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1、 北京首冶仪器仪表有限公司北京首冶仪器仪表有限公司Beijing Shouye Instrument & Meter Co.,Ltd.应用维护讲座应用维护讲座YWJ-1型型 连铸液位计连铸液位计 北京首冶仪器仪表有限公司北京首冶仪器仪表有限公司Beijing Shouye Instrument & Meter Co.,Ltd. 产品简介产品简介 从左侧钢水液位自动控制系统图可以看出：钢水连铸液位计是炼钢厂实现全连铸自动控制的关键仪表，能够检测结晶器钢水液面并通过控制塞棒实现对结晶器钢水的自动控制。对于大板坯、方坯、圆坯、板坯等不同的连铸机都能使用，目前国内各大钢厂都在普及这项技术。 YWJ-1
2、型 连铸液位计目前运用于首钢二炼钢的2、3、4、5号铸机和首钢迁安钢铁集团公司的1、2号铸机，使用钢水连铸液位计实现钢水液位自动控制后，连铸机所拉出的钢坯不论产量还是质量都大大提高，同时也减少了工人的工作强度。 北京首冶仪器仪表有限公司北京首冶仪器仪表有限公司Beijing Shouye Instrument & Meter Co.,Ltd. 工作原理工作原理 如图所示，连铸液位计是利用光子穿过被测物质时，与被测物质相互作用，强度逐渐减弱的原理设计而成。连铸液位计使用的放射源是线状源，当液面高度不同时，光子被钢水阻挡的部分也不同，探头探测到光子数也就随之变化，即钢水液面的高度愈高，光子被钢水阻
3、挡的部分就越多，光子数就愈少，光子数与钢水液面的高度近似成反比关系。探测器接收到光子信号，将其转化为电信号，通过连铸液位计主机的软件处理，得到正比于钢水液面的百分比高度，并把这个高度值以420mA电流信号方式输出。 北京首冶仪器仪表有限公司北京首冶仪器仪表有限公司Beijing Shouye Instrument & Meter Co.,Ltd. 仪表组成仪表组成YWJ-1 YWJ-1 型型 连铸液位计液位计主要由以下三部分组成：连铸液位计液位计主要由以下三部分组成： 仪表主机、探测器、放射源。仪表主机、探测器、放射源。YWJ-1 YWJ-1 型型 连铸液位计连铸液位计Y01-50 Y01-5
4、0 型探测器型探测器Y02-WY02-W型放射源型放射源 北京首冶仪器仪表有限公司北京首冶仪器仪表有限公司Beijing Shouye Instrument & Meter Co.,Ltd.1、Y01系列闪烁探测器参数灵 敏 度： 2.7Sv/h（NaI晶体）。使用温度： -20+50 。电 缆： 10米耐高温铠装七芯屏蔽电缆(标准配置)。规 格： Y01-73： 73mm442mm； Y01-50： 50mm379mm。重 量： Y01-7310Kg(含10米铠装电缆)； Y01-50 9Kg(含10米铠装电缆)。2、放射源参数放射源强度和屏蔽体规格根据结晶器实际情况确定（常规冷却方法同探测
5、器）。规 格： Y02-W60: 60mm372mm/84； Y02-W45: 45mm310mm/86。重 量： Y02-W60: 11Kg(不含包装箱)； Y02-W45: 5Kg(不含包装箱)。3、智能仪表参数电 源： 交流 220V10%；50Hz。功 耗： 最大 15VA。计数范围： 099999 cps。时间常数： 0.0510 秒。 带有1：8自动快速切换开关。精 度： 典型精度约为测量范围的3%，正常的统计涨落除外。标 定： 通过外部按钮自动进行“空点”标定。模拟输出： 双路隔离，420mA电流输出（最大输入阻抗500），独立时间常数设置。继电器输出：用于高/低液位报警和故障报
6、警，最大负荷，220V/2A。环境温度： 050。机 箱： 160160430(mm)标准机箱。仪表柜开孔尺寸：153153（mm) 主要技术参数主要技术参数 北京首冶仪器仪表有限公司北京首冶仪器仪表有限公司Beijing Shouye Instrument & Meter Co.,Ltd.仪表面板功能仪表前面板由8位LED显示器、3位工作状态指示发光管和10个功能键三部份组成。 北京首冶仪器仪表有限公司北京首冶仪器仪表有限公司Beijing Shouye Instrument & Meter Co.,Ltd.1、8位LED显示器左侧显示寄存器号，占两位，右侧显示相应寄存器内的数据。2、3位工
7、作状态指示发光管测量指示灯亮时，为测量状态。测量指示熄灭时，为参数设置状态。计算指示灯亮时，系统正在执行方程的计算任务。故障指示灯亮时，无探测器信号输入。3、10个功能键的功能分别为：测量键、标定键 、计算键 、方式键 、右键 、上行键 、下行键、小数点键 、写入键 、复位键 。详细功能和使用方法见“连铸液位计使用说明书”。 北京首冶仪器仪表有限公司北京首冶仪器仪表有限公司Beijing Shouye Instrument & Meter Co.,Ltd.仪表后面板端子定义： 北京首冶仪器仪表有限公司北京首冶仪器仪表有限公司Beijing Shouye Instrument & Meter C
8、o.,Ltd.操作使用方法与注意事项一、安装 1、闪烁探测器安装安装闪烁探测器时应将安放探测器的容器清理干静，将安放探测器插入容器的底部（即每次安装的位置不能改变），用螺丝带紧，但不要将探测器固定翼压变形。使用中，安放结晶器铁罩时不要将探测器的电缆挤坏，最好在探测器上方装防护钢筋。当闪烁探测器安装在结晶器水冷套内时，结晶器冷却水的温度不能超过45摄氏度，请注意循环水是否正常。闪烁探测器不能受冲击，应轻拿轻放。探测器电缆用石棉布适当的包裹，以防接触溅落的钢水和钢渣。探测器温度不能超过55。在维修拆装探测器上及电缆延长线上的WS40连接器时应握紧和固定好插头和铠装电缆护套的相对位置不变，在旋转连接
9、器杯形护罩，同插头螺扣上紧，用顶丝或M3螺丝固定，以防7芯电缆跟着旋转绞断或短路。 2、中继箱与电缆的安装中继箱和闪烁探测器的连接电缆为10米长（标准配置）。为了便于安装和拆卸，中继箱应当安装在靠近结晶器且易维护的地方,中继箱与YWJ-1主机通过一根固定的电缆连接。 北京首冶仪器仪表有限公司北京首冶仪器仪表有限公司Beijing Shouye Instrument & Meter Co.,Ltd.3、 放射源的安装安装放射源时应将安放放射源的容器清理干静，将放射源插入容器的底部，放射源顶部的琺兰盘，必须安放到放射源容器顶部的托盘上并紧密结合，安装孔位对正（每次安装的位置不能改变），用螺丝固定。
10、放射源开关打开后必需用“顶丝”将开关把固定,方向对准正前方（即开关开到头后固定）。放射源的编号是以源罐上部法兰盘上的坑点为标记：1个小坑代表一号、2个小坑代表二号、以此类推。首次标定建议一号源对应一号结晶器、二号源对应二号结晶器、以此类推。一但确定对应关系，在以后的使用中对应关系不能改变，否则，会影响仪表的测量精度。 浇钢前放射源必须用盖板挡好、用防火泥顶封，防止源及开关被浇铸。 放射源不用时，如取出结晶器，应关闭放射源开关。4、接线所有接线应按导线编号连接。建议使用导线直径为1.5mm的七芯屏蔽电缆。最大负载为30V/200 m A 。并为YWJ-1型连铸液位计提供标准220V电源。 北京首
11、冶仪器仪表有限公司北京首冶仪器仪表有限公司Beijing Shouye Instrument & Meter Co.,Ltd.二、关于“校零”问题的说明“校零”时引进杆距结晶器顶面距离必须大于300毫米，以免影响“校零”的准确度。“校零”应在浇钢开始前、“水口”放入后执行“校零”动作。在浇钢过程中严禁搬动“校零”开关。在“引进杆”推入结晶器时同样严禁搬动“校零”开关。为了“校零”操作可靠，可在满足引进杆距结晶器顶面距离必须大于300毫米并在未放水口的情况下先进行一次预“校零”，此时CRT和操作盘上 8流液位显示应在“零”位轻微波动，当放入水口后，液位显示提高（约8%），此时正式“校零”，液位显
12、示应重新回到“零”位轻微波动即位正常。 北京首冶仪器仪表有限公司北京首冶仪器仪表有限公司Beijing Shouye Instrument & Meter Co.,Ltd.三、调试及确定分段方法（1） 准备工作放射源和探测器的安装位置决定了液面测量范围的最高点、最低点和量程。由此得到一个准确的钢水截面位置定位，测量点不应在曲线之外。由于放射源和几何定位的影响，在线性方程的两端有一定的非线性区。用户可以准备一个比铸模尺寸略小，长度应大于量程50%的标定块，悬在某一设计好的位置（其支撑物不应因阻挡射线而影响测量结果），移动标定块，记录仪表输出值得到曲线的趋势图。（2） 检查YWJ-1的所有参数是否
13、正确。（3） 记录曲线首先要用标定块完成量程零点和满点的标定。用液面显示（寄存器00）记录曲线，等待10秒钟以减小统计涨落，特性曲线记录按如下步骤进行：设备安装完后，打开冷却水，先用两点法预先标出全量程。20号寄存器为给定“空点” 0%，用21号寄存器标出“空”点计数率。结晶器中悬挂标定块，使其上边缘与前述满点位置重合，用23号寄存器给定满点 100% ，用24号寄存器标出“满”点计数率。将110%写入26号寄存器，将27号寄存器置为“0”。计算出0100%全量程每10%量程对应的到结晶器水口物理位置（距水口的垂直距离XXmm）。“定标块”分步每次下落10%，读出量程中间点的数值。做出液位%给
14、定值与仪表液位高度%显示值的坐标曲线图，应满足基本线性规律（曲线中部为线性段，两端有非线性特征）实例如下图特性曲线： 北京首冶仪器仪表有限公司北京首冶仪器仪表有限公司Beijing Shouye Instrument & Meter Co.,Ltd. 北京首冶仪器仪表有限公司北京首冶仪器仪表有限公司Beijing Shouye Instrument & Meter Co.,Ltd.如“两点法”标定的全量程线性度较好，此时已完成标定工作。如线性度不好，对上述曲线图可做最佳分段处理，确定分段区间，使每一区间定位在上述曲线的相对线性区域，最多可以分成八段。根据上述确定的分段%点，按量程从“空”点到“
15、满”点对应“分段液位标定寄存器”定义。在20号写入“空点液位值” 、23号写入“液位值1” 、26号写入“液位值2” 、29号写入“液位值3” 、32号写入“液位值4” 、35号写入“液位值5” 、38号写入“液位值6” 、41号写入“液位值7”和44号写入“满点液位值”即可开始分段条件下的系统标定。在线性度满足要求的情况下也可减少分段数。减少分段后，在满点寄存器组的下一组寄存器必须设置110%的液位点，计数率置为“0” ，防止超出范围产生故障。 北京首冶仪器仪表有限公司北京首冶仪器仪表有限公司Beijing Shouye Instrument & Meter Co.,Ltd.系统标定方法（1
16、）空点标定：当仪表读数不为零和更换结晶器后，必须进行此操作（不需要标定块）。 A. 按“测量”键关闭测量状态。 B. 按“”或“”键选择寄存器（20），按“方式”键将“0”写入该寄存器。按“”或“”键选择寄存器（21）,按“标定”键（测量灯亮）。等10秒，直到测量值不变。（测量灯灭），完成“空点计数”的标定。（2）“液位值1”点的标定：只有当改变方坯尺寸时才进行。 A标定块放在“液位值1”点定义的%值的位置。 B按“”或“”键选择寄存器（23）,按“方式”键，将上述确定的“液位值1”点的分段%值写入该寄存器。按“”或“”键选择寄存器（24）,按“标定”键（测量灯亮）,等10秒，直到测量值不变（
17、测量灯灭）,完成“计数率1”标定，“衰减因子1”自动产生在25号寄存器。（3）“液位值2”点的标定：只有当改变方坯尺寸时才进行。 A标定块放在“液位值2”点定义的%值的位置。 B方法同上，“液位值2”为26号寄存器，“计数率2”为27号寄存器，“衰减因子2”为28号寄存器。（4）“液位值3”点的标定：只有当改变方坯尺寸时才进行。 A标定块放在“液位值3”点定义的%值的位置。 B方法同上，“液位值3”为29号寄存器，“计数率3”为30号寄存器，“衰减因子3”为31号寄存器。 北京首冶仪器仪表有限公司北京首冶仪器仪表有限公司Beijing Shouye Instrument & Meter Co.
18、,Ltd.（5）“液位值4”点的标定：只有当改变方坯尺寸时才进行。 A标定块放在“液位值4”点定义的%值的位置。 B方法同上，“液位值4”为32号寄存器，“计数率4”为33号寄存器，“衰减因子4”为34号寄存器。（6）“液位值5”点的标定：只有当改变方坯尺寸时才进行。 A标定块放在“液位值5”点定义的%值的位置。 B方法同上，“液位值5”为35号寄存器，“计数率5”为36号寄存器，“衰减因子5”为37号寄存器。（7）“液位值6”点的标定：只有当改变方坯尺寸时才进行。 A标定块放在“液位值6”点定义的%值的位置。 B方法同上，“液位值6”为38号寄存器，“计数率6”为39号寄存器，“衰减因子6”
19、为40号寄存器。（8）“液位值7”点的标定：只有当改变方坯尺寸时才进行。 A标定块放在“液位值7”点定义的%值的位置。 B方法同上，“液位值7”为41号寄存器，“计数率7”为42号寄存器，“衰减因子7”为43号寄存器。（9）满点的标定：只有当改变方坯尺寸时才进行（标定块放在最大位置）。标定块放在“满点液位值”点定义的%值的位置（100%）。方法同上，“满点液位值”为44号寄存器，“满点计数率”为45号寄存器，“满点衰减因子”为46号寄存器。（10）按“计算键”，系统将自动完成方程的计算，且计算指示灯自动点亮，计算完成后指示灯将自动熄灭。（11）按“测量” 键回到测量状态，显示%液位00号寄存器
20、内容，完成标定工作。（测量灯亮）。例：将量程分为4段:分段点为； 0%、 20%、 60%、 80%、 100%，对应标定计数率为；20000/S、17000/S、8000/S、4000/S、2000/S 北京首冶仪器仪表有限公司北京首冶仪器仪表有限公司Beijing Shouye Instrument & Meter Co.,Ltd. 北京首冶仪器仪表有限公司北京首冶仪器仪表有限公司Beijing Shouye Instrument & Meter Co.,Ltd.常规维护（1） YWJ-1型连铸液位计没有易损部件及其它需特别维护的部件。更换结晶器，需倒装放射源，为了保证可靠的辐射防护，需定
21、期检查放射源开关的机械性能，以便及时开关。开关失灵或屏蔽体损坏，必须立即通知放射源安全管理部门，由专业人员指导，及时处理。（2）YWJ-1型连铸液位计使用放射源寿命大于5年。如果输出信号统计涨落太大，并且由于控制技术的要求而不能用时间常数来进行补偿，则必须更换放射源。若更换放射源，应由生产单位按相同规格、型号替换，报废放射源应由生产单位或当地专业管理部门处理。（3） 故障指示灯亮，表示没有来自探测器的信号。探测器所有的元件都需要做功能测试，包括电缆。在这种情况下，可更换整个探测器并做进一步检查。（4） 视应用情况定期对仪表系统按以确定的分段标定要求进行逐点标定并对所有系统参数检查，及时校正,以
22、免发生错误。 北京首冶仪器仪表有限公司北京首冶仪器仪表有限公司Beijing Shouye Instrument & Meter Co.,Ltd.故障诊断与维修方法1、无显示：检查仪表内+5V供电，检查后端子（27）、（28）端220V电源接线是否紧固,更换主机备件。 2、无输出：测量指示灯不亮。检查仪表是否工作在标定状态，按测量键，进入测量状态。 3、显示“0”：查仪表后端子（1）（7）接线是否紧固、端子（3）的+4V高压给定、端子（5）的+15V、端子（6）的-15V是否正常，校验7芯连接电缆，检查探测器是否损坏，更换备件。 4、显示不变：键盘不能操作。仪表可能死机，按复位键。 5、液位波
23、动大：检查输出1时间常数（04）号寄存器和输出2时间常数（17）号寄存器内容是否改变（时间常数设置太小易引起波动），检查计数率是否比正常状态降低如降低则进一步检查后端子（3）的+4V高压给定是否低于3.8V，后端子（5）的+15V、端子（6）的-15V是否正常，更换探测器。6、空点液位不回零：检查全部寄存器内容是否正确，由外部接点（24）、（25）短接“校零”或因为结晶器内的“引进杆”未退出，使“零位”过高，退出“引进杆”。 7、液位显示固定不变：检查仪表是否运行在实验脉冲采集状态，将（03）号寄存器设置为“0”。 8、空点计数率太低：检查放射源是否未打开，将放射源打开。 9、只有少数计数率：
24、检查仪表后端子（3）的+4V高压给定是否改变或太低，后端子（5）的+15V、端子（6）的-15V是否正常，更换探测器。 北京首冶仪器仪表有限公司北京首冶仪器仪表有限公司Beijing Shouye Instrument & Meter Co.,Ltd.10、空点计数率太高：检查结晶器是否尚未通循环水，检查仪表后端子（3）的+4V高压给定是否改变或太高。 11、线性度明显失调：检查（20）（46）“分段液位标定寄存器”内容是否被动修改，检查线性化分段位置是否发生变化，放射源安装是否不到位，检查放射源是否对号入座，正常时重新从0%100%按原始分段位置重新标定一次。 12、PLC自动过程校零仪表不
25、动作：检查寄存器各项参数是否正常，检查（24）、（25）后端子号接线是否紧固，在不影响生产的情况下用金属导线短路（24）、（25）后端子，观察仪表是否回零，不回零更换主机备件，回零请PLC相关负责单位检查PLC控制信号是否送到。 13、液位超限不报警：检查上、下限报警寄存器设置是否正确，后端子接线是否紧固。手动输入03号寄存器极限%，观察报警信号是否输出，更换主机。 14、常规发现仪表不正常：首先检查全部寄存器内容是否正确，检查后端子（3）的+4V高压给定、后端子（5）的+15V、后端子（6）的-15V是否正常，仪表内+5V电源是否正常，电流输出供电电源+24V是否正常，不正常更换主机备件。
26、北京首冶仪器仪表有限公司北京首冶仪器仪表有限公司Beijing Shouye Instrument & Meter Co.,Ltd.辐射安全防护1、YWJ-1型连铸液位计使用的放射源，液位计在生产应用中完全满足国家防 护标准。2、该放射源属于类放射源，正常使用不会对人造成伤害，不过也应当在搬运过程中尽量减少接触时间和接触距离。2、生产现场使用的放射源短时期不用时要放置在具有射线屏蔽装置的专用储藏柜中，并有专人负责，双锁保管，定期巡检。3、在机械、电气设备检验时，要提前关闭放射源或将放射源拆卸放到到专用储藏柜中。4、放射源出现事故时严禁自行拆卸，并请专业人员处理。 北京首冶仪器仪表有限公司北京首冶仪器仪表有限公司Beijing Shouye Instrument & Meter Co.,Ltd. 业绩表业绩表序号序号用用 户户 名名 称称数量数量时间时间1首钢总公司二炼钢厂5铸机82004年8月2首钢总公司二炼钢厂4铸机82005年8月3首钢迁安钢铁集团公司炼钢厂1铸机82006年7月4首钢总公司二炼钢厂3铸机82007年7月5首钢迁安钢铁集团公司炼钢厂2铸机82008年9月6首钢总公司二炼钢厂2铸机82009年4月7首钢秦皇岛钢铁公司（连铸板坯连铸液位计探测器国产化）72010年12月8河北九江钢铁公司322015年5月合计合计80+780+7
