MX2011004335A - Procedimiento y aparato para un dispositivo detector de metales sin contacto. - Google Patents
Procedimiento y aparato para un dispositivo detector de metales sin contacto.Info
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Abstract
Entre otra materia, se describe el uso de uno o más ensambles de prueba de corriente inducida para detección de metal en una área interna de un molde de vaciado durante un proceso de vaciado, en donde cada uno de dichos uno o más ensambles de corriente inducida se configura para generar un campo magnético primario 115 que pasa a través de materiales de molde no conductivos 140, 340, 530 de los moldes de vaciado y proveer una señal indicadora de un campo magnético secundario 128, 128' generado por corrientes inductivas 125, 125' inducidas en el metal 150, 350.
Description
PROCEDIMIENTO Y APARATO PARA UN DISPOSITIVO DETECTOR
DE METALES SIN CONTACTO
CAMPO DE LA INVENCIÓN
Esta invención se refiere a la detección de metal en un molde de fundición basada en al menos un conjunto de sonda de corrientes de Foucault.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
La fundición de objetos metálicos implica la introducción de metal líquido dentro de un molde. La manera en la que se introduce el metal puede clasificarse ampliamente en procedimientos de fundición por gravedad y en contra de la gravedad. La naturaleza de estos procedimientos, así como la orientación de llenado, la forma de la cavidad del molde y la geometría de los bebederos influyen todas ellas en el recorrido y el flujo del metal líquido. Se ha demostrado que el flujo de metal incontrolado y turbulento puede conducir a muchos tipos de defectos en el aluminio y otros metales.
En los sistemas en contra de la gravedad a menudo es beneficioso medir la velocidad de llenado en diferentes puntos o continuamente durante el llenado del molde para proporcionar la posibilidad de ajustes en tiempo real de la velocidad de relleno de metal.
Un procedimiento de la técnica anterior para medir la velocidad de llenado durante el llenado del molde está basado en sondas de metal que están dispuestas para contactar físicamente con el metal líquido. Por ejemplo, puede cerrarse un circuito eléctrico cuando las sondas de contacto entran en contacto con el metal líquido.
Esta solución tiene la desventaja de que sólo puede implementarse fácilmente dentro de moldes abiertos, pero si se usa en moldes cerrados las sondas de metal deben sellarse contra la fuga de metal y deben poder retraerse.
Surgen más desventajas debido al contacto físico entre la sonda de metal y el metal líquido. Como ejemplo, el contacto de la sonda de metal con metal líquido caliente, arena y
aglomerante tiene como resultado la acumulación de material y la combustión de aglomerante por los productos. Por lo tanto, las sondas de metal deben limpiarse o sustituirse periódicamente, conduciendo a mayores actividades y costes de mantenimiento.
Si el procedimiento para medir la velocidad de llenado por medio de sondas de metal está basado en el cierre de un circuito eléctrico, deben tenerse en cuenta varios aspectos como el aislamiento eléctrico del molde y el equipo de llenado y la conexión eléctrica a tierra del sensor.
Otro procedimiento de la técnica anterior para medir la velocidad de llenado durante el llenado del molde está basado en sensores que funcionan según el principio de la capacitancia o la inductancia para detectar cambios en la proximidad del metal fundido al sensor.
Esta solución tiene la desventaja de que requiere equipo caro y sofisticado y que el sensor debe estar en contacto con el molde. Este contacto con el molde aumenta el riesgo de preservar la integridad del sensor y la calidad de la señal de información retroactiva. La necesidad de sustituir los sensores dañados aumenta los costes de mantenimiento.
Además, el sensor tiene que ser calibrado antes de que se realice cada fundición, ralentizando así el proceso de fabricación.
En el caso específico de los bloques cilindricos de fundición que usan aluminio líquido en moldes de arena, la señal de respuesta no es de naturaleza lineal y se ve fuertemente influenciada cuando el metal líquido entra en contacto con otros materiales, por ejemplo, camisas de paredes interiores de cilindros de hierro gris o elementos metálicos de enfriamiento. La interferencia resultante con la señal dificulta sumamente la interpretación.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN
En vista de estos procedimientos de la técnica anterior, el objeto de la presente invención fue proporcionar un aparato, un sistema y un procedimiento para permitir la detección de metal sin contacto con fiabilidad mejorada.
Se describe un procedimiento para detectar metal en un área interior de un molde de fundición durante un proceso de fundición, en el que uno o más conjuntos de sonda de
corrientes de Foucault están colocados fuera del área interior del molde de fundición, comprendiendo el procedimiento excitar al menos un conjunto de sonda de corrientes de Foucault de la una o más sondas de corrientes de Foucault de manera que cada uno del al menos un conjunto de sonda de corrientes de Foucault genera un campo magnético primario que pasa a través de material de molde no conductor del molde de fundición hasta el área interior del molde de fundición, proporcionando en cada uno del al menos un conjunto de sonda de corrientes de Foucault una señal indicativa de un campo magnético secundario detectado por el conjunto de sonda de corrientes de Foucault respectivo, el campo magnético secundario causado por corrientes de Foucault inducidas en el metal en el área interior, y detectando metal en el molde de función basándose en dicha al menos una señal.
Por otra parte, se describe un sistema para detectar metal en un área interior de un molde de fundición durante un proceso de fundición, comprendiendo el sistema uno o más conjuntos de sonda de corrientes de Foucault colocados fuera del área interior del molde de fundición de manera que cada uno del uno o más conjuntos de sonda de corrientes de Foucault está configurado para generar un campo magnético primario que pasa a través de material de molde no conductor del molde de fundición hasta el área interior del molde de fundición y para proporcionar una señal indicativa de un campo magnético secundario detectado causado por corrientes de Foucault inducidas en el metal en el área interior, y comprendiendo el sistema un controlador configurado para excitar al menos un conjunto de sonda de corrientes de Foucault de las una o más sondas de corrientes de Foucault de manera que cada uno del al menos un conjunto de sonda de comentes de Foucault genera el campo magnético primario, y para detectar metal en el molde de fundición basándose en la al menos una señal proporcionada por el al menos un conjunto de sonda de corrientes de Foucault.
Por otra parte, se describe el uso de uno o más conjuntos de sonda de corrientes de Foucault para detectar metal en un área interior de un molde de fundición durante un proceso de fundición, en el que cada uno del uno o más conjuntos de sonda de corrientes de Foucault está configurado para generar un campo magnético primario que pasa a través
de material del molde no conductor del molde de fundición hasta el área interior del molde de fundición y para proporcionar una señal indicativa de un campo magnético secundario detectado causado por corrientes de Foucault inducidas en el metal.
Un conjunto de sonda de corrientes de Foucault puede comprender al menos una bobina de excitación para generar un campo magnético primario suministrando una corriente alterna para excitar la al menos una bobina de excitación. El conjunto de sonda de corrientes de Foucault puede comprender además un elemento de detección que está configurado para detectar campos de corrientes de Foucault generados sobre la superficie de un componente conductor detectando un campo magnético secundario generado por dichos campos de corrientes de Foucault inducidos. Por ejemplo, el elemento de detección puede comprender al menos una bobina, y/o al menos un detector de interferencia cuántica superconductor, y/o al menos un sensor magnético de estado sólido (por ejemplo, sensores de efecto Hall, magneto-resistivos, y de efecto túnel dependientes del spin). El término "campo magnético" tiene que entenderse en el sentido de que un campo electromagnético también representa un campo magnético. Los conjuntos de sonda de corrientes de Foucault pueden ser artículos fabricados estándar y pueden no requerir fabricación por encargo.
Cada uno de la pluralidad de conjuntos de sonda de corrientes de Foucault puede estar dispuesto en una posición predefinida con respecto al molde de fundición para detectar metal liquido en una zona predefinida del molde de fundición por medio de generación de un campo magnético primario que pasa a través de un material de molde no conductor en la zona predefinida respectiva del molde de fundición y que proporciona una señal indicativa de un campo magnético secundario detectado causado por inducción de corrientes de Foucault en el metal líquido en la zona respectiva. Por consiguiente, la señal proporcionada por un conjunto de sonda de corrientes de Foucault de la pluralidad de conjuntos de sonda de corrientes de Foucault puede usarse para detectar metal en la zona predefinida asociada con este conjunto de sonda de corrientes de Foucault. Como ejemplo, para cada una de las zonas predefinidas asociadas con uno del uno o más conjuntos de sonda de corrientes de Foucault puede detectarse metal líquido cuando el metal líquido del molde de fundición llega a la zona predefinida respectiva durante un proceso de fundición.
El uno o más conjuntos de sonda de corrientes de Foucault están colocados fuera del área interior del molde de fundición y cada uno del uno o más conjuntos de sonda de corrientes de Foucault está configurado para generar un campo magnético primario que pasa a través de material de molde no conductor del molde de fundición hasta el área interior del molde de fundición. El término "material de molde no conductor" tiene que entenderse en el sentido de que este material no apantalla totalmente el campo magnético generado por el conjunto de sonda de corrientes de Foucault respectivo. Asi, el material no conductor del molde de fundición está configurado para dejar pasar el campo magnético primario al menos parcialmente dentro del área interior del molde de fundición. Por ejemplo, el molde de fundición puede estar constituido por material de molde no conductor en su totalidad, o el molde de fundición puede comprender material de molde no conductor al menos en lugares donde está colocado un conjunto de sonda de corrientes de Foucault. Como ejemplo, el material de molde no conductor puede representar arena, por ejemplo, como núcleo de arena silícea, y, por ejemplo, el molde de fundición puede representar un molde de fundición de arena. Cualquier otro material idóneo también puede usarse para formar el material de molde no conductor.
El molde de fundición puede estar configurado para ser llenado con metal líquido basándose en un procedimiento en contra de la gravedad. Durante la fundición, el nivel de metal líquido en el área interior del molde de fundición aumentará.
La colocación del uno o más conjuntos de sonda de corrientes de Foucault fuera del área interior del molde de fundición tiene la ventaja de que cada conjunto de sonda de corrientes de Foucault del uno o más conjuntos de sonda de corrientes de Foucault no está en contacto con el metal líquido debido al material de molde no conductor situado entre el conjunto de sonda de corrientes de Foucault y el metal líquido, cuando el nivel de metal líquido alcanza la altura del conjunto de sonda de corrientes de Foucault durante la fundición. Esto conduce a costes de mantenimiento reducidos y preserva la integridad del uno o más conjuntos de sonda de corrientes de Foucault y la calidad de las señales proporcionadas por el uno o más conjuntos de sonda de corrientes de Foucault.
Por lo tanto, la presente invención permite detectar metal en un molde de fundición
basándose en un procedimiento, o un aparato o un sistema que permite la detección de metal sin contacto. Además, el uso de uno o más conjuntos de sonda de corrientes de Foucault para detectar metal tiene la ventaja de una detección fuerte y definida de un campo magnético secundario generado por corrientes de Foucault.
Cada uno del uno o más conjuntos de sonda de corrientes de Foucault puede estar configurado para proporcionar la señal respectiva indicativa de un campo magnético secundario detectado en una interfaz. Esta interfaz puede representar una interfaz cableada, es decir, la interfaz puede estar configurada para ser conectada con un cable, o la interfaz puede representar una interfaz inalámbrica. La interfaz puede usarse para excitar el conjunto de sonda de corrientes de Foucault para generar el campo magnético primario. En caso de que la interfaz represente una interfaz cableada, puede proporcionarse a la interfaz una corriente alterna con una frecuencia y amplitud predefinidas para excitar el conjunto de sonda de corrientes de Foucault. En caso de que la interfaz represente una interfaz inalámbrica, el conjunto de sonda de corrientes de Foucault puede comprender un medio propio de generación de corriente alterna.
El controlador puede estar configurado para ser conectado con cada uno del uno o más conjuntos de sonda de corrientes de Foucault a través de la interfaz respectiva de cada uno del uno o más conjuntos de sonda de corrientes de Foucault.
Basándose en la al menos una señal proporcionada por el al menos un conjunto de sonda de corrientes de Foucault puede detectarse metal en el molde de fundición. Por ejemplo, la detección de metal puede comprender estimar la velocidad de llenado y/o estimar el nivel de metal líquido en el molde de fundición basándose en la al menos una señal.
En una realización de la presente invención, al menos uno del uno o más conjuntos de sonda de corrientes de Foucault está configurado para poner la señal respectiva en una primera representación en caso de que no se detecte campo magnético secundario en el conjunto de sonda de corrientes de Foucault respectivo y para poner la señal respectiva en una segunda representación en caso de que se detecte un campo magnético secundario en el conjunto de sonda de corrientes de Foucault respectivo.
Por ejemplo, un conjunto de sonda de comentes de Foucault puede estar configurado para poner la señal en la segunda representación en caso de que un campo magnético secundario recibido exceda un umbral predefinido, si no, la señal se pone en la primera representación por el conjunto de sonda de corrientes de Foucault. El umbral, la intensidad y la frecuencia del campo magnético primario y la disposición del conjunto de sonda de corrientes de Foucault con respecto al molde de fundición pueden escogerse de una manera que el conjunto de sonda de corrientes de Foucault esté configurado para poner la señal en la segunda representación cuando el metal líquido llegue a un nivel predefinido en el molde de fundición.
Como ejemplo, esta información puede usarse para proseguir con el llenado de metal líquido dentro del molde de fundición hasta que la señal indicativa de un campo magnético secundario proporcionada por un conjunto de sonda de corrientes de Foucault predefinido del uno o más conjuntos de sonda de corrientes de Foucault esté en la segunda representación.
En una realización de la presente invención, al menos uno del uno o más conjuntos de sonda de corrientes de Foucault está configurado para proporcionar la señal respectiva en una representación indicativa de la intensidad del campo magnético secundario detectado en el conjunto de sonda de corrientes de Foucault respectivo.
Por ejemplo, la señal indicativa de la intensidad del campo magnético secundario proporcionada por un conjunto de sonda de corrientes de Foucault puede usarse para estimar continuamente el nivel de metal líquido y/o para estimar continuamente la velocidad de llenado de metal líquido durante el llenado del molde.
En una realización de la presente invención, el uno o más conjuntos de sonda de corrientes de Foucault son una pluralidad de conjuntos de sonda de corrientes de Foucault, en cada uno de la pluralidad de conjuntos de sonda de corrientes de Foucault está dispuesto en una posición predefinida con respecto al material de molde no conductor respectivo del molde de fundición para detectar metal en una zona predefinida del molde de fundición.
Por consiguiente, la señal proporcionada por un conjunto de sonda de corrientes de Foucault de la pluralidad de conjuntos de sonda de corrientes de Foucault puede usarse
para detectar metal en la zona predefinida asociada con este conjunto de sonda de corrientes de Foucault. Por ejemplo, para cada una de las zonas predefinidas asociadas con uno de la pluralidad de conjuntos de sonda de corrientes de Foucault puede detectarse metal líquido cuando el metal líquido en el molde de fundición llegue a la zona predefinida respectiva durante un proceso de fundición.
Por ejemplo, en caso de que uno o más de la pluralidad de conjuntos de sonda de corrientes de Foucault estén configurados para proporcionar la señal respectiva en una representación indicativa de la intensidad del campo magnético secundario detectado en el conjunto de sonda de corrientes de Foucault respectivo, la detección de metal puede comprender estimar el nivel de metal líquido y/o estimar la velocidad de llenado de metal líquido en una de las zonas predefinidas asociadas con uno del uno o más conjuntos de sonda de corrientes de Foucault basándose en la señal respectiva indicativa de la intensidad del campo magnético secundario detectado en la zona predefinida respectiva. Esta estimación puede representar una estimación de manera continua del nivel y/o el llenado de metal líquido, ya que la intensidad indicada por la señal de una sonda de corrientes de Foucault asociada con una zona predefinida respectiva es una función del nivel de metal líquido en la zona predefinida. La estimación de la velocidad de llenado en una zona predefinida puede realizarse basándose en el aumento de la intensidad indicada del campo magnético secundario detectado.
Además, en caso de que uno o más de la pluralidad de conjuntos de sonda de corrientes de Foucault estén configurados para poner la señal respectiva en la primera o la segunda representación, la detección de metal puede comprender estimar el nivel de metal líquido en diferentes puntos en el punto de fundición, en donde cada uno de estos diferentes puntos está asociado con una zona predefinida de un conjunto de sonda de corrientes de Foucault respectivo. Por ejemplo, puede estimarse una velocidad de llenado basándose en medir una primera vez cuando el metal líquido llega a una primera zona predefinida y medir una segunda vez cuando el metal líquido llega a una segunda zona predefinida y basándose en la cavidad que ha de ser llevada con metal líquido en el molde de fundición entre la primera y la segunda zona predefinida.
En una realización de la presente invención, el metal representa metal líquido y el procedimiento comprende ajustar la velocidad de llenado del metal líquido basándose en el metal detectado en el molde de fundición.
Ajustar la velocidad de llenado del metal líquido basándose en el metal detectado en el molde de fundición tiene que entenderse en el sentido de que la velocidad de llenado se ajusta basándose en la al menos una señal proporcionada por el al menos un conjunto de sonda de corrientes de Foucault, ya que cada una de esta al menos una señal es indicativa de un campo magnético secundario detectado por el conjunto de sonda de corrientes de Foucault respectivo y de este modo es indicativa del metal detectado en una zona predefinida respectiva en el molde de fundición asociada con este conjunto de sonda de corrientes de Foucault.
El sistema comprende medios para proporcionar metal líquido al molde de fundición, en el que los medios para proporcionar metal líquido pueden comprender una salida dispuesta en una posición inferior en el molde de fundición para proporcionar metal líquido de acuerdo con un procedimiento de llenado en contra de la gravedad. El sistema además comprende medios para control de flujo de metal líquido, en el que estos medios para control de flujo están dispuestos en los medios para proporcionar metal líquido y están configurados para controlar el flujo de metal líquido a través de los medios para los medios para proporcionar metal líquido. Por ejemplo, los medios para control de flujo pueden representar una válvula.
Los medios para control de flujo están conectados con el controlador. El controlador está configurado para controlar los medios para control de flujo basándose en la al menos una señal proporcionada por el al menos un conjunto de sonda de corrientes de Foucault para ajustar la velocidad de llenado del metal líquido.
Ajustar la velocidad de llenado puede comprender ajustar el caudal de metal líquido a través de los medios para proporcionar metal líquido, por ejemplo, de acuerdo con caudales discretos o de acuerdo con caudales adaptados continuamente, y/o puede comprender cerrar los medios de control de flujo para dejar de llenar el molde de fundición. La segunda alternativa tiene que entenderse que la velocidad de llenado se pone en cero.
Por ejemplo, detectar metal líquido puede comprender estimar la velocidad de llenado de metal líquido y/o estimar el nivel de metal líquido en el molde de fundición, como se explicó anteriormente. De ese modo, por ejemplo, la velocidad de llenado del metal líquido puede ajustarse basándose en la velocidad de llenado estimada y/o el nivel estimado de metal líquido.
Por consiguiente, esto tiene la ventaja de que la velocidad de llenado del molde puede ajustarse en tiempo real por medio del controlador que está configurado para recibir la al menos una señal, para detectar metal líquido y para controlar los medios para control de flujo de acuerdo con el metal líquido detectado.
En una realización de la presente invención, ajustar la velocidad de llenado comprende dejar de llenar el molde de fundición cuando se detecta metal basándose en la señal de un conjunto de sonda de comentes de Foucault predefinido.
Por ejemplo, este conjunto de sonda de corrientes de Foucault predefinido puede representar el único conjunto de sonda de corrientes de Foucault usado para detectar metal. Este conjunto de sonda de corrientes de Foucault predefinido puede estar dispuesto en una posición para detectar metal líquido en una zona predefinida del molde de fundición, en el que el llenado de metal líquido tiene que ser detenido cuando el metal líquido llega a esta zona predefinida. Por consiguiente, basándose en la señal indicativa de un campo magnético secundario detectado en esta zona predefinida, el llenado del molde de fundición puede ser detenido cuando se detecta metal basándose en esta señal. De ese modo, este conjunto de sonda de corrientes de Foucault puede usarse para proporcionar información retroactiva para indicar "molde lleno". Además, el conjunto de sonda de corrientes de Foucault predefinido puede representar uno de una pluralidad de conjuntos de sonda de corrientes de Foucault. Por ejemplo, los restantes conjuntos de sonda de comentes de Foucault pueden usarse para ajustar la velocidad de llenado antes de que el metal líquido llegue a la zona predefinida del conjunto de sonda de corrientes de Foucault predefinido.
En una realización de la presente invención, ajustar la velocidad de llenado comprende ajustar la velocidad de llenado de acuerdo con un valor de velocidad de llenado asociado con un conjunto de sonda de corrientes de Foucault predefinido cuando se detecta
recientemente metal basándose en la señal de este conjunto de sonda de corrientes de Foucault predefinido.
Por ejemplo, cada una de las zonas predefinidas de uno del uno o más conjuntos de sonda de corrientes de Foucault puede estar asociada con un valor de velocidad de llenado respectivo de metal líquido. En el momento de una recién detección de metal basándose en la señal de un conjunto de sonda de corrientes de Foucault, el controlador puede configurarse para ajustar el caudal de metal líquido de acuerdo con el valor de velocidad de llenado asociado con este conjunto de sonda de corrientes de Foucault y, por lo tanto, asociado con la zona predefinida respectiva. El término "detectado recientemente" puede entenderse en el sentido de que una señal indicativa de un campo magnético secundario detectado en una zona predefinida cambia de indicar que no se detecta metal a indicar que se detecta metal. Por ejemplo, en caso de que un conjunto de sonda de corrientes de Foucault esté configurado para poner la señal en la primera o la segunda representación, se detecta recientemente metal basándose en la señal de este conjunto de sonda de corrientes de Foucault cuando esta señal cambia de la primera representación a la segunda representación.
O, por ejemplo, en caso de que un conjunto de sonda de corrientes de Foucault respectivo esté configurado para proporcionar la señal en una representación indicativa de la intensidad del campo magnético secundario, se detecta recientemente metal basándose en la señal de este conjunto de sonda de corrientes de Foucault en caso de que la intensidad indicada por esta señal cambie de una intensidad inferior a un umbral de intensidad predefinido a una intensidad mayor que este umbral de intensidad predefinido. Este umbral puede escogerse de acuerdo con un nivel predefinido de metal líquido con respecto a la zona predefinida asociada con este conjunto de sonda de corrientes de Foucault. Además, como otro ejemplo, la velocidad de llenado de metal líquido puede ajustarse continuamente basándose en la intensidad del campo magnético secundario detectado.
Por consiguiente, el ajuste de la velocidad de llenado puede realizarse con respecto a varias zonas predefinidas en el molde de fundición, mejorando así la calidad del proceso
de fundición debido a la posibilidad de velocidades de llenado adaptadas de acuerdo con las exigencias de zonas especiales en el molde de fundición.
En una realización de la presente invención, al menos uno del uno o más conjuntos de sonda de corrientes de Foucault está dispuesto a una distancia predefinida del material de molde no conductor respectivo.
Situar un conjunto de sonda de corrientes de Foucault a una distancia predefinida cerca del material de molde no conductor tiene la ventaja de reducir el riesgo de daño causado por el calor del material de molde no conductor durante el proceso de fundición debido a un espacio de aire formado entre el conjunto de sonda de corrientes de Foucault y el material de molde no conductor. La distancia precisa depende del grosor del material de molde no conductor pero puede compensarse por la intensidad y frecuencia del campo magnético primario.
En una realización de la presente invención, al menos uno del uno o más conjuntos de sonda de corrientes de Foucault está en contacto con el material de molde no conductor respectivo.
Situar un conjunto de sonda de corrientes de Foucault en contacto con el material de molde no conductor tiene la ventaja de que la intensidad y/o la frecuencia del campo magnético primario para penetrar el material de molde no conductor puede reducirse comparada con una colocación del conjunto de sonda de corrientes de Foucault a una distancia predefinida cerca del material de molde no conductor.
También se entenderá que las características de la presente invención y de sus realizaciones a modo de ejemplo tales como se presentaron anteriormente se desvelan en todas las combinaciones posibles entre sí.
Ha de observarse que la descripción anterior de realizaciones de la presente invención ha de entenderse que es meramente a modo de ejemplo y no limitadora.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS
Más aspectos de la invención resultarán evidentes y se dilucidarán con referencia a la descripción detallada presentada en lo sucesivo.
La Fig. 1a muestra una primera realización a modo de ejemplo de uso de un conjunto de sonda de corrientes de Foucault de acuerdo con la presente invención en un primer escenario;
La Fig. 1 b muestra la primera realización a modo de ejemplo de uso de un conjunto de sonda de corrientes de Foucault de acuerdo con la presente invención en un segundo escenario;
La Fig. 1c muestra la primera realización a modo de ejemplo de uso de un conjunto de sonda de corrientes de Foucault de acuerdo con la presente invención en un tercer escenario;
La Fig. 2 muestra un organigrama de un primer procedimiento a modo de ejemplo de acuerdo con la presente invención;
La Fig. 3a muestra una primera realización a modo de ejemplo de un sistema de acuerdo con la presente invención;
La Fig. 3b muestra una segunda realización a modo de ejemplo de un sistema de acuerdo con la presente invención;
La Fig. 4a muestra un organigrama de un segundo procedimiento a modo de ejemplo de acuerdo con la presente invención;
La Fig. 4b muestra un organigrama de un tercer procedimiento a modo de ejemplo de acuerdo con la presente invención;
La Fig. 4c muestra un organigrama de un cuarto procedimiento a modo de ejemplo de acuerdo con la presente invención; y
La Fig. 5 muestra una tercera realización a modo de ejemplo de un sistema de acuerdo con la presente invención.
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN
Las Figs. 1a a 1c muestran una primera realización a modo de ejemplo de uso de un conjunto de sonda de corrientes de Foucault 110 de acuerdo con la presente invención en un primer escenario, un segundo escenario y un tercer escenario, respectivamente. Esta primera realización a modo de ejemplo de uso de un conjunto de sonda de corrientes de Foucault 110 de acuerdo con la presente invención se explicará conjuntamente con el primer procedimiento a modo de ejemplo de acuerdo con la presente invención representado en la Fig. 2.
El conjunto de sonda de corrientes de Foucault 110 se usa para detectar metal líquido 150 a través del material de molde no conductor 140 que representa una parte de un molde de fundición. El molde de fundición no está representado en su totalidad, tal como se indica por la línea de corte 155. El molde de fundición puede estar configurado para ser llenado con metal líquido 150 basándose en un procedimiento en contra de la gravedad. Durante la fundición el nivel de metal líquido 150 en un área interior 145 del molde de fundición aumentará, como se indica por la flecha 160 en la Fig. 1a.
El conjunto de sonda de corrientes de Foucault 110 está configurado para generar un campo magnético primario 115 que pasa a través del material de molde no conductor 140 del molde de fundición hasta la zona interior 145 del molde de fundición y para proporcionar una señal indicativa de un campo magnético secundario detectado 128 causado por corrientes de Foucault 125 inducidas en el metal líquido 150. El término "campo magnético" tiene que entenderse en el sentido de que un campo electromagnético también representa un campo magnético.
El conjunto de sonda de corrientes de Foucault 110 puede estar configurado para proporcionar esta señal indicativa de un campo magnético secundario detectado en una interfaz 111. Esta interfaz 1 11 puede representar una interfaz cableada, es decir, la interfaz puede estar configurada para ser conectada con un cable, o la interfaz 111 puede representar una interfaz inalámbrica. La interfaz 11 1 puede usarse para excitar el conjunto de sonda de corrientes de Foucault para generar el campo magnético primario 115. En caso
de que la ¡nterfaz 111 represente una interfaz cableada, puede proporcionarse a la interfaz 111 una corriente alterna con una frecuencia y amplitud predefinidas para excitar el conjunto de sonda de corrientes de Foucault 110. En caso de que la interfaz 1 11 represente una interfaz inalámbrica, el conjunto de sonda de corrientes de Foucault 110 puede comprender un medio propio de generación de corriente alterna.
El conjunto de sonda de corrientes de Foucault 110 puede estar situado cerca del material de molde no conductor 140 a una distancia predefinida o puede estar situado en contacto con el material de molde no conductor 140. En ambos casos el campo magnético primario 115 generado por el conjunto de sonda de corrientes de Foucault 110 debe ser de fuerza y frecuencia significativas como para penetrar el material de molde no conductor 140.
Situar el conjunto de sonda de corrientes de Foucault 110 a una distancia predefinida cerca del material de molde no conductor 140 puede presentar la ventaja de reducir el riesgo de daño causado por el calor del material de molde no conductor 140 durante el proceso de fundición debido a un espacio de aire formado entre el conjunto de sonda de corrientes de Foucault 110 y el material de molde no conductor. La distancia precisa depende del grosor del material de molde no conductor 140 pero puede compensarse por la intensidad y frecuencia del campo magnético primario 115.
Situar el conjunto de sonda de corrientes de Foucault 110 en contacto con el material de molde no conductor 140 puede presentar la ventaja de que la intensidad y/o la frecuencia del campo magnético primario para penetrar el material de molde no conductor 140 puede reducirse comparada con una colocación del conjunto de sonda de corrientes de Foucault 110 a una distancia predefinida cerca del material de molde no conductor 140.
De acuerdo con la etapa 210 del procedimiento a modo de ejemplo ilustrado en la Fig. 2, el conjunto de sonda de corrientes de Foucault 110 es excitado para generar un campo magnético primario 115 que pasa a través del material de molde no conductor 140. En el primer escenario representado en la Fig. 1a, el nivel del metal líquido 150 es bajo comparado con la posición del conjunto de corrientes de Foucault 110, es decir, el campo magnético primario 115 no induce corrientes de Foucault detectables en el metal líquido
Por consiguiente, no se genera campo magnético secundario por una corriente de Foucault inducida en el metal líquido 50 y el conjunto de sonda de corrientes de Foucault 110 no detecta un campo magnético secundario. Así, de acuerdo con la etapa 220 del procedimiento a modo de ejemplo, la señal indicativa de un campo magnético secundario proporcionada en la línea de señal 111 indica que no se detecta campo magnético secundario por el conjunto de sonda de corrientes de Foucault 110. Por consiguiente, no se detecta metal en la etapa 230 ya que la señal indica que no se detecta campo magnético secundario por el conjunto de sonda de corrientes de Foucault 110 con respecto al primer escenario representado en la Fig. 1a.
Con respecto al segundo escenario representado en la Fig. 1b, se incrementa el nivel de metal líquido 150 comparado con el nivel mostrado en el primer escenario. El conjunto de sonda de corrientes de Foucault 110 es excitado para generar un campo magnético primario 115 que pasa a través del material de molde no conductor 140. Debido al mayor nivel de metal líquido el campo magnético primario 115 induce pequeñas corrientes de Foucault 125 en la superficie de metal líquido 150 que da al material de molde no conductor 140. Estas pequeñas corrientes de Foucault 125 generan un campo magnético secundario 128 que tiene baja intensidad, como se muestra en la Fig. 1 b, y que puede pasar a través del material de molde no conductor 140 hasta el conjunto de sonda de corrientes de Foucault 1 10. El conjunto de sonda de corrientes de Foucault 110 está configurado para recibir este campo magnético secundario 128 y proporcionar la señal indicativa de un campo magnético secundario detectado. El término "campo magnético secundario detectado" puede entenderse de una manera que un campo magnético secundario muy pequeño 128 recibido por el conjunto de sonda de corrientes de Foucault 110 puede no representar necesariamente un campo magnético secundario detectado.
En una primera realización a modo de ejemplo del conjunto de sonda de corrientes de Foucault 110, la señal indicativa de un campo magnético secundario detectado 128 indica en una primera representación que no se detecta campo magnético secundario e indica en una segunda representación que se detecta un campo magnético secundario. Por ejemplo, el conjunto de sonda de corrientes de Foucault 1 10 puede estar configurado para
poner la señal en la segunda representación en caso de que un campo magnético secundario recibido exceda un umbral predefinido, si no, la señal se pone en la primera representación por el conjunto de sonda de corrientes de Foucault 1 0. El umbral, la intensidad y la frecuencia del campo magnético primario y la colocación del conjunto de sonda de corrientes de Foucault 110 con respecto al material de molde no conductor 140 pueden escogerse de una manera que el conjunto de sonda de corrientes de Foucault 110 esté configurado para poner la señal en la segunda representación cuando el metal líquido 160 llegue a un nivel predefinido en el molde de fundición. Como ejemplo, con respecto al segundo escenario representado en la Fig. 1 b y con respecto a esta primera realización a modo de ejemplo del conjunto de sonda de corrientes de Foucault 110, en la etapa 220 representada en la Fig. 2 el conjunto de sonda de corrientes de Foucault 1 10 puede poner la señal en la primera representación, ya que se detecta que la intensidad del campo magnético secundario 128 es inferior o igual al umbral predefinido. Así, basándose en la señal proporcionada desde el conjunto de sonda de corrientes de Foucault 110 de acuerdo con el segundo escenario representado en la Fig. 1 b, no se detecta metal en la etapa 230 del procedimiento ilustrado en la Fig. 2. Por ejemplo, esta información puede usarse para proseguir con el llenado de metal líquido 150 dentro del molde de fundición hasta que la señal indicativa de un campo magnético secundario proporcionada por el conjunto de sonda de corrientes de Foucault 110 estén en la segunda representación.
En una segunda realización a modo de ejemplo del conjunto de sonda de corrientes de Foucault 110, la señal indicativa de un campo magnético secundario detectado puede ser indicativa de la intensidad del campo magnético secundario detectado. Así, con respecto al segundo escenario representado en la Fig. 1 b y con respecto a esta segunda realización a modo de ejemplo del conjunto de sonda de corrientes de Foucault 110, en la etapa 220 representada en la Fig. 2, el conjunto de sonda de corrientes de Foucault 110 puede proporcionar una señal indicativa de un campo magnético secundario 128 que tiene baja intensidad. Por ejemplo, el conjunto de sonda de corrientes de Foucault 110 de acuerdo con la segunda realización a modo de ejemplo configurado para proporcionar la señal indicativa de la intensidad del campo magnético secundario detectado puede usarse para determinar
si el nivel del metal líquido 150 llega a un nivel predefinido en el molde de fundición durante la etapa 230. El metal 150 puede detectarse de acuerdo con la etapa 230 en caso de que la intensidad indicada por la señal exceda un umbral predefinido. Además, la etapa de detectar metal 230 basándose en la señal puede comprender determinar el nivel del metal líquido 150, aunque sólo se use un conjunto de sonda de corrientes de Foucault 110 de acuerdo con la segunda realización a modo de ejemplo para detectar el metal 150.
Con respecto al tercer escenario representado en la Fig. 1c, se incrementa el nivel de metal líquido 150 comparado con el nivel mostrado en el segundo escenario de manera que el campo magnético primario 1 15 del conjunto de sonda de corrientes de Foucault 110 induce corrientes de Foucault más fuertes 125' en la superficie del metal líquido enfrentada comparadas con las corrientes de Foucault 125 inducidas en el segundo escenario. Por consiguiente, estas corrientes de Foucault más fuertes 125' generan un campo magnético secundario 128' que tiene intensidad más alta.
Por ejemplo, respecto a la primera realización a modo de ejemplo del conjunto de sonda de corrientes de Foucault 110, el campo magnético secundario recibido 128' puede exceder el umbral predefinido y el conjunto de sonda de corrientes de Foucault 1 10 proporciona la señal en la segunda representación.
El uso del conjunto de sonda de corrientes de Foucault 110 tal como se muestra en las Figs. 1a a 1c presenta la ventaja adicional de que el conjunto de sonda de corrientes de Foucault 110 no está en contacto con el metal líquido 150 debido al material de molde no conductor 140 situado entre el conjunto de sonda de corrientes de Foucault 110 y el metal líquido 150, reduciendo así los costes de mantenimiento y preservando la integridad del conjunto de sonda de corrientes de Foucault 110 y la calidad de la señal proporcionada en la interfaz 111.
La Fig. 3a representa una primera realización a modo de ejemplo de un sistema de acuerdo con la presente invención. Este sistema comprende una pluralidad de conjuntos de sonda de corrientes de Foucault 310, 320, 330 dispuestos en posiciones predefinidas con respecto al molde de fundición. Cada uno de los conjuntos de sonda de corrientes de Foucault 310, 320, 330 puede llevarse a efecto mediante el conjunto de sonda de corrientes
de Foucault 110 presentado con respecto a las Figs. 1a a 1c.
Los conjuntos de sonda de corrientes de Foucault 310, 320, 330 están conectados con un controlador 380 por medio de interfaces respectivas 331 , 332, 333 y una línea de señal 381. El controlador 380 está configurado para excitar los conjuntos de sonda de corrientes de Foucault 310, 320, 330 para generar un campo magnético primario (no representado en la Fig. 3a) por el conjunto de sonda de corrientes de Foucault respectivo 310, 320, 330. El término "excitar" tiene que entenderse en el sentido de que la fuente de corriente alterna puede estar situada separada del controlador 380, pero el controlador 380' está configurado para controlar la excitación del conjunto de sonda de corrientes de Foucault respectivo 310, 320, 330 para generar el campo magnético primario, por ejemplo, por medio del control de una fuente de corriente alterna.
Además, el controlador 380 puede estar configurado para recibir la señal indicativa de un campo magnético secundario detectado proporcionado por uno de los conjuntos de sonda de corrientes de Foucault 310, 320, 330.
Cada uno de la pluralidad de conjuntos de sonda de corrientes de Foucault 310, 320,
330 puede estar dispuesto en una posición predefinida para detectar el metal líquido 350 en una zona predefinida del molde de fundición por medio de la generación de un campo magnético primario que pasa a través de un material de molde no conductor 340 en la zona predefinida respectiva del molde de fundición y que proporciona una señal indicativo de un campo magnético secundario detectado causado por la inducción de corrientes de Foucault en el metal líquido 350 en la zona respectiva. Por consiguiente, la señal proporcionada por un conjunto de sonda de corrientes de Foucault de la pluralidad de conjuntos de sonda de corrientes de Foucault 310, 320, 330 puede usarse para detectar metal en la zona predefinida asociada con este conjunto de sonda de corrientes de Foucault. Por ejemplo, para cada una de las zonas predefinidas asociadas con uno de la pluralidad de conjuntos de sonda de corrientes de Foucault 310, 320, 330 el metal líquido 350 puede detectarse cuando el metal líquido 350 del molde de fundición llega a la zona predefinida respectiva durante un proceso de fundición. La flecha 360 indica que el nivel de metal líquido 350 sube durante el proceso de fundición.
Como ejemplo, el controlador 380 puede estar configurado para excitar las sondas de corrientes de Foucault 310, 320, 330 de acuerdo con una regla predefinida. Por ejemplo, esta regla predefinida puede comprender la regla de que dos conjuntos de sonda de corrientes de Foucault colindantes 310, 320 (o 320, 330) no sean excitadas al mismo tiempo. El término "colindante" puede entenderse de la manera que el campo magnético primario de uno de dos conjuntos de sonda de corrientes de Foucault colindantes interferiría con o influiría en el campo magnético secundario detectado por el conjunto de sonda de comentes de Foucault restante de los dos conjuntos de sonda de corrientes de Foucault colindantes. Esto tiene la ventaja de que los campos magnéticos de dos sondas de corrientes de Foucault colindantes no interfieren entre sí. Además, como otro ejemplo, la regla predefinida puede comprender la regla de que al menos dos sondas de corrientes de Foucault de la pluralidad de conjuntos de sonda de corrientes de Foucault 310, 320, 330 sean excitadas secuencialmente en un orden predefinido. Esto tiene la ventaja de que estos al menos dos conjuntos de sonda de corrientes de Foucault no interfieren entre sí.
Por ejemplo, en caso de que los conjuntos de sonda de corrientes de Foucault 310,
320, 330 se lleven a cabo por medio de la primera realización a modo de ejemplo de conjuntos de sonda de corrientes de Foucault, la señal proporcionada por un conjunto de sonda de corrientes de Foucault de los conjuntos de sonda de corrientes de Foucault 310, 320, 330 puede usarse para determinar si el nivel de metal líquido ha llegado a la zona predefinida respectiva, es decir, determinando si esta señal está en la primera representación o la segunda representación, en la que la segunda representación indica la detección de metal en la zona predefinida respectiva. Por ejemplo, esta información puede usarse para controlar el llenado del molde de fundición, como se describirá más adelante con respecto a la segunda realización a modo de ejemplo de un sistema de acuerdo con la presente invención mostrada en la Fig. 3b.
Como se representa a modo de ejemplo en la Fig. 3a, los conjuntos de sonda de corrientes de Foucault 310, 320, 330 pueden estar colocados a alturas separadas con respecto al molde de fundición, y, de este modo, cada una de las zonas predefinidas asociadas con un conjunto de sonda de corrientes de Foucault respectivo 310, 320, 330
puede estar asociada con una altura separada. Esto tiene la ventaja de que el nivel de metal liquido 350 en el molde de fundición puede ser estimado basándose en al menos una de las señales proporcionadas por estos conjuntos de sonda de corrientes de Foucault 310, 320, 330. La estimación del nivel del metal líquido 350 puede ser realizada por el controlador 380 basándose en al menos una señal recibida desde al menos un conjunto de sonda de corrientes de Foucault 310, 320, 330 de la pluralidad de conjuntos de sonda de comentes de Foucault 310, 320, 330.
Por ejemplo, en caso de que los conjuntos de sonda de corrientes de Foucault 310, 320, 330 se lleven a cabo por medio de la primera realización a modo de ejemplo de conjuntos de sonda de corrientes de Foucault, una señal de uno de la pluralidad de conjuntos de sonda de corrientes de Foucault 310, 320, 330 que está en la segunda representación indica que el nivel de metal líquido 350 ha llegado a la zona predefinida de este conjunto de sonda de corrientes de Foucault y de este modo ha llegado aproximadamente a la altura de este conjunto de sonda de corrientes de Foucault.
Además, como otro ejemplo, en caso de que los conjuntos de sonda de corrientes de
Foucault 310, 320, 330 se lleven a cabo por medio de la segunda realización a modo de ejemplo de conjuntos de sonda de corrientes de Foucault, las señales proporcionadas por estos conjuntos de sonda de corrientes de Foucault 310, 320, 330 pueden usarse para estimar el nivel de metal líquido 350 en el molde de fundición de una manera más precisa comparada con el uso de conjuntos de sonda de corrientes de Foucault de la primera realización a modo de ejemplo, ya que una señal proporcionada por uno de la pluralidad de conjuntos de sonda de corrientes de Foucault 310, 320, 330 indicativa de la intensidad del campo magnético secundario detectado puede usarse para estimar el nivel del metal líquido 350 en la zona predefinida respectiva basándose en la intensidad del campo magnético secundario detectado. Por ejemplo, el nivel estimado de metal líquido 350 en la zona predefinida respectiva puede ser una función de la intensidad del campo magnético secundario detectado, en el que una intensidad inferior corresponde a un nivel inferior de metal líquido 350 y una intensidad superior corresponde a un nivel superior de metal líquido 350. Además, el controlador 380 puede estar configurado para estimar la velocidad de
llenado del metal líquido 350 en el molde de fundición basándose en el aumento de la intensidad indicada del campo magnético secundario detectado de uno de la pluralidad de conjuntos de sonda de corrientes de Foucault 310, 320, 330.
La Fig. 3b representa una tercera realización a modo de ejemplo de un sistema de acuerdo con la presente invención. Este sistema está basado en la segunda realización a modo de ejemplo de un sistema de acuerdo con la presente invención. Esta tercera realización a modo de ejemplo de un sistema de acuerdo con la presente invención se explicará conjuntamente con el segundo procedimiento a modo de ejemplo de acuerdo con la presente invención representado en la Fig. 4a. El segundo procedimiento a modo de ejemplo está basado en el primer procedimiento a modo de ejemplo ilustrado en la Fig. 2.
El sistema comprende medios para proporcionar metal líquido 395, en el que el metal líquido puede ser introducido en los medios para proporcionar metal líquido 395, como se indica por la flecha 399, y en el que el metal líquido puede proporcionarse al molde de fundición por medio de la salida 390. Por ejemplo, los medios para proporcionar metal líquido 395 pueden ser una tubería para proporcionar metal líquido. Los medios para proporcionar metal líquido 395 pueden estar dispuestos en cualquier posición adecuada con respecto al molde de fundición que ha de ser llenado. Por ejemplo, los medios para proporcionar metal líquido 395 pueden estar colocados debajo del molde de fundición, o los medios para proporcionar metal líquido 395 pueden estar dispuestos de manera que la salida 390 de los medios para proporcionar metal líquido 395 esté situada en una posición inferior en el molde de fundición.
La tercera realización a modo de ejemplo de un sistema además comprende medios para control de flujo 385 de metal líquido. Estos medios para control de flujo 385 están dispuestos en los medios para proporcionar metal líquido 395 y están configurados para ajusfar la velocidad de llenado de metal líquido basándose en el metal detectado por medio del control de flujo de metal líquido a través de los medios para proporcionar metal líquido 395. Por ejemplo, los medios para control de flujo 385 pueden representar una válvula.
Ajusfar la velocidad de llenado del metal líquido basándose en el metal detectado en el molde de fundición tiene que entenderse en el sentido de que la velocidad de llenado se
ajusta basándose en al menos una señal proporcionada por la pluralidad de conjuntos de sonda de corrientes de Foucault 310, 320, 330, ya que cada una de esta al menos una señal es indicativa de un campo magnético secundario detectado por el conjunto de sonda de corrientes de Foucault respectivo 310, 320, 330 y de este modo es indicativa del metal detectado en una zona predefinida respectiva en el molde de fundición asociada con este conjunto de sonda de corrientes de Foucault.
Los medios para control de flujo 385 están conectados con el controlador 380' por medio de la línea de señal 382. El controlador 380' está basado en el controlador 380 representado en la Fig. 3a y está configurado para detectar metal basándose en la al menos una señal recibida del al menos uno de la pluralidad de conjuntos de sonda de corrientes de Foucault 310, 320, 330, como se indica por la etapa 230 en la Fig. 4, y el controlador 380' está configurado para ajusfar la velocidad de llenado de metal líquido, como se indica por la etapa 440 en la Fig. 4, por medio del control de los medios para control de flujo 385. Después de ajusfar la velocidad de llenado, el procedimiento puede proseguir con la etapa 210 para excitar al menos un conjunto de sonda de corrientes de Foucault 310, 320, 330.
Por ejemplo, el controlador 380' puede estar configurado para estimar el nivel de metal líquido 350 en el molde de fundición basándose en al menos una señal 311 , 321 , 331 proporcionada por al menos uno de la pluralidad de conjuntos de sonda de corrientes de Foucault 310, 320, 330 como se explicó con respecto al segundo sistema a modo de ejemplo representado en la Fig. 3a. Además, el controlador 380' puede estar configurado para ajusfar la velocidad de llenado del metal líquido por medio del control de los medios de control de flujo 385 basándose en el nivel estimado de metal líquido 350. Así, la información retroactiva localizada sobre el nivel de metal líquido 350 en el molde de fundición puede usarse para ajusfar la velocidad de llenado.
Ajusfar la velocidad de llenado puede comprender ajusfar la velocidad del flujo de metal líquido a través de los medios para proporcionar metal líquido 395 y/o puede comprender cerrar los medios de control de flujo 395 para dejar de llenar el molde de fundición.
La Fig. 4b representa una tercera realización a modo de ejemplo del procedimiento de acuerdo con la presente invención.
En la etapa 450, se determina si se detecta metal basándose en la señal de un conjunto de corrientes de Foucault predefinido 310, 320, 330. Por ejemplo, con respecto a la Fig. 3b, este conjunto de corrientes de Foucault predefinido puede ser el conjunto de corrientes de Foucault 330.
En caso de que se detecte metal basándose en la señal del conjunto de corrientes de Foucault predefinido 330, el controiador 380' deja de llenar el molde de fundición como se indica por la etapa 460. Si no, la velocidad de llenado de metal líquido puede mantenerse inalterada.
La Fig. 4c representa una cuarta realización a modo de ejemplo del procedimiento de acuerdo con la presente invención.
Por ejemplo, cada conjunto de sonda de corrientes de Foucault de al menos uno de la pluralidad de conjuntos de sonda de corrientes de Foucault 310, 320, 330 puede estar asociado con un valor de velocidad de llenado respectivo de metal líquido, es decir, la zona predefinida de un conjunto de sonda de corrientes de Foucault está asociada con el valor de velocidad de llenado respectivo.
En el momento de la detección de que el metal líquido ha llegado recientemente a una de las zonas predefinidas, es decir, cuando se detecta recientemente metal basándose en la señal del conjunto de corrientes de Foucault asociado con la zona predefinida, como se indica por la etapa 460 en la Fig. 4c, el controiador 380' puede configurarse para ajustar la velocidad de flujo de metal líquido de acuerdo con el valor de velocidad de llenado asociado con este conjunto de corrientes de Foucault de acuerdo con la etapa 470 representada en la Fig. 4c.
El término "detectado recientemente" tiene que entenderse en el sentido de que una señal indicativa de un campo magnético secundario detectado en una zona predefinida cambia de indicar que no se detecta metal a indicar que se detecta metal.
Por ejemplo, en caso de que el conjunto de sonda de corrientes de Foucault 310, 320, 330 esté configurado para poner la señal en la primera o la segunda representación, se
detecta recientemente metal cuando esta señal cambia de la primera representación a la segunda representación.
O, por ejemplo, en caso de que un conjunto de sonda de corrientes de Foucault 310, 320, 330 esté configurado para proporcionar la señal en una representación indicativa de la intensidad del campo magnético secundario, se detecta recientemente metal en caso de que la intensidad indicada por esta señal cambie de una intensidad inferior a un umbral de intensidad predefinido a una intensidad mayor que este umbral de intensidad predefinido. Este umbral puede escogerse de acuerdo con un nivel predefinido de metal líquido con respecto a la zona predefinida asociada con este conjunto de sonda de corrientes de Foucault. Además, como otro ejemplo, la velocidad de llenado de metal líquido puede ajustarse continuamente basándose en la intensidad del campo magnético secundario detectado.
Por consiguiente, el ajuste de la velocidad de llenado puede realizarse con respecto a varias zonas predefinidas en el molde de fundición, mejorando así la calidad del proceso de fundición debido a la posibilidad de aplicar velocidades de llenado adaptadas de acuerdo con las exigencias de zonas especiales en el molde de fundición.
La Fig. 5 representa una tercera realización a modo de ejemplo de un sistema de acuerdo con la presente invención.
Este sistema comprende un primer conjunto de sonda de corrientes de Foucault 510 y un segundo conjunto de sonda de corrientes de Foucault 520 que están configurados para usarse para detectar metal en un molde de fundición. El molde de fundición comprende varios elementos de molde 530, 540, 550 que definen varias áreas interiores 535, 545 que han de ser llenadas con metal líquido durante el proceso de fundición.
El elemento de molde 530 está formado de material de molde no conductor, al menos en posiciones adyacentes a los conjuntos de sonda de corrientes de Foucault 510, 520. Por ejemplo, el elemento de molde 530 puede comprender huecos, en el que cada uno de los huevos está configurado para recibir un conjunto de sonda de corrientes de Foucault respectivo 510, 520. Además, los conjuntos de sonda de corrientes de Foucault 510, 520 pueden estar dispuestos a una distancia predefinida del material de molde no conductor.
Así, cada uno de los conjuntos de sonda de comentes de Foucault 51 , 520 puede usarse para generar un campo magnético primario que pasa a través de un espacio de aire 512, 522 y el material de molde no conductor respectivo del elemento de molde 530 hacia el área interior 535 del molde de fundición para proporcionar una señal indicativa de un campo magnético secundario causado por corrientes de Foucault inducidas en el metal en el área interior 535.
Esto tiene la ventaja de una detección fiable de metal líquido debido al uso de conjuntos de sonda de corrientes de Foucault locales 510, 520 que no son sensibles al contacto eléctrico del metal líquido y/o a otros conductores, como camisas de paredes interiores de cilindros o elementos metálicos de enfriamiento 560.
También se entenderá que las características de la presente invención y de sus realizaciones a modo de ejemplo tal como se presentaron anteriormente se desvelan en todas las combinaciones posibles entre sí.
Claims (13)
1. Un procedimiento para detectar metal (150, 350) en un área interior (145, 535) de un molde de fundición durante un proceso de fundición, comprendiendo el molde de fundición varios elementos de molde (530, 540, 550) que definen varias áreas interiores (535, 545) que han de ser llenadas con metal líquido durante el proceso de fundición, en el que una pluralidad de conjuntos de sonda de corrientes de Foucault (1 10, 310, 320, 330, 510, 520) están colocados fuera del área interior (145, 535) del molde de fundición y en el que cada uno de la pluralidad de conjuntos de sonda de corrientes de Foucault (110, 310, 320, 330, 510, 520) está dispuesto en una posición predefinida con respecto al material de molde no conductor (340, 530) respectivo del molde de fundición para detectar metal (350) en una zona predefinida del molde de fundición, comprendiendo el procedimiento: excitar al menos un conjunto de sonda de corrientes de Foucault de la pluralidad de sondas de corrientes de Foucault (110, 310, 320, 330, 510, 520) de manera que cada uno del al menos un conjunto de sonda de corrientes de Foucault (110, 310, 320, 330, 510, 520) genera un campo magnético primario (115) que pasa a través del material de molde no conductor (140, 340, 530) del molde de fundición hasta el área interior (145, 535) del molde de fundición, proporcionar en cada uno del al menos un conjunto de sonda de corrientes de Foucault (1 10, 310, 320, 330, 510, 520) una señal indicativa de un campo magnético secundario (128, 128') detectado por el conjunto de sonda de corrientes de Foucault (110, 310, 320, 330, 510, 520) respectivo, el campo magnético secundario (128, 128') causado por corrientes de Foucault (125, 125') inducidas en el metal (150, 350) en el área interior (145, 535), y - detectar metal (150, 350) en el molde de fundición basándose en dicha al menos una señal, dicho procedimiento caracterizado porque: un elemento de molde (530) de los varios elementos de molde (530, 540, 550) está formado por material de molde no conductor y comprende huecos, estando configurado cada uno de los huecos para recibir un conjunto de sonda de corrientes de Foucault (510, 520) respectivo de la pluralidad de conjuntos de sonda de corrientes de Foucault (110, 310, 320, 330, 510, 520).
2. El procedimiento de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado porque por lo menos uno de la pluralidad de conjuntos de sonda de corrientes de Foucault (110, 310, 320, 330, 510, 520) está configurado para poner la señal respectiva en una primera representación en caso de que no se detecte campo magnético secundario (128, 128') en el conjunto de sonda de corrientes de Foucault (110, 310, 320, 330, 510, 520) respectivo y para poner la señal respectiva en una segunda representación en caso de que se detecte un campo magnético secundario (128, 128') en el conjunto de sonda de corrientes de Foucault (110, 310, 320, 330, 510, 520) respectivo.
3. El procedimiento de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque por lo menos uno de la pluralidad de conjuntos de sonda de corrientes de Foucault (110, 310, 320, 330, 510, 520) está configurado para proporcionar la señal respectiva en una representación indicativa de la intensidad del campo magnético secundario (128, 128') detectado en el conjunto de sonda de corrientes de Foucault (1 10, 310, 320, 330, 510, 520) respectivo.
4. El procedimiento de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el metal (150, 350) representa metal líquido y el procedimiento comprende ajustar la velocidad de llenado del metal líquido (150, 350) basándose en el metal detectado en el molde de fundición.
5. El procedimiento de conformidad con la reivindicación 4, caracterizado porque ajustar la velocidad de llenado comprende al menos uno de: dejar de llenar el molde de fundición cuando se detecta metal (150, 350) basándose en la señal de un conjunto de sonda de corrientes de Foucault (110, 310, 320, 330, 510, 520) predefinido; y ajustar la velocidad de llenado de acuerdo con un valor de velocidad de llenado asociado con un conjunto de sonda de corrientes de Foucault (110, 310, 320, 330, 510, 520) predefinido cuando se detecta recientemente metal (150, 350) basándose en la señal de este conjunto de sonda de corrientes de Foucault (110, 310, 320, 330, 510, 520) predefinido.
6. El procedimiento de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque por lo menos uno de la pluralidad de conjuntos de sonda de corrientes de Foucault (1 10, 310, 320, 330, 510, 520) está dispuesto a una distancia predefinida del material de molde no conductor (140, 340, 530) respectivo.
7. Un sistema para detectar metal (150, 350) en un área interior (145, 535) de un molde de fundición durante un proceso de fundición, comprendiendo el molde de fundición varios elementos de molde (530, 540, 550) que definen varias áreas interiores (535, 545) que han de ser llenadas con metal líquido durante el proceso de fundición, en el que el sistema comprende una pluralidad de conjuntos de sonda de corrientes de Foucault (1 10, 310, 320, 330, 510, 520) colocados fuera del área interior (145, 535) del molde de fundición y en el que cada uno de la pluralidad de conjuntos de sonda de corrientes de Foucault (110, 310, 320, 330, 510, 520) está dispuesto en una posición predefinida con respecto al material de molde no conductor (340, 530) respectivo del molde de fundición para detectar metal (350) en una zona predefinida del molde de fundición, de manera que cada uno de la pluralidad de conjuntos de sonda de corrientes de Foucault (110, 310, 320, 330, 510, 520) está configurado para generar un campo magnético primario (115) que pasa a través de material de molde no conductor (140, 340, 530) del molde de fundición hasta el área interior (145, 535) del molde de fundición y para proporcionar una señal indicativa de un campo magnético secundario (128, 128') detectado causado por corrientes de Foucault (125, 125') inducidas en el metal (150, 350) en el área interior (145, 535), comprendiendo el sistema un controlador (380, 380') configurado para: excitar al menos un conjunto de sonda de corrientes de Foucault de la una o más sondas de corrientes de Foucault (110, 310, 320, 330, 510, 520) de manera que cada uno del al menos un conjunto de sonda de corrientes de Foucault (1 0, 310, 320, 330, 510, 520) genera el campo magnético primario (115), y para detectar metal (150, 350) en el molde de fundición basándose en la al menos una señal proporcionada por el al menos un conjunto de sonda de corrientes de Foucault (110, 310, 320, 330, 510, 520), dicho sistema caracterizado porque un elemento de molde (530) de los varios elementos de molde (530, 540, 550) está formado por material de molde no conductor y comprende huecos, estando configurado cada uno de los huecos para recibir un conjunto de sonda de corrientes de Foucault (510, 520) respectivo de la pluralidad de conjuntos de sonda de corrientes de Foucault (110, 310, 320, 330, 510, 520).
8. El sistema de conformidad con la reivindicación 7, caracterizado porque por lo menos uno de la pluralidad de conjuntos de sonda de corrientes de Foucault (1 10, 310, 320, 330, 510, 520) está configurado para poner la señal respectiva en una primera representación en caso de que no se detecte campo magnético secundario (128, 128') en el conjunto de sonda de corrientes de Foucault (1 10, 310, 320, 330, 510, 520) respectivo y para poner la señal respectiva en una segunda representación en caso de que se detecte un campo magnético secundario (128, 128') en el conjunto de sonda de corrientes de Foucault (1 10, 310, 320, 330, 510, 520 respectivo).
9. El sistema de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 7 y 8, caracterizado porque por lo menos uno del uno o más conjuntos de sonda de corrientes de Foucault (110, 310, 320, 330, 510, 520) está configurado para proporcionar la señal respectiva en una representación indicativa de la intensidad del campo magnético secundario (128, 128') detectado en el conjunto de sonda de corrientes de Foucault (1 10, 310, 320, 330, 510, 520) respectivo.
10. El sistema de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 7 a 9, caracterizado porque el metal (150, 350) representa metal líquido (150, 350) y el controlador (380, 380') está configurado para ajustar la velocidad de llenado del metal líquido (150, 350) basándose en el metal detectado (150, 350) en el molde de fundición.
11. El sistema de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque el controlador está configurado para realizar el ajuste de la velocidad de llenado basándose en al menos uno de: dejar de llenar el molde de fundición cuando se detecta metal (150, 350) basándose en la señal de un conjunto de sonda de corrientes de Foucault (1 10, 310, 320, 330, 510, 520) predefinido; y - ajusfar la velocidad de llenado de acuerdo con un valor de velocidad de llenado asociado con un conjunto de sonda de corrientes de Foucault (110, 310, 320, 330, 510, 520) predefinido cuando se detecta recientemente metal basándose en la señal de este conjunto de sonda de corrientes de Foucault (110, 310, 320, 330, 510, 520) predefinido.
12. El sistema de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 7 a 1 1, caracterizado porque por lo menos uno de la pluralidad de conjuntos de sonda de corrientes de Foucault (110, 310, 320, 330, 510, 520) está dispuesto a una distancia predefinida del material de molde no conductor (140, 340, 530) respectivo.
13. El uso de una pluralidad de conjuntos de sonda de corrientes de Foucault (110, 310, 320, 330, 510, 520) para detectar metal en un área interior (145, 535) de un molde de fundición durante un proceso de fundición, comprendiendo el molde de fundición varios elementos de molde (530, 540, 550) que definen varias áreas interiores (535, 545) que han de ser llenadas con metal líquido durante el proceso de fundición, en el que cada uno de la pluralidad de conjuntos de sonda de corrientes de Foucault (110, 310, 320, 330, 510, 520) está configurado para estar dispuesto en una posición predefinida con respecto al material de molde no conductor (340, 530) respectivo del molde de fundición para detectar metal (350) en una zona predefinida del molde de fundición, en el que un elemento de molde (530) de los varios elementos de molde (530, 540, 550) está formado por material de molde no conductor y comprende huecos, estando configurado cada uno de estos huecos para recibir un conjunto de sonda de corrientes de Foucault (510, 520) respectivo de la pluralidad de conjuntos de sonda de corrientes de Foucault (110, 310, 320, 330, 510, 520), de manera que cada uno de la pluralidad de conjuntos de sonda de corrientes de Foucault (110, 310, 320, 330, 510, 520) está configurado para generar un campo magnético primario (115) que pasa a través de material de molde no conductor (140, 340, 530) del molde de fundición hasta el área interior (145, 535) del molde de fundición y para proporcionar una señal indicativa de un campo magnético secundario (128, 128') detectado causado por corrientes de Foucault (125, 125') inducidas en el metal (150, 350).
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