Contact

Dr. Sven Eckert
Head Magnetohydrodynamics
s.eckertAthzdr.de
Phone: +49 351 260 2132, +49 351 260 3563
Fax: +49 351 260 12132, +49 351 260 2007

Dr. Thomas Wondrak
Magnetohydrodynamics
t.wondrakAthzdr.de
Phone: +49 351 260 2489
Fax: +49 351 260 12489

Messtechnik für Flüssigmetalle

In Metallschmelzen sind vor allem die Strömungsstruktur und, im Fall von eingeperltem Gas, die Lokalisation von Gasblasen in der Schmelze interessant. Während im Labor oft mit niedrig- schmelzenden Legierungen wie Gallium-Indium-Zinn gearbeitet wird, können in der Industrie Metallschmelzen mit Temperaturen von teilweise 1600 °C auftreten, die darüber hinaus chemisch aggressiv sein können. Je nach Einsatzszenario kommen daher invasive, nicht-invasive oder berührungslose Messverfahren zum Einsatz.

Der Einsatz von geeigneten Messtechniken ermöglicht

  • ein verbessertes Verständes generischer und industrieller Strömungsprobleme,
  • Echtzeit-Monitoring von Strömungszuständen in industriellen Anlagen, wodurch eine exakte Regelung möglich wird und somit
  • eine Erhöhung der Prozesseffizienz hinsichtlich Energieeinsatz und Durchsatz sowie Verringerung des Ausschusses.


Foto: Magneto-hydrodynamics: Steel Casting Using Magnetic Fields (Picture: AIFilm) ©Copyright: AI Films

Contactless Inductive Flow Tomography (CIFT)

This measuring method was developed in 2004 at the Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf and enables the reconstruction of global melt flows in containers. It can, for example, be used in continuous steel casting or crystal growth.
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Foto: UDV ec ©Copyright: Sven Franke

Ultrasound Doppler Velocimetry

The ultrasound Doppler velocimetry is a method for the non-invasive measurement of local flow velocities and well suited for the application at metal melts. It is one of the essential flow measurement techniques of magnetohydrodynamics and as such it is continuously enhanced from HZDR for the application at liquid metals, especially for multi-dimensional field measurements and measurements at hot metal melts.
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Foto: ECFM small ©Copyright: Nico Krauter

Eddy Current Flow Meter

The Eddy Current Flow Meter is a robust and reliable sensor for inductive flow rate measurements in liquid metals for ambient temperatures up to 700 °C. It is an invasive Sensor which is immersed into the liquid metal in order to perform local flow rate measurements in the vicinity of the sensor. It is therefore especially suited to measure the flow rate in large liquid metal pools or pipes with high dia­meters. At HZDR, se­veral miniaturized ­versions of this sensor have been developed and tested.
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Foto: TECFM small ©Copyright: Nico Krauter

Transient Eddy Current Flow Meter (TEC-FM)

Transient Eddy Current Flow Metering is a new inductive measurement technique for the calibration free velocity measurement of liquid metal flows or metallic solids. Two different sensors have been developed at HZDR: The external sensor can be used for contactless velocity measurements and the immersed sensor can be placed directly into the liquid metal do perform local velocity measurements in the vicinity of the sensor.
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Foto: RM Title ©Copyright: Dr. Natalia Shevchenko

Radioscopic method

X-ray radioscopy is an important diagnostic tool for the in-situ studies of solidification processes and liquid metal two-phase flows. Based on the local density differences this technique deli­vers at least qualitative pictures of the flow pattern.
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Foto: Scheme Level Sensor ©Copyright: Till Zürner

Inductive level measurement

Die hohe elektrische Leitfähig­keit von Flüssigmetallen ermöglicht die Bestimmung von Oberflächenposition und -form einer Schmelze in einem Behäl­ter ­mittels der Induktion von Wirbelströmen. Dabei wird ein magnetisches Wechselfeld angelegt und anschließenden das resul­tier­ende sekundäre Magnetfeld ­­mittels gradiometrischer Induktions­spulen gemessen.
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Foto: Bubble detection in liquid metal ©Copyright: Thomas Gundrum

Bubble detection in liquid metals

The high electrical conductivity of liquid metal can be exploited for a inductive contactless method for bubble detection.
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