DE1930565U

DE1930565U - Eintauchthermometer zur temperaturmessung an stahlschmelzen.

Info

Publication number: DE1930565U
Application number: DES52724U
Authority: DE
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1965-05-28
Filing date: 1965-05-28
Publication date: 1966-01-05

Description

Eintauchthermometer zur temperaturmessung an Stahl-, schmelzen

Um die Temperatur von Stahlschmelzen genau zu messen, ist es üblich, hocht emperaturb es tändige Thermo elemente für wenige Sekunden-in die Schmelze einzutauchen und an einem angeschlossenen Meßinstrument die [temperatur abzulesen oder aufzuzeichnen. Die Thermo elemente werden bei dieser "Tauchtemperaturmessung" zerstört und müs- . sen nach jeder Messung ausgewechselt werden. Wenn"es _; auch gelingt, einfache' Thermoelemente in Massenproduktion relativ preiswert herzustellen, die auf die Meßlanze der Meßeinrichtung aufsteckbar und somit.

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auswechselbar Sind, so bleibt der Aufwand auf die Bauer doch recht erheblich.

Es sind auch Anordnungen bekannt, die ein Strah-

- lungspyrometer verwenden, mit dem die Schmelze durch ein offenes in die Schmelze eintauchendes und als Meßlanze ausgebildetes Rohr anvisiert wird. Das Pyrometer wird am kalten Ende der lanae oder-auch ■ in der Nähe des eingetauchten Endes angebracht .und dann, meist mit Wasser gekühlt. Durch die. Lanze wird luft geblasen, die durch die Schmelze austritt. Das Verfahren hat sich nicht bewährt, unter anderem deshalb, weil durch die Belüftung die Temperaturmessung

- gefälscht wird. , ■

Der Neuerung liegt die Aufgabe augrunde, ein; Eintauchthermometer mit optischer Temperaturmessung ohne Be-

lüftung anzugeben, das mit wesentlich geringerem Aufwand als alle bisherigen Anordnungen genaue Meßer— ' gebnisse liefert. Die Neuerung ist dadurch gekennzeichnet, daß die von einem geschlossenen an einem Ende einer ianze angebrachten Rohrstück oder Stab aus Quarz oder Keramik durchgelassene" bzw. ausgesandte Strahlung von einem Strahlungspyrometer am anderen En-' de "der Lanze gemessen wird, wobei die Strahlung über

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eine an sich bekannte, flexible Lichtleitoptik (Faseroptik) in die Objektivöffmmg dös Pyrometers geführt ist. '-.·.-' '

Es ist zwar bekannt, eine Glasfaseroptik in Yerbindung mit einem Farbpyrometer zu.-verwenden, um die ' temperatur von strahlenden Körpern zu messen. Babel dient die Faseroptik jedoch dazu,' die Eintrittsöffnung des Pyrometers näher zum Meßkörper Mn zu., ver-' legen, um dadurch· auch die !Temperatur kleinerer Db- ; jekte messen zu können. Auch im Pail der vorliegenden Neuerung ist es besonders zweckmäßig, eine Faseroptik zu verwenden, weil dadurch.auch; gekrümmte lanzen für die Tauchtemperaturmessung Verwendung finden können. Wegen der großen länge der gebräuchlichen lanzen wäre es außerdem schwierig, eine gerade Lanze so starr auszuführen, daß während der Handhabung JbeÄn Terbiegen des Lanzenrohres auftreten kann. Besonders vorteilhaft wird für die'Temperaturmessung ein Färbtpyrometer, verv/endet, da dieses eine von der, Strählungsintensität unabhängige Anzeige liefert und somit die Temperatur an der- Meßstelle auch,bei Verschmutzen des Rohrstückendes oder der Optik innerhalb der Lanze, z. B* der Eintrittsöffnung der Lichtleitfaser, :

nicht beeinflusst wird'. Weiter ist es vorteilhaft,

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als auswechselbares Rohrstüek an dem in die Schmel-

ze eintauchbaren Lanzenende ein solches aus Quarz , zu verwendet., da- Quarz" die Strahlung d'er Schmelze¹ hindurchtreten·läßt .und somit praktisch die Messung schon vorgenommen werden kann, nachdem die Spitze der ".Lange" mit dem Quarzrohr in die Schmelze eingeftauchtwurde. Es ist infolgedessen nicht nötig, abzuwarten bis das Quarzrohr die !Temperatur, der Schmelze angenommen hat, wie dies bei einem undurchsichtigen Körper erforderlich wäre. Die Meßzeit kann daher auf etwa 1-Sekunde verkürzt werden, so daß die Standzeit der Rohrstücke am. Lanzenende erhöht wird und ein Auswechseln erst nach einer größeren Anzahl von Messungen notwendig, ist'. . ■

■ Um zu verhindern, daß bei einer Zerstörung des Rohr- .".' Stückes oder Stabes an.der Spitze der lanze die Stahlschmelze an die faseroptik gelangen und diese zer-v stören kann, ist es zweckmäßig, vor der EintrittsÖffnung der Faseroptik ein Schutzfenster und bzw. oderein© linse, vorzugsweise aus Quarz, anzubringen.' - -

Bin Ausführungsbeispiei der !feuerung soll an. Hand ^v der schematischen Darstellung der Zeichnung näher erläutert werden. Auf das Ende einer Lanze 1, die mit dem Gehäuse 8 eines farbpyrometers 9 verbunden ist, ._:

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1st ein am unteren Ende abgeschlossenes Röhrchen 2 ausQuarz oder Keramik aufgesteckt. Das Röhrchen . ist mit einem Ring 4 in eine Hülse 3, a.. B. eine . Papphülse, eingesetzt, die über das Lanzenende ge-" schoben ist. Beim .Eintauchen in die Stahlschmelze ^r schützt .die Hülse' das Ende, der Lanze gegen*einen Angriff der Schmelze. Innerhalb der Lanze ist die GÜas-' faseroptik 5 angeordnet, welche die von dem Quarzrohrchen .ausgehende S.trahlung in die Bintrittsöff- · :nung 10 des IParbpyrometers ■%. leitet. Bas farbpyro-""■"■ _:

.meter ist nur schema tisch 'angedeutet und an sich-be-' . karint, Bs besteht aus zwei licht elektrischen .'ijmp.f angern. 11., 12, zwischen denen ein halbdiirchlässiger Spiegel 13 angeordnet ist, der einen leil des auftreffenden Lichtes" auf den Empfänger 11 reflektiert.und' _:, .: • -einen anderen Seil auf - den Empfänger 12 -durcBtret en.

laßt, Der -Spiegel bewirkt dabei gleichzeitig eine .. '- Trennung: der Strahlung in unterschiedliche Spektral- '

bereiche. Die Strahlungsempfänger sind.In nicht dar- ■■ gestellter Weise über ein. Anschlußkabel Ä'mit dem ; ■. · . Meßinstrument verbunden. ;■ . . , ., · ".-"-.. . ■

Die flexible LichtleitoptIk 5 besteht z. .B. in be- ^; _: : kannter Weise aus einer Vielzahl.von Glasfasern. Das Faserbündel ist zweckmäßig in; ein.biegsames;Metall- , · rohr eingesetzt, las Rohr, mit: der faseroptik kann."".,"

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dann, aus der lanze herausgezogen und gegebenenfalls instand gesetzt oder erneuert v/erden. Die Glasfaser· "bzw. das diese einschließende Rohr wird zweck-· mäßig von einer wärme'isolierenden Schutzschicht, - z. B, aus keramischen Stoffen, aus Kunststoffen wie Polyester mit Quarzfaser aus einer A'sbestumwicklung oder aus Schamotte umgeben. Hierdurch wird verhindert, daß-die.-von der Schmelze ausgehende Wärme-

■ strahlung während der Messung die Glasfasern zu stark erwärmt. . ... · . , .. ,...·.'

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Am Ende der lanze ist noch eine Schutz scheibe 6. aus : Quarz eingesetzt. Diese Scheibe verhindert, daß bei einer Zerstörung des Quarzröhrehens die Stahlschmel-■ ze unmittelbar an die Faseroptik gelangen und diese zerstören kann. Anstelle der Quarzscheibe oder zusatz-' , - lieh zu dieser kann auch eine linse vorgesehen wer- · den, welche die Strahlung des Quarzrönrchens auf .die Eintrit'tsöffnung der .Faseroptik: konzentriert. Das . { ^: Schutzfenster und die linse sind z. B. in einer Ge-- ^ windehülse austauschbar angebracht.'Auf die lanze ist ■ außerdem noch ein Wärmeschutzschild 7 aufgesetzt,

Zur Messung wird das Quarzröhrchen in die Stahlschmelze, eingetaucht:. Es soll; hierbei höchstens einige Sekunden, in;der Schmelze, verbleiben. ■-.-.: ..:'.'

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Während dessen wird die Temperatur von dem Farbpyrometer ermit-telt und abgelesen oder aufgezeichnet-. Hach jeder Messung oder nach einigen He^ssuiigen^ wird das.'HöhrGhen mit der Fapphülse "vom Schutzrohr abgezogen und ein Ersatzstück aufgesetzt. Die Quarz,-. oder Keramikröhrchen' lassen.sich v/esentlich\preisgünstiger "herstellen als, die bisher für derartige . ■ Messungen verv/end et en !Thermo element anordnungen. "■- .'·."

7 Schutzansprüche
1 Bl. Zeichnungen

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Claims

■ P.A.276 036*28.5.65 .: S G h ut za η s ρ r.ü ehe:

1. Eintauchthermometer, zur Temperaturmessung an .Stahlschmelzen, dadurch gekennzeichnet, daß die von einem geschlossenen an einem Ende einer lanze angebrachten. Rohrstück oder Stab aus Quarz oder ,■ Keramik durchgelassene bzw. ausgesandte Strahlung von einem Strahlungspyrometer am anderen Ende der ' Lanze gemessen wird, wobei die Strahlung über .eine-an sich bekannte flexible lichtleitoptik (Faseroptik) in die Ob-jektivöffnung des Pyrometers geführt ist-, . .".-■'' ■■".-" .■ :. -.-'■"'. ,.·-■., ί . . ■ ■ - ' ' . "■"■-.'■-"-"'

2. Eintauchthermometer nach; Anspruch 1, dadurch ge--. _' kennzeichnet,· daß als Strahlungspyrometer' ein farbpyrometer bekannter-Bauart verv/endet Ist/ ;/ V

3. Eintauchtherrmometer nach Anspruch 1 und: 2, dadurch,^ ■gekennzeichnet, daß zwischen dem Rohrstück oder Stab am Ende der !Lanze und der -Eintritt soff nung

■ der faseroptik ein Schutzfenster und bzvi/ oder eine linse vorzugsweise'aus Quarz angeordnet ist.

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4. Eintauchthermometer nach Anspruch 1 und folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr- ' stück bzw. der Stab mit einer Hülse in an sich bekannter Weise auf. das Ende der"lanze-aufgesteckt ist..- "■■"-■

5· Eintauchthermometer nach Anspruch 1 und fol-. . '] -■■ genden, dadurch gekennzeichnet, daß die Faser- , optik in ein auswechselbares biegsames Rohr eingesetzt ist. '

6. Eintauchthermometer nach Anspruch 1 und fol-' ; genden, dadurch gekennzeichnet, daß die !Faseroptik oder das diese· umgebende Rohr von einer vfärmeisolierenden Schutzschicht, z. B. aus Keramik, Kunststoff oder Asbest, umgeben ist.

7". Eintauchthermometer nach Anspruch 1 und fol- . . . genden, dadurch gekennzeichnet, daß das Schutzfenster und bzw. oder die linse an der Eintrittsöffnung der Faseroptik für sich auswechselbar ' sind. ■ -." ■■■ ""-.■-.'■·' ;'

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