JavaScript is currently disabled.Please enable it for a better experience of Jumi. 2730 gitter för bättre stål

39 fibrer med 70 sensorer vardera ska göra det enklare att styra tillverkningsprocessen i stålverken. Tekniken kommer från Kistaföretaget Proximion och baseras på fibergitter. Framåt sommaren ska mätsystemet testas i ett europeiskt stålverk.
Proximions storsäljare är en specialfiber med gitter som kompenserar för kromatisk dispersion i optokablar. Den kromatiska dispersionen skapar problem vid högre överföringshastigheter.

Ända sedan starten har Proximion också sålt Wistom, en övervakningsutrustning för telekomnätet som även den baseras på fibergitter.
På labbänken ligger ett litet demosystem med de 2730 mätpunkterna. Fibrerna är fasttejpade på en skiva och täckta med aluminiumfolie för att fördela värmen bättre. När Martin Åberg lägger handen på sensorerna blir det en snabbt en färgglad bild på datorn som visar hur varm den är, ungefär som en bild från en IR-kamera. När han tar bort handen dröjer det en liten stund innan bilden försvinner.

– Det handlar om att värmen måste ledas bort, inte om att sensorerna är långsamma, påpekar Proximions vd Martin Åberg.

Demonstrationen är resultatet av det senaste årets arbete med att industrialisera Wistom – företagets gitterbaserade system som används för att övervaka den optiska delen av telekomnätet.

Det var för två år sedan som Proximion drog igång ett projekt för att hitta nya användningsområden för Wistom. Snabbt identifierades temperaturmätning i industriella miljöer som ett intressant område.

Tillsammans med ABB, Swerea Mefos, Swerea Kimab och Acreo Swedish ICT fick företaget pengar från Vinnova för att utveckla ett system till stålverk som ska förbättra mätningen av temperaturfördelningen och nivån i kokillen, den form som används för att skapa stålämnena.

Kokillen kan liknas vid en gräddsprits där det smälta järnet fylls på ovanifrån i ett kontinuerligt flöde. Järnet stelnar mot ytterkanterna samtidigt som det glider ner som en lång orm genom formen för att klipps av till jättelika stålämnen på många tiotals ton.

Kokillen kyls med vatten och det är oerhört viktigt att hålla temperaturen på insidan av väggarna på rätt nivå. Är inte kylningen tillräcklig kan det flytande järnet smälta hål på det stelnade skalet och skapa ett mindre vulkanutbrott i stålverket.

För att styra processen mäts temperaturen på utsidan av kokillen med hjälp av termoelement. Det är dessa sensorer som Proximion vill ersätta med fibersensorer.

Termoelementen är känsliga för elektromagnetiska störningar och kräver dessutom en sladd till varje mätpunkt, vilket gör att man vanligtvis inte har mer än 10 till 20 mätpunkter på en kokill.

I Proximions lösning används 39 fibrer med 70 mätpunkter vardera. Varje mätpunkt utgörs av ett gitter som är inskrivet i fibern. Dessutom går det att märka varje fiber med en unik identitet i form av just ett gitter, vilket underlättar det praktiska arbetet vid installationen.

Den 35 centimeter långa änden på fibrerna där gitterna finns, har förpackats hermetiskt i tunna rostfria rör. Ytterdiametern är en millimeter eller mindre och röret placeras i mycket tunna hål som skapats i kokillens väggar. Temperaturen ligger under 250 grader och mätnoggrannheten är 0,1 grad.

De 39 mätfibrerna är skarvade med en robustare typ av industriell fiber och är dragen till en kopplingsbox. Kopplingsboxen sitter på kokillen och har industriella fiberkontakter, så kallade expanded beams, med små glaskulor som fokuserar ljuset istället för klassiska fiberkontakter där ändarna av fibrerna har kontakt med varandra.

Från kopplingsboxen går det tjockare fiberkablar med tio fibrer i varje till de fyra Wistomsystemen som gör själva mätningarna.

Själva sensorn är snabb med ungefär 70 ms responstid men eftersom det handlar om termiska förlopp så bestäms temperaturkoefficienten av hur fort värmen kan ledas bort.

Mätningen görs med ett akusto-optiskt skannande filter baserat på ett fibergitter kopplat till en akustisk aktuator. Aktuatorn genererar en akustisk puls som använder fibern som en akustisk vågledare, den akustiska pulsen stör ut gittret lokalt och släpper igenom ett mycket smalt våglängdsband av den optiska signalen vilket resulterar i att cirka 2000 punkter kan avläsas på endast 40 mikrosekunder. Man kan förfina mätningen ytterligare med hjälp av successiva fasskift under åtta mätningar för att öka mätpunkterna till cirka 15 000, samplingsfrekvensen blir då 0,375 GHz, Denna mätserie tar 0,6 ms.

Företaget har fått bidrag av Vinnova på 2 879 000 kronor för projektet som görs tillsammans med ABB, Swerea Mefos, Swerea Kimab, Acreo Swedish ICT och en slutkund på ett stålverk.
MER LÄSNING:
 
KOMMENTARER
Kommentarer via Disqus

Anne-Charlotte Lantz

Anne-Charlotte
Lantz

+46(0)734-171099 ac@etn.se
(sälj och marknads­föring)
Per Henricsson

Per
Henricsson
+46(0)734-171303 per@etn.se
(redaktion)

Jan Tångring

Jan
Tångring
+46(0)734-171309 jan@etn.se
(redaktion)