Page 58 - 无损检测2024年第九期
P. 58
陈昱博，等：
基于电磁法的钢水液位检测
表1 线圈的自感和互感
液位/mm L 1 /mH L 2 /mH M/mH
0 2.332 47 11.211 8 4.538 18
5 2.333 05 11.217 2 4.539 90
10 2.333 23 11.214 8 4.539 68
15 2.336 63 11.232 5 4.546 99
20 2.338 36 11.243 3 4.551 42
25 2.340 15 11.253 1 4.555 52
30 2.342 09 11.261 6 4.559 78
35 2.338 77 11.254 7 4.554 62 图 3 感应电压幅值与钢水液位关系曲线
40 2.341 36 11.267 6 4.560 52
有影响。铁芯轭长对感应电压幅值影响不大，但对
线性变化。因此，可以在线性区域内通过检测反馈 中间测量段的线性度有影响。感应电压随铁芯高度
线圈感应电压的幅值来精确测量钢水液位。 增加而减小，这是由于铁芯汇聚较多磁力线，磁通量
电磁式检测传感器的性能与钢水的几何尺寸、 大，铁芯高度增加，气隙增加，磁阻增大，但铁芯高
电导率、磁导率有关，也与线圈和铁芯的几何参量、 度过小，导致测量范围变小，易饱和。感应电压随铁
激励电流频率以及线圈到被测钢水间的距离等参数 芯间距的增加而略微增大，但中间测量段的线性度
有关 [16-17] ，文章采用控制变量法分析上述因素对传 变差。钢水与线圈距离增大，磁阻增大，感应电压变
感器性能的影响，揭示各参数的作用机理，从而进行 小，且随着钢水高度增加，感应电压受到的影响也越
电磁式检测传感器的优化设计。 来越大。随着铁芯截面面积增加，磁阻减小，感应电
铁芯参数对电磁式检测传感器性能的影响如 压幅值也随之变大。铁芯材料的磁导率增大，感应
图4所示， 可以看出，铁芯轭长、铁芯高度、铁芯间距、 电压幅值变大，但线性度变差，甚至当铁芯相对磁导
铁芯距钢水距离和铁芯的磁导率均对传感器的性能 率达到10时，感应电压幅值与钢水液位之间的关系
图 4 铁芯参数对传感器性能的影响曲线
24
2024 年 第 46 卷 第 9 期
无损检测
