测熔铸金属液面时，检测的稳定性和检测精度降低；2、电磁线圈的匝间分布电容和层间分布电容较大，导致电磁线圈的阻值误差大，降低电涡流传感器检测精确性。专利技术人基于现有技术中电涡流传感器存在的技术问题，研发了一种电涡流感应跟踪控制熔铸金属液面的检测系统及方法，能够很好地解决现有技术中存在的上述技术问题。
技术实现思路
1、本专利技术为了解决上述技术问题，提供一种电涡流感应跟踪控制熔铸金属液面的检测系统及方法，本专利技术能够解决电涡流传感器的电磁线圈温度漂移严重，线性度不够的技术问题，同时还解决了由于电磁线圈的匝间分布电容和层间分布电容较大，导致电磁线圈的阻值误差大的技术问题。
2、本专利技术所采用的技术方案是：一种电涡流感应跟踪控制熔铸金属液面的检测系统，包括安装固定体1、安装卡槽2、控制箱体3，安装固定体1固定卡装在安装卡槽2的中间位置，所述安装固定体1与结晶器上部的横梁一侧固定连接，控制箱体3固定在所述安装卡槽2的前侧位置，控制箱体3为中空的7字型结构，箱体面板4安装在所述控制箱体3的前侧位置；涡流冷却器5固定设置在所述控制箱体3的上部靠近左侧位置，所述涡流冷却器5深入到所述控制箱体3的内部，用于对所述控制箱体3的内壁进行风冷式冷却散热；主进气口6开设在所述涡流冷却器5的后侧位置；三通气阀7固定设置在所述涡流冷却器5的右侧位置，三通气阀7延伸到所述控制箱体3的内部；线束管8固定设置在所述控制箱体3的上部中间位置，所述线束管8与所述控制箱体3的内部连通；三通分支管9固定设置在所述三通气阀7底部位置，所述三通分支管9位于所述控制箱体3的左侧上部位置；调制解调主板10固定设置在所述三通分支管9的底部位置，所述调制解调主板10的后侧面与所述控制箱体3的后侧内壁固定连接；同轴电缆接头11固定设置在所述调制解调主板10的右侧中间位置；散热排12固定设置在所述调制解调主板10下部位置，散热排12的后侧面与所述控制箱体3的后侧内壁固定连接；温差补偿控制板13固定设置在所述散热排12的外侧表面；主固定卡槽14固定设置在所述控制箱体3内壁的右侧靠下位置，所述主固定卡槽14用于安装固定线性执行器16；次固定卡槽15固定设置在所述主固定卡槽14的右侧下部位置，所述次固定卡槽15用于安装固定电位计17；线性执行器16安装固定在主固定卡槽14中，所述线性执行器16的伸缩杆与方形固定体21的上部固定连接；所述电位计17的上部安装固定在次固定卡槽15中，电位计17的下端与所述方形固定体21的上部固定连接；滑动槽18固定设置在所述控制箱体3内部右侧下部的隔板上；滑动箱体19固定设置在所述滑动槽18上，在所述线性执行器16的伸缩推动下实现所述滑动箱体19的上下伸缩滑动，所述滑动箱体19的下部与方形固定体21的四周侧部固定连接；耐热罩筒20固定设置在方形固定体21的底部，所述耐热罩筒20利用u型固定卡22穿过耐热罩筒20将其固定连接成整体；电涡流感应头23固定设置在所述方形固定体21和耐热罩筒20之间的内部中心位置，电涡流感应头23用于跟踪感应控制结晶器中熔铸金属液面的高度。
3、所述控制箱体3的内部右侧靠下位置固定设置有用于安装滑动槽18的隔板。
4、所述三通气阀7的侧部端通过气管与涡流冷却器5的主进气口6固定连通。
5、所述调制解调主板10和温差补偿控制板13的电源线和信号传输线规整放置在线束管8中，并与工厂中央控制系统中的plc端连接；调制解调主板10包括fpga芯片模组、数模转换模块一、数模转化模块二、增益可调运算放大器一、增益可调运算放大器二、增益可调运算放大器三、移相变压器、数模转换模块三、da转化模块、模拟信号输出端和电源端；调制解调主板10的电源端与温差补偿控制板13的电源输出端固定连接，温差补偿控制板13向调制解调主本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种电涡流感应跟踪控制熔铸金属液面的检测系统，包括安装固定体、安装卡槽、控制箱体，安装固定体固定卡装在安装卡槽的中间位置，所述安装固定体与结晶器上部的横梁一侧固定连接，控制箱体固定在所述安装卡槽的前侧位置，控制箱体为中空的字型结构，箱体面板安装在所述控制箱体的前侧位置；其特征在于：涡流冷却器固定设置在所述控制箱体的上部靠近左侧位置，所述涡流冷却器深入到所述控制箱体的内部，用于对所述控制箱体的内壁进行风冷式冷却散热；
2.根据权利要求1所述的一种电涡流感应跟踪控制熔铸金属液面的检测系统，其特征在于：所述散热排包括散热排本体，散热排本体与控制箱体的后侧内壁固定，进气孔开设在散热排本体的上部中间位置，排气孔开设在散热排本体的右侧中间位置；进气孔与三通分支管的左端通过气管固定连接，排气孔通过气管延伸到控制箱体的外部。
3.根据权利要求1所述的一种电涡流感应跟踪控制熔铸金属液面的检测系统，其特征在于：所述滑动槽包括滑动槽本体，滑动槽本体固定设置在安装滑动槽的内部隔板的右侧位置，滑动槽本体为U型状，条形槽开设在滑动槽本体的中间位置，条形槽的上部位置封闭状，条形槽的
4.根据权利要求1所述的一种电涡流感应跟踪控制熔铸金属液面的检测系统，其特征在于：所述滑动箱体包括箱本体，箱本体为中空的方形体，箱本体底部的前后侧面对称设置有四个固定孔；箱本体的底部所设置的固定孔与方形固定体本体侧向固定孔前后对应，并通过螺钉将箱本体和方形固定体本体固定在一起。
5.根据权利要求1所述的一种电涡流感应跟踪控制熔铸金属液面的检测系统，其特征在于：所述耐热罩筒包括罩筒本体，罩筒本体为上部设置有凸环、下部为中空圆筒状的结构。
6.根据权利要求1所述的一种电涡流感应跟踪控制熔铸金属液面的检测系统，其特征在于：所述方形固定体包括执行器伸缩杆固定孔，执行器伸缩杆固定孔开设在方形固定体本体的上部靠近后侧位置，线缆孔开设在执行器伸缩杆固定孔的左前侧位置，冷却孔开设在线缆孔的前侧位置，电位计固定孔开设在冷却孔的右后侧位置；执行器伸缩杆固定孔、线缆孔和冷却孔上下贯穿方形固定体本体，侧向固定孔开设在方形固定体本体的上部前后侧面上，并呈前后对称设置有四个侧向固定孔；丝孔前后对称开设在方形固定体本体中间靠近左侧位置，卡紧块一体成型在方形固定体本体中间底部四角位置，卡紧块的内侧面为弧形面；凸筒固定设置在方形固定体本体中间的底部中心位置，凸筒的底部前后对称开设有顶紧孔；排气槽对称开设在方形固定体本体中间底部位置的左右侧面上，排气槽内侧延伸至凸筒的外侧边缘；贯穿孔开设在方形固定体本体中间内部，贯穿孔与执行器伸缩杆固定孔、线缆孔和冷却孔交叉连通。
7.根据权利要求1所述的一种电涡流感应跟踪控制熔铸金属液面的检测系统，其特征在于：所述线性执行器和伸缩杆穿过箱本体的后侧，线性执行器的伸缩杆与执行器伸缩杆固定孔固定连接；电位计的伸缩杆穿过箱本体与电位计固定孔固定连接；三通分支管的右端通过气管与冷却孔固定连通。
8.根据权利要求6所述的一种电涡流感应跟踪控制熔铸金属液面的检测系统，其特征在于：所述卡紧块的外侧面与方形固定体本体中间部的外侧面平齐，四个卡紧块内侧弧形面形成用于安装耐热罩筒凸环的圆形空间，在四个卡紧块之间形成方形的开口；排气槽开设在方形固定体本体前后侧面方形开口的中间上部位置。
9.根据权利要求1所述的一种电涡流感应跟踪控制熔铸金属液面的检测系统，其特征在于：所述电涡流感应头包括保护壳筒，保护壳筒为耐热树脂一体成型的上部中空凸起、下部中空圆筒状结构；保护壳筒上部的中空凸起安装在凸筒的内部，并用螺钉穿过凸筒的顶紧孔将保护壳筒与凸筒顶紧固定；散热排气孔均匀开设在保护壳筒的底部中心位置，散热排气孔用于将保护壳筒中的热量排出；环形固定架与保护壳筒为一体成型结构，环形固定架位于保护壳筒的上部内壁上；环形固定架的上部表面左右对称开设有热电偶安装孔，线圈固定体左右对称、一体成型在环形固定架内侧弧形面上，线圈固定体内侧端面上开设有用于固定双层线圈的正极端和负极端的配合安装孔；热电偶固定安装在热电偶安装孔上，双层线圈由导体材料缠绕的螺旋状双层结构，导体材料的正极端和负极端向上穿过线圈固定体的配合安装孔，正极端与三通同轴电缆接头的左端固定连通，负极端与三通同轴电缆接头的右端固定连通；三通同轴电缆接头的上部中间连接端通过同轴电缆与调制解调主板的同轴电缆接头固定连接。
10.根据权利要求1-9任意一项所述的一种电涡流感应跟踪控制熔铸金属液面检测系统的检测方法，其特征在于：
...【技术特征摘要】
1.一种电涡流感应跟踪控制熔铸金属液面的检测系统，包括安装固定体、安装卡槽、控制箱体，安装固定体固定卡装在安装卡槽的中间位置，所述安装固定体与结晶器上部的横梁一侧固定连接，控制箱体固定在所述安装卡槽的前侧位置，控制箱体为中空的字型结构，箱体面板安装在所述控制箱体的前侧位置；其特征在于：涡流冷却器固定设置在所述控制箱体的上部靠近左侧位置，所述涡流冷却器深入到所述控制箱体的内部，用于对所述控制箱体的内壁进行风冷式冷却散热；
2.根据权利要求1所述的一种电涡流感应跟踪控制熔铸金属液面的检测系统，其特征在于：所述散热排包括散热排本体，散热排本体与控制箱体的后侧内壁固定，进气孔开设在散热排本体的上部中间位置，排气孔开设在散热排本体的右侧中间位置；进气孔与三通分支管的左端通过气管固定连接，排气孔通过气管延伸到控制箱体的外部。
3.根据权利要求1所述的一种电涡流感应跟踪控制熔铸金属液面的检测系统，其特征在于：所述滑动槽包括滑动槽本体，滑动槽本体固定设置在安装滑动槽的内部隔板的右侧位置，滑动槽本体为u型状，条形槽开设在滑动槽本体的中间位置，条形槽的上部位置封闭状，条形槽的下部位置开口状；滑动箱体的左侧板套装在条形槽中，可实现滑动箱体沿着条形槽上下滑动。
4.根据权利要求1所述的一种电涡流感应跟踪控制熔铸金属液面的检测系统，其特征在于：所述滑动箱体包括箱本体，箱本体为中空的方形体，箱本体底部的前后侧面对称设置有四个固定孔；箱本体的底部所设置的固定孔与方形固定体本体侧向固定孔前后对应，并通过螺钉将箱本体和方形固定体本体固定在一起。
5.根据权利要求1所述的一种电涡流感应跟踪控制熔铸金属液面的检测系统，其特征在于：所述耐热罩筒包括罩筒本体，罩筒本体为上部设置有凸环、下部为中空圆筒状的结构。
6.根据权利要求1所述的一种电涡流感应跟踪控制熔铸金属液面的检测系统，其特征在于：所述方形固定体包括执行器伸缩杆固定孔，执行器伸缩杆固定孔开设在方形固定体本体的上部靠近后侧位置，线缆孔开设在执行器伸缩杆固定孔的左前侧位置，冷却孔开设在线缆孔的前侧位置，电位计固定孔开设在冷却孔的右后侧位置；执行器伸缩杆固定孔、线缆孔和冷却孔上下贯穿方形固定体本体，侧向固定孔开设在方形固定体本体的上部前后侧面上，并呈前后对称设置有四个侧...
【专利技术属性】
技术研发人员：时世更，孙亚明，邵正荣，金勇哲，黄春，丁峰，吕志亮，
申请(专利权)人：洛阳明峰新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：
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