自动称重真空自耗电弧炉

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1、目前，航空航天、深水探测、国防军工等多项事业都在高速发展,对高性能的钛、锆等活泼金属材料的各项性能提出了更高、更苛刻的要求,原有的真空自耗电弧炉由于其结构和功能设计上的限制,已经无法满足这些要求,因而研制技术先进、自动化程度高、满足工艺要求的真空自耗电弧炉已势在必行。真空自耗电弧炉的电子称重系统用于称量电极在熔化过程中的剩余重量,一方面与计算机控制系统相配合,实现恒熔速控制,另一方面对熔炼工艺进行量化,即准确知道熔化过程是否该结束及结束前进行自动降电流补缩,即对熔炼工艺过程进行量化控制。以ALD的

2、真空自耗电弧炉为例(见下图)，在炉头上一般装有三个高精度传感器,信号进入PLC系统，工业控制计算机实现恒熔速、恒熔池深度控制,同时可使操作人员在熔炼过程中随时在计算机液晶显示屏上直接看到自耗电极的剩余重量,当自耗电极重量为零时电源自动跳闸,有利于安全操作。对于称重传感器的要求非常高-----高精度、抗干扰性强，另外称重系统的动态测量特性要好。恰好，森玛特的丹麦Eilersen（艾勒森）全数字称重系统可以很好的满足以上要求，与传统的应变式称重系统相比，艾勒森采用了电容式测量技术，拥有国际专利，测量精

3、度高，传感器本身精度可达1.5/10000，传感器变形量极小只有0.1mm，称量速度快，最高可达1000次/S,传感器输出数字信号，抗干扰性能强，分辨率高，传感器本身分辨率可达100kg分辨到200mg。实际应用稳态可达1/50000。目前在光伏行业的蓝宝石晶体生长炉上应用广泛！效果显著！工业测力、称重应用的最佳选择艾勒森——全数字测力传感器信号处理过程传感器弹性体受压变形产生内部测量元件电容的变化，测量元件直接将电容的变化转换成相应的RS485数字信号。通过单根RG-58同轴电缆将力的信号传输给

4、传感器接口单元，经过接口单元对信号补偿和滤波处理再提供给控制单元使用，如PLC、PC、重量终端仪表等。接口单元能提供多种形式输出接口，如ProfibusDP、DeviceNet、ModbusASCII/RTU、RS232、RS485/422、4-20mA/0-10VDC等，使得信号的处理更为灵活和方便。DIGITALCAPACITIVEBASEDMEASURINGTECHNOLOGY电容测量元件对力的作用非常敏感。在相同力作用下，应变式传感器通常仅有0.1%的电阻变化，而电容测量元件的信号变化量为

5、10%，相同量程规格的电容式电容测量技术简介传感器所需弹性体的变形要求非常小，比应变式传感器变形量要小5至10倍。因作用力此，极小的弹性体变形量以及测量元件与弹性体非接触的特点，使得电容式传感器与应变式传感器相比具备极强的抗冲击、抗过载能力。下图为基于两种不同测量技术的常规悬臂梁传感器。图2为传统的应变式传感器，E1E2应变计通过特殊的胶粘贴在弹性体表面，弹性体受力产生应变时会使得应变计电桥的电阻值发生变化，传感器的过载能力不允许超过额定载荷的200%，否则会损坏E4E3传感器的测量特性。微处理器

6、工作电源24Bit用于对传感器数据的同轴电缆数据转换存储，补偿，校准和驱动程序同轴电缆数字滤波图1为Eilersen基于电容式测量原理的传感器，其核心为一陶瓷厚膜电容测量元件，放置在传感器弹性体内，并不与弹性体直接接触，因而完全不受过载、冲击和作用力焊接电压的影响。4000系列数字式称重传感器E1数字电容式称重传感器>>E2电容式感应元件RS485数据230kBE4作用力E3IndustrialSensorsIndustrialSensorsRS485RS485RS485微处理器图1.电容式传感器

7、受力产生的应变使得电容driver/信号滤波driver/receiverreceiver测量元件的电容参数发生变化。RS485tobusprotocolRProfibusDP传统应变式称重传感器>>DeviceNet电源4-20mA拉伸应变片压缩应变片0-10Vdc4040PCBEtherNETIP24VDCProfiNET工作电源Etc.作用力40XXPCB4XXX模块压缩应变片拉伸应变片图2.艾勒森03www.sensmation.comNextgenerationdigitalloadce

8、lls04艾勒森森玛特成立于2006年，是一家以欧美进口传感器及配套仪表代理销售和技术服务为主营业务的企业。公司依托国际先进传感器技术及产品，并结合森玛特员工团队的专业知识与技能，力求为中国的制造业企业提供门类齐全，满足不同层次、特定应用所需的高性价比测量产品及方案。与森玛特合作的国外厂商均为国际知名品牌，拥有不少于30年的开发和生产历史，产品在相关行业均有成熟的应用经验和良好的业绩证明，且与市面上同类、同档次产品相比有更大的成本优势，满足了广大企业对高品质、低成本进口传感器的实际