專利名稱：結晶器內置電磁式鋼水液位檢測傳感器的制作方法
技術領域：
[0001]本實用新型屬于導電材料的液位非接觸檢測領域，具體地涉及結晶器內置電磁式鋼水液位檢測傳感器。
背景技術：
連鑄機用結晶器鋼水液位檢測用傳感器，是特種鋼和優質鋼生產的必不可少的傳感器。結晶器鋼水液位檢測系統，通常由結晶器鋼水液位檢測傳感器和二次儀表組成， 其所測量的鋼水液位信號，提供給連鑄機主控計算機，作為參與連鑄坯拉速控制，結晶器二冷水控制和塞棒開口度控制等主要工藝參數調整依據。所以，結晶器鋼水液位檢測系統是連鑄生產流程自動控制的重要部分。目前，至少有80%的連鑄機結晶器配置的是放射源式結晶器鋼水液位檢測傳感器。其余的結晶器液位檢測傳感器為外置的電渦流式傳感器。其缺點為，防護要求較高，一旦發生如溢鋼等意外時，外置式傳感器將會燒損或者燒毀。

實用新型內容根據本實用新型，提供一種結晶器內置電磁式鋼水液位檢測傳感器，包括結晶器， 還包括安裝在所述結晶器內部的電纜、高壓防水接插件和結晶器鋼水液位檢測傳感器，其中，所述高壓防水接插件連接所述結晶器的外水套，所述結晶器鋼水液位檢測傳感器與所述高壓防水接插件通過所述電纜連接。優選地，所述結晶器鋼水液位檢測傳感器安裝于所述結晶器的外水套內壁與內水套的內側壁之間的空間內。優選地，所述結晶器鋼水液位檢測傳感器的表面形狀與所述結晶器的內水套坯形相匹配。優選地，所述結晶器鋼水液位檢測傳感器安裝于所述結晶器的內水套的外側壁的表面上。優選地，所述結晶器的內水套的外側壁上設置有凹槽，所述結晶器鋼水液位檢測傳感器鑲嵌于所述凹槽內。優選地，所述結晶器的內水套設置有通孔，所述結晶器鋼水液位檢測傳感器填充于所述通孔內。優選地，所述結晶器鋼水液位檢測傳感器包括激勵線圈以及感應線圈。優選地，所述結晶器鋼水液位檢測傳感器還包括補償線圈。優選地，所述激勵線圈和所述感應線圈在所述結晶器內水套同一側設置，或者在所述結晶器內水套兩側相對設置。優選地，所述結晶器鋼水液位檢測傳感器浸沒在所述結晶器的冷卻水中。本實用新型提供的結晶器內置電磁式鋼水液位檢測傳感器，可以完全避免傳感器受到溢鋼，漏鋼等高溫而損壞，而且，由于結晶器內腔本身就是完整的金屬屏蔽套，也可以避免外界電磁干擾對液位檢測精度的影響。加之液位傳感器優選地安置或鑲嵌在內水套上，也完全避免了中間包水口位置和連鑄過程中撈渣對液位測量的影響。

[0016]通過閱讀參照以下附圖對非限制性實施例所作的詳細描述，本實用新型的其它特征、目的和優點將會變得更明顯圖I示出本實用新型中激勵線圈和感應線圈在結晶器內水套同一側設置的側視剖面結構示意圖；圖2示出本實用新型中激勵線圈和感應線圈在結晶器內水套同一側設置的俯視剖面結構示意圖；圖3不出本實用新型中激勵線圈和感應線圈在結晶器內水套兩側上相對設直的側視剖面結構示意圖；圖4不出本實用新型中激勵線圈和感應線圈在結晶器內水套兩側相對設直的俯視剖面結構示意圖；圖5示出結晶器鋼水液位檢測傳感器應用于圓坯結晶器的結構示意圖；圖6示出本實用新型另一個實施例中激勵線圈和感應線圈在結晶器內水套同一側設置的側視剖面結構示意圖；圖7示出本實用新型另一個實施例中激勵線圈和感應線圈在結晶器內水套同一側設置的俯視剖面結構示意圖；圖8示出本實用新型又一個實施例中激勵線圈和感應線圈在結晶器內水套兩側的同一水平高度上相對設置的側視剖面結構示意圖；圖9示出本實用新型又一個實施例中激勵線圈和感應線圈在結晶器內水套兩側的同一水平高度上相對設置的俯視剖面結構示意圖；圖10示出結晶器鋼水液位檢測傳感器與結晶器內水套外側壁的安裝連接方式；圖11示出結晶器鋼水液位檢測傳感器與結晶器內水套外側壁的鑲嵌連接方式；圖12示出結晶器鋼水液位檢測傳感器與結晶器內水套外側壁的填充連接方式；圖13示出結晶器與結晶器鋼水液位檢測傳感器的連接結構示意圖。
具體實施方式
根據本實用新型的第一實施例，如圖I和圖2所示，所述結晶器內置電磁式鋼水液位檢測傳感器，包括結晶器，還包括安裝在所述結晶器內部的電纜103、高壓防水接插件 102和結晶器鋼水液位檢測傳感器100，其中，所述高壓防水接插件102連接所述結晶器的外水套112，所述結晶器鋼水液位檢測傳感器100與所述高壓防水接插件102通過所述電纜103連接。所述電纜103為密封防水電纜。所述結晶器鋼水液位傳感器100通過所述電纜103和安裝于所述結晶器外水套112上的高壓防水插件102與結晶器液位檢測儀表相連接。其中，所述結晶器鋼水液位檢測傳感器100包括激勵線圈以及感應線圈，所述結晶器鋼水液位檢測傳感器100優選地還包括補償線圈，所述補償線圈優選地位于所述感應線圈的下方。[0031]更為具體地，所述結晶器鋼水液位檢測傳感器100安裝于所述結晶器的外水套 112內壁118與內水套113的內側壁117之間的空間110內。在一個具體實施方式
中，所述空間110包含一個傳感器安裝空間119，該傳感器安裝空間119示出了所述晶器鋼水液位檢測傳感器100的優選安裝位置，所述結晶器鋼水液位檢測傳感器100可以安裝在該傳感器安裝空間119的任一個位置上。其中，如圖13所示，所述結晶器鋼水液位檢測傳感器 100通過結構件300安裝在所述結晶器外水套112上。進一步地，所述結晶器鋼水液位檢測傳感器100的結構形狀與所述結晶器的坯形相匹配，尤其是所述結晶器鋼水液位檢測傳感器100的表面形狀與所述結晶器的內水套 113坯形相匹配。例如，如圖2所示，所述內水套113的坯形為方坯。而在本實施例的一個變化例中，如圖5所示,所述內水套113的還形為圓形。更進一步具體地，所述激勵線圈和所述感應線圈在所述結晶器內水套113同一側設置，所述結晶器鋼水液位檢測傳感器100浸沒在所述結晶器的冷卻水中。在本實施例及其變化例中，在正常工作時，結晶器鋼水液位檢測儀表提供激勵信號通過所述激勵線圈激勵。同時，所述感應線圈和補償線圈也產生出同頻率的感應電動勢。 當結晶器銅管114內鋼水115液位低于測量低液位點216時，進行測量和調整，使其感應電動勢達到適當值，當鋼水液位上升，由于熔融鋼水具有良好的導電性能，增大電磁感應的渦流損耗，造成所述感應線圈的感應電動勢下降。以此，可以根據所述感應線圈的感應電動勢變化，或者所述感應線圈和補償線圈的感應電動勢差值，達到測量結晶器鋼水液位的目的。圖3、圖4示出本實用新型的第二實施例，本實施例與所述第一實施例的區別在于，在本實施例中，所述激勵線圈200和所述感應線圈201在所述結晶器內水套113兩側的同一水平高度上相對設置。其中，所述激勵線圈200和所述感應線圈201分別通過所述電纜103和安裝于結晶器外水套112上的高壓防水插件102與結晶器液位檢測儀表相連接。 同樣，所述結晶器鋼水液位檢測傳感器放置于外水套112與內水套113的內側壁之間的空間110內。在本實施例中，在正常工作時，結晶器鋼水液位檢測儀表提供激勵信號通過所述激勵線圈激勵。同時,所述感應線圈和補償線圈也產生出同頻率的感應電動勢。當結晶器內鋼水115液位低于測量低液位點216時，通過調整，可以測得一個適當的感應電動勢，當鋼水液位上升，由于熔融鋼水具有良好的導電性能，增大電磁感應的渦流損耗，造成所述感應線圈的感應電動勢下降。以此，可以根據所述感應線圈的感應電動勢，或者所述感應線圈和補償線圈的感應電動勢差值，達到測量結晶器鋼水液位的目的。圖6和圖7示出本實用新型的第三實施例，所述結晶器內置電磁式鋼水液位檢測傳感器，包括結晶器，還包括安裝在所述結晶器內部的電纜103、高壓防水接插件102和連接于所述結晶器的內水套113的結晶器鋼水液位檢測傳感器 100，其中，所述高壓防水接插件102連接所述結晶器的外水套112，所述結晶器鋼水液位檢測傳感器100與所述高壓防水接插件102通過所述電纜103連接。所述電纜103為密封防水電纜。結晶器鋼水液位傳感器100通過電纜103和安裝于結晶器外水套112上的高壓防水插件102與結晶器液位檢測儀表相連接。其中，所述結晶器鋼水液位檢測傳感器100包括激勵線圈以及感應線圈，所述結晶器鋼水液位檢測傳感器100優選地還包括位于所述感應線圈下方的補償線圈。更為具體地，所述結晶器的內水套113設置有通孔，所述結晶器鋼水液位檢測傳感器100填充于所述通孔內，更為清晰的結構如圖12所示，所述結晶器鋼水液位檢測傳感器100完全嵌入，與所述內水套113成為一體。而在一個變化例中，所述結晶器鋼水液位檢測傳感器100可以安裝于所述結晶器的內水套113的外側壁的表面上，如圖10所示；在另一個變化例中，所述結晶器的內水套113的外側壁上設置有凹槽，所述結晶器鋼水液位檢測傳感器100鑲嵌于所述凹槽內，如圖11所示，在所述結晶器內水套113外側開一定深度的槽，所述結晶器鋼水液位檢測傳感器100鑲嵌于其中。進一步地，所述結晶器鋼水液位檢測傳感器100的表面形狀與所述結晶器的內水套113坯形相匹配。例如，如圖6所示，所述內水套113的坯形為方坯。而在一個變化例中， 如圖5所示，所述內水套113的坯形為圓形。更進一步具體地，所述激勵線圈和所述感應線圈在所述結晶器內水套113同一側設置，所述結晶器鋼水液位檢測傳感器100浸沒在所述結晶器的冷卻水中。在本實施例及其變化例中，在正常工作時，結晶器鋼水液位檢測儀表提供激勵信號通過所述激勵線圈激勵。同時，所述感應線圈和補償線圈也產生出同頻率的感應電動勢。 當結晶器內鋼水115液位低于測量低液位點216時，調節所述感應線圈和補償線圈的感應電動勢，使其差值為0，當鋼水液位上升，由于熔融鋼水具有良好的導電性能，增大電磁感應的渦流損耗，造成所述感應線圈的感應電動勢下降。以此，可以根據所述感應線圈的感應電動勢，或者所述感應線圈和補償線圈的感應電動勢差值，達到測量結晶器鋼水液位的目的。圖8、圖9示出本實用新型的第四實施例，本實施例與所述第三實施例的區別在于，在本實施例中，所述激勵線圈200和所述感應線圈201在所述結晶器內水套113兩側的同一水平高度上相對設置。其中，所述激勵線圈200和所述感應線圈201分別通過所述電纜103和安裝于結晶器外水套112上的高壓防水插件102與結晶器液位檢測儀表相連接。在本實施例中，在正常工作時，結晶器鋼水液位檢測儀表提供激勵信號通過所述激勵線圈激勵。同時,所述感應線圈和補償線圈也產生出同頻率的感應電動勢。當結晶器內鋼水115液位低于測量低液位點216時，調節所述感應線圈和補償線圈的感應電動勢，使其差值為0，當鋼水液位上升，由于熔融鋼水具有良好的導電性能，增大電磁感應的渦流損耗，造成所述感應線圈的感應電動勢下降。以此，可以根據所述感應線圈的感應電動勢，或者所述感應線圈和補償線圈的感應電動勢差值，達到測量結晶器鋼水液位的目的。在上述各個實施例及其變化例中，所述結晶器鋼水液位檢測傳感器100根據實際需要可以采用多種方式與所述結晶器連接。例如，如圖13所示，所述結晶器鋼水液位檢測傳感器100通過所述結構件300連接在所述外水套112上；又例如，所述結晶器鋼水液位檢測傳感器100還可以通過結構件連接在所述內水套113上。以上對本實用新型的具體實施例進行了描述。需要理解的是，本實用新型并不局限于上述特定實施方式，本領域技術人員可以在權利要求的范圍內做出各種變形或修改， 這并不影響本實用新型的實質內容。
權利要求1.一種結晶器內置電磁式鋼水液位檢測傳感器，包括結晶器，其特征在于，還包括安裝在所述結晶器內部的電纜、高壓防水接插件和結晶器鋼水液位檢測傳感器，其中，所述高壓防水接插件連接所述結晶器的外水套，所述結晶器鋼水液位檢測傳感器與所述高壓防水接插件通過所述電纜連接。
2.根據權利要求I所述的結晶器內置電磁式鋼水液位檢測傳感器，其特征在于，所述結晶器鋼水液位檢測傳感器安裝于所述結晶器的外水套內壁與內水套的內側壁之間的空間內。
3.根據權利要求I所述的結晶器內置電磁式鋼水液位檢測傳感器，其特征在于，所述結晶器鋼水液位檢測傳感器的表面形狀與所述結晶器的內水套坯形相匹配。
4.根據權利要求2所述的結晶器內置電磁式鋼水液位檢測傳感器，其特征在于，所述結晶器鋼水液位檢測傳感器安裝于所述結晶器的內水套的外側壁的表面上。
5.根據權利要求2所述的結晶器內置電磁式鋼水液位檢測傳感器，其特征在于，所述結晶器的內水套的外側壁上設置有凹槽，所述結晶器鋼水液位檢測傳感器鑲嵌于所述凹槽內。
6.根據權利要求2所述的結晶器內置電磁式鋼水液位檢測傳感器，其特征在于，所述結晶器的內水套設置有通孔，所述結晶器鋼水液位檢測傳感器填充于所述通孔內。
7.根據權利要求I至6中任一項所述的結晶器內置電磁式鋼水液位檢測傳感器，其特征在于，所述結晶器鋼水液位檢測傳感器包括激勵線圈以及感應線圈。
8.根據權利要求7所述的結晶器內置電磁式鋼水液位檢測傳感器，其特征在于，所述結晶器鋼水液位檢測傳感器還包括補償線圈。
9.根據權利要求7所述的結晶器內置電磁式鋼水液位檢測傳感器，其特征在于，所述激勵線圈和所述感應線圈在所述結晶器內水套同一側設置，或者在所述結晶器內水套兩側相對設置。
10.根據權利要求I至6中任一項、8、或者9所述的結晶器內置電磁式鋼水液位檢測傳感器，其特征在于，所述結晶器鋼水液位檢測傳感器浸沒在所述結晶器的冷卻水中。
專利摘要本實用新型提供一種結晶器內置電磁式鋼水液位檢測傳感器，包括結晶器、安裝在所述結晶器內部的防水電纜、高壓防水接插件和安裝所述結晶器的外水套和內水套內壁間的結晶器鋼水液位檢測傳感器。高壓防水接插件連接結晶器的外水套，結晶器鋼水液位檢測傳感器與高壓防水接插件通過防水電纜連接。內置電磁式鋼水液位檢測傳感器，采用電渦流線圈的電磁感應和渦流損耗原理，測量結晶器內鋼水液位。它將電磁激勵線圈和感應線圈和補償線圈全部封閉在密封扁平盒內，組成結晶器液位檢測傳感器。扁平狀的結晶器液位檢測傳感器安裝在結晶器外水套和內水套內側壁之間。該結晶器液位檢測傳感器可以應用于方坯、園坯、扁坯和異型坯等結晶器上。
文檔編號B22D2/00GK202356603SQ20112034349
公開日2012年8月1日 申請日期2011年9月14日 優先權日2011年9月14日
發明者仲偉陵, 范森, 謝歡 申請人:上海氖思實業有限公司