钢水结晶器和钢水液位检测电磁传感器的制作方法

本实用新型属于冶金领域，特别是涉及一种钢水结晶器和钢水液位检测电磁传感器。

背景技术：

板坯式钢水结晶器中用于钢水液位检测的电磁传感器都比较长，长度一般在500mm左右。在该电磁传感器中一般会两个测量单元；两个测量单元分别关于钢水结晶器水口对称分布，同时在每个测量单元中都会包含有一个激励线圈和一组感应线圈组，每组感应线圈组包括感应线圈和补偿线圈，这种传感器由于线圈的数量较多，需要的安装空间比较大，只能适用于板坯式的钢水结晶器中。在生产方坯时，电磁传感器一般安装在钢水结晶器内部，但是拆装麻烦。此外，也可将电磁传感器安装在铜管口，此种电磁传感器中只设置有一个测量单元，该测量单元包含一个激励线圈与一组感应线圈和补偿线圈，由于这种结构与水口是不对称结构，水口对液位检测的干扰大。

技术实现要素：

基于此，有必要针对现有技术中电磁传感器应用在生产时，其检测位置变动对测量结果影响较大的问题提供一种钢水结晶器和钢水液位检测电磁传感器。

本实用新型提供一种钢水液位检测电磁传感器，包括：

保护壳，包括壳体、自所述壳体的一面且分别垂直该平面向壳体内部延伸设置的第一容纳孔、第二容纳孔和第三容纳孔，所述第一容纳孔和第三容纳孔关于所述第二容纳孔的轴线中心对称设置；

感应线圈，设置在所述第二容纳孔中，所述感应线圈的轴线与所述第二容纳孔同轴；

补偿线圈，位于所述感应线圈内，所述感应线圈的轴线与所述补偿线圈的轴线相互垂直设置；

激励线圈，分别设置在所述设置在所述第一容纳孔和第三容纳孔中，所述激励线圈的轴线与所述第一容纳孔和第三容纳孔的轴线垂直；以及电缆接口，设置在所述第二容纳孔中，并分别与所述感应线圈、补偿线圈和激励线圈电连接。

优选地，所述保护壳还包括自所述壳体的表面分别向壳体内延伸设置的进水孔和出水孔，所述壳体内还设置有连通所述进水孔、出水孔、第一容纳孔、第二容纳孔和第三容纳孔的水冷通道。

优选地，所述进水孔、出水孔、第一容纳孔、第二容纳孔和第三容纳孔平行且并排设置，所述进水孔设置在所述第一容纳孔远离所述第二容纳孔的一侧，所述出水孔设置在所述第三容纳孔远离所述第二容纳孔的一侧。

优选地，所述钢水液位检测电磁传感器还包括设置在所述第一容纳孔、第二容纳孔和第三容纳孔中，且底部封口设置的防水套，所述防水套的外壁设置有与所述第一容纳孔、第二容纳孔和第三容纳孔的内壁贴合的防水圈，所述感应线圈和激励线圈对应设置在所述防水套中。

优选地，所述防水套的顶部开口设置，所述防水套的顶部向外设置有翻边，所述翻边由所述第一容纳孔、第二容纳孔和第三容纳孔的开口处支撑，所述壳体上还设置有固定所述防水套的压板。

本实用新型还提出一种钢水结晶器，包括竖直设置的铜管口以及设置在所述铜管口中心的入侵式水口，所述钢水结晶器还包括上述的钢水液位检测电磁传感器，所述钢水液位检测电磁传感器设置在所述铜管口的上方，所述激励线圈的轴线垂直于被检测的液面。

优选地，所述壳体安装在方坯或圆坯结晶器的外弧侧，两所述激励线圈关于水口对称分布。

本实用新型中，钢水液位检测电磁传感器采用一个测量单元，减少传感器体积。测量单元包括感应线圈以及关于感应线圈对称设置两个激励线圈，两个激励线圈都能在钢水中产生涡流，比一个激励线圈产生的涡流要大两倍，这样灵敏度更高。由于因为激励线圈关于水口对称分布，当水口与传感器由于安装误差发生左右偏移时，激励线圈在水口中产生的涡电流有一个就会增大，而另外一个就减少，这样检测信号基本没有变化。解决了现有技术中，电磁传感器检测位置变动对测量结果影响较大的问题。

附图说明

图1为本实用新型中钢水液位检测电磁传感器的一实施例的结构示意图；

图2为图1实施例中保护壳的结构示意图；

图3为图1实施例中感应线圈、激励线圈和补偿线圈的结构示意图；

图4为本实用新型另一实施例中感应线圈、激励线圈和补偿线圈的结构示意图；

图5为本实用新型中方坯钢水结晶器的一实施例的结构示意图；

图6为本实用新型中圆坯钢水结晶器的一实施例的结构示意图。

具体实施方式

本实用新型提出一种钢水液位检测电磁传感器，参照图1至图5，该钢水液位检测电磁传感器包括保护壳10、感应线圈21、补偿线圈22、激励线圈23和电缆接口24；其中，保护壳10包括壳体、自所述壳体的与方坯结晶器铜管外弧面平行且靠近铜管的一面分别向壳体内部延伸且并排设置的第一容纳孔11、第二容纳孔12和第三容纳孔13，所述第一容纳孔11和第三容纳孔13分别与所述第二容纳孔12等距；感应线圈21设置在所述第二容纳孔12中；感应线圈21的轴线与所述第二容纳孔12同轴；补偿线圈22设置在所述第二容纳孔12中，并位于所述感应线圈21内；所述感应线圈21的轴线与所述补偿线圈22的轴线相互垂直设置；激励线圈23分别设置在所述设置在所述第一容纳孔11和第三容纳孔13中；激励线圈23的轴线与所述第一容纳孔11和第三容纳孔13的轴线垂直，所述激励线圈23的轴线同时垂直于被检测的液面。电缆接口24设置在所述第二容纳孔12中，并分别与所述感应线圈21、补偿线圈22和激励线圈23电连接，在电缆接口处插接有电缆接头25。

在本实施例中，所述感应线圈21与所述补偿线圈22的轴线相互垂直设置并构造成对称面，所述激励线圈23关于所述对称面对称设置，所述激励线圈23的轴线与所述补偿线圈22的轴线平行设置。所述第一容纳孔11、第二容纳孔12、第三容纳孔13、激励线圈23和补偿线圈22的轴线相互平行设置。

本实用新型中，钢水液位检测电磁传感器采用一个测量单元，使传感器体积缩小；测量单元包括感应线圈21以及关于感应线圈21对称设置两个激励线圈23，两个激励线圈23都能在钢水中产生涡流，比一个激励线圈23产生的涡流要大两倍，这样灵敏度更高。由于因为激励线圈23关于水口对称分布，当水口与传感器由于安装误差发生左右偏移时，激励线圈23在水口中产生的涡电流有一个就会增大，而另外一个就减少，这样检测信号基本没有变化。解决了现有技术中，电磁传感器检测位置变动对测量结果影响较大的问题。

在本实用新型另一实施例中，参照图1至图5，所述保护壳10还包括自所述壳体的与方坯结晶器铜管外弧面平行且靠近铜管的一面分别向外延伸设置的进水孔14和出水孔15，所述进水孔14、出水孔15、第一容纳孔11、第二容纳孔12和第三容纳孔13的底部连通设置。钢水液位检测电磁传感器还包括设置在所述第一容纳孔11、第二容纳孔12和第三容纳孔13中，且底部封口设置的防水套31，所述防水套31的外壁设置有与所述第一容纳孔11、第二容纳孔12和第三容纳孔13的内壁贴合的密封圈32，所述感应线圈21和激励线圈23对应设置在所述防水套31中。

在本实施例中，防水套31的开口的一端向外设置有翻边，该翻边由第一容纳孔11、第二容纳孔12、第三容纳孔13的开口处支撑，壳体上还设置有固定所述防水套31的压板33。第一容纳孔11和第三容纳孔13对应的防水套31内还设置有第一安装柱51，激励线圈23则绕设在第一安装柱51中，第二容纳孔12对应的防水套31内还设置有第二安装柱52，感应线圈21和补偿线圈22则设置在第二安装柱52上，压板33远离结晶器外弧铜板的一面还设置有盖板16。在进水孔14的开口处还设置有进水管41，在出水孔15的开口处还设置有出水管42，冷水从进水管41流进，经进水管41底部的开口流入第一容纳孔11与防水套31之间的间隙空间，经第一容纳孔11的底部的开口流入第二容纳孔12与防水套31之间的间隙空间，经第二容纳孔12的底部的开口流入第三容纳孔13与防水套31之间的间隙空间，经第三容纳孔13的底部的开口流入出水孔15，并从出水管42流出，达到水冷降温的效果。

本实用新型还提出一种钢水结晶器60，参照图1至图5，该钢水结晶器60为方坯的钢水结晶器60，包括竖直设置的铜管口61以及设置在所述铜管口61中心的入侵式水口62，所述钢水结晶器60还包括上述的钢水液位检测电磁传感器，所述钢水液位检测电磁传感器设置在所述铜管口61的上方，所述入侵式水口62的轴线与所述激励线圈23的轴线平行设置。在本实施例中，所述壳体安装在方坯的结晶器的外弧侧61a，与壳体相对的一侧则为内弧侧61b,两所述激励线圈23与所述入侵式水口62等距设置。

在本使用新型另一实施例中，参照图1至图6，该钢水结晶器60为圆坯的钢水结晶器60，包括竖直设置的铜管口61以及设置在所述铜管口61中心的入侵式水口62，所述钢水结晶器60还包括上述的钢水液位检测电磁传感器，所述钢水液位检测电磁传感器设置在所述铜管口61的上方，所述入侵式水口62的轴线与所述激励线圈23的轴线平行设置。在本实施例中，所述壳体安装在圆坯的结晶器的外弧侧61a，与壳体相对的一侧则为内弧侧61b,两所述激励线圈23与所述入侵式水口62等距设置。

在本实施例中，钢水液位检测电磁传感器采用一个测量单元，减少传感器体积；其中，测量单元包括感应线圈21以及关于感应线圈21对称设置两个激励线圈23，两个激励线圈23都能在钢水中产生涡流，比一个激励线圈23产生的涡流要大两倍，这样灵敏度更高。由于因为激励线圈23关于水口对称分布，当水口与传感器由于安装误差发生左右偏移时，激励线圈23在水口中产生的涡电流有一个就会增大，而另外一个就减少，这样检测信号基本没有变化。解决了现有技术中，电磁传感器检测位置变动对测量结果影响较大的问题。

在以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。以上实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。