在冶金連鑄生產(chǎn)過(guò)程中,結(jié)晶器的位移變化直接影響鑄坯質(zhì)量和設(shè)備壽命。傳統(tǒng)機(jī)械式測(cè)量方式已難以滿足現(xiàn)代連鑄工藝對(duì)微米級(jí)精度的需求,高精度傳感器的選型成為關(guān)鍵突破口。
電感式傳感器的非接觸優(yōu)勢(shì)
電感式位移傳感器憑借0.1μm的分辨率在結(jié)晶器振動(dòng)監(jiān)測(cè)中表現(xiàn)突出。其非接觸測(cè)量特性可避免鋼水飛濺造成的損壞,IP67防護(hù)等級(jí)確保在高溫高濕環(huán)境下穩(wěn)定工作。某鋼廠實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)顯示,采用高頻響應(yīng)的電感傳感器后,鑄坯表面裂紋率下降37%。
激光測(cè)距儀的長(zhǎng)距離解決方案
對(duì)于大行程結(jié)晶器(位移范圍>50mm),激光三角測(cè)距儀展現(xiàn)出獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。采用658nm紅色激光光源的型號(hào)可穿透水蒸氣干擾,20kHz的采樣頻率完整捕捉振動(dòng)波形。需注意安裝時(shí)應(yīng)避開扇形段冷卻水噴射區(qū)域,并定期校準(zhǔn)光路偏移。
電容式傳感器的微距精準(zhǔn)測(cè)量
在結(jié)晶器銅板間隙檢測(cè)等毫米級(jí)測(cè)量場(chǎng)景中,電容傳感器0.01%的線性度優(yōu)勢(shì)明顯。其采用氧化鋁陶瓷探頭的型號(hào)可耐受800℃短時(shí)高溫,但需配合風(fēng)冷系統(tǒng)使用。寶鋼實(shí)踐案例表明,該方案將銅板更換周期延長(zhǎng)了2.5倍。
多傳感器融合的智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)
前沿鋼廠開始采用"電感+激光+慣性單元"的多源數(shù)據(jù)融合方案。通過(guò)卡爾曼濾波算法處理各傳感器信號(hào),既保證±2μm的靜態(tài)精度,又能準(zhǔn)確識(shí)別10-200Hz振動(dòng)頻率。這種配置雖成本較高,但可實(shí)現(xiàn)結(jié)晶器三維運(yùn)動(dòng)軌跡重建。
選型必須考慮的三大要素
1. 溫度適應(yīng)性:傳感器需在50-150℃環(huán)境溫度下保持精度
2. 抗電磁干擾:連鑄機(jī)周邊存在強(qiáng)變頻器干擾,需選擇帶屏蔽層的型號(hào)
3. 動(dòng)態(tài)響應(yīng):振動(dòng)測(cè)量要求傳感器帶寬≥500Hz,避免信號(hào)失真
當(dāng)前主流供應(yīng)商的KPI對(duì)比顯示,德國(guó)米銥和日本基恩士的高端型號(hào)在綜合評(píng)分上領(lǐng)先,但國(guó)產(chǎn)傳感器在性價(jià)比方面具有明顯優(yōu)勢(shì)。建議根據(jù)具體工況的精度要求和預(yù)算范圍,選擇帶有溫度補(bǔ)償和數(shù)字輸出的智能傳感器型號(hào)。