ES2230430T3 - Procedimiento y dispositivo para valorar señales de medicion de corriente parasita. - Google Patents
Procedimiento y dispositivo para valorar señales de medicion de corriente parasita.Info
- Publication number
- ES2230430T3 ES2230430T3 ES02016627T ES02016627T ES2230430T3 ES 2230430 T3 ES2230430 T3 ES 2230430T3 ES 02016627 T ES02016627 T ES 02016627T ES 02016627 T ES02016627 T ES 02016627T ES 2230430 T3 ES2230430 T3 ES 2230430T3
- Authority
- ES
- Spain
- Prior art keywords
- broth
- coil
- components
- channel
- metallic
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/26—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D41/00—Casting melt-holding vessels, e.g. ladles, tundishes, cups or the like
- B22D41/50—Pouring-nozzles
- B22D41/62—Pouring-nozzles with stirring or vibrating means
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
- B22D11/16—Controlling or regulating processes or operations
- B22D11/18—Controlling or regulating processes or operations for pouring
- B22D11/181—Controlling or regulating processes or operations for pouring responsive to molten metal level or slag level
- B22D11/186—Controlling or regulating processes or operations for pouring responsive to molten metal level or slag level by using electric, magnetic, sonic or ultrasonic means
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/72—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating magnetic variables
- G01N27/82—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating magnetic variables for investigating the presence of flaws
- G01N27/90—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating magnetic variables for investigating the presence of flaws using eddy currents
- G01N27/9046—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating magnetic variables for investigating the presence of flaws using eddy currents by analysing electrical signals
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/20—Metals
- G01N33/205—Metals in liquid state, e.g. molten metals
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Pathology (AREA)
- Immunology (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Magnetic Means (AREA)
- Investigating And Analyzing Materials By Characteristic Methods (AREA)
Abstract
Procedimiento para detectar componentes que fluyen en un fluido circulante, eléctricamente conductor, y que se diferencian por la conductibilidad eléctrica del fluido, sobre la base de las perturbaciones de un campo electromagnético en un punto de medición por el que circula el fluido, detectándose los componentes que fluyen simultáneamente de forma coherente, que se extienden en la dirección de circulación sobre la base de las perturbaciones en un primer canal por encima de una frecuencia límite inferior fGu, caracterizado porque se detectan al mismo tiempo los componentes discretos distribuidos simultáneamente en el fluido por encima de una frecuencia límite superior fGo en un segundo canal.
Description
Procedimiento y dispositivo para valorar señales
de medición de corriente parásita.
La invención se refiere a un procedimiento para
detectar componentes que fluyen simultáneamente en un fluido
circulante, eléctricamente conductor, y que se diferencian por la
conductibilidad eléctrica del fluido, sobre la base de las
perturbaciones de un campo electromagnético en un punto de medición
por el que circula el fluido.
Con ello, el fluido puede ser un caldo
eléctricamente conductor, que fluya desde un recipiente metalúrgico
a través de un canal. Los componentes son entonces normalmente
gases o escorias. Por componentes coherentes deben entenderse
regiones de componentes que están extendidas en especial en la
dirección de fluencia del caldo, como por ejemplo filamentos y cuya
extensión en la dirección de circulación es normalmente muy
superior al diámetro del canal. Por componentes discretos deben
entenderse componentes o partículas no coherentes, cuya extensión
en la dirección de movimiento es normalmente inferior al diámetro
del canal.
En un procedimiento de este tipo se evalúa
entonces la perturbación de un campo electromagnético que atraviesa
por lo menos en parte el caldo circulante, en un punto de medición
por el que circula el caldo, que es generado por al menos una
bobina emisora a través de la cual fluye una corriente alterna. Los
dispositivos usados en un procedimiento de este tipo presentan,
aparte de la bobina emisora, un elemento de medición para medir las
perturbaciones del campo en el punto de medición y un dispositivo de
valoración, por medio de los cuales pueden detectarse componentes
no metálicos como gases o escorias sobre la base de una
perturbación del campo.
Al trasvasar y verter los caldos metálicos desde
un recipiente metalúrgico (por ejemplo un conversor, una cubeta o
un distribuidor) se tiende a no transferir la escoria que flota
sobre la superficie metálica - componentes fásicos no metálicos al
siguiente recipiente. Los procedimientos y dispositivos del género
expuestos sirven para vigilar el caldo que sale para que, en el caso
de detectarse escoria, puedan adoptarse medidas para impedir el
paso de escoria. Estas medidas pueden consistir en la generación de
una señal de alarma o en la finalización automática del proceso de
trasvase o buscar la influencia en la circulación. Las medidas para
influir en la circulación son por ejemplo la reducción de la
sección transversal de salida o el insuflado de gases, normalmente
argón o nitrógeno, en la región de salida para impedir la
configuración de un remolino de circulación. El punto de medición
está dispuesto normalmente por encima de un órgano regulador que
controla la salida.
En dichos procedimientos y dispositivos se crea
un campo magnético alterno por medio de una bobina emisora a través
de la cual fluye corriente alterna, en un punto de medición en el
canal de salida. Este campo genera en el caldo circulante una
tensión que, por su parte, genera una corriente (corriente
parásita) en el caldo eléctricamente conductor. Esta corriente
genera a su vez un campo magnético alterno, que puede medirse con
un elemento de medición.
Si el caldo que circula hacia el exterior
contiene unos componentes que presentan una menor conductividad
eléctrica que el metal, se modifica la distribución de corriente en
el caldo y con ello la intensidad de campo del campo magnético
alterno. Mediante la medición de la variación de la intensidad de
campo magnética en el punto de medición se detectan componentes no
metálicos arrastrados. Si la modificación acumulada de la
intensidad de campo alcanza una amplitud límite, se activa una señal
de alerta y/o control.
En el documento DE 31 42 681 A1 se describen un
procedimiento del género expuesto y un dispositivo correspondiente.
En la presente memoria, se propone medir las variaciones del campo
electromagnético en el punto de medición por medio de la tensión
inducida en una bobina receptora que, al igual que la bobina
emisora, está dispuesta concéntricamente alrededor del canal de
salida de un recipiente metalúrgico.
En el documento DE 34 39 369 A1 y el documento DE
37 22 795 A1 se representan mejoras de este procedimiento. Por un
lado, se propone someter la bobina emisora a diferentes
frecuencias, que se superponen unas a otras. A continuación, de la
reacción en la bobina receptora puede reconocerse una imagen muy
diferenciada del caldo circulante, de tal modo que en éste ya puede
detectarse una proporción de escoria muy reducida. Por otro lado,
para reducir la derivación de señal se propone -es decir, una
adulteración de la intensidad de campo magnética medida en el punto
de medición- a causa de variaciones de temperatura de la placa base
ferromagnética de un recipiente metalúrgico, disponer las bobinas
emisoras y receptoras en una carcasa no magnética.
Asimismo, es conocido de modo general el
procedimiento de compensar, por lo menos en parte, la derivación de
señal mediante la medición de la temperatura de bobina y la
corrección de los valores de medición. Sin embargo, si se
encuentran piezas metálicas ferromagnéticas en la proximidad de las
bobinas, entonces a relación entre temperatura y derivación de las
señales de medición no es lineal, de tal manera que no puede
eliminarse por completo la influencia de la temperatura en las
señales. El documento AT 379 534 B da a conocer un procedimiento en
el que la señal de medición se libera de porciones de baja
frecuencia por medio de un filtro paso alto. A pesar de las mejoras
ya conseguidas, también con los procedimientos y dispositivos
conocidos del género expuesto se transfiere al siguiente recipiente
una cantidad residual de escoria al final del proceso de vaciado.
Por ello a menudo no pueden cumplirse los crecientes requisitos de
grado de pureza del producto final con los procedimientos y
dispositivos conocidos.
La causa de esta reducida cantidad residual debe
buscarse, por un lado, en el límite de verificación obligado
técnicamente de los dispositivos utilizados del género expuesto,
por otro lado en un proceso conocido como "mezclado continuo":
al final del proceso de vaciado puede producirse un llamado sumidero
de remolinos al salir un líquido de un recipiente. La escoria que
"flota" sobre la superficie del caldo metálico a causa de su
menor densidad se embebe mediante un remolino de este tipo como
"filamento" en el canal de salida, en donde su sección
transversal y con esto la proporción másica de la escoria en el
caldo crece continuamente desde casi cero. Mientras la proporción
másica de la escoria en el caldo esté situada por debajo de la
amplitud límite del dispositivo del género expuesto, no es
detectada por éste y la escoria fluye simultáneamente sin ser
detectada. La amplitud límite de los dispositivos del género
expuesto no puede sin embargo reducirse a voluntad, ya que en la
técnica de señales generalmente las señales perturbadoras designadas
como "ruido" y en especial derivaciones de temperatura se
superponen a las señales de medición. Mediante estas fuentes de
errores no evitables se define para los procedimientos y
dispositivos del género expuesto un límite de verificación casi
"natural", del que no puede bajarse.
Según el pensamiento doctrinal dominante, el
procedimiento conocido del "mezclado continuo" de escoria está
caracterizado en el caso de producirse un sumidero de remolinos,
porque la escoria es arrastrada desde el principio del proceso de
mezclado en forma de un "filamento de escoria", cuya sección
transversal crece más o menos continuamente. En el caso de los
análisis espectrales de los valores de medición de los dispositivos
conocidos del género expuesto se han observado perturbaciones
pulsatorias del campo en el punto de medición. La forma del impulso
de estas perturbaciones se corresponde con la de las
concentraciones no conductoras eléctricamente en el caldo, que
pasan por el campo electromagnético de la bobina emisora.
Mediante la observación específica de estas
perturbaciones despreciables como "ruidos" según el
pensamiento doctrinal dominante, se ha comprobado que la absorción
continua de un filamento fino con frecuencia le antecede con
frecuencia la absorción de pequeñas cantidades discretas o que
también el filamento se interrumpe varias veces.
La invención tiene como objetivo proponer un
procedimiento y un dispositivo para valorar señales de medición de
un campo electromagnético, que está en interacción con un fluido
eléctricamente conductor, para detectar componentes en el fluido
que se diferencian del fluido por su conductibilidad eléctrica, en
especial para detectar escoria arrastrada en un caldo metálico
circulante, con lo que se reduce claramente la cantidad residual de
la escoria arrastrada al final del trasvase desde un recipiente
metalúrgico, con relación a los procedimientos y dispositivos
conocidos.
En especial, se pretende proponer un
procedimiento con el que puedan detectarse y valorarse
simultáneamente tanto señales de medición muy débiles como muy
fuertes, que procedían de un campo electromagnético que está en
interacción con un caldo metálico circulante, en el que se
encuentran componentes no metálicos, y cuya proporción en el caldo
es muy reducida pero también puede ser muy grande y que pueden
producirse discretamente pero también como regiones extendidas en
la dirección de movimiento.
Por otro lado, el recipiente puede también
desembocar sin un remolino de salida. A continuación, la proporción
volumétrica de la sustancia más ligera aumenta casi de repente. Por
tanto, tiene como objetivo proponer unos procedimientos y
dispositivos con los que en un caldo metálico de salida puedan
detectarse con mayor sensibilidad adiciones no metálicas, por
ejemplo escoria. Con ello no sólo pueden detectarse menores
cantidades de las adiciones, sino que pueden detectarse en especial
pequeñas adiciones discretas y el momento de la aparición.
A partir de los procedimientos y dispositivos del
género expuestos, el objetivo de la invención se resuelve según
este reconocimiento, por medio de los cuales pueden detectarse
componentes que fluyen simultáneamente de forma coherente,
extendidos en la dirección de circulación sobre la base de las
perturbaciones en un primer canal por encima de una frecuencia
límite inferior f_{Gu} y, al mismo tiempo, componentes discretos
repartidos por el fluido por encima de una frecuencia límite
superior f_{Go} en un segundo canal.
Para reducir la influencia de las perturbaciones
del campo especialmente mediante variaciones de temperatura, se
detectan componentes no metálicos que fluyen simultáneamente, en
especial adiciones filamentosas extendidas en la dirección de
movimiento, sobre la base de las perturbaciones del campo por
encima de una frecuencia límite inferior paso alto f_{Gu}. En el
caso del arremolinado y aumento de adiciones filamentosas se trata
de un proceso lento del orden de segundos a minutos. De este modo,
las perturbaciones del campo provocadas pueden separarse, mediante
un filtro paso alto, de las perturbaciones del campo mediante
variaciones de temperatura, por lo menos parcialmente. Sin embargo,
los dos márgenes de tiempo se superponen y, por medio de esto, no
pueden asociarse claramente las perturbaciones muy pequeñas del
campo a un margen de tiempo.
Aparte de esto, se detectan componentes no
metálicos que fluyen simultáneamente de forma discreta repartidos
por el caldo, sobre la base de las perturbaciones del campo por
encima de una frecuencia límite superior paso alto f_{Go}. Los
componentes que fluyen simultáneamente de forma discreta generan
unas perturbaciones pulsatorias del campo, cuya anchura es inferior
en varias décimas potencias a las perturbaciones provocadas por
variaciones de temperatura y claramente inferior a perturbaciones
provocadas por adiciones extendidas en la dirección de circulación.
Las perturbaciones del campo generadas por componentes que fluyen
simultáneamente de forma discreta pueden separarse casi por
completo de las otras perturbaciones e intensificarse por separado,
mediante un segundo filtro paso alto con una frecuencia límite
f_{Go}. Por medio de esto pueden detectarse concentraciones de
componentes no metálicos que fluyen simultáneamente, que son
inferiores en una décima potencia a sus dispositivos conocidos.
Aparte de la detección de las mínimas concentraciones en
concentraciones, el momento y la cantidad de adiciones discretas
que fluyen simultáneamente son un indicio de la fluencia simultánea
anterior de cantidades superiores de componentes no metálicos. El
conocimiento de la cantidad y del momento de componentes que fluyen
simultáneamente posibilitan una activación prematura de medidas que
influyen en la circulación, de tal manera que se reduce
drásticamente la cantidad que fluye simultáneamente de componentes
con relación a los procedimientos actuales.
De forma especialmente ventajosa se sustrae el
recorrido de la señal del segundo canal del recorrido de señal del
primer canal. La señal diferencial resultante puede usarse a
continuación para detectar los componentes que se extienden en la
dirección de circulación en el caldo.
Al vigilar los caldos metálicos durante su salida
desde recipientes metalúrgicos ha demostrado ser favorable, para la
frecuencia inferior paso alto, el producto entre una frecuencia
límite y una velocidad de circulación en el punto de medición es de
entre 0,001 m/s^{2} y 0,01 m/s^{2}, y para la frecuencia
superior paso alto es de entre 0,1 m/s^{2} y 10 m/s^{2}.
El mecanismo de valoración de un dispositivo
según la invención se equipa para esto, en un primer canal, con un
elemento filtrante paso alto correspondiente de la frecuencia
límite f_{Gu}. Mediante este canal, puede detectarse la fluencia
simultánea de adiciones filamentosas no metálicas, en especial
extendidas en la dirección de circulación, con una reducción
simultánea de las perturbaciones a causa de variaciones de
temperatura. En un segundo canal se equipa el mecanismo de
valoración con un elemento filtrante paso alto de la frecuencia
límite f_{Go}. De este modo pueden detectarse por separado y
seguir tratándose componentes que fluyen simultáneamente de forma
discreta. El dispositivo permite así también, por ejemplo, la
comprobación simultánea de componentes en escoria extendidos en la
dirección de circulación y componentes de escoria y/o burbujas
gaseosas que fluyen simultáneamente de forma discreta. Con esta
invención se detectan y valoran por separado en el fluido, en
especial distribuciones mayores coherentes de los componentes y
componentes más pequeños que se producen discretamente.
En los procedimientos y dispositivos según la
invención se utilizan preferentemente como elemento de medición
unas bobinas receptoras en las que un campo alterno magnético,
generado por una bobina emisora, induce de nuevo una tensión
alterna. Una perturbación del campo puede medirse a continuación
como perturbación de la tensión alterna inducida en la bobina
receptora. Fundamentalmente es posible utilizar la bobina emisora
también como bobina receptora, ya que también en ésta puede medirse
la acción inductiva del campo electromagnético. De este modo puede
configurarse un dispositivo según la invención, ventajosamente, de
nuevo con un ahorro de espacio especial.
La tensión inducida en la bobina receptora se
compone de dos componentes. Mediante el campo electromagnético de la
bobina emisora se induce en la bobina receptora una tensión
U_{o}. Ésta es una función de la corriente emisora, de la
frecuencia y de la contrainductividad entre bobina emisora y
receptora. Mediante el campo electromagnético de la bobina emisora
se induce en el caldo circulante una tensión que resulta
proporcional a la corriente emisora, la frecuencia y la
contrainductividad entre bobina emisora y caldo. Esta tensión
provoca por su parte corrientes parásitas en el caldo que generan a
su vez un campo electromagnético, que induce en la bobina receptora
una tensión dU, que es proporcional a la magnitud de las corrientes
parásitas, la frecuencia y la contrainductividad entre caldo y
bobina receptora. La sensibilidad de medición de este dispositivo
tiene su límite allí en donde se reconoce todavía claramente una
variación de tensión dU en la tensión U_{o}. Cuanto mayor sea la
relación dU/U_{o}, mayor será la sensibilidad de medición del
dispositivo.
En la detección de escoria puede tener sentido
terminar el proceso de vaciado del recipiente metalúrgico ya con
las mínimas cantidades de escoria que fluye simultáneamente.
Entonces es suficiente que la unidad de valoración sólo presente un
elemento filtrante, con el que pueden comprobarse componentes que
fluyen simultáneamente de forma discreta.
Dependiendo de los requisitos de calidad de los
usuarios del dispositivo pueden salir con el caldo más o menos
componentes no metálicos. El dispositivo tiene por ello
preferentemente un elemento, que adiciona los valores de medición
detectados y con ello genera una magnitud que es proporcional a la
cantidad de los componentes que han fluido simultáneamente y que,
al superarse un valor límite establecido, envía una señal para
activar un mecanismo que influye en la circulación, por ejemplo un
mecanismo de cierre.
En el dispositivo según la invención, el caldo
puede circular preferentemente a través de la bobina emisora y/o la
bobina receptora, y los devanados de la bobina emisora
correspondiente están dispuestos por lo menos en parte alrededor
del caldo circulante.
En una forma de realización preferida se disponen
las bobinas emisoras y/o receptoras en una carcasa no metálica, por
lo menos parcialmente no ferromagnética. Esta carcasa sirve de
soporte y protección de las bobinas contra cargas mecánicas y
térmicas. Para que los campos electromagnéticos puedan atravesar un
segmento de la carcasa, ésta debe estar compuesta de un material no
ferromagnético.
De forma especialmente preferida se disponen
bobinas emisoras y receptoras, asociadas en cada caso unas a
otras, en una carcasa metálica común. La unidad constructiva así
formada de bobina emisora y receptora facilita en especial
sustituir y volver a equipar. Con este fin las bobinas adaptadas
específicamente al respectivo uso pueden estar alojadas en las
carcasas metálicas configuradas especialmente, que hacen posible
una sustitución sencilla para que la pueda realizar con rudeza un
cliente. Aparte de esto, las bobinas están protegidas contra cargas
mecánicas y térmicas.
Puede lograrse otra mejora de la sensibilidad del
dispositivo si la bobina emisora y la receptora están distanciadas
axialmente y separadas entre sí mediante una pared metálica y están
dispuestas, o bien las dos bobinas en una carcasa común, o cada
bobina en una carcasa aparte, en donde la(s)
carcasa(s) se compone(n) de un material metálico y el
material metálico no es ferromagnético por lo menos por tramos. Si
la bobina emisora y la receptora están situadas una muy próxima a
la otra, la contrainductividad entre ellas es grande y en
consecuencia también la tensión U_{o}. Si se puede reducir la
contrainductividad entre la bobina emisora y la receptora, sin que
se reduzca la contrainductividad entre bobina emisora y caldo en la
misma medida, puede aumentarse la sensibilidad de medición. Esto se
consigue con el dispositivo propuesto. Mediante una distancia entre
la bobina emisora y la receptora se reduce la contrainductividad
entre las dos bobinas más claramente que la contrainductividad
entre las bobinas y el caldo circulante, de tal modo que aumenta la
relación dU/U_{o}. Este efecto se intensifica además mediante una
pared de separación entre bobina emisora y bobina receptora. Con
ello la distancia d debería ser inferior a la diferencia entre el
radio interior de la carcasa de bobinas y el radio interior del
canal por el circula el caldo.
Las bobinas emisoras y/o receptoras de un
dispositivo según la invención pueden integrarse ventajosamente en
un nuevo segmento de un canal de salida, compuesto casi siempre de
cerámica, de un recipiente metalúrgico. El punto de medición -y con
ello el lugar según cuyo estado se decide sobre la prosecución del
proceso de colada- está dispuesto entonces especialmente en la
proximidad de la salida del recipiente metalúrgico.
Los procedimientos y dispositivos según la
invención son particularmente adecuados para la ulterior valoración
de las señales detectadas en los puntos de medición, en especial
para clasificar en modelos o para la correlación estadística con
otras informaciones, que pueden tener influencia en a fluencia
simultánea de impurezas. Informaciones de este tipo pueden ser por
ejemplo el contenido residual actual del recipiente metalúrgico, el
estado de desgaste del canal de salida o el envejecimiento del
revestimiento cerámico. De este modo pueden derivarse, por ejemplo
de procesos de colada anteriores, magnitudes comparativas y
estimaciones para futuros vaciados o indicaciones para la
activación de señales de alerta o control, en el caso de reconocerse
modelos típicos que anteceden al flujo simultáneo de impurezas.
Para explicar la invención se representan a
continuación unos ejemplos de realización representados en dibujos.
Para ello, los elementos equivalentes se designan en las diferentes
formas de realización con los mismos números y diferentes letras.
Los dibujos muestran:
la figura 1 representa un corte longitudinal a
través del canal de salida de una cuchara de colada con un
dispositivo según la invención,
la figura 2 representa una primera disposición de
bobinas para un dispositivo según la invención,
la figura 3 representa un corte longitudinal
aumentado a través del canal de salida según la figura 1,
la figura 4 representa un esquema de conexiones
del dispositivo según la invención,
la figura 5 representa la característica de
filtrado del dispositivo según la invención,
la figura 6 representa una segunda disposición de
bobinas para un dispositivo según la invención.
La figura 1 muestra la disposición de bobinas 1
de un dispositivo según la invención sobre el canal de salida 2
cerámico en la región del fondo 3 de una cuchara de colada no
representada ulteriormente, desde la que fluye el caldo metálico 4.
La velocidad de salida en el punto de medición es de 2 m/s.
La cuchara de colada presenta en la región del
fondo una estructura portante acerada 5 y un revestimiento cerámico
6, que protege la estructura portante acerada 5 frente a daños
causados por el caldo metálico 4. El canal de salida 2 cerámico
atraviesa el revestimiento 6 y la estructura portante 5 y puede
cerrarse, por debajo de la estructura portante 5, mediante una
corredera de placa 7 de un modo no representado en detalle. La
disposición de bobinas 1 está insertada en la estructura portante 5
entre el revestimiento 6 y la corredera de placa 7, alrededor del
canal de salida 2.
La disposición de bobinas representada aparte en
la figura 2 está configurada toroidalmente con una carcasa 9
rectangular, recta en la dirección del eje del toroide 7. La
carcasa 9 toroidal se adapta, específicamente para la aplicación, a
las piezas constructivas que determinan la región de salida del
recipiente metalúrgico, como grosor de la estructura portante y/o
diámetro del canal de salida cerámico. El diámetro interior de la
carcasa es por ejemplo de 300 mm, el grosor de pared de la carcasa
austenítica de 1 mm. En el interior de la carcasa 9 se han
dispuesto por su lado interior 13, a lo largo de toda su altura 11,
una bobina emisora 12 y una bobina receptora 14. El número de
espiras de las bobinas es de 25. La bobina emisora está unida a un
generador de corriente alterna no representado en la presente
memoria, que alimenta la bobina emisora con una corriente alterna de
por ejemplo 100 mA y una frecuencia de 100 Hz, y la bobina
receptora a la entrada del desmodulador 25.
En la figura 3 se ha representado
esquemáticamente el modo de funcionamiento del dispositivo según la
invención: el caldo metálico 4 fluye desde el recipiente
metalúrgico a través del canal de salida 2 cerámico. Al final del
proceso de salida, se arrastra cada vez más escoria 19 hasta el
canal de salida 2. La escoria 19 puede embeberse con ello, como se
ha representado, primero en cantidades discretas 20 y solamente
después en un filamento continuo 21, cuyo contenido másico en el
caldo 4 crece continuamente.
La bobina emisora 12 genera en el caldo metálico
4 que circula hacia fuera, de forma correspondiente a la tensión
alterna aplicada no representada en detalle, un campo alterno
magnético tampoco representado en detalle, cuyas líneas de campo en
el caldo 4 discurren a la altura de la bobina emisora en la
dirección de circulación 22. El campo alterno magnético genera en el
caldo metálico unas llamadas corrientes parásitas que, a su vez,
generan en la bobina receptora 14 una tensión no representada en
detalle, que se toma en la misma para detectar escoria.
La figura 4 muestra el tratamiento de señales. La
tensión de la bobina receptora 14 se conduce hasta la entrada 25,
se desmodula en un convertidor de medición 26 y se conduce a través
de un amplificador 27. La señal reforzada se conduce, en una
primera ruta de señal 32a, a través de un primer filtro 33a y se
amplifica en un amplificador 34a, se adiciona en un elemento sumador
35a y se compara en un filtro de amplitudes 36a con una amplitud
límite no representada aquí. Tanto la señal como una segunda señal,
en el caso de superarse la amplitud límite, son transportadas hacia
el elemento de valoración 30. La señal amplificada se conduce en
una segunda ruta de señales 32b a través de un segundo filtro 33b y
se amplifica igualmente en un amplificador 34b, se adiciona en un
elemento sumador 35b y se compara en un filtro de amplitudes 36b
con una amplitud límite no representada aquí. Tanto la señal como
una segunda señal, en el caso de superarse la amplitud límite, son
transportadas hacia el elemento de valoración 30, que a su vez
genera señales de alerta y control en las salidas 31.
La característica de transferencia 37 de los
filtros 33a y 33b se ha representado en la figura 5 en un diagrama
común en función de la frecuencia 38. El primer filtro 33a presenta
una frecuencia límite 39 de 0,001 Hz. El segundo filtro 33b
presenta una frecuencia límite 40 de 5 Hz. Las frecuencias límite 39
y 40 designan aquellos valores de frecuencia, por debajo de los
cuales la señal de entrada respectiva se atenúa en más de 3 dB. La
señal a la salida del primer filtro 33a se genera entonces
fundamentalmente por componentes de escoria mayores coherentes
(filamentosos), la señal a la salida del segundo filtro 33b por
componentes de escoria arrastrados discretamente.
La figura 6 muestra una configuración alternativa
de la disposición de bobinas según la figura 2. En la carcasa 9 la
bobina emisora 12 y la bobina receptora 14 están alojadas con una
separación 16 y separadas por una pared metálica 15. El campo
electromagnético de la bobina emisora en el lugar de la bobina
receptora es más débil, a causa de la separación entre las bobinas,
que en el caso de bobinas situadas muy juntas unas de otras y se
reduce ulteriormente mediante la acción atenuadora de la pared
metálica. La bobina emisora está unida a un generador de corriente
alterna no representada en la presente memoria y la bobina
receptora a la entrada del desmodulador 25.
Claims (18)
1. Procedimiento para detectar componentes que
fluyen en un fluido circulante, eléctricamente conductor, y que se
diferencian por la conductibilidad eléctrica del fluido, sobre la
base de las perturbaciones de un campo electromagnético en un punto
de medición por el que circula el fluido, detectándose los
componentes que fluyen simultáneamente de forma coherente, que se
extienden en la dirección de circulación sobre la base de las
perturbaciones en un primer canal por encima de una frecuencia
límite inferior f_{Gu}, caracterizado porque se detectan al
mismo tiempo los componentes discretos distribuidos simultáneamente
en el fluido por encima de una frecuencia límite superior f_{Go}
en un segundo canal.
2. Procedimiento según la reivindicación
anterior, caracterizado porque se detectan los componentes
no metálicos que fluyen simultáneamente en un caldo metálico
circulante, generándose el campo electromagnético por lo menos
mediante una bobina emisora a través de la cual fluye una corriente
alterna.
3. Procedimiento según la reivindicación
anterior, caracterizado porque el caldo metálico circulante
es un caldo de acero que fluye desde un recipiente metalúrgico y
los componentes no metálicos son escorias y/o gases.
4. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque un
producto entre la frecuencia límite superior f_{Go} y una
velocidad de circulación v está en el punto de medición comprendido
entre 0,1 m/s^{2} y 10 m/s^{2}.
5. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque un
producto entre la frecuencia límite inferior f_{Gu} y una
velocidad de circulación v está en el punto de medición comprendido
entre 0,001 m/s^{2} y 0,01 m/s^{2}.
6. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque se detecta
una perturbación del campo electromagnético generada por una bobina
emisora mediante una perturbación de una tensión inducida en una
bobina receptora.
7. Dispositivo para detectar componentes no
metálicos en un caldo metálico circulante, por lo menos con una
bobina emisora a través de la cual fluye una corriente alterna para
generar un campo electromagnético que atraviesa por lo menos
parcialmente el caldo circulante, con un elemento de medición para
medir las perturbaciones del campo en un punto de medición por el
que circula el caldo y con un dispositivo de valoración que
presenta un primer elemento filtrante, que conduce a las
perturbaciones por encima de una frecuencia límite inferior
f_{Gu} en un primer canal, con el que pueden detectarse los
componentes no metálicos que fluyen simultáneamente en el caldo, en
especial que se extienden en la dirección de circulación,
caracterizado por un segundo elemento filtrante, que conduce
a las perturbaciones del campo electromagnético por encima de una
frecuencia límite superior f_{Go} en un segundo canal, con el que
pueden detectarse componentes no metálicos distribuidos en el caldo
que fluyen simultáneamente de forma discreta.
8. Dispositivo según la reivindicación anterior,
caracterizado por al menos un elemento sumador en un canal,
en el que se adicionan los valores de medición detectados en el
canal para formar un valor suma, y un filtro de amplitud que activa
una señal en cuanto el valor suma supera una amplitud límite.
9. Dispositivo según cualquiera de las
reivindicaciones 7 u 8, caracterizado porque el producto
entre la frecuencia límite superior f_{Go} y una velocidad de
circulación v está en el punto de medición comprendido entre 0,1
m/s^{2} y 10 m/s^{2}.
10. Dispositivo según cualquiera de las
reivindicaciones 7 a 9, caracterizado porque un producto
entre la frecuencia límite inferior f_{Gu} y la velocidad de
circulación v está en el punto de medición comprendido entre 0,001
m/s^{2} y 0,01 m/s^{2}.
11. Dispositivo según cualquiera de las
reivindicaciones 7 a 10, caracterizado porque un elemento de
medición es una bobina receptora y porque se detectan las
perturbaciones del campo electromagnético en el punto de medición
mediante las perturbaciones de una tensión inducida en la bobina
receptora.
12. Dispositivo según la reivindicación anterior,
caracterizado porque el caldo también puede circular por la
bobina receptora.
13. Dispositivo según cualquiera de las
reivindicaciones 7 a 12, caracterizado porque la bobina
emisora es al mismo tiempo el elemento de medición.
14. Dispositivo según cualquiera de las
reivindicaciones 7 a 13, caracterizado porque la bobina
emisora y/o la bobina receptora están dispuestas en cada caso
individualmente en una carcasa metálica, que por lo menos en parte
no es ferromagnética.
15. Dispositivo según cualquiera de las
reivindicaciones 7 a 14, caracterizado porque las bobinas
emisoras y receptoras están dispuestas en una carcasa metálica
común, que por lo menos en parte no es ferromagnética.
16. Dispositivo según cualquiera de las
reivindicaciones 7 a 15, caracterizado porque la bobina
emisora y la receptora están distanciadas axialmente y separadas
entre sí mediante una pared metálica y están dispuestas, o bien las
dos bobinas en una carcasa común, o cada bobina en una carcasa
aparte, en donde la(s) carcasa(s) está
realizada(s) en un material metálico y el material metálico
no es ferromagnético por lo menos por tramos.
17. Dispositivo según cualquiera de las
reivindicaciones 7 a 16, caracterizado porque las bobinas
emisoras y receptoras están integradas por lo menos en un segmento
de un canal de salida de un recipiente metalúrgico.
18. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque se utiliza un
dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 7 a 17 para
activar una señal de alerta y/o una señal de control, para activar
un mecanismo regulador de caudal y/o un mecanismo para modificar la
circulación del caldo metálico, en el caso de detectarse impurezas
discretas y/o continuas.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EP02016627A EP1384997B1 (de) | 2002-07-25 | 2002-07-25 | Verfahren und Vorrichtung zur Auswertung von Wirbelstrom-Messsignalen |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
ES2230430T3 true ES2230430T3 (es) | 2005-05-01 |
Family
ID=29797179
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
ES02016627T Expired - Lifetime ES2230430T3 (es) | 2002-07-25 | 2002-07-25 | Procedimiento y dispositivo para valorar señales de medicion de corriente parasita. |
Country Status (8)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6911818B2 (es) |
EP (1) | EP1384997B1 (es) |
JP (1) | JP2004061505A (es) |
KR (1) | KR20040010199A (es) |
CN (1) | CN100374854C (es) |
AT (1) | ATE278189T1 (es) |
DE (1) | DE50201174D1 (es) |
ES (1) | ES2230430T3 (es) |
Families Citing this family (20)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8193804B2 (en) * | 2005-11-16 | 2012-06-05 | Rex Chin-Yih Hong | Device for measuring AC magnetization of materials |
US10018613B2 (en) | 2006-11-16 | 2018-07-10 | General Electric Company | Sensing system and method for analyzing a fluid at an industrial site |
US10914698B2 (en) | 2006-11-16 | 2021-02-09 | General Electric Company | Sensing method and system |
US9658178B2 (en) | 2012-09-28 | 2017-05-23 | General Electric Company | Sensor systems for measuring an interface level in a multi-phase fluid composition |
JP4807281B2 (ja) * | 2006-11-27 | 2011-11-02 | トヨタ自動車株式会社 | 焼入パターン検査方法及び検査装置 |
DE102007039435A1 (de) * | 2006-12-15 | 2008-06-19 | Prüftechnik Dieter Busch AG | Vorrichtung und Verfahren zum Erfassen von Partikeln in einer strömenden Flüssigkeit |
US8482295B2 (en) * | 2009-02-23 | 2013-07-09 | Hatch Ltd. | Electromagnetic bath level measurement for pyrometallurgical furnaces |
DE102009026998A1 (de) * | 2009-06-17 | 2010-12-23 | Endress + Hauser Conducta Gesellschaft für Mess- und Regeltechnik mbH + Co. KG | Leitfähigkeitssensor mit Umschaltung zwischen Sende- und Empfangsspule |
US9063110B2 (en) | 2010-04-30 | 2015-06-23 | Agellis Group Ab | Measurements in metallurgical vessels |
US8542023B2 (en) | 2010-11-09 | 2013-09-24 | General Electric Company | Highly selective chemical and biological sensors |
US8970219B2 (en) * | 2012-05-17 | 2015-03-03 | Louis Marlo Nel | Search coil assembly and system for metal detection |
US9746452B2 (en) | 2012-08-22 | 2017-08-29 | General Electric Company | Wireless system and method for measuring an operative condition of a machine |
US10598650B2 (en) | 2012-08-22 | 2020-03-24 | General Electric Company | System and method for measuring an operative condition of a machine |
US10684268B2 (en) * | 2012-09-28 | 2020-06-16 | Bl Technologies, Inc. | Sensor systems for measuring an interface level in a multi-phase fluid composition |
CN106461449A (zh) * | 2014-05-02 | 2017-02-22 | 通用电气公司 | 用于测量多相流体组成中界面液面的传感器系统 |
EP3326735B1 (de) * | 2016-11-29 | 2020-07-22 | Refractory Intellectual Property GmbH & Co. KG | Verfahren sowie eine einrichtung zum detektieren von grössen im ausguss eines metallurgischen gefässes |
EP3225959B1 (en) * | 2016-03-31 | 2019-08-14 | Volvo Car Corporation | Device for determining liquid level in a container |
CN105866158B (zh) * | 2016-03-31 | 2017-12-15 | 武汉大学 | 基于磁共振耦合的无损溶液浓度检测装置及检测方法 |
US10545516B2 (en) * | 2017-08-02 | 2020-01-28 | Schneider Electric Systems Usa, Inc. | Industrial process control transmitter for determining solution concentration |
KR102353452B1 (ko) * | 2020-12-23 | 2022-01-21 | 한국과학기술원 | 에어로졸화된 비말 검출장치 |
Family Cites Families (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1598606C3 (de) * | 1965-10-21 | 1974-08-15 | Interatom Internationale Atomreaktorbau Gmbh, 5060 Bensberg | Vorrichtung zur Erfassung von Gasblasen in strömenden Flüssigmetallen |
JPS5541407Y2 (es) * | 1975-11-20 | 1980-09-27 | ||
SE420649B (sv) * | 1976-05-20 | 1981-10-19 | Atomenergi Ab | Anordning for elektromagnetisk metning vid hog temeratur av atmindtone en av storheterna niva, avstand och hastighet i samband med i en behallare, kanal eller liknande innehallet flytande ledande material med mycket ... |
DE3142681A1 (de) | 1981-10-24 | 1983-05-05 | Licentia Patent-Verwaltungs-Gmbh, 6000 Frankfurt | Wirbelstrommesseinrichtung fuer stranggiessanlagen |
JPS58185706A (ja) * | 1982-04-22 | 1983-10-29 | Nippon Steel Corp | 電磁式振動検出器によるスラグメタル判別方法 |
AT379534B (de) * | 1984-04-05 | 1986-01-27 | Voest Alpine Ag | Verfahren zum giessen von metallschmelze sowie vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens |
DE3439369A1 (de) * | 1984-10-27 | 1986-04-30 | AMP Angewandte Meßtechnik und Prozeßsteuerung GmbH, 5100 Aachen | Verfahren und vorrichtung zum detektieren von schlacke |
JPH076946B2 (ja) * | 1986-08-22 | 1995-01-30 | 株式会社日立製作所 | 気泡検出装置 |
DE3722795A1 (de) | 1987-07-10 | 1989-01-19 | Amepa | Vorrichtung zum detektieren von in einem fluss einer metallschmelze mitfliessender schlacke |
US4887789A (en) * | 1988-04-26 | 1989-12-19 | Harris Frank R | Form for molding columns |
US5042700A (en) * | 1989-05-12 | 1991-08-27 | Stopinc Aktiengesellschaft | Process and equipment to determine disturbance variables when pouring molten metal from a container |
CN1128354C (zh) * | 2001-11-29 | 2003-11-19 | 浙江大学 | 钢包浇钢过程中获取熔渣流出信号的传感器 |
-
2002
- 2002-07-25 ES ES02016627T patent/ES2230430T3/es not_active Expired - Lifetime
- 2002-07-25 DE DE50201174T patent/DE50201174D1/de not_active Expired - Lifetime
- 2002-07-25 AT AT02016627T patent/ATE278189T1/de active
- 2002-07-25 EP EP02016627A patent/EP1384997B1/de not_active Expired - Lifetime
-
2003
- 2003-07-10 CN CNB031474454A patent/CN100374854C/zh not_active Expired - Fee Related
- 2003-07-15 KR KR1020030048380A patent/KR20040010199A/ko not_active Application Discontinuation
- 2003-07-24 US US10/627,189 patent/US6911818B2/en not_active Expired - Lifetime
- 2003-07-25 JP JP2003201915A patent/JP2004061505A/ja active Pending
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20040169502A1 (en) | 2004-09-02 |
JP2004061505A (ja) | 2004-02-26 |
EP1384997A1 (de) | 2004-01-28 |
CN100374854C (zh) | 2008-03-12 |
KR20040010199A (ko) | 2004-01-31 |
EP1384997B1 (de) | 2004-09-29 |
CN1475799A (zh) | 2004-02-18 |
US6911818B2 (en) | 2005-06-28 |
DE50201174D1 (de) | 2004-11-04 |
ATE278189T1 (de) | 2004-10-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
ES2230430T3 (es) | Procedimiento y dispositivo para valorar señales de medicion de corriente parasita. | |
ES2350406T3 (es) | Procedimiento y dispositivo para detectar partículas en un líquido circulante. | |
KR910006695A (ko) | 복수 주파수 자계를 이용한 전자기 유량계 | |
RU2712981C2 (ru) | Электромагнитный датчик и его калибровка | |
JP2009300331A (ja) | 磁場センサー装置 | |
CY1109188T1 (el) | Μετρητης επιδεκτικοτητας για μη επεμβατικη μετρηση του επιπεδου του σιδηρου σε ενα σωμα | |
EP2927678A1 (en) | Magnetic measuring system for a flaw detector having longitudinal magnetization | |
JP2009300332A (ja) | 地下電磁探査方法 | |
JP2003532885A (ja) | 流量計 | |
RU2289791C2 (ru) | Устройство для регистрации электромагнитным методом заданного уровня вещества, которое является электропроводящим или сделано таковым, в частности, стекломассы | |
US20170350865A1 (en) | Flow Measuring Device | |
US4281552A (en) | Electromagnetic flowmeter | |
USRE40166E1 (en) | Magnetic non-destructive method and apparatus for measurement of cross sectional area and detection of local flaws in elongated ferrous objects in response to longitudinally spaced sensors in an inter-pole area | |
JP2017035716A (ja) | 浸漬ノズル内の溶鋼流量測定方法及び装置、連続鋳造用タンディッシュ並びに複層鋳片の連続鋳造方法 | |
KR20160059412A (ko) | 금속 탐지 센서 및 이를 포함하는 금속 탐지기 | |
JP2018114548A (ja) | 浸漬ノズル内の溶鋼流量測定方法及び装置、連続鋳造用タンディッシュ並びに複層鋳片の連続鋳造方法 | |
ES2395729T3 (es) | Método y dispositivo para la medición electromagnética del espesor y la conductividad eléctrica | |
JPH09292471A (ja) | 金属検出装置 | |
JPH11304566A (ja) | 連続鋳造の浸漬ノズル内の溶鋼高さの検知方法および検知装置 | |
WO2004059257A3 (en) | A system and method ofmeasuring convection induced impedance gradients to determine liquid flow rates | |
US9404786B2 (en) | Device to detect the level of liquid metal in a casting apparatus and relative method | |
CN111670388A (zh) | 检查装置 | |
RU2595018C2 (ru) | Способ контроля качества железорудного материала в ковше горного погрузочного средства и устройство для его осуществления | |
JP2021524586A (ja) | 溶融炉内の金属レベルを検出するための検出システム | |
JP4805431B2 (ja) | 流動層装置の砂レベル検出装置 |