侯茸豪

摘 要：为提高真空感应炉坩埚使用寿命及安全性，论述了如何将直流电阻的测试原理成功应用于真空感应炉坩埚检测系统。坩埚检测系统的分析主要基于陶瓷坩埚的温度变化，在设计中采用两路冗余检测系统检测并持续记录坩埚电阻值变化，并将其记录值可视化处理，在坩埚电阻过低时进行告警。该系统的可靠性在实际生产应用中得到了验证，因为利用客观测得的数据来获取坩埚状态信息，该设备中使用的坩埚实现了最佳使用效率，大幅降低了生产成本，极大地提高了安全性，研究成果可为相关应用与研究提供参考。

关键词：真空感应炉;陶瓷坩埚;直流电阻;PLC;人机界面

0    引言

坩埚检测系统的测量方法采用了直流电阻的测试原理，即通过测量两个安装于不同部位的非磁性不锈钢电极来监控坩埚状态。第一个电极直接与金属熔液接触，另一个网状电极则安装在感应炉线圈内的炉衬中。坩埚检测系统的分析主要基于陶瓷坩埚的温度变化，因为随着温度升高，陶瓷坩埚的电阻将会呈对数递减规律。此外，随着裂纹逐渐扩大及层状腐蚀缩短熔炼液与电极网之间的电阻距离，系统的敏感度将会提高，电势差降低，因此测得的电阻值更低。

此检测系统采用了两路冗余设计方案，既能降低系统故障概率，又可有效进行测得结果比对，设备控制系统可持续记录坩埚电阻值并向操作人员报告坩埚的状态。人机界面中预留了坩埚电阻下限报警设置，操作人员可以根据实际使用坩埚类型及经验电阻测得数据对此进行设定。……