一、使用環(huán)境
鋁廠在模具內(nèi)澆筑鋁水做鋁棒、鋁錠之類(lèi)的時(shí)候,會(huì)有一定危險(xiǎn)產(chǎn)生。
水和融化的鋁水混合是一種危險(xiǎn)的組合。
如果少量鋁水緩慢導(dǎo)入水池中,鋁水熱量會(huì)快速被水吸收,一般不會(huì)發(fā)生危險(xiǎn)。
如果大量高溫鋁水與少量水混合, 鋁水就會(huì)迅速加熱水,導(dǎo)致“閃蒸”的發(fā)生。
鋁的熱熔點(diǎn)在660℃左右,遇到水會(huì)讓水迅速蒸發(fā)汽化,水瞬間受熱變成水蒸氣的時(shí)候,水的體積會(huì)迅速膨脹1000~1700倍,叫做“閃蒸”。所以在往熔煉爐里面添加金屬的時(shí)候,是要保持是干燥的金屬,不能帶水。
這種“閃蒸”讓水的體積迅速膨脹,最終變成了“爆炸”。熱的鋁水與水反應(yīng)會(huì)產(chǎn)生氫氣,氫氣爆炸加劇爆炸效果。而爆炸會(huì)把融化的金屬?lài)姷牡教幎际牵斐扇松韨κ鹿驶蛘咴O(shè)備損壞。
當(dāng)工人操作不當(dāng),導(dǎo)致殘留的鋁水漏進(jìn)冷卻水中,瞬間產(chǎn)生大量蒸汽沖擊波,從而形成冷卻水“閃蒸”,也會(huì)導(dǎo)致事故發(fā)生。
高溫鋁水和水反應(yīng),是分為物理爆炸和化學(xué)報(bào)站兩個(gè)過(guò)程。
物理爆炸就是熔化的鋁水遇到冷水時(shí),鋁水溫度遠(yuǎn)高于水的沸點(diǎn),這種過(guò)熱狀態(tài)時(shí)水瞬間氣化,體積膨脹1000~1700倍,蒸汽產(chǎn)生的壓力波破壞性很強(qiáng),釋放出來(lái)的沖擊波將熔化的鋁水噴射很遠(yuǎn)的距離,就這一種情況,就會(huì)造成很強(qiáng)的后果。
化學(xué)爆炸的原因是鋁非?;顫?,鋁原子和水分子反應(yīng),形成氧化鋁和氫氣,這個(gè)反應(yīng)會(huì)釋放大量熱量,當(dāng)水分子的氧被鋁水搶走之后,就剩下氫氣,氫氣也是易燃易爆物質(zhì)。
特別是在鑄造井狹小空間條件下會(huì)形成壓力波膨脹產(chǎn)生能量,爆炸能量就有可能掀翻整套鑄造模具。
全球各地的鋁廠,最近30年有一部分都有爆炸的記錄。
二、技術(shù)參數(shù)
l 測(cè)量范圍:鋁水泄漏100Hz~10000Hz;
l 測(cè)量靈敏度:最低是-173 dB;
l 供電范圍:直流6.0~9.0V;
l 耐受電壓:最高≤12.0VDC
l 工作電流:連續(xù)工作時(shí)候的電流是≤15mA;
l 電源來(lái)源:純電池供電;
l 電纜長(zhǎng)度:標(biāo)配是2米;
l 耐受壓力:最高100米水壓;
l 耐受溫度:在水中,-20℃~+150℃;
l 接地:必須完好接地,屏蔽線需要與地線(黑色)連接。
l 儲(chǔ)存溫度:-40℃~+80℃;
l 儲(chǔ)存壓力:常壓;
l 儲(chǔ)存濕度:0~95%RH,不凝結(jié);
l 配件:USB接口的采集卡
三、應(yīng)用范圍
l 鋁水泄漏檢測(cè)
l 鋼水泄漏檢測(cè)
l 熱頂鋁胚連鑄機(jī)泄漏檢測(cè)
四、接線說(shuō)明
l (黑色) 地
l (紅色) 直流電源供應(yīng)
l (黃色) 交流信號(hào)輸出
五、結(jié)構(gòu)尺寸 (單位: ㎜)
六、安裝方式
1. 鋁水泄漏傳感器要安裝在鑄造井或者冷卻池的水中,一般要距離水面50厘米以下,并且不接觸鑄造井或者冷卻池底部。
2. 傳感器到電腦之間電纜要外部套保護(hù)管,避免在現(xiàn)場(chǎng)被磨損、破壞。傳感器的電纜如果被磨損,就會(huì)導(dǎo)致接收到的信號(hào)錯(cuò)誤甚至傳感器損壞。
3. 傳感器安裝位置不會(huì)被水流沖擊而引起傳感器與水池壁、模具等硬質(zhì)物體的碰撞。
4. 鋁水泄漏傳感器接收到鋁水泄漏,或者鋁水掉落到水中產(chǎn)生的信號(hào),就會(huì)實(shí)時(shí)輸出到電腦端。
七、注意事項(xiàng)
1. 鋁水泄漏傳感器不能與鋁水直接接觸,因?yàn)殇X水融化后的溫度是有660℃左右,鋁水泄漏傳感器本身耐溫最高是150℃,如果直接接觸,鋁水會(huì)把傳感器融化、損壞。
2. 傳感器要避開(kāi)整個(gè)鑄造井或者冷卻池進(jìn)水的位置,避免進(jìn)水時(shí)候水流沖擊傳感器,造成額外的干擾。
3. 所有供電都要用純電池供電,如果是由交流電轉(zhuǎn)為直流電來(lái)供電,經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)證,無(wú)論是開(kāi)關(guān)電源,還是臺(tái)式穩(wěn)壓電源,都對(duì)測(cè)量信號(hào)有很大的干擾。
4. 傳感器到電腦之間的電纜不能接,現(xiàn)場(chǎng)需要幾米走線就要訂貨時(shí)候確認(rèn)。因?yàn)殇X水泄漏時(shí)候產(chǎn)生的信號(hào)很弱,中間如果接線,容易把信號(hào)淹沒(méi)。
5. 鋁水泄漏傳感器是收集鋁水泄漏產(chǎn)生的信號(hào),比如:聲音信號(hào)。在收集過(guò)程中,會(huì)把周?chē)磺新曇舻刃盘?hào)都接收下來(lái),然后傳輸?shù)诫娔X。具體判斷是不是鋁水泄漏產(chǎn)生的聲音,需要電腦端分析軟件來(lái)分析。
6. 一般現(xiàn)場(chǎng)還需要配套報(bào)警燈,由電腦端分析軟件來(lái)控制,一旦發(fā)生鋁水泄漏就要報(bào)警。
八、其他問(wèn)題
1. 現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量需要24小時(shí)連續(xù)工作,如果用電池供電,用一年需要配備多大電池?
如果24小時(shí)連續(xù)工作,并且只給鋁水泄漏傳感器供電,按照一年365天計(jì)算,需要用9V 150AH的鋰電池。
2. 供電的電池只能是鋰電池嗎?
鋰電池、鎳氫電池、鉛酸電池都可以。只要是電壓準(zhǔn)確,沒(méi)有紊波產(chǎn)生的電池都可以。
3. 我用好一些的開(kāi)關(guān)電源供電行嗎?
到目前為止在現(xiàn)場(chǎng)用過(guò)最貴的開(kāi)關(guān)電源是500多一臺(tái)的,還是發(fā)現(xiàn)有電磁干擾。所以請(qǐng)用純電池供電。
4. 為什么開(kāi)關(guān)電源供電不行?
因?yàn)殇X水泄漏傳感器他的工作原理決定了不能在電路上做濾波,因?yàn)殇X水遇到水產(chǎn)生的是一個(gè)很寬頻率段的信號(hào),所以傳感器必須把所有信號(hào)都記錄下來(lái)給電腦端,讓電腦端軟件進(jìn)行判斷。開(kāi)關(guān)電源或多或少會(huì)有一些電磁干擾,這些電磁干擾的頻率會(huì)淹沒(méi)從水中接收到的鋁水泄漏信號(hào),所以不能用開(kāi)關(guān)電源,或者臺(tái)式穩(wěn)壓電源供電,要用電池供電。
5. 鋁水泄漏傳感器到電腦之間的電纜,不加保護(hù)套行嗎?加保護(hù)套太麻煩了。
在以往的現(xiàn)場(chǎng)使用中,因?yàn)殇X水泄漏傳感器是放在鑄造井或者冷卻池里面,到電腦之間是要經(jīng)過(guò)作業(yè)區(qū)的,無(wú)法避免電纜被磨損,腐蝕,破壞,所以必須加保護(hù)管。
6. 因?yàn)殇X水泄漏傳感器并不是直接給出是否有泄漏的信號(hào),為啥還要用電腦端軟件?
因?yàn)殇X水泄漏傳感器的功能是接收水中的所有信號(hào),本身處理能力不夠,需要電腦端的處理能力才夠。
另外這個(gè)鋁水泄漏的信號(hào),需要采集很多次信號(hào)進(jìn)行對(duì)比,傳感器這一端處理能力不夠。
7. 電腦端軟件要處理哪些內(nèi)容?
對(duì)采集到的信號(hào),主要是聲音或者超聲波信號(hào)進(jìn)行處理。把地面震動(dòng)、人走路聲音、現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備振動(dòng)、以及其他的噪聲經(jīng)過(guò)對(duì)比過(guò)濾掉,留下鋁水泄漏的聲音信息。
8. 電腦端軟件開(kāi)發(fā)的難度如何?
這個(gè)需要有了解音頻信號(hào)的軟件工程師,做傅里葉變換等處理,找出鋁水泄漏的信號(hào)。
至于難度不好評(píng)判。