CN202356603U - 结晶器内置电磁式钢水液位检测传感器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种结晶器内置电磁式钢水液位检测传感器，包括结晶器、安装在所述结晶器内部的防水电缆、高压防水接插件和安装所述结晶器的外水套和内水套内壁间的结晶器钢水液位检测传感器。高压防水接插件连接结晶器的外水套，结晶器钢水液位检测传感器与高压防水接插件通过防水电缆连接。内置电磁式钢水液位检测传感器，采用电涡流线圈的电磁感应和涡流损耗原理，测量结晶器内钢水液位。它将电磁激励线圈和感应线圈和补偿线圈全部封闭在密封扁平盒内，组成结晶器液位检测传感器。扁平状的结晶器液位检测传感器安装在结晶器外水套和内水套内侧壁之间。该结晶器液位检测传感器可以应用于方坯、园坯、扁坯和异型坯等结晶器上。
Description
技术领域
本实用新型属于导电材料的液位非接触检测领域，具体地涉及结晶器内置电磁式钢水液位检测传感器。
技术背景
连铸机用结晶器钢水液位检测用传感器，是特种钢和优质钢生产的必不可少的传感器。
结晶器钢水液位检测系统，通常由结晶器钢水液位检测传感器和二次仪表组成，其所测量的钢水液位信号，提供给连铸机主控计算机，作为参与连铸坯拉速控制，结晶器二冷水控制和塞棒开口度控制等主要工艺参数调整依据。所以，结晶器钢水液位检测系统是连铸生产流程自动控制的重要部分。
目前，至少有80%的连铸机结晶器配置的是放射源式结晶器钢水液位检测传感器。其余的结晶器液位检测传感器为外置的电涡流式传感器。其缺点为，防护要求较高，一旦发生如溢钢等意外时，外置式传感器将会烧损或者烧毁。
实用新型内容
根据本实用新型，提供一种结晶器内置电磁式钢水液位检测传感器，包括结晶器，还包括安装在所述结晶器内部的电缆、高压防水接插件和结晶器钢水液位检测传感器，其中，所述高压防水接插件连接所述结晶器的外水套，所述结晶器钢水液位检测传感器与所述高压防水接插件通过所述电缆连接。
优选地，所述结晶器钢水液位检测传感器安装于所述结晶器的外水套内壁与内水套的内侧壁之间的空间内。
优选地，所述结晶器钢水液位检测传感器的表面形状与所述结晶器的内水套坯形相匹配。
优选地，所述结晶器钢水液位检测传感器安装于所述结晶器的内水套的外侧壁的表面上。
优选地，所述结晶器的内水套的外侧壁上设置有凹槽，所述结晶器钢水液位检测传感器镶嵌于所述凹槽内。
优选地，所述结晶器的内水套设置有通孔，所述结晶器钢水液位检测传感器填充于所述通孔内。
优选地，所述结晶器钢水液位检测传感器包括激励线圈以及感应线圈。
优选地，所述结晶器钢水液位检测传感器还包括补偿线圈。
优选地，所述激励线圈和所述感应线圈在所述结晶器内水套同一侧设置，或者在所述结晶器内水套两侧相对设置。
优选地，所述结晶器钢水液位检测传感器浸没在所述结晶器的冷却水中。
本实用新型提供的结晶器内置电磁式钢水液位检测传感器，可以完全避免传感器受到溢钢，漏钢等高温而损坏，而且，由于结晶器内腔本身就是完整的金属屏蔽套，也可以避免外界电磁干扰对液位检测精度的影响。加之液位传感器优选地安置或镶嵌在内水套上，也完全避免了中间包水口位置和连铸过程中捞渣对液位测量的影响。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本实用新型的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1示出本实用新型中激励线圈和感应线圈在结晶器内水套同一侧设置的侧视剖面结构示意图；
图2示出本实用新型中激励线圈和感应线圈在结晶器内水套同一侧设置的俯视剖面结构示意图；
图3示出本实用新型中激励线圈和感应线圈在结晶器内水套两侧上相对设置的侧视剖面结构示意图；
图4示出本实用新型中激励线圈和感应线圈在结晶器内水套两侧相对设置的俯视剖面结构示意图；
图5示出结晶器钢水液位检测传感器应用于圆坯结晶器的结构示意图；
图6示出本实用新型另一个实施例中激励线圈和感应线圈在结晶器内水套同一侧设置的侧视剖面结构示意图；
图7示出本实用新型另一个实施例中激励线圈和感应线圈在结晶器内水套同一侧设置的俯视剖面结构示意图；
图8示出本实用新型又一个实施例中激励线圈和感应线圈在结晶器内水套两侧的同一水平高度上相对设置的侧视剖面结构示意图；
图9示出本实用新型又一个实施例中激励线圈和感应线圈在结晶器内水套两侧的同一水平高度上相对设置的俯视剖面结构示意图；
图10示出结晶器钢水液位检测传感器与结晶器内水套外侧壁的安装连接方式；
图11示出结晶器钢水液位检测传感器与结晶器内水套外侧壁的镶嵌连接方式；
图12示出结晶器钢水液位检测传感器与结晶器内水套外侧壁的填充连接方式；
图13示出结晶器与结晶器钢水液位检测传感器的连接结构示意图。
具体实施方式
根据本实用新型的第一实施例，如图1和图2所示，所述结晶器内置电磁式钢水液位检测传感器，包括结晶器，还包括安装在所述结晶器内部的电缆103、高压防水接插件102和结晶器钢水液位检测传感器100，其中，所述高压防水接插件102连接所述结晶器的外水套112，所述结晶器钢水液位检测传感器100与所述高压防水接插件102通过所述电缆103连接。所述电缆103为密封防水电缆。所述结晶器钢水液位传感器100通过所述电缆103和安装于所述结晶器外水套112上的高压防水插件102与结晶器液位检测仪表相连接。其中，所述结晶器钢水液位检测传感器100包括激励线圈以及感应线圈，所述结晶器钢水液位检测传感器100优选地还包括补偿线圈，所述补偿线圈优选地位于所述感应线圈的下方。
更为具体地，所述结晶器钢水液位检测传感器100安装于所述结晶器的外水套112内壁118与内水套113的内侧壁117之间的空间110内。在一个具体实施方式中，所述空间110包含一个传感器安装空间119，该传感器安装空间119示出了所述晶器钢水液位检测传感器100的优选安装位置，所述结晶器钢水液位检测传感器100可以安装在该传感器安装空间119的任一个位置上。其中，如图13所示，所述结晶器钢水液位检测传感器100通过结构件300安装在所述结晶器外水套112上。
进一步地，所述结晶器钢水液位检测传感器100的结构形状与所述结晶器的坯形相匹配，尤其是所述结晶器钢水液位检测传感器100的表面形状与所述结晶器的内水套113坯形相匹配。例如，如图2所示，所述内水套113的坯形为方坯。而在本实施例的一个变化例中，如图5所示，所述内水套113的坯形为圆形。
更进一步具体地，所述激励线圈和所述感应线圈在所述结晶器内水套113同一侧设置，所述结晶器钢水液位检测传感器100浸没在所述结晶器的冷却水中。
在本实施例及其变化例中，在正常工作时，结晶器钢水液位检测仪表提供激励信号通过所述激励线圈激励。同时，所述感应线圈和补偿线圈也产生出同频率的感应电动势。当结晶器铜管114内钢水115液位低于测量低液位点216时，进行测量和调整，使其感应电动势达到适当值，当钢水液位上升，由于熔融钢水具有良好的导电性能，增大电磁感应的涡流损耗，造成所述感应线圈的感应电动势下降。以此，可以根据所述感应线圈的感应电动势变化，或者所述感应线圈和补偿线圈的感应电动势差值，达到测量结晶器钢水液位的目的。
图3、图4示出本实用新型的第二实施例，本实施例与所述第一实施例的区别在于，在本实施例中，所述激励线圈200和所述感应线圈201在所述结晶器内水套113两侧的同一水平高度上相对设置。其中，所述激励线圈200和所述感应线圈201分别通过所述电缆103和安装于结晶器外水套112上的高压防水插件102与结晶器液位检测仪表相连接。同样，所述结晶器钢水液位检测传感器放置于外水套112与内水套113的内侧壁之间的空间110内。
在本实施例中，在正常工作时，结晶器钢水液位检测仪表提供激励信号通过所述激励线圈激励。同时，所述感应线圈和补偿线圈也产生出同频率的感应电动势。当结晶器内钢水115液位低于测量低液位点216时，通过调整，可以测得一个适当的感应电动势，当钢水液位上升，由于熔融钢水具有良好的导电性能，增大电磁感应的涡流损耗，造成所述感应线圈的感应电动势下降。以此，可以根据所述感应线圈的感应电动势，或者所述感应线圈和补偿线圈的感应电动势差值，达到测量结晶器钢水液位的目的。
图6和图7示出本实用新型的第三实施例，所述结晶器内置电磁式钢水液位检测传感器，包括结晶器，还包括安装在所述结晶器内部的电缆103、高压防水接插件102和连接于所述结晶器的内水套113的结晶器钢水液位检测传感器100，其中，所述高压防水接插件102连接所述结晶器的外水套112，所述结晶器钢水液位检测传感器100与所述高压防水接插件102通过所述电缆103连接。所述电缆103为密封防水电缆。结晶器钢水液位传感器100通过电缆103和安装于结晶器外水套112上的高压防水插件102与结晶器液位检测仪表相连接。其中，所述结晶器钢水液位检测传感器100包括激励线圈以及感应线圈，所述结晶器钢水液位检测传感器100优选地还包括位于所述感应线圈下方的补偿线圈。
更为具体地，所述结晶器的内水套113设置有通孔，所述结晶器钢水液位检测传感器100填充于所述通孔内，更为清晰的结构如图12所示，所述结晶器钢水液位检测传感器100完全嵌入，与所述内水套113成为一体。而在一个变化例中，所述结晶器钢水液位检测传感器100可以安装于所述结晶器的内水套113的外侧壁的表面上，如图10所示；在另一个变化例中，所述结晶器的内水套113的外侧壁上设置有凹槽，所述结晶器钢水液位检测传感器100镶嵌于所述凹槽内，如图11所示，在所述结晶器内水套113外侧开一定深度的槽，所述结晶器钢水液位检测传感器100镶嵌于其中。
进一步地，所述结晶器钢水液位检测传感器100的表面形状与所述结晶器的内水套113坯形相匹配。例如，如图6所示，所述内水套113的坯形为方坯。而在一个变化例中，如图5所示，所述内水套113的坯形为圆形。
更进一步具体地，所述激励线圈和所述感应线圈在所述结晶器内水套113同一侧设置，所述结晶器钢水液位检测传感器100浸没在所述结晶器的冷却水中。
在本实施例及其变化例中，在正常工作时，结晶器钢水液位检测仪表提供激励信号通过所述激励线圈激励。同时，所述感应线圈和补偿线圈也产生出同频率的感应电动势。当结晶器内钢水115液位低于测量低液位点216时，调节所述感应线圈和补偿线圈的感应电动势，使其差值为0，当钢水液位上升，由于熔融钢水具有良好的导电性能，增大电磁感应的涡流损耗，造成所述感应线圈的感应电动势下降。以此，可以根据所述感应线圈的感应电动势，或者所述感应线圈和补偿线圈的感应电动势差值，达到测量结晶器钢水液位的目的。
图8、图9示出本实用新型的第四实施例，本实施例与所述第三实施例的区别在于，在本实施例中，所述激励线圈200和所述感应线圈201在所述结晶器内水套113两侧的同一水平高度上相对设置。其中，所述激励线圈200和所述感应线圈201分别通过所述电缆103和安装于结晶器外水套112上的高压防水插件102与结晶器液位检测仪表相连接。
在本实施例中，在正常工作时，结晶器钢水液位检测仪表提供激励信号通过所述激励线圈激励。同时，所述感应线圈和补偿线圈也产生出同频率的感应电动势。当结晶器内钢水115液位低于测量低液位点216时，调节所述感应线圈和补偿线圈的感应电动势，使其差值为0，当钢水液位上升，由于熔融钢水具有良好的导电性能，增大电磁感应的涡流损耗，造成所述感应线圈的感应电动势下降。以此，可以根据所述感应线圈的感应电动势，或者所述感应线圈和补偿线圈的感应电动势差值，达到测量结晶器钢水液位的目的。
在上述各个实施例及其变化例中，所述结晶器钢水液位检测传感器100根据实际需要可以采用多种方式与所述结晶器连接。例如，如图13所示，所述结晶器钢水液位检测传感器100通过所述结构件300连接在所述外水套112上；又例如，所述结晶器钢水液位检测传感器100还可以通过结构件连接在所述内水套113上。
以上对本实用新型的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本实用新型并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本实用新型的实质内容。
Claims (10)
1.一种结晶器内置电磁式钢水液位检测传感器，包括结晶器，其特征在于，还包括安装在所述结晶器内部的电缆、高压防水接插件和结晶器钢水液位检测传感器，其中，所述高压防水接插件连接所述结晶器的外水套，所述结晶器钢水液位检测传感器与所述高压防水接插件通过所述电缆连接。
2.根据权利要求1所述的结晶器内置电磁式钢水液位检测传感器，其特征在于，所述结晶器钢水液位检测传感器安装于所述结晶器的外水套内壁与内水套的内侧壁之间的空间内。
3.根据权利要求1所述的结晶器内置电磁式钢水液位检测传感器，其特征在于，所述结晶器钢水液位检测传感器的表面形状与所述结晶器的内水套坯形相匹配。
4.根据权利要求2所述的结晶器内置电磁式钢水液位检测传感器，其特征在于，所述结晶器钢水液位检测传感器安装于所述结晶器的内水套的外侧壁的表面上。
5.根据权利要求2所述的结晶器内置电磁式钢水液位检测传感器，其特征在于，所述结晶器的内水套的外侧壁上设置有凹槽，所述结晶器钢水液位检测传感器镶嵌于所述凹槽内。
6.根据权利要求2所述的结晶器内置电磁式钢水液位检测传感器，其特征在于，所述结晶器的内水套设置有通孔，所述结晶器钢水液位检测传感器填充于所述通孔内。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的结晶器内置电磁式钢水液位检测传感器，其特征在于，所述结晶器钢水液位检测传感器包括激励线圈以及感应线圈。
8.根据权利要求7所述的结晶器内置电磁式钢水液位检测传感器，其特征在于，所述结晶器钢水液位检测传感器还包括补偿线圈。
9.根据权利要求7所述的结晶器内置电磁式钢水液位检测传感器，其特征在于，所述激励线圈和所述感应线圈在所述结晶器内水套同一侧设置，或者在所述结晶器内水套两侧相对设置。
10.根据权利要求1至6中任一项、8、或者9所述的结晶器内置电磁式钢水液位检测传感器，其特征在于，所述结晶器钢水液位检测传感器浸没在所述结晶 器的冷却水中。
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