本發(fā)明涉及一種用于測量熔融材料中參數(shù)的傳感器布置,確切地說是用于測量溫度,確切地說是熔點在500℃以上的熔融金屬或冰晶石中,所述傳感器布置包含上部和可拆除地布置在所述上部的下部。熔融金屬可以是(例如)熔融的鋼或鐵。
背景技術(shù):已知一些類似的傳感器布置,尤其是可根據(jù)文檔DE4433685C2知曉,其中該文檔描述了布置在支撐體上的熱電偶。所述熱電偶伸到在其中測量熔融材料的冷卻溫度的容器中。進(jìn)一步知曉用于測量熔融材料溫度的傳感器布置,尤其是根據(jù)文檔DE10331124B3知曉,其中玻璃纖維被用作傳感器元件。此外,文檔EP1034419B1公開了一種使用熱電偶的傳感器布置,與DE4433685C2非常相似。例如,根據(jù)文檔JP07229791A可知曉另一種溫度傳感器。在這種情況下,測量中會使用玻璃纖維,它從熔融材料接受輻射并將其傳輸?shù)椒治鰡卧诜治鰡卧袝靡阎绞礁鶕?jù)所接收的輻射來確定溫度。
技術(shù)實現(xiàn)要素:本發(fā)明的目的是改進(jìn)現(xiàn)有裝置和進(jìn)一步簡化其操作安全性。獨立權(quán)利要求中的特征滿足上述目的。從屬權(quán)利要求中詳細(xì)說明了有利的實施例。一方面,可以用簡單的方式接受并傳輸光輻射以用于分析熔融材料因輻射引起的溫度(或其他參數(shù),例如,添加劑的含量),所用方式為:將管子布置在所述下部中背向所述上部的浸沒端上,其中所述管子與所述下部的縱軸同軸地延伸并且其背向所述上部的一端是封閉的而另一端是開放的;將導(dǎo)管布置在導(dǎo)向套中以便能 夠移動(確切地說是在縱向方向中),其中所述導(dǎo)管與所述上部的縱軸同軸地延伸并且兩端均是開放的;通過彈性體將所述下部的方向中的作用的一個力施加在所述導(dǎo)管上,從而使所述導(dǎo)管觸碰到所述下部;以及將所述導(dǎo)管的一個開口以及所述下部的所述管子的開放端布置地彼此相鄰且與所述下部的縱軸同軸。另一方面,光纖,優(yōu)選地布置在所述上部的所述導(dǎo)管以及所述下部的所述管子中,它可以非常簡易地用于多次測量循環(huán)。優(yōu)選地用于光傳輸以及隨后的溫度和/或參數(shù)確定的光纖,通常是從線軸解開且經(jīng)由傳感器布置饋送到其尖端。所述光纖包含由玻璃制成的芯,優(yōu)選地是被金屬套環(huán)繞的石英玻璃,這使得對玻璃的處理變得可行且阻止了(例如)玻璃無意中破碎。為此,金屬套(通常是鋼套)緊密地圍繞著芯。此類光纖是在市場上可買到的。為了測量,將光纜穿過傳感器布置進(jìn)入下部管子的尖端,即,到達(dá)其封閉端。傳感器布置的浸沒方式是將其浸沒端浸在熔融材料中,其中,特別地,被浸沒的下部會加熱到與熔融材料相平衡的溫度。熔融材料的輻射被光纖的末端接收并被輸送以用于分析。當(dāng)測量高溫熔融材料的溫度時(例如熔融的冰晶石或鋼),光纖中暴露于熔融材料的末端會由于溫度的作用而受到損壞,從而使得它通常不能被多次用來進(jìn)行可靠的測量。因此,在測量完成后將傳感器布置從熔融材料中拉出之后,下部與上部分開。在此種情況下,導(dǎo)管由于彈性體的壓力被從上部推出一段距離,該距離由導(dǎo)管在上部的布置確定,具體地說是機械止動器的布置。所述距離可以是(例如)1至5cm。在此種情況下,起初被從上部推出達(dá)到下部管子尖端的光纖被導(dǎo)管圍繞有導(dǎo)管移動距離的長度,并在此種情況下得以機械穩(wěn)定。仍從導(dǎo)管伸出的光纖末端則會很容易被折斷,例如被橫向的、機械的操作折斷,也即,被彎曲。隨后,產(chǎn)生了一個未被損壞的光纖新末端可用于進(jìn)一步測量。為此,將下部插到所述上部上,使光纖穿過傳感器布置進(jìn)入所述下部管子的尖端,并可以實行測量。在此種情況下,光纖末端被折斷的長度大體上由下部管子的長度和因彈性體的壓力而產(chǎn)生的導(dǎo)向套移動來確定。為了使光纖在斷裂 位置處折斷而不產(chǎn)生較大的變形,導(dǎo)管的內(nèi)直徑一方面要足夠大以使得光纖順利地向前運動,但另一方面不要太大到超過光纖的外直徑,由此可以在很大程度上阻止光纖在被折斷的時候會在導(dǎo)管尖端被彎曲,并可以保證斷裂位置處光纖橫截面(包括金屬套)得到基本保留。在此種情況下,發(fā)現(xiàn)兩直徑之差為約0.5mm或者甚至小于0.5mm比較合適。如先前所述,導(dǎo)管的向前移動受限于上部的特定設(shè)計,因此上述導(dǎo)管可以作適當(dāng)調(diào)整,以使得要折斷的光纖盡可能地少,從而減少成本。傳感器布置優(yōu)選地經(jīng)設(shè)計使得彈性體被設(shè)計成能經(jīng)布置與上部縱軸同心的螺旋彈簧。這使得作用在導(dǎo)管上的壓力是均勻壓力,因此上述導(dǎo)管不會被塞住或卡住。便利的是,導(dǎo)管中背向下部的那一端被布置在圍繞著彈性體的外殼中。這有效地阻止了外界對移動機制的損壞。外殼內(nèi)側(cè)的端面限制能夠確定彈性體的彈簧行進(jìn),從而確定導(dǎo)管的運動。有利的是,所述彈性元件優(yōu)選在外殼內(nèi)觸碰到導(dǎo)管的卡圈,以使得作用在導(dǎo)管上的壓力是均勻壓力。所述卡圈也可以設(shè)計成帶有背向彈性體的止動器側(cè)的圓周邊緣,并且當(dāng)所述導(dǎo)管處于其延伸位置時,所述卡圈被按壓到上部外殼的止動器表面。因此所述外殼可以設(shè)計成繞著上部縱軸的圓柱形狀,其中其背向下部的端面包含用于光纖穿過的導(dǎo)管開口,其中相對的端面包含另一個用于光纖的開口。優(yōu)選的是,上部和下部各通過一個連接部分彼此相連。在此種情況下比較方便的是連接部分中的至少一個連接部分包含了至少一個凹槽并且至少另一個連接部分包含了至少一個邊緣,其中所述一個連接部分的一個邊緣和所述另一個連接部分的至少一個凹槽互相接合。因此,可以實施一種夾扣連接,該連接可以通過使兩部分(上部和下部)彼此按壓來實現(xiàn),并可以由抵消張力來分離。為此,連接部分中的至少一個連接部分由彈性材料制成。連接部分中有一個在其面向另一個連接部分的一端被便利地設(shè)計成了管形,其中所述管子也可以在縱向方向上包含多個狹縫以提供附接和分離所需的彈性,其中所述管子在其面向另一個連接部分的一 端圍繞該連接部分。由管形連接部分圍繞的所述另一個連接部分也可以被設(shè)計成一個管子。便利的是,布置在傳感器布置下部上的連接部分包含軸對稱的圓錐,其較小直徑經(jīng)布置與下部管子的開放端相鄰。將上部和下部連接之后,圓錐中直徑較大的一端可以與導(dǎo)管面向它的一端相接合且該端優(yōu)選地也被設(shè)計成圓錐形,這樣,所述圓錐又居中,故所述光纖的前進(jìn)不會在各步驟等處受阻。便利的是,至少一個凹槽和至少一個邊緣沿上部和下部的縱軸延伸,從而會提供額外的軸對稱引導(dǎo)和均勻壓力,并且上部和下部不會彼此卡住??梢酝ㄟ^這種方法改進(jìn)對光纖的引導(dǎo)。便利地是,下部中背向上部的一端具有容器,該容器包含進(jìn)入口,以便于布置在容器上的熔融材料能夠進(jìn)入,而下部管子的封閉端會伸入到該進(jìn)入口中。熔融材料可以放在所述容器中以測量液相曲線。該容器在其背向下部的一端是封閉的,且該容器包含可以布置在側(cè)部或面朝下部的進(jìn)入口。因此可能便利的是,下部的管子延伸穿過容器的進(jìn)入口。容器優(yōu)選地經(jīng)布置與下部管子同心且在其背向下部的一端包含封閉端。面向傳感器布置下部的一端可以是開放的。然而,同時封閉兩端而在容器的夾套表面中布置側(cè)向開口也是可行的。便利的是,所述容器盡可能多地從下部熱去耦。可以通過單個翅片使用所屬領(lǐng)域技術(shù)人員所知的方式來對此產(chǎn)生影響,其中所述翅片經(jīng)布置圍繞容器和/或下部的縱軸并將容器連接到下部。熱去耦越好,翅片的總截面面積越小。還有利的是,上部中背向下部的一端被布置在支撐管或浸沒噴管上,以使得能以一種簡單的方式將傳感器布置浸沒在熔融材料中并將其從熔融材料中拉出。此種情況下,可以將外殼直接連接到浸沒噴管或支撐管上。為此,連接器(所謂的接觸部分)非常知名,其接觸適用于相應(yīng)的應(yīng)用,因此除了機械連接,還可以提供電學(xué)接觸和/或光學(xué)接觸。這使得除了光信號、電信號之外,(例如)從熱電偶或電化學(xué)傳感器獲得的信號也會被傳輸。為了在浸沒過程中保護(hù)浸沒端,可以用熟知方式將保護(hù)帽設(shè)置在浸沒端以保護(hù)下部管子的封閉端,并且如果適用的話,也會保護(hù)容器布置以免其在浸沒在熔融材料中時受到機械損壞。本發(fā)明的范圍進(jìn)一步包括意在用于上述類型的傳感器布置的上部,以及意在與該類型上部共同使用的下部。附圖說明下面通過附圖以示例性方式來描述本發(fā)明。在附圖中:圖1所示為浸沒噴管的概覽;圖2所示為傳感器布置上部和下部的截面,其中這兩部分是分開的;圖3所示為傳感器布置的截面;圖4所示為具有內(nèi)置光纖的傳感器布置的截面;圖5所示為在測量完成將上部與下部分離之后的傳感器布置;以及圖6所示為光纖被折斷的端。具體實施方式圖1所示為根據(jù)本發(fā)明的傳感器布置的示意圖概覽。上部1基本上由接觸塊2構(gòu)成,其中接觸塊2同時經(jīng)由接觸部分3在其背向浸沒端的一端連接到了噴管4上,并且它也包含外殼,在接觸塊浸沒端處還示出了其上施加了彈簧張力的導(dǎo)管5。圖2所示為上部1和下部6的截面。光纖7穿過接觸部分從下部1的上端伸出。光纖7離開滾軸被引導(dǎo)穿過噴管4并進(jìn)入下部6的內(nèi)部。上部1很大程度上被設(shè)計成一種外殼,從而形成中空空間以容納光纖的一部分、導(dǎo)管5一端的一部分,以及螺旋彈簧11的一部分。外殼8由鋼套構(gòu)成,該鋼套在其上部端面9上具有用于連接螺旋彈簧11上端的圓周支柱(abutment)10。螺旋彈簧11的下端按壓著導(dǎo)管5的止動器12,使得在所示的布置狀態(tài)下,即在上部1和下 部6之間連接被分開的情況下,導(dǎo)管5位于其被推出的位置,其中推出過程受限于止動器12,其中所述止動器12觸碰到布置在外殼中的外殼下端面13。在所示實例中,下端面13由上部1的連接部分14的上限提供。在其相對端處,連接部分14包含圓周凹槽15。下部6包含由陶瓷材料制成的主體16。在其浸沒端18封閉的管子17延伸穿過了主體16。在浸沒端18處,所述管子被樣品容器19所圍繞,所述樣品容器由翅片20連接到主體。在下部6中背向所述浸沒端的末端處,連接部分21被布置在下部6上,且能夠以其管形端22而被插到上部1的連接部分14上。為此,將在組裝狀態(tài)中與圓周凹槽15接合的圓周邊緣23被布置在管狀端22的內(nèi)部上。連接部分21包含同軸圓錐24,該同軸圓錐24直徑較小的一端觸碰到管子17的開放端,且它可以借助于其較大的一端來容納導(dǎo)管5中也被設(shè)計成圓錐形的那一端。管子17可以由銅或鋼或石英玻璃制成;容器19和翅片20可以由鋼制成。容器19的容積可以大約為4cm3,高度大約為28mm,內(nèi)直徑大約為14mm。圖3所示為插在上部1上的下部6,其中導(dǎo)管5面向浸沒端的一端被推入到上部1的外殼8中。在此過程中螺旋彈簧11被壓縮。在上部1和下部6的套疊過程期間,即當(dāng)螺旋彈簧11被壓縮時,光纖7面向傳感器布置浸沒端的一端被推進(jìn)管子17若干毫米。如果熔融材料的溫度(輻射)達(dá)到約350℃到800℃,例如500℃,同時傳感器布置正被浸沒,那么可以用熟知的方式使噴管4發(fā)生振動,其中一旦達(dá)到限定溫度,振動便會自動開始。振動可以用于將光纖7自動饋送到管子17中。為了將要進(jìn)行的測量,光纖7以拖動方式被饋送達(dá)到管子17的封閉浸沒端18。此種情況下,光纖7從上部1的導(dǎo)管5中伸出約60mm。圖3和/或圖4中示出了組裝后布置,其中圖4所示為前進(jìn)的光纖7。利用圖4所示的布置,跟隨在傳感器布置之后的樣品容器19中的樣品被浸沒在熔融材料中。然后,將傳感器布置從熔融材料中拉出,且借助于光纖可以確定冷卻曲線。在此過程中,傳感器布置4可以暴露于借助于噴管以熟知的方式發(fā)生的振動中。當(dāng)然,同時測量熔融材 料的溫度也是可行的。此種情況不需要容器。熔融材料放射出的輻射由光纖檢測出并被輸送到探測器。以已知的方式根據(jù)輻射確定溫度。圖5和圖6所示為測量完成后的傳感器布置。上部1和下部6被分開以便用一個新的下部來替換在測量中消耗的下部6。將下部6與上部1分開之后,作用在螺旋彈簧11上的壓力也減弱了,因此導(dǎo)管5被推出外殼8約2cm。在此過程中,光纖7的位置沒有改變,從而使得因?qū)Ч?前進(jìn),光纖7中從導(dǎo)管5中伸出的那一端變短了。隨后,光纖7的從導(dǎo)管5中伸出并現(xiàn)在因?qū)Ч艿那斑M(jìn)被縮短的那一端則因為導(dǎo)管5尖端上的搖擺運動而被手動折斷。在測量過程中,光纖7折斷端的結(jié)構(gòu)完整性發(fā)生(至少部分)破壞,因此它不再能用于另一次測量。導(dǎo)管5的前進(jìn)機制使光纖7末端被折斷的一端最小化,從而使得光纖7的無損部分中被舍棄的會盡可能少。然后,新的下部6可以被插入到上部1上,并可以進(jìn)行新一次的測量。