DE3631645A1 - Verfahren zur temperaturmessung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Probetiegel zur Aufnahme und Temperaturmessung einer metallurgischen Schmelze und Ver­ fahren zu dessen Herstellung.

Zur Beurteilung metallurgischer Schmelzen verwendet man neben der chemischen Analyse vor allem Temperaturmessun­ gen an der erstarrenden, in einem Probetiegel befindlichen Schmelze. Erfolgt die Temperaturmessung im thermischen Zentrum eines Probetiegels mit einem eingebauten Thermo­ element, so kann man über die damit gewonnenen Abkühlkur­ ven, z. B. auf die je Zeiteinheit gebildeten Phasenteile und auf die Geschwindigkeit der Wärmeabfuhr aus der Schmel­ ze bzw. dem daraus gegossenen Gußstück geschlossen werden. Um weitere Aussagen über das Erstarrungsverhalten und sonstige wesentliche Eigenschaften der Schmelze, des daraus erstarrten Werkstückes und des Formstoffes zu treffen, mißt man während des Erstarrens der Schmelzprobe im Probetiegel die Temperatur im Inneren der Schmelze und die Temperatur an einem Oberflächenbereich der Schmelze.

Das Verhältnis der im Inneren der Schmelze und der an de­ ren Oberfläche gemessenen Temperatur gibt ein Bild von der Erstarrungsform der Schmelze: Bei einer schalenartigen Er­ starrung entfernt sich die Wärmequelle von der Oberfläche der Schmelze (Erstarrung von außen nach innen), wobei die außen gemessene Temperatur stärker abfällt als die innen gemessene Temperatur. Bei einer breiartigen Erstarrung setzt die Erstarrung an vielen Stellen, auch im Inneren, ein. Die an der Oberfläche gemessene Temperatur bleibt fast gleich hoch wie die im Inneren gemessene Temperatur. Natürlich kommen auch Mischtypen aus breiartiger und scha­ lenartiger Erstarrung vor. Sie treten in der Praxis sogar am häufigsten auf und sind der normale Verlauf beim Sphäro­ guß.

Breiartige Erstarrung tritt vor allem dann auf, wenn die Schmelze stark überimpft ist. Fehlerscheinungen sind of­ fene Anschnittlunker und eingesaugte Stellen. Schalenar­ tige Erstarrung tritt bei Erhöhung des Magnesium-Gehaltes bei fehlender Impfung, sowie durch Zugabe von Tellur und Schwefel auf. Ebenfalls schalenartig erstarrt Grauguß mit Lamellar-Graphit (GGL).

Durch ein derartiges Meßverfahren, bei dem die Temperatur im Inneren und am Rand der Schmelze im Probetiegel gemes­ sen wird, läßt sich der Einfluß der zugegebenen Impfmittel­ menge und -sorte, sowie der weiteren Stoffe, wie Magnesium etc., auf die Schmelzqualität feststellen. Über die er­ mittelte Erstarrungsform sind Aussagen über typisch zu erwartende Gußfehler möglich. Außerdem kann die Wärme­ leitfähigkeit der Schmelze und des Formstoffes auf einfa­ che Weise ermittelt werden.

Es ist bereits ein Probetiegel zur Durchführung des be­ schriebenen Meßverfahrens bekannt, bei dem ein Thermoele­ ment im wesentlichen in der Mitte der Schmelze angeordnet ist und ein weiteres Thermoelement in der Behälterwand an­ geordnet ist. Ein Nachteil des bekannten Probetiegels be­ steht darin, daß das in der Behälterwand eingesetzte Ther­ moelement nicht geeignet ist, die schnellen Abkühlvorgän­ ge an der Schmelzoberfläche zu erfassen, also immer die tatsächliche aktuelle Oberflächentemperatur der Schmelze anzugeben. Die Behälterwandtemperatur entspricht bei den schnellen Abkühlvorgängen in einem Probetiegel nämlich nicht der tatsächlichen Temperatur der Schmelze am Rand.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen kostengünstigen Pro­ betiegel, insbesondere zur Durchführung des beschriebenen Meßverfahrens, bei dem die Temperatur der Schmelze im Pro­ betiegel abgesehen von der Schmelzenmitte auch an einem der Tiegelwandung zugewandten Oberflächenbereich gemessen wird, zu schaffen, mit dem die aktuelle Temperatur der Schmelze im Oberflächenbereich auch bei schnellen Abkühl­ vorgängen einfach und exakt erfaßbar ist.

Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß in die Tiegelwandung zumindest ein von dem die Schmelze aufneh­ menden Innenraum bis über die Außenfläche der Tiegelwan­ dung verlaufender Lichtleiter zur Leitung der von der Schmelze ausgehenden Temperaturstrahlung dicht eingesetzt ist.

An einem derartig ausgebildeten Probetiegel läßt sich auf einfache Weise und schnell ein übliches optisches Pyrome­ ter anschließen, beispielsweise anstecken. Optische Pyro­ meter messen die vom betreffenden Oberflächenbereich aus­ gehende Temperaturstrahlung und reagieren unmittelbar auf eine Temperaturänderung des Meßobjektes, indem sie die mit der Temperaturänderung verbundene Temperaturstrahlungs­ änderung rasch erfassen, was insbesondere an der Oberfläche der Schmelze wichtig ist. Anwärm- bzw. Abkühlzeiten des Temperaturmeßelementes, etwa eines Thermoelementes, bzw. der ganzen Behälterwand, fallen weg. Der z. B. als Glas­ stab ausgebildete Lichtleiter geht bei der Messung zwar verloren, der Probetiegel ist aber dennoch kostengünstig herzustellen und bietet die Möglichkeit einer exakten und raschen Temperaturmessung an der Oberfläche oder im Inneren einer Schmelze, wenn der Lichtleiter in die Schmelze hin­ eingeführt wird. Der Vorteil gegenüber einer Messung der Temperaturstrahlung an der freien Oberfläche der Schmelze besteht darin, daß Schlacke und Oxide auf der Oberfläche und seitliche Störstrahlung das Meßergebnis nicht beein­ flussen können und trotzdem eine rasche und kostengünstige Temperaturmessung möglich ist. Das Pyrometer befindet sich wärmegeschützt außerhalb der Tiegelwandung und ist nach der Messung selbstverständlich wiederverwendbar. Sind zwei entsprechend angeordnete Lichtleiter vorgesehen oder aber beispielsweise ein Thermoelement in der Mitte und ein Licht­ leiter zur Oberflächentemperaturmessung, so erlaubt der Probetiegel insbesondere auch eine vorteilhafte Durchfüh­ rung des genannten Meßverfahrens, bei dem die Temperatur der Schmelze im Inneren der Schmelze und an einem Ober­ flächenbereich gemessen wird. Unter Lichtleiter versteht man dabei eine Einrichtung, die zur Übertragung von elektromagnetischer Strahlung geeignet ist, insbesondere auch für nicht sichtbare Strahlungen, wie Infrarotstrah­ lungen. Üblicherweise besteht die Tiegelwandung aus Sei­ tenwänden und einem Boden. Es sind aber auch andersför­ mige, beispielsweise halbkugelförmige Probetiegel möglich.

Für die Messung an der Oberfläche der Schmelze ist es besonders günstig, wenn die dem Innenraum zugewandte Eintrittsfläche wenigstens eines Lichtleiters im wesent­ lichen in der Innenfläche der Tiegelwandung liegt, in der der Lichtleiter eingesetzt ist. Die Eintrittsfläche des Lichtleiters steht also über die Innenfläche der Tiegelwandung weder vor, noch wird eine Einbuchtung in der Innenfläche der Tiegelwandung gebildet. Eine problem­ lose Oberflächentemperaturmessung ist damit durch guten Kontakt der Eintrittsfläche mit der Schmelze sichergestellt.

Der Lichtleiter kann auch zur Messung im Inneren der Schmelze herangezogen werden, wenn gemäß einem bevorzugten Merkmal der Erfindung wenigstens ein Lichtleiter bis über die Innenfläche der Tiegelwandung in den Innenraum reicht und bis auf eine Eintrittsfläche mit einer einen Strahlungseintritt hemmenden Hülle umgeben ist. Die den Strahlungseintritt hemmende Hülle besteht beispiels­ weise aus mit Schlichte aufgeklebten Isolierfasern und bewirkt, daß sicher nur die Temperatur an der im Inneren der Schmelze liegenden Eintrittsfläche gemessen wird.

Zur Eichung des an den Lichtleiter angeschlossenen Pyrometers, aber auch zur Messung der Temperatur der Schmelze innen und außen (Oberfläche), eignet sich ein Probetiegel, bei dem mindestens ein durch die Tiegel­ wandung verlaufender Lichtleiter und mindestens ein im Innenraum angeordnetes Thermoelement vorgesehen ist.

Dabei kann ein handelsüblicher Probetiegel mit fix einge­ bautem Thermoelement verwendet werden, in den der Licht­ leiter erfindungsgemäß eingesetzt wird.

Besonders einfache und kostengünstige Lichtleiter sind feuerfeste Quarzstäbe, die sich wegen ihrer ähnlichen physikalischen Eigenschaften, wie die Tiegelwandung, ins­ besondere hinsichtlich der Wärmeausdehnung, vor allem für den Einbau in Probetiegel aus kunstharzgebundenem Quarzsand eignen. Diese Probetiegel verwendet man vorzugsweise, um im Sand­ gußverfahren verarbeitete Schmelzen zu untersuchen, da sie den Verhältnissen im Sandguß nahekommen. Für Kokillen­ gießer wären Schmelzproben in Probetiegeln aus Kupfer oder Kokillenwerkstoff aussagekräftiger. Die verzögerungs­ freie optische Oberflächentemperaturmessung ist bei den hohen Abkühlgeschwindigkeiten in Metallkokillen von be­ sonderem Vorteil.

Allgemein soll die exakte Oberflächentemperaturmessung mittels Lichtleiter und Pyrometer und natürlich auch die Messung der Temperatur im Inneren der Schmelze das Erstarren der Probe nicht oder möglichst wenig beeinflussen.

Die Messung im Inneren schafft dabei weniger Probleme. Um Störeinflüsse durch die Oberflächenmessung auszuschalten, bildet man einmal den mit der Oberfläche der Schmelze in Kontakt stehenden Lichtleiter aus einem Material ähnlicher Wärmeleitfähigkeit wie das der restlichen Tiegelwand aus, sofern dies möglich ist. Außerdem soll gleichzeitig die Eintrittsfläche des Lichtleiters im Verhältnis zur Innen­ fläche der Wandung möglichst klein sein. Dies wirft aller­ dings das Problem auf, daß die Messung in einem sehr kleinen Oberflächenbereich u.U. nicht ausschlaggebend für die Oberflächentemperatur ist. Die Lösung besteht in einem Kompromiß, wobei gemäß einem weiteren bevorzugten Merkmal der Erfindung vorgesehen ist, daß die in der Innen­ fläche der Tiegelwandung liegenden Eintrittsflächen der Lichtleiter zwischen 0,1% und 5% der gesamten, von der Schmelze bedeckten Innenfläche der Tiegelwandung ausmachen.

Um spezielle Erstarrungsformen zu untersuchen, kann es dennoch von Vorteil sein, das Erstarrungsverhalten der Schmelze absichtlich zu beeinflussen. Dazu ist gegebenen­ falls vorgesehen, daß der Probetiegel mindestens einen von der Innenfläche der Tiegelwandung durch die Tiegel­ wandung nach außen führenden Bauteil aus gut wärmeleitendem Material, vorzugsweise einen metallischen Kühlnagel, zur Beeinflussung der Erstarrungsform der Schmelze aufweist.

Bei der Herstellung des erfindungsgemäßen Probetiegels be­ steht die vorteilhafte Möglichkeit, daß in die Tiegelwandung eines ausgehärteten Probetiegels mindestens eine Öffnung angebracht ist, in die man den Lichtleiter vorzugsweise mit einer ausgehärteten Schichte aus in Alkohol suspendiertem Grafitpulver oder einem hochschmelzenden Oxid dicht einklebt. Falls die vorerwähnte Möglichkeit, einen oder mehrere Kühl­ nägel einzusetzen, gegeben sein soll, sind entsprechende weitere Bohrungen in der Tiegelwandung vorzusehen.

Vor allem bei einer maschinellen Herstellung einer grö­ ßeren Menge an Probetiegeln kann es aber auch günstig sein wenn mindestens ein Lichtleiter (gegebenenfalls auch Kühl­ nägel) bei der Formung der Tiegelwandungen, beispielswei­ se Pressen oder Gießen, in die Tiegelwandung miteingeformt wird.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungs­ beispielen durch die Figuren der Zeichnungen näher erläu­ tert.

Es zeigen die Fig. 1, Fig. 2, Fig. 3 und Fig. 4 jeweils im Schnitt ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Probetiegels, die Fig. 5 ein schematisch dargestelltes Beispiel einer Verwendung des erfindungsgemäßen Probe­ tiegels zur Durchführung eines Verfahrens zur Temperatur­ messung, Fig. 6, Fig. 7 und Fig. 8 jeweils stark schema­ tisch dargestellte Abkühlkurven der Temperatur an der Oberfläche und in der Mitte der Schmelze samt den zugehö­ rigen schematischen Erstarrungsformen.

In der Fig. 1 ist ein aus kunstharzgebundenem Quarzsand bestehender Probetiegel 3 dargestellt, bei dem als Licht­ leiter ein feuerfester Glasstab 2 aus Quarzglas mittels einer Schichte 15 dicht in eine Seitenwand 3 a der aus Seitenwänden 3 a und einem Boden 3 b bestehenden Tiegel­ wandung dicht eingesetzt ist. Der mit seiner Eintritts­ fläche 2 a in der Innenfläche der Seitenwand 3 a liegende Glasstab 2, dient zur raschen und exakten Oberflächentem­ peraturmessung einer nicht dargestellten, in den Tiegel einfüllbaren Schmelze, indem er die Temperaturstrahlung durch die Tiegelwandung nach außen führt, wo sie dann etwa mit einem nicht dargestellten Zweifarben-Pyrometer ausgewertet werden kann. Zur allenfalls gewünschten gleich­ zeitigen Messung der Temperatur im Inneren der Schmelze braucht lediglich beispielsweise ein NiCrNi-Thermoelement von oben in den Probetiegel 3 gehängt werden.

Der in Fig. 1 dargestellte Probetiegel 3 aus kunstharzge­ bundenem Quarzsand ist einfach und kostengünstig herzustellen, indem man in die Tiegelwandung eines ansonsten fertigen Probe­ tiegels eine Öffnung bohrt und dort einen kleinen Glasstab 2 beispielsweise mittels Schlichte 15 dicht einklebt. Es ist aber auch möglich, den Lichtleiter (Glasstab) gleich bei der Formung der Tiegelwandung in der Tiegelwandung mitzu­ formen. Der Probetiegel 3 eignet sich in vorteilhafter Weise zum einfachen und raschen Anschluß eines üblichen Pyrometers, das nach der Messung wiederverwendbar ist und auf Grund der Führung der Temperaturstrahlung im Lichtleiter exakte Meß­ ergebnisse liefert.

Ein Tiegel aus Quarzsand liefert vor allem bei der Unter­ suchung von Schmelzen, die im Sandgußverfahren gegossen werden sollen, beste Resultate. Günstig ist dabei, daß die Eigenschaften des Glasstabes, insbesondere der Wärme­ ausdehnungskoeffizient, ähnlich dem des Tiegelmaterials ist. Um einerseits für die wahre Oberflächentemperatur der Schmelze relevante Meßergebnisse erhalten zu können und andererseits nicht durch zu große Eintrittsflächen des Lichtleiters das Erstarrungsverhalten der Schmelze zu beeinträchtigen, beträgt die Eintrittsfläche 2 a zwischen 0,1% und 5% Innenfläche der Tiegelwandung 3 a, 3 b.

In den Probetiegel 3 gemäß Fig. 2, der mit Schmelze 4 ge­ füllt ist, ist zusätzlich zum Glasstab 2 ein Thermoelement 1 zur Temperaturmessung im Inneren der Schmelze eingebaut. Ansonsten entspricht der Aufbau dem Probetiegel gemäß Fig. 1. Auch der Probetiegel mit zusätzlichem eingebautem Thermoelement 1 ist ebenfalls kostengünstig und einfach herzustellen, wobei von einem Probetiegel mit bereits fix eingebautem Thermoelement 1 ausgegangen werden kann, in den dann der Glasstab 2 erfindungsgemäß dicht eingesetzt wird.

In einem Probetiegel, wie er in Fig. 2 dargestellt ist, kann zur Untersuchung bestimmter Erstarrungsformen der Schmelze 4 ein Kühlnagel 16 (Fig. 3) vorgesehen sein, der das Erstarrungsverhalten der Schmelze 4 beeinflußt, wobei die Erstarrung am Kühlnagel 16 aus Metall beginnt. Es ist natürlich auch möglich, den Kühlnagel 16 in der der Ein­ trittsfläche 2 a gegenüberliegenden Seitenwand 3 a oder im Boden 3 b des Probetiegels anzubringen.

Neben der Messung durch Thermoelemente 1 im Inneren der Schmelze 4 kann auch dort die Messung, insbesondere für schnelle Abkühlvorgänge, photoelektrisch erfolgen. Man verwendet dazu beispielsweise einen Probetiegel 3 nach Fig. 4, bei dem zur Messung im Inneren der Schmelze 4 ein Glasstab 2′ durch die Tiegelwandung bis in die Schmelzen­ mitte geführt wird, wobei der Glasstab 2′ bis auf die Ein­ trittsfläche 2′a mit einer mittels Schlichte 15 aufgekleb­ ten, einen Strahlungseintritt hemmenden Hülle 17 umgeben ist. Bringt man ein nicht dargestelltes Thermoelement in die Nähe der Eintrittsfläche 2′a, so erlaubt diese Anord­ nung auch eine Eichung eines an den Glasstab 2′ angeschlos­ senen Pyrometers über dieses Thermoelement.

Die in den Fig. 1 bis 4 dargestellten Probetiegel können vorteilhaft zur Durchführung eines Meßverfahrens verwendet werden, bei dem die Temperatur der Schmelze im Inneren der Schmelze im Probetiegel und gleichzeitig an einem Oberflä­ chenbereich gemessen wird.

Mit der in Fig. 5 dargestellten Meßanordnung wird die Temperatur der im erfindungsgemäßen Probetiegel 3 befind­ lichen metallurgischen Schmelze 4 gemäß dem genannten Ver­ fahren durch das NiCrNi-Thermoelement 1 im Inneren der Schmelze 4 und zugleich an dem der Tiegelwand zugewandten Oberflächenbereich 4 a der Schmelze 4 pyrometrisch gemes­ sen. Die pyrometrische Messung erfolgt im wesentlichen über die Messung der vom Oberflächenbereich 4 a der Schmel­ ze 4 ausgehenden Temperaturstrahlung mittels eines Pyro­ meters 5, wobei der in die Tiegelwand eingesetzte Glas­ stab 2 und eine lösbar daran befestigte, zum Pyrometer 5 gehörige Strahlungsübertragungseinrichtung 6 die Tempera­ turstrahlung zum Pyrometer 5 führen.

Die vom Thermoelement 1 gelieferten, der Innentemperatur der Schmelze 4 entsprechenden Meßsignale und die vom Pyrometer 5 ausgehenden, der Oberflächentemperatur der Schmelze 4 entsprechenden Meßsignale werden jeweils in Auswerteschaltungen 7 bzw. 8 verarbeitet und die ermittelten Temperaturwerte bzw. Verläufe über gesonderte Ausgabeein­ heiten 9 bzw. 10 (Bildschirm, Drucker, Plotter etc.) aus­ gegeben. Zusätzlich oder anstelle der gesonderten Ausgabe­ einheiten 9 und 10 kann die Meßanordnung eine die der Innentemperatur und der Oberflächentemperatur der Schmelze 4 entsprechenden Ausgangssignale der Auswerteschaltungen 7 und 8 zusammen behandelnde Signalweiterverarbeitungsein­ richtung 11 aufweisen, deren Ausgabeeinheit 12 beispielsweise beide Abkühlkurven (Innentemperatur, Oberflächentemperatur), die Differenztemperaturkurve oder sonstige ermittelte Daten der betreffenden Schmelze 4, wie Erstarrungsform, Auftreten von Restschmelze (Porösitäten), oder deren Wärmeleitfähigkeit ausgibt.

Falls die Temperaturen im Inneren und an mindestens einem Oberflächenbereich 4 a einer erstarrenden Schmelze 4 zumindest vom Beginn des Erstarrungsvorganges, wo sich die Schmelze 4 im wesentlichen in der flüssigen Phase befindet, bis wenigstens in die Endphase des Erstarrungsvorganges, in der ein Großteil der Schmelze 4 erstarrt ist, kontinuierlich gemessen werden, können aus den aufgetragenen Abkühlkurven Rückschlüsse auf die Erstarrungsform gezogen werden. In den Fig. 6 bis 8 sind die Erstarrungsformen von GGG-Eisen und der Einfluß auf den Temperaturverlauf im Inneren und an der Oberfläche der Schmelze 4 stark schematisiert dargestellt. Nicht berück­ sichtigt sind in diesem Schema die Unterkühlung, sowie die Unterschiede in der Geschwindigkeit der Phasenumwandlung.

Die Abkühlkurve 13 gibt jeweils schematisch den vom Thermo­ element 1 gemessenen Temperaturverlauf im Inneren der Schmelze 4 wieder, während die Abkühlkurve 14 dem über den Glasstab 2 und das hier nicht dargestellte Pyrometer ermittelnden Temperaturverlauf an der Oberfläche der Schmelze 4 entspricht. Mit Zick-Zack-Linien ist die schalenartige Er­ starrungsform schematisch dargestellt und mit kleinen Kreisen die breiartige Erstarrungsform.

Die in Fig. 6 gezeigte, stark überimpfte Schmelze erstarrt nach Ausbildung einer dünnen Randschale (Bereich a) breiartig (Bereich b und c), wobei dabei die inneren und äußeren Ab­ kühlungskurven 13,14 ziemlich gleich verlaufen. Bei solchen Schmelzen mit wenig Randschale tritt der Fall ein, daß am Rand ein Teil des breiartig erstarrten Gefüges schon fest ist, während in der Mitte noch flüssige Anteile sind. Durch den damit vergrößerten Abstand der Wärmequelle zum Rand (Oberfläche) fällt hier die Temperatur am Rand schon bevor sie in der Mitte fällt (Bereich c). Derartige erstarrte Schmelzen neigen zu Fehl­ erscheinungen, wie offene Anschnittlenker und eingesaugte Stellen (Bereich b und c).

Die in Fig. 8 gezeigte durch starke Mg-Zugabe weiß erstarrende Schmelze erstarrt nach Ausbildung einer dickeren Randschale (Bereich a) fast rein schalenartig. Bei dieser Erstarrungs­ form weiß erstarrender Schmelzen nimmt gegen Ende der Er­ starrung die flüssige Menge in der Mitte stark ab. Dadurch gelangt weniger Wärme zum Rand (Oberfläche). Es fällt die Temperatur schon ab, bevor sie in der Mitte abfällt. Bei so erstarrten Schmelzen tritt unter anderem eine erhöhte Schwindung auf.

Kurvenverläufe wie in Fig. 7 (Mischform) treten am häufigsten auf und sind der normale Verlauf beim Sphäroguß (GGG).

Die Auswertung der im Inneren und der Oberfläche der Schmelze ermittelten realen Abkühlkurven läßt neben der Bestimmung der Erstarrungsform und des Erkennens von Restschmelzen (Be­ reich c) noch weitere qualitative und quantitative Aussa­ gen über die Schmelze, beispielsweise über deren Wärme­ leitfähigkeit, und über die Wärmeabfuhr durch den Form­ stoff (z. B. Material der Tiegelwand) zu.

Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungs­ beispiele beschränkt. Beispielsweise können je nach unter­ suchter Schmelze und Gußmethode auch metallische oder keramische Probetiegel verwendet werden. Auch anders auf­ gebaute Lichtleiter als die feuerfesten Glasstäbe sind denkbar und möglich. Natürlich kann der erfindungsgemäße Probetiegel prinzipiell auch für andere Zwecke als zur Durchführung des beschriebenen Meßverfahrens, bei dem die Temperatur der Schmelze im Inneren und an einem Oberflä­ chenbereich gemessen wird, verwendet werden.

Claims (11)

1. Probetiegel zur Aufnahme und Temperaturmessung einer metallurgischen Schmelze, dadurch gekennzeichnet, daß in die Tiegelwandung (3 a, 3 b) zumindest ein von dem die Schmelze aufnehmenden Innenraum bis über die Außen­ fläche der Tiegelwandung (3 a, 3 b) verlaufender Licht­ leiter (2, 2′) zur Leitung der von der Schmelze (4) ausgehenden Temperaturstrahlung dicht eingesetzt ist.

2. Probetiegel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Innenraum zugewandte Eintrittsfläche (2 a) wenigstens eines Lichtleiters (2) im wesentlichen in der Innenfläche der Tiegelwandung (3 a, 3 b) liegt, in der der Lichtleiter (2) eingesetzt ist.

3. Probetiegel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß wenigstens ein Lichtleiter (2′) bis über die Innenfläche der Tiegelwandung (3 a, 3 b) in den Innen­ raum reicht und bis auf eine Eintrittsfläche (2′a) mit einer einen Strahlungseintritt hemmenden Hülle (17) um­ geben ist.

4. Probetiegel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein durch die Tiegel­ wandung (3 a, 3 b) verlaufender Lichtleiter (2, 2′) und mindestens ein im Innenraum angeordnetes Thermoelement (1) vorgesehen ist.

5. Probetiegel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die in der Innenfläche der Tiegel­ wandung (3 a, 3 b) liegenden Eintrittsflächen (2 a) der Lichtleiter (2) zwischen 0,1% und 5% der gesamten, von der Schmelze (4) bedeckten Innenfläche der Tiegel­ wandung (3 a, 3 b) ausmachen.

6. Probetiegel nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Lichtleiter mindestens einen feuerfesten Glasstab (2, 2′), vorzugsweise aus Quarz­ glas, aufweist.

7. Probetiegel nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Probetiegel (3) aus kunstharz­ gebundenem Quarzsand besteht.

8. Probetiegel nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Probetiegel (3) mindestens einen von der Innenfläche der Tiegelwandung (3 a, 3 b) durch die Tiegel­ wandung (3 a, 3 b) nach außen führenden Bauteil aus gut wärmeleitendem Material, vorzugsweise einen metallischen Kühlnagel (16), zur Beeinflussung der Erstarrungsform der Schmelze (4) aufweist.

9. Verfahren zur Herstellung eines Probetiegels nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß in die Tiegelwandung eines ausgehärteten Probetiegels (3) eine Öffnung angebracht wird, in die man den Lichtleiter (2, 2′) vorzugsweise mit einer aushärtenden Schichte (15) aus in Alkohol suspendiertem Grafitpulver oder einem hoch­ schmelzenden Oxid dicht einklebt.

10. Verfahren zur Herstellung eines Probetiegels nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Lichtleiter bei der Formung der Tiegel­ wandungen, beispielsweise Pressen oder Gießen, in die Tiegelwandung miteingeformt wird.

11. Verwendung eines Probetiegels zur Aufnahme einer me­ tallurgischen Schmelze, bei dem in die Tiegelwandung zumindest ein von dem die Schmelze aufnehmenden Innen­ raum bis über die Außenfläche der Tiegelwandung ver­ laufenden Lichtleiter zur Leitung der von der Schmel­ ze ausgehenden Temperaturstrahlung dicht eingesetzt ist und der im Innenraum einen Temperaturmeßfühler aufweist, zur Durchführung eines Meßverfahrens, bei dem die Temperatur im Inneren der Schmelze und die Temperatur im wesentlichen an mindestens einem der Gefäßwandung zugewandten Oberflächenbereich der Schmel­ ze gemessen wird, wobei an den Lichtleiter ein op­ tisches Pyrometer angeschlossen ist.