[發明專利]一種采用激光傳感器檢測高溫金屬熔體液位的方法

無效

• 申請號: 201010263201.2
• 申請日: 2010-08-25
• 公開（公告）號: CN101905303A
• 公開（公告）日: 2010-12-08
• 發明（設計）人: 嚴宏志;楊兵;吳凱
• 申請（專利權）人: 中南大學
• 主分類號: B22D11/18
• 分類號: B22D11/18;G01F23/292
• 代理公司: 長沙市融智專利事務所 43114
• 代理人: 鄧建輝

技術領域

本發明涉及一種檢測高溫金屬熔體液位的方法，特別是涉及一種高溫金屬熔體(1500℃以上)液位的采用激光傳感器檢測的方法。

技術背景

在鋼鐵冶金生產過程中，高溫合金鑄造(熔體溫度為1500℃)自動連續生產線的自動澆注均需要對每一鑄模內澆注液位進行控制，否則將出現溢流或欠澆。經常需要對高溫金屬熔體(1500℃以上)在容器中、熔爐中、鑄模中的設定液位進行控制，自動檢測到高溫熔體是否達到設定液位是實現生產過程自動化、準確化的必要手段。

鋼水液位檢測主要有如下幾種方法：1)射源法，優點是適應性強，精度高，穩定性好，但對人體有危害；2)電渦流法，優點是測量精度高，為非接觸測量，但其測程小，且由于離熔體近，測頭易失效、損壞；3)雷達測試法，其優點是測程長，非接觸測量，但其精度受熔體表面氧化膜影響。4)稱重法，優點是使用簡單，但其精度受載荷不均勻性影響，一般精度較低。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種方便、可靠地測量高溫金屬熔體是否到達設定液位的采用激光傳感器檢測高溫金屬熔體液位的方法。

為了解決上述技術問題，本發明提供的采用激光傳感器檢測高溫金屬熔體液位的方法，在鑄模上方安裝一激光位移傳感器，所述的激光位移傳感器對準冒口中的液位設置點，在熔體未到達冒口中液位設置點時，所述的激光位移傳感器有一穩定輸出電壓；在熔體到達冒口中的液位設置點時，所述的激光位移傳感器檢測到熔體，所述的激光位移傳感器的電壓降到最低電位，所述的激光位移傳感器將最低電位輸入到控制系統，所述的控制系統則控制停止澆嘴的澆注。

采用上述技術方案的采用激光傳感器檢測高溫金屬熔體液位的方法，在熔體未達到液位設置點時，激光位移傳感器有一穩定輸出電壓，而當熔體到達液位設置點時，激光位移傳感器電壓降到最低電位，表明此時金屬熔體已達到設定位置，由此可為控制系統提供液位控制信號，控制系統則控制停止澆嘴的澆注。

此檢測方式的特點是：

1.為非接觸測量，傳感器使用壽命長；

2.安裝方便，容易實現設置液位的調整；

3.檢測準確，系統成本低。

綜上所述，本發明是一種方便、可靠地測量高溫金屬熔體是否到達設定液位的采用激光傳感器檢測高溫金屬熔體液位的方法。

附圖說明

圖1是液位檢測原理圖；

圖2金屬鑄件連續生產的澆鑄過程液位檢測示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施方式對本發明作進一步說明。

本發明的原理：激光位移傳感器5本身可以測量許多常溫、較高溫度(如1200℃以下)液體介質的液位，但在熔體4溫度超過1200℃以后，由于熔體4對激光的吸收性，使反射回的激光很弱，激光位移傳感器5輸出電壓為低電位，且不隨液位變化而變化，因此不能采用激光測量溫度高于1200℃的熔體4的液位的連續變化。但可以利用激光遇到熔體4后即無激光返回、電壓輸出為低電位這一特點來檢測金屬熔體是否達到了設定位置，具體原理如下：

如圖1，根據需要，容器9(可以是裝入高溫金屬熔體的任何形式的器件)中高溫金屬的熔體4的液位不能超過液位設置點8。激光位移傳感器5安裝在激光可以照射到液位設置點2的地方。在熔體4未達到液位設置點8時，激光位移傳感器5有一穩定輸出電壓，而當熔體4到達液位設置點2時，激光位移傳感器5電壓降到最低電位，表明此時熔體4已達到設定位置，由此可為控制系統提供液位控制信號。

參見圖2，在鑄模1上方安裝一激光位移傳感器5，激光位移傳感器5對準冒口6中的液位設置點8，在熔體4未到達冒口6中液位設置點8時，激光位移傳感器5有一穩定輸出電壓；澆嘴3中的熔體4通過鑄模1的澆道2流到模腔7中，在熔體4到達冒口6中的液位設置點8時，激光位移傳感器5檢測到熔體4，激光位移傳感器5的電壓降到最低電位，激光位移傳感器5將最低電位輸入到控制系統，控制系統則控制停止澆嘴3的澆注。