Измерение уровня жидкого металла в кристаллизаторе МНЛЗ
- необходимость подавления в сигнале ЭДУМ составляющей связанной с периодически ми колебаниями кристаллизатора относительно уровня металла (на частоте качания кристаллизатора).
Также существенным недостатком рассмотренной конструкции является значительный расход комплектующих (датчиков, кожухов, подставок, кабелей, шлангов), особенно при низкой технологической дисциплине персонала.
В конструкции ЭДУМ фирмы "Раутаруукки" первичный преобразователь установлен на специальном телескопическом кронштейне, выдвигающемся и убирающимся по команде разливщика. При этом достигается:
- сохранность датчика и комплектующих;
- установка датчика все время в одном и том же месте над плоскостью зеркала жидкого металла;
- отсутствие в полезном сигнале ЭДУМ составляющей, связанной с частотой качания кристаллизатора.
Данные о влиянии шлакообразующей смеси на работу ЭДУМ отсутствуют. Однако эксплуатационные достоинства данной конструкции ЭДУМ снижаются необходимостью:
- определения зоны безопасности для размещения телескопического кронштейна, что затруднительно из-за ограниченности или отсутствия, в ряде случаев, места на разливочной площадке;
- требованием наличия еще одной гидравлической системы для управления раздвижным кронштейном.
Конструкция ЭДУМ фирмы IRM, встроенная в кристаллизатор, полностью лишена указанных недостатков и приближается по эксплуатационным характеристикам к изотопным датчикам. Данный ЭДУМ представляет собой группу обмоток, размещенных в специальном водоохлаждаемом кожухе, устанавливаемом на кристаллизатор, таким образом, что обмотки охватывают по периметру зеркало жидкого металла. Однако при достаточно больших размерах кристаллизатора конструкция ЭДУМ становится конструктивно громоздкой и не эффективной из-за необходимости подведения большой мощности питающего напряжения к обмоткам возбуждения. Оптимальными для применения данной конструкции ЭДУМ являются кристаллизаторы с сечением не более 500x500 мм.
Особенностью всех конструкций ЭДУМ является необходимость правильного выбора соотношения величины питающего напряжения и величины полезного сигнала, так как от этого зависит коэффициент усиления тракта преобразования сигнала первичного преобразователя ЭДУМ. Величина полезной составляющей ЭДС сигнальных обмоток, зависит от уровня металла в кристаллизаторе и при удалении датчика от зеркала жидкого металла в диапазоне от 50 до 150 мм составляет не более 2-5 % от полного сигнала (зависит от геометрических размеров датчика, размеров кристаллизатора и др.). Например, коэффициент усиления в тракте преобразования "величина уровня металла - нормированный сигнал (4-20 мА, 0-5 В и т. д.)" для ЭДУМ, при габаритах первичного преобразователя: длина первичного преобразователя 200 мм, диаметр обмоток 30 мм, площади зеркала жидкого металла 200x200 мм, над которым установлен первичный преобразователь, и питающем напряжении 10-15 В, составляет несколько сотен единиц. При таких значениях величины коэффициента усиления во вторичном преобразователе необходимо принимать меры по подавлению внутренних шумов усилителя, а также применять ряд полосовых фильтров, подавляющих электромагнитные помехи (в первую очередь помехи от переменного напряжения частотой 50 Гц). Все это приводит к снижению полосы пропускания и увеличению постоянной времени тракта преобразования сигнала ЭДУМ. В оптимальных конструкциях ЭДУМ запаздывание в преобразовании сигнала первичного преобразователя составляет не более 1 с. Большой коэффициент усиления в тракте преобразования сигнала ЭДУМ также накладывает ограничения по электромагнитной совместимости с другими электромагнитными устройствами, применяемыми на разливочной площадке. Такими устройствами могут быть мобильные радиостанции, системы электромагнитного перемешивания стали и т. д.