ДАТЧИК И СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ УРОВНЯ ПОВЕРХНОСТИ МЕТАЛЛА В ЖИДКОЙ ФАЗЕ

1. Датчик (1) для измерения уровня поверхности металла в жидкой фазе для установки непрерывной разливки, содержащей кристаллизатор, имеющий верхнюю сторону (3), куда выходит отверстие (4), в которое втекает жидкий металл, характеризующийся тем, что этот датчик содержит:
- катушку возбуждения (7) с воздушным сердечником, ориентированную перпендикулярно к верхней стороне (3) кристаллизатора и питаемую током для создания магнитного поля, силовые линии которого распространяются вдоль верхних силовых линий (14), которые отходят от кристаллизатора, и вдоль нижних силовых линий (15), которые перекрывают верхнюю сторону кристаллизатора и поверхность расплавленного металла,
- нижнюю приемную катушку (8) с воздушным сердечником, параллельную катушке возбуждения, в которой генерируется наведенное напряжение в результате действия нижних силовых линий (15), изменяющихся при изменении уровня поверхности расплавленного металла, и
- верхнюю приемную катушку (9) с воздушным сердечником, параллельную катушке возбуждения (8) наложенную непосредственно на нижнюю приемную катушку (8) и имеющую одинаковые с ней геометрию и характеристики, в которой генерируется наведенное напряжение в результате действия верхних силовых линий (14), которые, по существу, не претерпевают возмущений, обусловленных поверхностью расплавленного металла, причем датчик выполнен с возможностью помещения на верхней стороне (3) кристаллизатора вблизи отверстия (4).
2. Датчик для измерения уровня по п.1, отличающийся тем, что верхняя приемная катушка (9) и нижняя приемная катушка (8) примыкают к катушке возбуждения (7).
3. Датчик для измерения уровня по п.1, отличающийся тем, что нижняя приемная катушка (8) и верхняя приемная катушка (9) расположены симметрично относительно плоскости симметрии катушки возбуждения (7).
4. Датчик для измерения уровня по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что он имеет немагнитный и электроизоляционный сердечник (10), на который намотаны электрические провода, образующие катушку возбуждения (7) и две приемные катушки (8, 9).
5. Датчик по п.4, отличающийся тем, что в сердечнике (10) выполнена канавка (12), в которой спирально намотан электрический провод, образующий катушку возбуждения (7), и две состыкованные канавки (13) с осями, параллельными друг другу и параллельными оси канавки, куда вложена катушка возбуждения (7), в каждой из которых спирально намотан электрический провод, образующий приемную катушку (8, 9).
6. Датчик по п.5, отличающийся тем, что сердечник (10) состоит из двух состыкованных частей (10а, 10b), в каждой из которых выполнена канавка (13) для приемной катушки и полуканавка (12) для катушки возбуждения.
7. Датчик по любому из пп.5 или 6, отличающийся тем, что каждая из канавок (12, 13) имеет, по существу, прямоугольный профиль.
8. Датчик по любому из пп.1-3, 5 или 6, отличающийся тем, что он имеет кожух (5), предназначенный для обеспечения защиты катушек и средств электрического присоединения к катушкам.
9. Датчик по п.8, отличающийся тем, что верхняя и нижняя стенки (5а, 5b), a также передняя стенка (5с) кожуха выполнены из материала с высоким электрическим удельным сопротивлением.
10. Датчик по любому из пп.1-3, 5, 6 или 9, отличающийся тем, что датчик снабжен пластинами (6) с высоким магнитным удельным сопротивлением, служащими для облицовки его нижней и верхней стенок.
11. Датчик по любому из пп.1-3, 5, 6 или 9, отличающийся тем, что он соединен с температурным измерительным зондом, помещенным вблизи от отверстия (4).
12. Датчик по любому из пп.1-3, 5, 6 или 9, отличающийся тем, что он соединен с температурным измерительным зондом, расположенным в стенке кристаллизатора.
13. Датчик по любому из пп.1-3, 5, 6 или 9, отличающийся тем, что он содержит контур охлаждения.
14. Способ измерения уровня в установке непрерывной разливки, содержащей кристаллизатор, имеющий верхнюю сторону, куда выходит отверстие (4), в которое втекает жидкий металл, характеризующийся тем, что этот способ включает в себя следующие этапы:
- подают напряжение на катушку возбуждения (7) с воздушным сердечником, ориентированную перпендикулярно к верхней стороне кристаллизатора и находящуюся вблизи отверстия (4), для создания магнитного поля, силовые линии которого распространяются вдоль верхних силовых линий, которые отходят от кристаллизатора, и вдоль нижних силовых линий, которые перекрывают верхнюю сторону кристаллизатора и поверхность расплавленного металла;
- измеряют наведенное напряжение, генерируемое в результате действия нижних силовых линий, изменяющихся при изменении уровня поверхности расплавленного металла, в нижней приемной катушке (8) с воздушным сердечником, параллельной катушке возбуждения;
- измеряют наведенное напряжение, генерируемое в результате действия верхних силовых линий, которые, по существу, не претерпевают возмущений, обусловленных поверхностью расплавленного металла, в верхней приемной катушке (9) с воздушным сердечником, параллельной катушке возбуждения, наложенной на нижнюю приемную катушку и имеющей одинаковые с ней геометрию и характеристики;
- сравнивают измеренные наведенные напряжения в нижней и верхней приемных катушках и выполняют их цифровую обработку для получения значения уровня расплавленного металла в кристаллизаторе;
- измеряют температуру кристаллизатора;
- посредством цифровой обработки корректируют значение уровня расплавленного металла в зависимости от температуры кристаллизатора.
15. Способ по п.14, отличающийся тем, что он дополнительно включает в себя этап коррекции посредством цифровой обработки значения уровня расплавленного металла в зависимости от ширины кристаллизатора.