1. Лазерный метод

Лазерный уровнемер – измерительный прибор для измерения расстояния, использующий технологию на основе лазера, и применяемый в системах управления производственным процессом. Время прохождения импульсов инфракрасного излучения измеряется прецизионным датчиком временных интервалов. Многократно записываемые показания прибора усредняются, формируя на выходе сигнал, соответствующий с высокой точностью измеряемому уровню, даже при работе с объектами, предъявляющими самые серьезные требования к измерительной аппаратуре. Быстрая и точная регистрация показаний возможна благодаря тому, что уникальные свойства лазера не зависят от внешних факторов, таких как давление, вакуум, температура, пар, геометрия резервуара, помехи и децентровка при монтаже.

Лазерный уровнемер использует невидимый, инфракрасный свет. Для точного выравнивания уровнемера в нем установлен встроенный лазерный целеуказатель, который видит человеческий глаз. Лазерные лучи имеют очень маленькое расхождение, поэтому его можно устанавливать в бункерах и силосах с внутренними конструкциями, не опасаясь получить ложный отраженный сигнал.

3. Технологические требования

Металл, находящийся в промежуточном ковше в жидком состоянии, характеризуется следующими особенностями, которые не свойственны обычным жидкостям:

• высокое давление и высокая температура;

• возможное наличие испарений неметаллических включений;

• неравномерность поверхности жидкого металла;

• наличие шлака на поверхности металла.

Поэтому, средства измерений, применяемые для контроля уровня жидкого металла в промежуточном ковше, должны быть невосприимчивыми к перечисленным особенностям жидкого металла.

Диапазон измерения уровня жидкого металла в промежуточном ковше: 0  1000 мм.

4. Выбор метода контроля

Для измерения уровня жидкого металла можно использовать следующие методы: весовой, кондуктометрический, индукционный, радиоизотопный, лазерный и радарный. Применение весового метода, основанного на взвешивании промежуточного ковша, является нецелесообразным из-за присутствия в расплаве жидкого металла неметаллического шлака и различия плотностей шлака и жидкого металла. Данный метод возможно применять в случае одинаковой плотности расплава по всему объему емкости. Кондуктометрический и индукционный методы измерения уровня являются контактными методами измерениями, поэтому для устранения контакта чувствительных элементов с измеряемой средой необходимо применение защитных чехлов. Данные методы также не являются преимущественными ввиду частого разрушения защитного чехла, контактирующего с высокотемпературной измеряемой средой. Поэтому огромным преимуществом для измерения уровня жидкого металла являются бесконтактные методы измерения.

Основным недостатком радиоизотопного метода является высокая опасность, заключающаяся в использовании радиоактивных источников гамма-излучения ¹³⁷Cs или ⁶⁰Co. Применение этого метода целесообразно в тех случаях, когда другие способы измерения уровня непригодны, например, в доменном производстве. При измерении уровня жидкого металла в промежуточном ковше более предпочтительным является радарный метод. Этот метод является невосприимчивым к таким особенностям жидкого металла, как неравномерность поверхности измеряемой среды и наличие шлака на поверхности расплавленного металла, которые влияют на показания уровнемеров лазерного типа. Поэтому для контроля уровня жидкого металла в промежуточном ковше необходимо выбрать уровнемер радарного типа, а именно радарный датчик Accu-Wave модели 1440, производимый американской компанией Thermo Measure Tech.