DE8533428U1 - Flat inductive level sensor for liquid metals - Google Patents

Description

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D-5060 Bergisch Gladbach 1 VPA 85 P 6756 DED-5060 Bergisch Gladbach 1 VPA 85 P 6756 DE

Flacher induktiver Füllstandsfühler für flüssige Metalle 5 Flat inductive level sensor for liquid metals 5

Die vorliegende Erfindung betrifft einen induktiven Füllstandsfühler nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The present invention relates to an inductive level sensor according to the preamble of claim 1.

Solche induktiven Flüssigmetallfühler finden in verschiedenen Ausführungsformen beispielsweise in der Gießereitechnik Anwendu-.g. Aus der DE-PS 32 45 832 ist ein Aufsatz für Gußformen bekannt, welcher übereinander angeordnete Induktionsspulen zur Messung des Endfüllstandes in einer Gußform aufweist.
15Such inductive liquid metal sensors are used in various embodiments, for example in foundry technology. From DE-PS 32 45 832 an attachment for casting molds is known which has induction coils arranged one above the other for measuring the final filling level in a casting mold.
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Häufig ist es in der Gießereitechnik nötig, die Annäherung des Flüssigmetallspiegels an einen Behälterdeckel oder ein sonstiges flaches Bauteil, welches beispielsweise Bestandteil einer Gießmaschine sein kann, zu messen. Insbesondere auch die Umrüstung von bestehenden Gießmaschinen mit beengten Platzverhältnissen ist mit den bisherigen Bauformen von Füllstandsmessern nicht immer durchführbar.In foundry technology, it is often necessary to measure the approach of the liquid metal level to a container lid or another flat component, which may be part of a casting machine, for example. In particular, the conversion of existing casting machines with limited space is not always possible with the previous designs of level gauges.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist daher die Schaffung eines flachen Füllstandsfühlers, welcher zur Nachrüstung auch bei beengten Platzverhältnissen geeignet ist und gegebenenfalls in flache Bauteile eingesetzt oder integriert werden kann.The object of the present invention is therefore to create a flat level sensor which is suitable for retrofitting even in confined spaces and can, if necessary, be used or integrated into flat components.

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Zur Lösung dieser Aufgabe wird ein induktiver Füllstandsfühler mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs vorgeschlagen. Bevorzugt« Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen beschrieben. Die flache BaU-To solve this problem, an inductive level sensor with the characterizing features of the main claim is proposed. Preferred embodiments are described in the subclaims. The flat BaU-

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Khf 2 Fl/26.11.1985Khf 2 Fl/26.11.1985

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form des erfindungsgemäßen Füllstandsfühlers ermöglicht den Einsatz an Stellen, an denen bisher induktive Messungen nicht möglich waren. Insbesondere besteht die Möglichkeit, diesen FUÜstandsmesser in oder unter fiachen Bauteilen anzuordnen, wobei je nach der Art des dort verwendeten Flüssigmetalls geeignete Ummantelungen gewählt werden können. Wichtig ist natürlich, daß die Spulen auf ihrer dem Flüssigmetall zugewandten Seite nicht durch Metallschichten abgeschirmt werden, da sonst das Meßprinzip nicht funktioniert.The shape of the level sensor according to the invention enables it to be used in places where inductive measurements were previously not possible. In particular, it is possible to arrange this level sensor in or under flat components, whereby suitable sheaths can be selected depending on the type of liquid metal used there. It is of course important that the coils are not shielded by metal layers on their side facing the liquid metal, otherwise the measuring principle will not work.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt, und zwar zeigenAn embodiment of the invention is shown in the drawing, in which

Figur 1 eine Ansicht von unten unter eine Mischplatte einer Aluminium-Gießmaschine undFigure 1 is a view from below under a mixing plate of an aluminium casting machine and

Figur 2 einen Schnitt durch diese Platte entlang der Linie H-II.Figure 2 shows a section through this plate along the line H-II.

Figur 1 zeigt eine Zwischenplatte 1 einer Gießmaschine, welche einen Aluminiumvorratsbehälter, einen sogenannten Tundish abdeckt. Auf diese Zwischenplatte ist eine Gußform aufsetzbar, v/elche durch die Öffnungen 2 mit Fiüssigmetall gefüllt wird. Nach dem Erstarren des Flüssigmetalls in der Gußform und vor dem Abheben der Gußform von der Zwischenplatte 1 muß der Flüssigmetallspiegel im Vorratsbehälter atigesenkt und auf einer bestimmten Höhe kurz unterhalb der Abdeckplatte 1 gehalten werden.Figure 1 shows an intermediate plate 1 of a casting machine, which covers an aluminum storage container, a so-called tundish. A casting mold can be placed on this intermediate plate, which is filled with liquid metal through the openings 2. After the liquid metal has solidified in the casting mold and before the casting mold is lifted off the intermediate plate 1, the liquid metal level in the storage container must be lowered and kept at a certain height just below the cover plate 1.

Zur genauen Einhaltung und Messung dieser Höhe dient der erfindungsgemäße Füllstandsfühler, welcher in die Zwi-" schenplatte 1 integriert ist. Dazu besteht die Zwischenplatte aus elektrisch nicht leitendem, aluminiumbeständigen keramischen Material, in welches zwei konzentrisehe Spulen 5,6 mit ihren Zuleitungen 7, 8 integriertThe level sensor according to the invention, which is integrated into the intermediate plate 1, serves to precisely maintain and measure this height. For this purpose, the intermediate plate consists of electrically non-conductive, aluminum-resistant ceramic material, into which two concentric coils 5, 6 with their supply lines 7, 8 are integrated.

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sind, über Steckverbindungen 9, 10 oder dergleichen können die Spulen an eine Konstantwechselstromquelle bzw. eine Meßelektronik angeschlossen werden. Vorzugsweise wird die innere Spule 5 als Sendespule benutzt, da diese aufgrund ihres geringeren Umfanges bei gleicher Windungszahl einen geringeren ohmschen Widerstand aufweist, wodurch eine höhere Sendeleistung erzeugt werden kann. Der Abstand d der Spulen 5, 6 liegt etwa in der Größenordnung des Abstandes, in welchem das Flüssigaluminium unterhalb der Zwischenplatte 1 gehalten werden soll. Wegen der relativ großen Streuung des Magnetfeldes der Spulen können jedoch auch größere und kleinere Abstände gemessen werden. Die gesamte Zwischenplatte 1 liegt, getrennt durch eine Dichtung 12,auf dem Rand 11 des Vorratsbehälters auf. Durch geeignete Mittel 3, ¹J, beispielsweise Sacklöcher, in welche Stifte eingreifen, wird die Zwischenplatte fixiert.The coils can be connected to a constant alternating current source or measuring electronics via plug connections 9, 10 or the like. The inner coil 5 is preferably used as the transmitting coil since, due to its smaller circumference and the same number of turns, it has a lower ohmic resistance, whereby a higher transmitting power can be generated. The distance d between the coils 5, 6 is approximately the same order of magnitude as the distance at which the liquid aluminum is to be held below the intermediate plate 1. However, due to the relatively large scattering of the magnetic field of the coils, larger and smaller distances can also be measured. The entire intermediate plate 1 rests on the edge 11 of the storage container, separated by a seal 12. The intermediate plate is fixed by suitable means 3, ¹ J, for example blind holes into which pins engage.

Bei der Verwendung einer metallischen Zwischenplatte können die Spulen 5, 6 nicht im Inneren der Platte integriert werden. In diesem Falle ist es jedoch möglich, diese an der Unterseite der Platte in einer entsprechenden Aussparung anzuordnen und durch keramische Masse zu schützen und zu befestigen. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die Spulen um eine von mehreren Öffnungen 2 in der Zwischenplatte angeordnet. Dies ist bei den gegebenen Platzverhältnissen besonders vorteilhaft, da bei dieser Anordnung im Umgebungsbereich der Spulen 5, 6 noch genügend Materialstärke für eine Stabilität der Zwischenplatte 1 verbleibt. Grundsätzlich sind jedoch auch andere Anordnungen zwischen den Öffnungen 2 oder unter Umschließung zweier oder mehrerer Öffnungen 2 möglich.When using a metallic intermediate plate, the coils 5, 6 cannot be integrated inside the plate. In this case, however, it is possible to arrange them in a corresponding recess on the underside of the plate and to protect and secure them with ceramic mass. In the present embodiment, the coils are arranged around one of several openings 2 in the intermediate plate. This is particularly advantageous given the space available, since with this arrangement there is still enough material thickness in the area surrounding the coils 5, 6 to ensure the stability of the intermediate plate 1. In principle, however, other arrangements are also possible between the openings 2 or enclosing two or more openings 2.

Der vorliegende induktive Füllstandsfühler eignet sich besonders zur Messung und Einregelung des Füllstandes in einem Vorratsbehälter in Verbindung mit einer induktiven Flüssigmetall-Förderpumpe, welche den Vorratsbehälter speist.This inductive level sensor is particularly suitable for measuring and regulating the level in a storage tank in conjunction with an inductive liquid metal feed pump which feeds the storage tank.

Claims (5)

&bull; te <* e «· · · -'··"*'.· &ngr;&Rgr;*&Agr;·&dgr;5*·&Rgr; 6756 E Schutzansprüche&bull; te <* e «· · · -'··"*'.· &ngr;&Rgr;*&Agr;·&dgr;5*·&Rgr; 6756 E Protection claims 1. Induktiver Füllstandsfühler, bestehend aus einer mit einem konstanten Wechselstrom erregbaren Sendespule (5) und einer Empfangsspule (6), welche gegenseitig induktiv gekoppelt sind, wobei die Annäherung einer elektrisch leitenden Flüssigkeit die Kopplung kontinuierlich vermindert, dadurch gekennzeichnet, daß die Sendespule (5) und die Empfangsspule (6) etwa ■;0 konzentrisch in einer gemeinsamen Ebene angeordnet sind. 1. Inductive level sensor, consisting of a transmitting coil (5) which can be excited with a constant alternating current and a receiving coil (6), which are mutually inductively coupled, the approach of an electrically conductive liquid continuously reducing the coupling, characterized in that the transmitting coil (5) and the receiving coil (6) are arranged approximately ■;0 concentrically in a common plane . 2. Induktiver Füllstandsfühler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spulen (5, 6) möglichst flach ausgeführt sind, vorzugsweise durch spiialig gewickelte Leiter.2. Inductive level sensor according to claim 1, characterized in that the coils (5, 6) are designed to be as flat as possible, preferably by means of spirally wound conductors. 3- Induktiver Füllstandsfühler nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand (d) zwischen den Spulen (5, 6) etwa in der Größenordnung des a_ genauesten zu messenden Abstandea von elektrisch leitender Flüssigkeit zur Spulenebene liegt. 3- Inductive level sensor according to claim 1 or 2, characterized in that the distance (d) between the coils (5, 6) is approximately in the order of magnitude of the most accurately measured distancea from electrically conductive liquid to the coil plane. U. Induktiver Füllstandsmesser nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die innere Spule (5) als Sendespule und die äußere Spule (6) als Empfangsspule ausgebildet ist. U. Inductive level meter according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the inner coil (5) is designed as a transmitting coil and the outer coil (6) as a receiving coil. 5. Induktiver Füllstandsmesser nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Spulen aus hochtemperaturfesten Leitern bestehen. 5. Inductive level meter according to claim 1 , 2, 3 or 4, characterized in that the coils consist of high-temperature-resistant conductors. i * t ·i * t ·