Monitoring of the temperature inside a lining of a metallurgical vessel using a SAW temperature sensor

Abstract

A wireless sensor system based on surface acoustic wave (SAW) technology has been developed to measure the temperature inside a refractory lining of a metallurgical vessel. The components of the sensor unit are designed for harsh environments to withstand moisture and high temperatures. The sensor signal, which contains an identification number and the temperature, is transmitted through the steel shell of the vessel via a robust cable link from the SAW sensor to the transponder antenna. A continuous wave reader unit interrogates the sensor unit and processes the signal for the recording unit. The sensor unit has been tested in a drying sequence of a castable refractory lining. The design of the sensor unit and the results are presented in this paper.

Acoustoelectronic transducers with contactless sensitive elements

“…В останні роки пристрої на ПАХ впроваджуються також у безпровідні радіовимірювальні системи, які містять пристрій опитування і обробки інформації та дистанційно віддалені безпровідні перетворювачі на поверхневих акустичних хвилях і застосовуються для радіомоніторингу оточуючого середовища та конт-ролю параметрів рухомих об'єктів, у тому числі вони можуть функціонувати в агресивному середовищі [12][13][14][15][16][17][18][19].…”

“…Аналіз літературних даних і постановка про-блеми Зазвичай, в акустоелектронних перетворювачах фізичних величин на ПАХ використовується чутли-вість спеціальних зрізів п'єзоелектричних матеріалів до напружень та деформацій. Недоліком перетворю-вачів, в яких здійснюється деформація звукопроводу, є низька надійність, внаслідок можливого руйну-вання мембрани через крихкість п'єзоелектричного звукопроводу при перевантаженнях та складність виготовлення мембран у звукопроводі, на основі якого виготовляється модуль на ПАХ для кожного заданого динамічного діапазону вимірювальної вели-чини [1][2][3][11][12][13][14][15][16][17].Принцип дії перетворювачів температури, волого-сті, напруженостей електромагнітного поля базується на зміні фазової швидкості та акустичної довжини пристрою на ПАХ при дії навколишнього середовища на поверхню звукопроводу [1-2, 13, 16] або на зміні коефіцієнта відбиття ПАХ від зустрічно-штирових перетворювачів (ЗШП), що сполучені із зовнішніми чутливими елементами, на які діє фізична величина [18]. …”

Measuring transducer of angular displacements using phase raids of the surface acoustic waves electric field

“…Перспективним напрямом в області вимірюваль-них перетворювачів фізичних величин є створення первинних перетворювачів (ПП) на поверхневих аку-стичних хвилях (ПАХ): температури, вологості, сили і тиску, переміщення, швидкості та прискорення, кру-тного моменту, складу газового середовища, параме-трів електромагнітного поля [1][2][3][4][5][6][7][8][9][10][11].…”

“…• фазової швидкості ПАХ та акустичної дов-жини резонатора або ЛЗ на ПАХ при дії навко-лишнього середовища на поверхню звукопро-воду (молекулярної ваги та концентрації газу, температури, вологості, електромагнітного випромінювання) [1][2][3][4]12];…”

Thermoluminescent microparticle thermal history sensors

“…This partially reflects the rarity of technologies that can measure and store temperature and time in some manner without internal or external sources of power. The difficulty is compounded in applications in metallurgy 1,2 , VLSI processing 3,4 and laser machining 5,6 , to name only a few, when the device must be unobtrusive and robust enough to be incorporated in a wide variety of heat treatments at temperatures that will destroy typical nonvolatile electronics.…”