[实用新型]涡流传感器检测系统的抗干扰功率增强及切换装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种自动化仪表，尤其是指一种涡流传感器检测系统中使用的抗干扰功率增强及切换装置。

背景技术

涡流传感器是五大常规无损检测方法(涡流、超声、磁粉、射线、渗透)中对应涡流无损检测方法所使用的装置，也是冶金行业中应用广泛的一种检测装置，主要用于钢铁生产线中的位置测量、缺陷测量等。

涡流传感器具有反应速度快、测量精度高、并能在高温状态下正常检测，使用时无需特殊安全防护、安装维护方便等优点，被广泛地使用在钢铁业的各个生产线中，其中在连铸高温浇铸生产中，也是使用涡流传感器测量钢水液位，结晶器钢水液位的精确测量检测是钢铁连铸生产过程中实现钢水液位自动控制的关键，也是影响成品铸坯质量的一个关键因素。在浇铸时，为了同时满足大生产需要在结晶器周围又有各种各样用途的大功率电子设备在同时使用，如大功率钢水等离子电加热设备、电动设备等，造成涡流电子传感器被干扰，影响了控制、工艺与产品质量和生产顺行。

例，在宝钢二连铸的液面控制回路采用了捷克VUHZ公司生产的涡流液面传感器检测钢水液位，有时为了生产需要，同时使用了中间包加热的等离子设备，其电子设备功率高达2MW，与涡流传感器在空间上距离叉较近，只要启动加热的等离子设备，就会严重干扰液面测量，造成液面速度快、波幅大的干扰动荡，钢水液位自动控制失效。严重影响了此状态下的正常浇铸生产。

上述VUHZ的涡流传感器的检测系统结构如图1所示，它包括涡流传感器(传感器探头)1、前置放大器2和中央计算单元3。涡流传感器1和前置放大器2安装在现场，中央计算单元3安装在控制室。首先中央计算单元3给出一个813Hz/10Vrms的交流信号，经过前置放大单元2，带动涡流传感器的驱动线圈，涡流传感器1的检测线圈检测到钢水位置的变化，产生一个很小的813Hz电压信号，由前置放大器2转换成电流信号进行远距离传输，送中央计算单元3。中央计算单元3根据信号的幅值和相位进行计算，得到液位信号，通过4-20mA信号送DCS控制系统，进行液位回路自动精确控制。中央计算单元3的输出信号送入生产现场的DCS控制系统4。

在使用等离子装置进行中间包钢水加热时，等离子的电弧会向空中与钢水中发散电磁辐射、通过中间包的交变电流会使周围的导体上产生感应电压、泄漏进钢水的电流也会对周围的涡流传感器1产生电磁感应。最后在涡流液位传感器上会产生比较大的干扰，干扰的频率覆盖了传感器的工作频率，所以单纯依靠滤波的方法无法完全消除干扰的影响。

为了解决上述问题，目前业内也有众多公开的技术方案：

1，“CN01822593.4，通信系统内的前向功率控制的方法和装置”。介绍了一种与通讯速率相关的功率控制方法与装置，它不是通过专门的装置提升功率来降低噪声。

2，“CN02152236.7，用于最小化输出失真的功率放大器削波电路”。一种最小化输出失真和高频噪声的功率放大器削波电路，防止由过大输入电压使输出波形削波时输出波形的突变。该装置不能降低外来的干扰。

3，“US5425057，Phase demodulation method and apparatus usingasynchronous sampling pulses”。介绍了一种数字窄带滤波器的实现方法，它是数字电路，非模拟电路，抗干扰电路十分复杂。

上述公开的技术方案中，由于各有其缺陷，不能真正解决上述涡流传感器测量钢水液位时所存在的干扰问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决现有技术存在的问题，提供一种涡流传感器检测系统的抗干扰功率增强及切换装置，能够将涡流传感器驱动信号增强，以提高涡流传感器的信噪比，使外界干扰的影响大幅度降低，并可以在抑制干扰的同时保持原始信号不变。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：

一种涡流传感器检测系统的抗干扰功率增强及切换装置，所述涡流传感器检测系统包含：中央计算单元的驱动信号输出端连接前置放大单元的驱动信号输入端，前置放大单元的驱动信号输出端连接涡流传感器的驱动线圈；涡流传感器的检测信号输出端连接前置放大器的检测信号输入端；前置放大器的检测信号输出端连接中央计算单元的检测信号输入端；

其特征在于：

所述中央计算单元的驱动信号输出端与前置放大单元的驱动信号输入端之间还串联一个抗干扰功率增强及切换装置；

所述抗干扰功率增强及切换装置由功率放大模块及驱动切换器组成；