一、使用环境
铝厂在模具内浇筑铝水做铝棒、铝锭之类的时候,会有一定危险产生。
水和融化的铝水混合是一种危险的组合。
如果少量铝水缓慢导入水池中,铝水热量会快速被水吸收,一般不会发生危险。
如果大量高温铝水与少量水混合, 铝水就会迅速加热水,导致“闪蒸”的发生。
铝的热熔点在660℃左右,遇到水会让水迅速蒸发汽化,水瞬间受热变成水蒸气的时候,水的体积会迅速膨胀1000~1700倍,叫做“闪蒸”。所以在往熔炼炉里面添加金属的时候,是要保持是干燥的金属,不能带水。
这种“闪蒸”让水的体积迅速膨胀,最终变成了“爆炸”。热的铝水与水反应会产生氢气,氢气爆炸加剧爆炸效果。而爆炸会把融化的金属喷的到处都是,造成人身伤害事故或者设备损坏。
当工人操作不当,导致残留的铝水漏进冷却水中,瞬间产生大量蒸汽冲击波,从而形成冷却水“闪蒸”,也会导致事故发生。
高温铝水和水反应,是分为物理爆炸和化学报站两个过程。
物理爆炸就是熔化的铝水遇到冷水时,铝水温度远高于水的沸点,这种过热状态时水瞬间气化,体积膨胀1000~1700倍,蒸汽产生的压力波破坏性很强,释放出来的冲击波将熔化的铝水喷射很远的距离,就这一种情况,就会造成很强的后果。
化学爆炸的原因是铝非常活泼,铝原子和水分子反应,形成氧化铝和氢气,这个反应会释放大量热量,当水分子的氧被铝水抢走之后,就剩下氢气,氢气也是易燃易爆物质。
特别是在铸造井狭小空间条件下会形成压力波膨胀产生能量,爆炸能量就有可能掀翻整套铸造模具。
全球各地的铝厂,最近30年有一部分都有爆炸的记录。
二、技术参数
l 测量范围:铝水泄漏100Hz~10000Hz;
l 测量灵敏度:最低是-173 dB;
l 供电范围:直流6.0~9.0V;
l 耐受电压:最高≤12.0VDC
l 工作电流:连续工作时候的电流是≤15mA;
l 电源来源:纯电池供电;
l 电缆长度:标配是2米;
l 耐受压力:最高100米水压;
l 耐受温度:在水中,-20℃~+150℃;
l 接地:必须完好接地,屏蔽线需要与地线(黑色)连接。
l 储存温度:-40℃~+80℃;
l 储存压力:常压;
l 储存湿度:0~95%RH,不凝结;
l 配件:USB接口的采集卡
三、应用范围
l 铝水泄漏检测
l 钢水泄漏检测
l 热顶铝胚连铸机泄漏检测
四、接线说明
l (黑色) 地
l (红色) 直流电源供应
l (黄色) 交流信号输出
五、结构尺寸 (单位: ㎜)
六、安装方式
1. 铝水泄漏传感器要安装在铸造井或者冷却池的水中,一般要距离水面50厘米以下,并且不接触铸造井或者冷却池底部。
2. 传感器到电脑之间电缆要外部套保护管,避免在现场被磨损、破坏。传感器的电缆如果被磨损,就会导致接收到的信号错误甚至传感器损坏。
3. 传感器安装位置不会被水流冲击而引起传感器与水池壁、模具等硬质物体的碰撞。
4. 铝水泄漏传感器接收到铝水泄漏,或者铝水掉落到水中产生的信号,就会实时输出到电脑端。
七、注意事项
1. 铝水泄漏传感器不能与铝水直接接触,因为铝水融化后的温度是有660℃左右,铝水泄漏传感器本身耐温最高是150℃,如果直接接触,铝水会把传感器融化、损坏。
2. 传感器要避开整个铸造井或者冷却池进水的位置,避免进水时候水流冲击传感器,造成额外的干扰。
3. 所有供电都要用纯电池供电,如果是由交流电转为直流电来供电,经过现场验证,无论是开关电源,还是台式稳压电源,都对测量信号有很大的干扰。
4. 传感器到电脑之间的电缆不能接,现场需要几米走线就要订货时候确认。因为铝水泄漏时候产生的信号很弱,中间如果接线,容易把信号淹没。
5. 铝水泄漏传感器是收集铝水泄漏产生的信号,比如:声音信号。在收集过程中,会把周围一切声音等信号都接收下来,然后传输到电脑。具体判断是不是铝水泄漏产生的声音,需要电脑端分析软件来分析。
6. 一般现场还需要配套报警灯,由电脑端分析软件来控制,一旦发生铝水泄漏就要报警。
八、其他问题
1. 现场测量需要24小时连续工作,如果用电池供电,用一年需要配备多大电池?
如果24小时连续工作,并且只给铝水泄漏传感器供电,按照一年365天计算,需要用9V 150AH的锂电池。
2. 供电的电池只能是锂电池吗?
锂电池、镍氢电池、铅酸电池都可以。只要是电压准确,没有紊波产生的电池都可以。
3. 我用好一些的开关电源供电行吗?
到目前为止在现场用过最贵的开关电源是500多一台的,还是发现有电磁干扰。所以请用纯电池供电。
4. 为什么开关电源供电不行?
因为铝水泄漏传感器他的工作原理决定了不能在电路上做滤波,因为铝水遇到水产生的是一个很宽频率段的信号,所以传感器必须把所有信号都记录下来给电脑端,让电脑端软件进行判断。开关电源或多或少会有一些电磁干扰,这些电磁干扰的频率会淹没从水中接收到的铝水泄漏信号,所以不能用开关电源,或者台式稳压电源供电,要用电池供电。
5. 铝水泄漏传感器到电脑之间的电缆,不加保护套行吗?加保护套太麻烦了。
在以往的现场使用中,因为铝水泄漏传感器是放在铸造井或者冷却池里面,到电脑之间是要经过作业区的,无法避免电缆被磨损,腐蚀,破坏,所以必须加保护管。
6. 因为铝水泄漏传感器并不是直接给出是否有泄漏的信号,为啥还要用电脑端软件?
因为铝水泄漏传感器的功能是接收水中的所有信号,本身处理能力不够,需要电脑端的处理能力才够。
另外这个铝水泄漏的信号,需要采集很多次信号进行对比,传感器这一端处理能力不够。
7. 电脑端软件要处理哪些内容?
对采集到的信号,主要是声音或者超声波信号进行处理。把地面震动、人走路声音、现场设备振动、以及其他的噪声经过对比过滤掉,留下铝水泄漏的声音信息。
8. 电脑端软件开发的难度如何?
这个需要有了解音频信号的软件工程师,做傅里叶变换等处理,找出铝水泄漏的信号。
至于难度不好评判。