本發(fā)明屬于熔鑄金屬液面的跟蹤控制,具體涉及一種電渦流感應(yīng)跟蹤控制熔鑄金屬液面的檢測(cè)系統(tǒng)及方法。
背景技術(shù):
1、結(jié)晶器是連鑄機(jī)非常重要的部件,是一個(gè)強(qiáng)制水冷的無(wú)底錠模。結(jié)晶器是一種槽形容器,設(shè)有冷卻裝置。從熔爐中的底部通過(guò)拉開塞棒,將熔融的金屬?gòu)慕Y(jié)晶器的上部進(jìn)入結(jié)晶器中被冷卻為固態(tài)或軟凝聚態(tài),然后從結(jié)晶器底部,將固態(tài)或軟凝聚態(tài)金屬用引錠頭拉出連鑄成型。在結(jié)晶器(連續(xù)澆筑)工作過(guò)程中,結(jié)晶器的液面過(guò)高,有可能溢出造成事故;過(guò)低,則可能出料不連續(xù),形成“拉漏”(拉漏:出料堵不住結(jié)晶器底部,產(chǎn)品斷開);在液面偏低的情況下進(jìn)入的物料在結(jié)晶器中停留時(shí)間過(guò)短,有可能造成這某段料固化程度不足,鑄錠產(chǎn)品質(zhì)量一致性差??梢姡谶B鑄生產(chǎn)工藝中,結(jié)晶器中熔鑄金屬液面的波動(dòng)必須保持在一定工藝范圍內(nèi),否則將直接影響拉坯質(zhì)量,造成拉漏事故。采用自動(dòng)液面控制,可將結(jié)晶器中的熔鑄金屬液位跟蹤控制在一定的范圍內(nèi),大大提高拉坯質(zhì)量,避免拉漏現(xiàn)象的發(fā)生。
2、專利申請(qǐng)?zhí)枮?01210202732.x,專利名稱為一種實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)鋁電解槽內(nèi)熔融鋁液界面的方法,上述專利公開了“在鋁電解槽內(nèi)的熔融金屬上方200~1200mm的位置安裝渦流傳感器,渦流傳感器與液位控制儀連接,液位控制儀與計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)連接;液位控制儀中的前置器中高頻振蕩電流的頻率為1.25hz-6ghz,該高頻振蕩電流通過(guò)延伸電纜引至槽內(nèi)渦流傳感器探頭上,在探頭頭部的線圈中產(chǎn)生交變的磁場(chǎng);當(dāng)被測(cè)液體靠近這一磁場(chǎng),則在此液體表面產(chǎn)生感應(yīng)電流,與此同時(shí)該電渦流場(chǎng)也產(chǎn)生一個(gè)方向與頭部線圈方向相反的交變磁場(chǎng),使探頭頭部線圈高頻電流的幅度和相位發(fā)生變化,該變化通過(guò)液位控制儀處理并轉(zhuǎn)化為模擬/數(shù)字信號(hào)發(fā)送給上位計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)進(jìn)行處理,或者直接由液位控制儀轉(zhuǎn)發(fā)給槽控機(jī)或其他智能設(shè)備對(duì)電解槽進(jìn)行實(shí)時(shí)操作”。
3、申請(qǐng)?zhí)枮?01811103688.0,發(fā)明名稱為電渦流傳感器,具體公開了“電渦流傳感器其工作步驟分為第一線程、第二線程和第三條線程,特征在于所述的第一線程利用cpu產(chǎn)生雙路驅(qū)動(dòng)脈沖,差分驅(qū)動(dòng)電渦流探頭,經(jīng)過(guò)低噪放大器后,進(jìn)入ad差分采樣,進(jìn)入cpu等待其他兩路測(cè)量值綜合補(bǔ)償”。
4、上述兩個(gè)專利都公開了,利用電渦流傳感器來(lái)測(cè)量或檢測(cè)與金屬導(dǎo)體(熔鑄金屬液面)的距離。現(xiàn)有技術(shù)中對(duì)于電渦流傳感器來(lái)說(shuō),由于檢測(cè)熔鑄金屬液面時(shí)電渦流傳感器長(zhǎng)期處于高溫的工藝環(huán)境條件下(熔鑄金屬液面的表面溫度達(dá)到600度以上),通過(guò)熱輻射傳導(dǎo)增加了電磁線圈的溫度。同時(shí)電渦流傳感器內(nèi)部電磁線圈在工作過(guò)程中會(huì)消耗一定的電能并產(chǎn)生微弱熱量,電流通過(guò)電磁線圈的時(shí)間越長(zhǎng),電磁線圈的溫度就會(huì)逐漸升高。如果電磁線圈長(zhǎng)期處于高溫的環(huán)境中,會(huì)產(chǎn)生電磁線圈的溫度漂移,從而導(dǎo)致電磁線圈的阻值、電容參數(shù)發(fā)生變化,增大電磁線圈的溫度偏差,進(jìn)而影響到電渦流傳感器的檢測(cè)(測(cè)量)性能的穩(wěn)定性。同時(shí)電磁線圈的匝間分布電容和層間分布電容之間存在一定互補(bǔ)性關(guān)系,電磁線圈的匝間分布電容和層間分布電容越大,電磁線圈的阻值誤差就越大,從而導(dǎo)致電渦流傳感器檢測(cè)精確性降低。因此現(xiàn)有技術(shù)中所使用的電渦流傳感器檢測(cè)熔鑄金屬液面時(shí)主要存在的技術(shù)問(wèn)題是:1、由于電磁線圈的溫度漂移嚴(yán)重,線性度不夠,導(dǎo)致利用電渦流傳感器感應(yīng)跟蹤檢測(cè)熔鑄金屬液面時(shí),檢測(cè)的穩(wěn)定性和檢測(cè)精度降低;2、電磁線圈的匝間分布電容和層間分布電容較大,導(dǎo)致電磁線圈的阻值誤差大,降低電渦流傳感器檢測(cè)精確性。發(fā)明人基于現(xiàn)有技術(shù)中電渦流傳感器存在的技術(shù)問(wèn)題,研發(fā)了一種電渦流感應(yīng)跟蹤控制熔鑄金屬液面的檢測(cè)系統(tǒng)及方法,能夠很好地解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述技術(shù)問(wèn)題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明為了解決上述技術(shù)問(wèn)題,提供一種電渦流感應(yīng)跟蹤控制熔鑄金屬液面的檢測(cè)系統(tǒng)及方法,本發(fā)明能夠解決電渦流傳感器的電磁線圈溫度漂移嚴(yán)重,線性度不夠的技術(shù)問(wèn)題,同時(shí)還解決了由于電磁線圈的匝間分布電容和層間分布電容較大,導(dǎo)致電磁線圈的阻值誤差大的技術(shù)問(wèn)題。
2、本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:一種電渦流感應(yīng)跟蹤控制熔鑄金屬液面的檢測(cè)系統(tǒng),包括安裝固定體1、安裝卡槽2、控制箱體3,安裝固定體1固定卡裝在安裝卡槽2的中間位置,所述安裝固定體1與結(jié)晶器上部的橫梁一側(cè)固定連接,控制箱體3固定在所述安裝卡槽2的前側(cè)位置,控制箱體3為中空的7字型結(jié)構(gòu),箱體面板4安裝在所述控制箱體3的前側(cè)位置;渦流冷卻器5固定設(shè)置在所述控制箱體3的上部靠近左側(cè)位置,所述渦流冷卻器5深入到所述控制箱體3的內(nèi)部,用于對(duì)所述控制箱體3的內(nèi)壁進(jìn)行風(fēng)冷式冷卻散熱;主進(jìn)氣口6開設(shè)在所述渦流冷卻器5的后側(cè)位置;三通氣閥7固定設(shè)置在所述渦流冷卻器5的右側(cè)位置,三通氣閥7延伸到所述控制箱體3的內(nèi)部;線束管8固定設(shè)置在所述控制箱體3的上部中間位置,所述線束管8與所述控制箱體3的內(nèi)部連通;三通分支管9固定設(shè)置在所述三通氣閥7底部位置,所述三通分支管9位于所述控制箱體3的左側(cè)上部位置;調(diào)制解調(diào)主板10固定設(shè)置在所述三通分支管9的底部位置,所述調(diào)制解調(diào)主板10的后側(cè)面與所述控制箱體3的后側(cè)內(nèi)壁固定連接;同軸電纜接頭11固定設(shè)置在所述調(diào)制解調(diào)主板10的右側(cè)中間位置;散熱排12固定設(shè)置在所述調(diào)制解調(diào)主板10下部位置,散熱排12的后側(cè)面與所述控制箱體3的后側(cè)內(nèi)壁固定連接;溫差補(bǔ)償控制板13固定設(shè)置在所述散熱排12的外側(cè)表面;主固定卡槽14固定設(shè)置在所述控制箱體3內(nèi)壁的右側(cè)靠下位置,所述主固定卡槽14用于安裝固定線性執(zhí)行器16;次固定卡槽15固定設(shè)置在所述主固定卡槽14的右側(cè)下部位置,所述次固定卡槽15用于安裝固定電位計(jì)17;線性執(zhí)行器16安裝固定在主固定卡槽14中,所述線性執(zhí)行器16的伸縮桿與方形固定體21的上部固定連接;所述電位計(jì)17的上部安裝固定在次固定卡槽15中,電位計(jì)17的下端與所述方形固定體21的上部固定連接;滑動(dòng)槽18固定設(shè)置在所述控制箱體3內(nèi)部右側(cè)下部的隔板上;滑動(dòng)箱體19固定設(shè)置在所述滑動(dòng)槽18上,在所述線性執(zhí)行器16的伸縮推動(dòng)下實(shí)現(xiàn)所述滑動(dòng)箱體19的上下伸縮滑動(dòng),所述滑動(dòng)箱體19的下部與方形固定體21的四周側(cè)部固定連接;耐熱罩筒20固定設(shè)置在方形固定體21的底部,所述耐熱罩筒20利用u型固定卡22穿過(guò)耐熱罩筒20將其固定連接成整體;電渦流感應(yīng)頭23固定設(shè)置在所述方形固定體21和耐熱罩筒20之間的內(nèi)部中心位置,電渦流感應(yīng)頭23用于跟蹤感應(yīng)控制結(jié)晶器中熔鑄金屬液面的高度。
3、所述控制箱體3的內(nèi)部右側(cè)靠下位置固定設(shè)置有用于安裝滑動(dòng)槽18的隔板。
4、所述三通氣閥7的側(cè)部端通過(guò)氣管與渦流冷卻器5的主進(jìn)氣口6固定連通。
5、所述調(diào)制解調(diào)主板10和溫差補(bǔ)償控制板13的電源線和信號(hào)傳輸線規(guī)整放置在線束管8中,并與工廠中央控制系統(tǒng)中的plc端連接;調(diào)制解調(diào)主板10包括fpga芯片模組、數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊一、數(shù)模轉(zhuǎn)化模塊二、增益可調(diào)運(yùn)算放大器一、增益可調(diào)運(yùn)算放大器二、增益可調(diào)運(yùn)算放大器三、移相變壓器、數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊三、da轉(zhuǎn)化模塊、模擬信號(hào)輸出端和電源端;調(diào)制解調(diào)主板10的電源端與溫差補(bǔ)償控制板13的電源輸出端固定連接,溫差補(bǔ)償控制板13向調(diào)制解調(diào)主板10提供電源;溫差補(bǔ)償控制板13包括模擬信號(hào)接收模塊、歸一化處理模塊、增益運(yùn)算放大器、模擬加法運(yùn)算模塊、熱電偶信號(hào)接收模塊、k型溫度放大器、溫差補(bǔ)償模塊、電位計(jì)、折半比例調(diào)整模塊、線性執(zhí)行器最高最低限位模塊、線性執(zhí)行器電機(jī)、線性執(zhí)行器伸縮控制模塊;溫差補(bǔ)償控制板13通過(guò)電源輸出端與線性執(zhí)行器電機(jī)和電位計(jì)的電機(jī)固定連接,溫差補(bǔ)償控制板13向線性執(zhí)行器電機(jī)和電位計(jì)的電機(jī)提供驅(qū)動(dòng)電源。
6、所述散熱排12包括散熱排本體121,散熱排本體121與控制箱體3的后側(cè)內(nèi)壁固定,進(jìn)氣孔122開設(shè)在散熱排本體121的上部中間位置,排氣孔123開設(shè)在散熱排本體121的右側(cè)中間位置;進(jìn)氣孔122與三通分支管9的左端通過(guò)氣管固定連接,排氣孔123通過(guò)氣管延伸到控制箱體3的外部。
7、所述滑動(dòng)槽18包括滑動(dòng)槽本體181,滑動(dòng)槽本體181固定設(shè)置在安裝滑動(dòng)槽18的內(nèi)部隔板的右側(cè)位置,滑動(dòng)槽本體181為u型狀,條形槽182開設(shè)在滑動(dòng)槽本體181的中間位置,條形槽182的上部位置封閉狀,條形槽182的下部位置開口狀;滑動(dòng)箱體19的左側(cè)板套裝在條形槽182中,可實(shí)現(xiàn)滑動(dòng)箱體19沿著條形槽182上下滑動(dòng)。
8、所述滑動(dòng)箱體19包括箱本體191,箱本體191為中空的方形體,箱本體191底部的前后側(cè)面對(duì)稱設(shè)置有四個(gè)固定孔192;箱本體191的底部所設(shè)置的固定孔192與方形固定體21本體側(cè)向固定孔215前后對(duì)應(yīng),并通過(guò)螺釘將箱本體191和方形固定體21本體固定在一起。
9、所述耐熱罩筒20包括罩筒本體201,罩筒本體201為上部設(shè)置有凸環(huán)202、下部為中空?qǐng)A筒狀的結(jié)構(gòu)。
10、所述方形固定體21包括執(zhí)行器伸縮桿固定孔211,執(zhí)行器伸縮桿固定孔211開設(shè)在方形固定體21本體的上部靠近后側(cè)位置,線纜孔212開設(shè)在執(zhí)行器伸縮桿固定孔211的左前側(cè)位置,冷卻孔213開設(shè)在線纜孔212的前側(cè)位置,電位計(jì)固定孔214開設(shè)在冷卻孔213的右后側(cè)位置;執(zhí)行器伸縮桿固定孔211、線纜孔212和冷卻孔213上下貫穿方形固定體21本體,側(cè)向固定孔215開設(shè)在方形固定體21本體的上部前后側(cè)面上,并呈前后對(duì)稱設(shè)置有四個(gè)側(cè)向固定孔215;絲孔216前后對(duì)稱開設(shè)在方形固定體21本體中間靠近左側(cè)位置,卡緊塊217一體成型在方形固定體21本體中間底部四角位置,卡緊塊217的內(nèi)側(cè)面為弧形面218;凸筒219固定設(shè)置在方形固定體21本體中間的底部中心位置,凸筒219的底部前后對(duì)稱開設(shè)有頂緊孔2110;排氣槽2111對(duì)稱開設(shè)在方形固定體21本體中間底部位置的左右側(cè)面上,排氣槽2111內(nèi)側(cè)延伸至凸筒219的外側(cè)邊緣;貫穿孔2112開設(shè)在方形固定體21本體中間內(nèi)部,貫穿孔2112與執(zhí)行器伸縮桿固定孔211、線纜孔212和冷卻孔213交叉連通。
11、所述線性執(zhí)行器16和伸縮桿穿過(guò)箱本體191的后側(cè),線性執(zhí)行器16的伸縮桿與執(zhí)行器伸縮桿固定孔211固定連接;電位計(jì)17的伸縮桿穿過(guò)箱本體191與電位計(jì)固定孔214固定連接;三通分支管9的右端通過(guò)氣管與冷卻孔213固定連通。
12、所述卡緊塊217的外側(cè)面與方形固定體21本體中間部的外側(cè)面平齊,四個(gè)卡緊塊217內(nèi)側(cè)弧形面218形成用于安裝耐熱罩筒20凸環(huán)202的圓形空間,在四個(gè)卡緊塊217之間形成方形的開口;排氣槽2111開設(shè)在方形固定體21本體前后側(cè)面方形開口的中間上部位置。
13、所述u型固定卡22套裝在方形固定體21本體的外側(cè)位置,利用螺釘穿過(guò)u型固定卡22前后側(cè)面的靠近左側(cè)位置和絲孔216擰緊固定,u型固定卡22的中心開設(shè)有大于罩筒本體201直徑的通孔;u型固定卡22用于將罩筒本體201和凸環(huán)202固定卡緊。
14、所述罩筒本體201上部凸環(huán)202安裝在由四個(gè)卡緊塊217內(nèi)側(cè)弧形面218形成的圓形空間中,利用u型固定卡22將罩筒本體201和凸環(huán)202固定卡緊。
15、所述電渦流感應(yīng)頭23包括保護(hù)殼筒231,保護(hù)殼筒231為耐熱樹脂一體成型的上部中空凸起、下部中空?qǐng)A筒狀結(jié)構(gòu);保護(hù)殼筒231上部的中空凸起安裝在凸筒219的內(nèi)部,并用螺釘穿過(guò)凸筒219的頂緊孔2110將保護(hù)殼筒231與凸筒219頂緊固定;散熱排氣孔232均勻開設(shè)在保護(hù)殼筒231的底部中心位置,散熱排氣孔232用于將保護(hù)殼筒231中的熱量排出;環(huán)形固定架233與保護(hù)殼筒231為一體成型結(jié)構(gòu),環(huán)形固定架233位于保護(hù)殼筒231的上部?jī)?nèi)壁上;環(huán)形固定架233的上部表面左右對(duì)稱開設(shè)有熱電偶安裝孔234,線圈固定體235左右對(duì)稱、一體成型在環(huán)形固定架233內(nèi)側(cè)弧形面上,線圈固定體235內(nèi)側(cè)端面上開設(shè)有用于固定雙層線圈239的正極端2310和負(fù)極端2311的配合安裝孔236;熱電偶238固定安裝在熱電偶安裝孔234上,雙層線圈239由導(dǎo)體材料纏繞的螺旋狀雙層結(jié)構(gòu),導(dǎo)體材料的正極端2310和負(fù)極端2311向上穿過(guò)線圈固定體235的配合安裝孔,正極端2310與三通同軸電纜接頭237的左端固定連通,負(fù)極端2311與三通同軸電纜接頭237的右端固定連通;三通同軸電纜接頭237的上部中間連接端通過(guò)同軸電纜與調(diào)制解調(diào)主板10的同軸電纜接頭11固定連接。
16、所述電渦流感應(yīng)頭23位于罩筒本體201的中心,電渦流感應(yīng)頭23的直徑、高度小于罩筒本體201和凸環(huán)202的直徑、高度;連接雙層線圈239的同軸電纜穿過(guò)線纜孔212與下端三通同軸電纜接頭237的同軸電纜接頭11固定連接,同軸電纜的上端與調(diào)制解調(diào)主板10的同軸電纜接頭11固定連接;連接熱電偶238的連接線與穿過(guò)線纜孔212,其上端與溫差補(bǔ)償控制板13固定連接,下端分別與兩個(gè)熱電偶238固定連接。
17、這種電渦流感應(yīng)跟蹤控制熔鑄金屬液面的檢測(cè)系統(tǒng)的感應(yīng)跟蹤控制方法:
18、步驟一、電渦流感應(yīng)頭模擬的勵(lì)磁阻抗信號(hào)和熱電偶溫度模擬信號(hào)的獲?。寒?dāng)耐熱罩筒20和電渦流感應(yīng)頭23處于所標(biāo)定的初始位置時(shí),隨著塞棒(用于封堵結(jié)晶器中注入金屬液體的口)開度的增大,結(jié)晶器中的熔鑄金屬液體不斷增加,從而結(jié)晶器中熔鑄金屬液面也不斷升高,而電渦流感應(yīng)頭23和耐熱罩筒20在線性執(zhí)行器16和電位計(jì)17的聯(lián)動(dòng)配合下(線性執(zhí)行器16的伸縮桿伸縮動(dòng)作時(shí),同時(shí)電位計(jì)17的伸縮桿同樣伸縮動(dòng)作,且伸縮相同的距離),電渦流感應(yīng)頭23和耐熱罩筒20實(shí)時(shí)感應(yīng)跟蹤控制結(jié)晶器中熔鑄金屬液面位置;此時(shí)電渦流感應(yīng)頭23中的雙層線圈239電渦流感應(yīng)獲取因電渦流感應(yīng)頭23和耐熱罩筒20與熔鑄金屬液面距離變化而變化模擬的勵(lì)磁阻抗信號(hào),同時(shí)熱電偶238獲取雙層線圈239周圍溫度變化的模擬溫度信號(hào);
19、步驟二、電渦流感應(yīng)頭模擬的勵(lì)磁阻抗信號(hào)的調(diào)制解調(diào)處理:模擬的勵(lì)磁阻抗信號(hào)(交流)通過(guò)三通同軸電纜接頭237上所連接的同軸電纜將此模擬的勵(lì)磁阻抗信號(hào)通過(guò)調(diào)制解調(diào)主板10上的同軸電纜接頭11傳輸給調(diào)制解調(diào)主板10;調(diào)制解調(diào)主板10上的fpga芯片模組通過(guò)fft算法產(chǎn)生dds頻率和相位可調(diào)的信號(hào),向數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊一和數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊二提供模擬雙端正弦波勵(lì)磁阻抗信號(hào),此信號(hào)通過(guò)數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊一和數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊二將模擬雙端正弦波勵(lì)磁阻抗信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字雙端正弦波勵(lì)磁阻抗信號(hào),并傳輸給增益可調(diào)運(yùn)算放大器一和增益可調(diào)運(yùn)算放大器二,增益可調(diào)運(yùn)算放大器一和增益可調(diào)運(yùn)算放大器二將數(shù)字雙端正弦波勵(lì)磁阻抗信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字單端正弦波勵(lì)磁阻抗信號(hào),并增大數(shù)字單端正弦波勵(lì)磁阻抗信號(hào)的驅(qū)動(dòng)能量;上述經(jīng)過(guò)增益可調(diào)運(yùn)算放大器一和增益可調(diào)運(yùn)算放大器二運(yùn)算處理的數(shù)字單端正弦波勵(lì)磁阻抗信號(hào)和來(lái)自電渦流感應(yīng)頭模擬的勵(lì)磁阻抗信號(hào)合流,通過(guò)增益可調(diào)運(yùn)算放大器三的比對(duì)運(yùn)算,使合流的數(shù)字單端正弦波勵(lì)磁阻抗信號(hào)和電渦流感應(yīng)頭模擬的勵(lì)磁阻抗信號(hào)相位一致,并增大此信號(hào)的驅(qū)動(dòng)能量,同時(shí)轉(zhuǎn)換為雙端(差分)的數(shù)字、模擬勵(lì)磁阻抗信號(hào);然后將上述信號(hào)的相位通過(guò)移相變壓器移相處理,并通過(guò)數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊三將上述信號(hào)統(tǒng)一轉(zhuǎn)換為數(shù)字的勵(lì)磁阻抗信號(hào),最后通過(guò)fpga芯片模組的fft算法處理,通過(guò)da轉(zhuǎn)化模塊轉(zhuǎn)換為模擬的勵(lì)磁阻抗信號(hào)(表現(xiàn)為電渦流感應(yīng)頭與熔鑄金屬液面的距離信號(hào)),再通過(guò)模擬信號(hào)輸出端傳輸給溫差補(bǔ)償控制板13的模擬信號(hào)接收模塊;
20、步驟三、電渦流感應(yīng)頭模擬的勵(lì)磁阻抗信號(hào)和熱電偶溫度模擬信號(hào)的溫差補(bǔ)償運(yùn)算:上述步驟二中,溫差補(bǔ)償控制板13的模擬信號(hào)接收模塊接收信號(hào)后,通過(guò)溫差補(bǔ)償控制板13的歸一化處理模塊歸一化處理后,通過(guò)增益運(yùn)算放大器將模擬的勵(lì)磁阻抗信號(hào)增益放大增強(qiáng)信號(hào)強(qiáng)度、保持傳輸線性;同時(shí)溫差補(bǔ)償控制板13的熱電偶信號(hào)接收模塊,將接收的熱電偶溫度模擬信號(hào)通過(guò)k型溫度放大器將此模擬的溫度信號(hào)放大,并傳輸給溫差補(bǔ)償模塊,溫差補(bǔ)償模塊通過(guò)加法運(yùn)算將因雙層線圈239溫度升高而產(chǎn)生的溫度漂移后,所檢測(cè)雙層線圈239溫度沒(méi)有升高前的電渦流感應(yīng)頭與熔鑄金屬液面距離值,同雙層線圈239溫度升高后的電渦流感應(yīng)頭與熔鑄金屬液面距離值加和運(yùn)算到一致;然后將通過(guò)溫差補(bǔ)償模塊處理的熱電偶238模擬信號(hào)通過(guò)增益運(yùn)算放大器增益放大處理;同時(shí)在線性執(zhí)行器16和電位計(jì)17的聯(lián)動(dòng)配合動(dòng)作下,電位計(jì)17通過(guò)溫差補(bǔ)償控制板13的線性執(zhí)行器最高最低限位模塊,獲取線性執(zhí)行器16伸縮動(dòng)作的模擬位置信號(hào),并將線性執(zhí)行器16伸縮動(dòng)作的模擬位置信號(hào),通過(guò)折半比例調(diào)整模塊的折半比例調(diào)整電路,折半縮小線性執(zhí)行器16伸縮動(dòng)作的模擬位置信號(hào)的位置誤差;最后將電渦流感應(yīng)頭23模擬的勵(lì)磁阻抗信號(hào)、熱電偶238溫度模擬信號(hào)和線性執(zhí)行器16伸縮動(dòng)作的模擬位置信號(hào)通過(guò)模擬加法運(yùn)算模塊,進(jìn)行加和運(yùn)算計(jì)算出線性執(zhí)行器16精確的伸縮動(dòng)作控制模擬信號(hào),并線性執(zhí)行器16精確的伸縮動(dòng)作控制模擬信號(hào)傳輸給工廠中的中央控制室plc模塊,中央控制室plc模塊通過(guò)線性執(zhí)行器伸縮控制模塊,精確控制線性執(zhí)行器16的電機(jī),實(shí)現(xiàn)對(duì)線性執(zhí)行器16伸縮動(dòng)作的精確控制,從而實(shí)現(xiàn)耐熱罩筒20和電渦流感應(yīng)頭23對(duì)結(jié)晶器中不斷上升的熔鑄金屬液面實(shí)時(shí)感應(yīng)跟蹤控制檢測(cè);
21、步驟四、電渦流感應(yīng)頭模擬的勵(lì)磁阻抗信號(hào)和熱電偶溫度模擬信號(hào)溫差補(bǔ)償運(yùn)算后,同線性執(zhí)行器、電位計(jì)、耐熱罩筒、電渦流感應(yīng)頭和塞棒的聯(lián)動(dòng)控制:當(dāng)塞棒開度處于最大開度,且持續(xù)一段時(shí)間,當(dāng)結(jié)晶器中的熔鑄金屬液體達(dá)到工藝設(shè)定的最大液面位置時(shí),電渦流感應(yīng)頭23獲取熔鑄金屬液面處于工藝設(shè)定最大液面時(shí)的模擬勵(lì)磁阻抗信號(hào)、熱電偶238獲取實(shí)時(shí)的模擬溫度信號(hào)、電位計(jì)17獲取線性執(zhí)行器16實(shí)時(shí)的模擬位置信號(hào),再通過(guò)步驟二電渦流感應(yīng)頭模擬的勵(lì)磁阻抗信號(hào)的調(diào)制解調(diào)處理和步驟三電渦流感應(yīng)頭模擬的勵(lì)磁阻抗信號(hào)和熱電偶溫度模擬信號(hào)的溫差補(bǔ)償運(yùn)算,精確計(jì)算出線性執(zhí)行器16的縮回動(dòng)作行程,通過(guò)中央控制室plc模塊線性執(zhí)行器16的電機(jī)發(fā)送控制縮回動(dòng)作行程信號(hào),此時(shí)電渦流感應(yīng)頭23和耐熱罩筒20在線性執(zhí)行器16的縮回動(dòng)作帶動(dòng)下處于熔鑄金屬液面的工藝最大液面位置;同時(shí)中央控制室plc向塞棒的控制模塊發(fā)送相對(duì)應(yīng)關(guān)閉開度的控制信號(hào),塞棒減小開度直至結(jié)晶器中熔鑄金屬液面處于工藝要求的平衡液面高度為止。
22、本發(fā)明的有益效果為:1、通過(guò)調(diào)制解調(diào)主板、溫差補(bǔ)償控制板、熱電偶對(duì)雙層線圈的實(shí)時(shí)測(cè)溫、對(duì)耐熱罩筒冷卻降溫、對(duì)雙層線圈的冷卻降溫,解決了電磁線圈的溫度漂移嚴(yán)重,線性度不夠的問(wèn)題,在電渦流感應(yīng)頭感應(yīng)跟蹤檢測(cè)熔鑄金屬液面時(shí),提高了檢測(cè)的穩(wěn)定性和檢測(cè)精度;2、通過(guò)雙層線圈的設(shè)置,由于雙層線圈的交錯(cuò)的雙層纏繞結(jié)構(gòu),大大減小了電磁線圈的匝間分布電容和層間分布電容,減小了電磁線圈的阻值誤差,提高了電渦流感應(yīng)頭的檢測(cè)精確性。