在钢铁生产流程中,连铸机的结晶器振动控制系统对位移测量的精度要求极高。LVDT(线性可变差动变压器)和磁致伸缩传感器作为两种主流方案,其性能差异直接影响生产效率和铸坯质量。
1. 测量原理与结构差异
LVDT传感器基于电磁感应原理,通过铁芯位移改变次级线圈电压输出,具备非接触式测量的优势。而磁致伸缩传感器利用磁致伸缩效应,通过检测扭转应力波的时间差定位磁环位置,更适合长行程测量。
2. 环境适应性对比
钢厂环境存在高温、振动和金属粉尘等挑战。LVDT传感器通常采用全密封不锈钢外壳,可耐受150℃高温;磁致伸缩传感器的波导管结构对机械振动更敏感,但新型产品通过阻尼设计已能适应连铸机工况。
3. 精度与响应速度表现
LVDT的重复精度可达±0.1%FS,适合微米级振动控制;磁致伸缩传感器分辨率优于0.01mm,在高速连铸(>2m/min)时信号延迟更低。某钢厂实测数据显示,磁致伸缩方案可将铸坯表面裂纹率降低18%。
4. 维护成本与寿命分析
LVDT的线圈结构在长期高温下易老化,平均更换周期为2-3年;磁致伸缩传感器的无磨损设计可实现5年以上免维护运行,但波导管变形会导致永久性误差。
5. 选型决策建议
对于短行程(<200mm)、高精度场景优先选择LVDT;若需测量辊缝等长距离位移或存在强电磁干扰,磁致伸缩传感器更具性价比。宝武集团等企业已开始采用混合部署方案,在结晶器区域使用LVDT,扇形段配备磁致伸缩传感器。
实际选型还需结合连铸机型号、钢种工艺要求及预算综合评估。建议先进行现场工况模拟测试,重点关注传感器在热态启动时的零点漂移表现。