WorldodTech

Применение вблизи ЭДУМ источника электромагнитных волн может вызвать аварийные ситуации, например, несанкционированное открывание или закрывание дозирующего уст­ройства.

Для ЭДУМ характерна существенная нелинейность функции преобразования "уровень металла — ЭДС". Различная чувствительность датчиков, зависящая от расстояния до зер­кала жидкого металла, является их методической погрешностью ЭДУМ. Нелинейность ха­рактеристики ЭДУМ, как и других ДУМ, приводит к переменному петлевому коэффициенту в тракте системы автоматического регулирования — САПУМК, что приводит к различию в точности поддержания уровня металла в требуемом по технологии рабочем диапазоне. Добиться линеаризации характеристики ЭДУМ можно следующими способами:

калибровкой ЭДУМ во всем рабочем диапазоне и последующим использованием полу­ченной калибровочной характеристики;

схемотехническими решениями во вторичном электронном преобразователе, например, путем использования устройств с нелинейной характеристикой;

алгоритмически.

Способ прямой калибровки ЭДУМ прост в исполнении, но имеет ограничения по точности линеаризации, так как существует отличие проводимости жидкой и закристаллизовавшейся стали, а для ЭДУМ на штативе возможно изменение положения первичного преобразова­теля в плоскости зеркала жидкого металла и относительно стенок кристаллизатора. Дан­ный способ наиболее пригоден для конструкций датчиков фирмы "Раутаруукки" и "IRM", в которых первичные преобразователи устанавливаются в одно и то же положение относи­тельно кристаллизатора и других металлических конструкций.

Фирмой "Ниппон кокан" разработан ЭДУМ, в котором путем схемотехнических реше­ний во вторичном преобразователе удалось добиться квазилинейной характеристики пре­образования сигнала во всем рабочем диапазоне датчика (0-150 мм).

Примером одного из промышленно-применимых алгоритмических способов линеариза­ции характеристики преобразования ЭДУМ является способ, в котором используется со­ставляющая сигнала первичного преобразователя, связанная с наличием периодических колебаний кристаллизатора относительно слитка. В данном способе первичный преобразо­ватель устанавливается на кристаллизатор или встраивается в кристаллизатор. Так как амплитуда и частота качания кристаллизатора известны и программно задаются в процес­се разливки, то величина амплитуды составляющей полного сигнала первичного преобра­зователя может использоваться в качестве "пробного" воздействия для определения кру­тизны ЗДУМ в каждый период качаний кристаллизатора. Выделить "пробный" сигнал из сигнала первичного преобразователя можно путем полосовой фильтрации сигнала первич­ного преобразователя на частоте качания кристаллизатора, причем как на этапе аналого­вой обработки сигнала, так и в цифровом виде. Амплитуда сигнала, прошедшего полосо­вую фильтрацию, пропорциональна амплитуде качаний кристаллизатора. Аналоговое уст­ройство, реализующее выделение "пробного" сигнала, представляет набор полосовых LC или RC фильтров, настроенных на разные частоты, соразмерные с частотой качания кри­сталлизатора включаемые по команде извне по мере перехода с одной частоты кача­ния кристаллизатора на другую. Однако более предпочтительной является фильтрация сигнала в цифровом виде, так как методы цифровой фильтрации позволяют реализовать полосовые фильтры близкие к идеальным. На следующих стадиях алгоритма, после фильтрации, проводится измерение амплитуды "пробного" сигнала. Измеренная величина сопоставляется с известной (заданной или независимо измеренной) величиной амплитуды качаний кристаллизатора, на основании чего может быть вычислена крутизна в каждой точ­ке характеристики ЭДУМ, На основании вычисленных значений крутизны на следующих стадиях алгоритма корректируется коэффициент усиления для приведения характеристики ЭДУМ к линейному виду. Данный способ позволяет добиться линейности характеристики ЭДУМ во всем рабочем диапазоне с высокой степенью точности, ограниченной степенью гармоничности колебаний поверхности зеркала жидкого металла относительно кристалли­затора. При возникновении негармоничных колебаний, например, связанных с размывани­ем отверстий разливочного стакана появляется погрешность в определении величины ам­плитуды "пробного" сигнала, которая может достигать значительной величины. Для устра­нения данной погрешности амплитуду "пробного" сигнала следует вычислять на нескольких периодах колебаний, а в качестве калибровочного значения использовать величину, вы­численную как среднее значение измеренных амплитуд. Недостатками алгоритмического способа линеаризации характеристики ЭДУМ являются: