CN104132828B - 取样器和取样方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种具有用于由熔融材料形成的样品的样品室的取样器，其包含至少一个下部冷却体、至少一个上部冷却体和至少一个内部冷却体以及至少一个填充部件，其中所述样品室至少由所述下部冷却体和所述内部冷却体共同地围绕，使得可以借助于至少所述下部和内部冷却体冷却至少所述样品室，连接到所述样品室的所述填充部件借助于填充口合并到所述样品室中，并且所述冷却体各自包含外表面。根据本发明，所述取样器在所述内部冷却体的所述外表面的区域与同所述内部冷却体的所述外表面相对的所述上部冷却体的所述外表面的区域之间包含用于传导至少一种气体的至少一个间隙，并且所述各别冷却体的体积大于所述间隙的体积。此外，本发明涉及一种取样方法。

Description

取样器和取样方法

技术领域

本发明涉及一种具有用于由熔融材料形成的样品、优选地用于由熔融金属、尤其由熔融粗铁或熔融钢形成的样品的样品室的取样器，其包含至少一个下部冷却体、至少一个上部冷却体和至少一个内部冷却体以及至少一个填充部件、优选地一个填充管，其中所述样品室至少由所述下部冷却体和所述内部冷却体共同地围绕，优选地直接共同地围绕，使得至少所述样品室可以借助于至少所述下部和内部冷却体冷却，其中连接到所述样品室的所述填充部件借助于填充口合并到所述样品室中，并且其中所述冷却体各自包含外表面。此外，本发明涉及一种从具有超过600℃的熔融温度的熔融材料、尤其熔融金属、优选地熔融粗铁或熔融钢取样的方法，其中所述取样器安置在喷枪和/或载体部件、优选地载体管的一端，并且被浸没到所述熔融材料中，其中所述取样器的所述样品室随后被熔融材料填充，并且其中随后借助于所述取样器从所述熔融材料取出至少所述样品。本发明还涉及一种容纳取样器的样品固持器，其中所述样品固持器包含用于容纳所述取样器的接触部件，并且其中至少一个经过所述接触部件供应气体到所述取样器中的进料管线和至少一个经过所述接触部件从所述取样器排出气体的排放管线和至少一个延伸通过所述接触部件并且连接到所述样品室的气体管线布置于所述样品固持器中。本发明还涉及一种使用喷枪在熔融金属中、尤其使用副枪在熔融钢中实施取样工艺的装置，其中所述喷枪包含枪体。此外，本发明涉及一种从具有超过600℃的熔融温度的熔融材料、尤其熔融金属、优选地熔融粗铁或熔融钢取样的方法，其中所述取样器安置在喷枪和/或载体部件、优选地载体管的一端，并且被浸没到所述熔融材料中，其中样品固持器安置在所述取样器与喷枪和/或载体部件之间，其中所述取样器的所述样品室随后被熔融材料填充，并且其中随后借助于所述取样器从所述熔融材料取出至少所述样品。

背景技术

根据迄今为止已知的现有技术，从熔融材料、例如熔融金属获取样品为可行的。

举例来说，从EP2397834A2已知一种用于在熔融金属中测量和取样的测量探针，其具有布置于喷枪上的测量头，其中测量头带有至少一个温度传感器和样品室，其中样品室至少部分被量测头围绕并且包括延伸通过测量头的填充通道。填充管例如为石英玻璃管。

从US3,646,816A已知一种取样器，其中通过浸没到熔融材料浴中产生样品。在此背景下，将形状不同的样品室用于首先产生平坦样品并且其次产生针形样品，其中铝管用于防止在熔融材料入口管的入口区域中脱氧。开口用于释放在从取样器获取样品期间所产生的压缩空气。金属盘用于样品室的区域中以冷却样品。

此外，DE3200010A1公开一种喷枪的用途，其用于去除用于光谱分析的金属浸没样品，其中浸没到熔融金属中的喷枪的端截面包含具有封闭的入口通道的浸没锭模，其中浸没锭模布置于保护性气体氛围中并且通过填充通道上升的一定量的样品压缩和/或取代保护性气体。在此背景下，喷枪在一个实施例中包含过压阀门并且在一个实施例中包含用于以惰性气体冲洗浸没锭模并且以气密方式封闭所述浸没锭模的阀门。

此外，从DE102011121183A1已知在取样器中使用一种由导热良好的铜制成的冷却体以使得来自流动到冷却室中的样品的热快速耗散，以使得所述样品因此快速冷却，其中冷却体由形成样品室布置的内壁的两种体组成。此外，从所述文件还已知的是样品在从样品室去除时被惰性气体围绕。

迄今为止已知的现有技术的一个缺点为随后形成样品的被吸收到样品室中的熔融材料在样品室中仅极缓慢地冷却。冷却样品的后续测量仅可以在熔融材料真正组合的长时间间隔之后进行，因为冷却时间极长。此外，如果样品在其仍热时从取样器去除，则由于存在环境空气而在尚未冷却的样品上发生例如氧化反应。

发明内容

因此本发明的一个目标为设计一种方式，其中上文所描述的缺点可以被减少或克服。确切地说，设计一种方式快速并且简易地冷却吸收到样品室中的样品以使得在冷却工艺期间产生的固体样品在吸收熔融材料后仅较短时间就可以从熔融材料去除。此外，在整个快速的冷却工艺中应防止样品与例如环境空气进行反应。

本发明的另一目标为设计一种使用简单技术和廉价构件以熔融材料填充样品室的方式。

本发明的另一目标为创建一种从熔融材料取样的方法，由熔融材料形成的样品可以借助于所述方法以技术上容易的方式并且快速地冷却，例如用于其分析。

本发明的另一目标为创建一种从熔融材料取样的方法，借助于所述方法可以快速填充样品室。

以上指定的本发明的第一目标通过以下来实现：取样器在内部冷却体的外表面区域与同所述内部冷却体的所述外表面相对的上部冷却体的外表面区域之间包含用于传导至少一种气体、优选地一种惰性气体、具体来说氩或氮的至少一个间隙，并且所述各别冷却体的体积大于所述间隙的体积，优选地比率为至少3:1，具体来说至少5:1，优选地至少10:1，具体来说至少20:1，以使得取样器具有较好冷却性能。

后续目标通过以下来实现：取样器具有一个布置于其中的开关，所述开关一方面连接到进料管线和排放管线并且另一方面连接到气体管线，并且可以用于将进料管线或排放管线连接到气体管线。

所述目标还通过以下来实现：根据权利要求17到25中任一权利要求所述的样品固持器可以连接到枪体的一端并且可以具有连接到其的根据权利要求1到8中任一权利要求所述的取样器，其中所述装置包含至少一个通过接触部件供应气体到所述取样器中的进料管线和至少一个通过接触部件从所述取样器排出气体的排放管线，和至少一个在取样器中延伸并且连接到所述样品室的气体管线。

关于首先提到的根据本发明的方法的另一目标通过以下来实现：在浸没所述取样器之前供应至少一种气体、优选地惰性气体、具体来说氩或氮到所述取样器中，其中所述气体通过至少一个填充部件、优选地填充管再次从所述取样器流出，并且所述取样器随后浸没到所述熔融材料中，随后改变气体的供应，具体来说中断或逆转流动方向，接着用熔融材料填充所述样品室，随后在用熔融材料填充所述样品室期间或之后再次供应气体以使得至少所述样品室被所述供应气体冷却。

关于上文最后提到的根据本发明的取样方法的目标通过以下来实现：在浸没所述取样器前通过至少一个进料管线和至少一个气体管线将至少一种气体、优选地惰性气体、具体来说氩或氮供应到取样器中，其中所述气体通过至少一个填充部件、优选地填充管再次从所述取样器流出，并且所述取样器随后浸没到所述熔融材料中，随后改变气体的供应，具体来说通过将所述样品固持器中的开关从位置A切换到位置B来中断或逆转流动方向，接着用熔融材料填充所述样品室，随后在用熔融材料填充所述样品室期间或之后通过将所述开关从位置B切换到位置C再次供应气体到所述取样器中，并且其中至少所述样品室被所述供应气体冷却。

因此，作为独立权利要求和从属权利要求，本发明涉及至少一种根据权利要求1所述的取样器、一种根据权利要求9所述的取样方法、一种根据权利要求17所述的样品固持器、一种根据权利要求26所述的装置和一种根据权利要求28所述的方法。

此外，本发明还涉及一种制造根据权利要求1到8中任一权利要求所述的取样器的装置，其特征在于所述装置包含适用于制造根据权利要求1到8中任一权利要求所述的取样器的构件。

本发明还涉及一种制造根据权利要求1到8中任一权利要求所述的取样器的方法，其借助于根据前述实施例的装置。

此外，本发明涉及一种用于使用喷枪在熔融金属中、具体来说使用副枪在熔融钢中实施取样工艺的装置，其中所述喷枪包含枪体，其特征在于根据本发明的样品固持器可以借助于接触部件而布置于所述枪体的一端上以容纳根据本发明的取样器，其中所述装置包含至少一个通过所述接触部件供应气体到所述取样器中的进料管线和至少一个通过所述接触部件从所述取样器排出气体的排放管线，和至少一个延伸通过所述接触部件并且连接到所述样品室的气体管线，其中所述开关布置于所述枪体而不是所述样品固持器中。

并且最后，本发明涉及一种制造根据本发明的样品固持器的装置，其特征在于所述装置包含适用于制造所述样品固持器的构件。

此外，本发明涉及一种制造根据本发明的样品固持器的方法，其借助于根据前述实施例的装置。

从属权利要求各主张根据本发明的优选实施例。

在本发明的范围中，改变包含减少、切断或逆转。供应的逆转，即逆转流动方向，在取样器中产生负压并且在样品室中也是如此。改变的所述三种状态同样可以呈组合形式连续发生。

可以借助于根据本发明的取样器，借助于冷却体，以技术上简单并且快速的方式将由熔融材料形成的样品冷却到样品可以从样品室去除或作为替代方案，可以在所述取样器中进一步使用的温度。在去除样品方面将其取出可以通过恰当地落下或操纵取样器以使得样品在取样器毁坏时被释放而进行。此外，取样器能够有成本效益地冷却由熔融材料形成的样品。用于从熔融材料取样的根据本发明的方法也可以用于借助于被再供应到取样器的气体简单、廉价并且快速地冷却样品。冷却的样品不再与例如环境空气反应或，替代地，通过冷却减少进行的任何样品反应或改变。此外，有利地可行的是取样器由于其尺寸和在取样器中使用惰性气体（例如氩）而不需要为固化样品的分析作任何准备。因此，在用于加工去除的样品的厂房不需要另外的生产机械设备，如研磨机或抛光机。这必须被视为一个特别的优势。此外，根据本发明可行的是减少或使时间消耗最少。既不需要独立的实验室在其中分析样品并且带来可能的优先顺序问题，也不使用气动装运系统或传送带并且伴随与所述提交物的使用相关的限制，因为可以使用例如紧靠着用于厂房中的转化器和喷枪单元的分析单元直接现场分析样品。这也必须被视为另一个特别的优势。根据本发明的样品固持器也可以使得用熔融材料以简单、廉价并且快速的方式填充取样器的样品室为可行的。此外，有利地可行的是根据本发明的取样器具有简单并且廉价的设计。此外，根据本发明的取样器可以简单地整合到用于取样的现有装置中。

例如从石英玻璃、陶瓷材料等提供连接到样品室的填充部件，通过所述填充部件，熔融材料从熔融材料浴流动到样品室中。

将下部、上部和/或内部冷却体有利地设计为金属或金属合金，例如钢合金，其优选地具有比在样品室中形成随后样品的熔融材料更高的熔点。

此外，或者或另外，可以涂布冷却体。这允许例如在冷却样品时防止样品的氧化和/或微结构性改变，其中样品的各别外部优选地邻接于对应涂布冷却体定位。

根据取样器的另一有利改进，至少所述下部冷却体和所述内部冷却体形成所述样品室的壁，其中所述壁由所述下部冷却体和所述内部冷却体的各别外表面的区域形成以使得在下部冷却体与内部冷却体之间形成具有中空空间的样品室。

由于样品在其被冷却时定位于所述下部冷却体与所述内部冷却体之间，根据本发明可行的是以特别容易并且快速的方式冷却样品。情况就是这样，因为所述下部冷却体和所述内部冷却体的对应表面优选地直接与样品毗邻以使得可以借助于各别冷却体将热直接耗散并且随后通过流动气体从取样器导出。

取样器的另一有利改进是所述取样器包含至少一个连接器以供应气体、优选地惰性气体、尤其氩或氮。连接器也称为混合连接器。连接器可以用于借助于通过连接器供应的气体耗散从样品传送到对应冷却体、尤其下部和内部冷却体的热。在此背景下可行的是调节供应气体的量到达到在个别情况下所希望的冷却效果。优选的是使用惰性气体、尤其氩或氮，使得样品和供应气体不进行反应。通过连接器供应的气体的另一个优选的目标为通过使气体流出取样器的填充部分进入到熔融材料中以使得熔融材料起初不可以进入到取样器中来保持样品室不含熔融材料直到熔融材料被吸收到所述样品室中。

根据取样器的另一有利改进，至少所述下部和所述内部冷却体可以彼此分离。归因于这种布置，样品易于从样品室去除，所述样品优选地形成于所述下部冷却体与所述内部冷却体之间。根据本发明的一个实施例，在去除所述冷却的样品时，所述冷却的样品与所述下部冷却体在此背景下无法彼此分离。

具有所述间隙，一方面，可以让一定量的气体流动到取样器中。另一方面，因此可以耗散取样器中，例如在熔融材料被吸收到样品室后产生的主要量的热。在此背景下间隙的形状可以为任何三维几何形状，例如球形、椭球形、圆锥形、梯形和/或其任何组合。或者或另外，间隙中包含不同形状的自由形式的表面同样为可行的。

根据取样器的另一有利改进，所述取样器包含至少一个用于排放供应气体的气体出口孔。根据以上提供的解释，供应气体可以在熔融材料被吸收到样品室前流出填充部件进入到熔融材料中。在熔融材料流过填充部件进入到样品室后，所述路径至少被削弱或阻塞，使得以与熔融材料填充到取样器中前相同的量供应以冷却取样器的气体需要通过其它途径排放以防止压力增加。这个目的通过气体出口孔来达成，所述气体出口孔使得用于冷却的气体，具体来说在熔融材料被吸收后，例如通过冷却体之间的间隙能够持续供应，并且随后引导所述气体离开取样器而不必流过样品室。

根据取样器的另一有利改进，至少一个冷却体、优选地上部冷却体包含至少一个通风口。在冷却体的区域中具有通风口为有利的，因为供应到取样器并且用于冷却的量的气体可以在取样后通过通风口引导到气体出口孔。

根据另一有利改进，通风口可以通过至少一个封闭物进行封闭，所述封闭物可以打开，优选地为膜，其可以打开，其中所述封闭物在用熔融材料填充样品室时或之后打开。根据以上提供的解释，本发明提供气体首先传导通过冷却体，随后传导通过样品室，并且最后从填充部件传导出，直到熔融材料被吸收到样品室中。在用熔融材料填充样品室后，气体的流动路径被填充部件部分或尤其完全地阻塞，使得冷却所需要的气体随后可以与之前一样地传导通过可以打开的封闭物以离开取样器。在此背景下，在用熔融材料填充样品室时或之后打开封闭物。在此背景下，可以通过增加压力产生开口，因为封闭物仅由于一定压力而打开。或者或另外，可行的是通过取样器浸没到温液体熔融材料后围绕取样器的熔融材料的一定量的热影响封闭物以实现从封闭物封闭到封闭物打开的状态的切换。

通风口可以例如具有圆形或角形或二者的任何组合，例如具有笔直部分的圆形、具有角部分的椭球形等。

根据另一有利改进，通风口的直径为大约0.7mm到大约1.3mm，优选地为1.0mm。

根据取样器的另一有利改进，封闭物、优选地膜包含至少一个塑料接头，优选地为胶带、热熔胶、PVC塑料塞、具有由塑料材料制成的热熔性连接器的封闭阀等。样品室中的熔融材料的热可以熔化由塑料材料组成的封闭物并且因此使其变形或溶解以使得封闭物部分或完全打开。出于此目的，供应气体可以按冷却所预定和/或需要的量继续流过根据以上提供的解释的取样器。或者或另外，可以通过由所述量的供应气体产生的压力的影响，例如通过封闭物的变形来打开由塑料接头组成的封闭物。

在改变封闭物的特性后，供应气体将随后例如流出通风口或随后流出气体出口孔。

根据取样器的另一有利改进，封闭物、优选地膜具有大约0.5巴（bar）到大约4巴、具体来说在1.7巴与大约2.3巴之间、优选地大约2.0巴的耐压性。因此，可以使封闭物仅由于一定压力而打开。可以通过例如在需要特别强的冷却的时间点供应大量气体来产生封闭物区域中的高压力。

根据取样器的另一有利改进，封闭物、优选地膜的耐温性为大约50℃到大约90℃，优选地大约70℃。这确保了封闭物在通过炉渣期间尚未打开，所述炉渣在取样器被浸没时通常位于熔融材料上。耐温性显著也会导致封闭物在暴露于环境空气等（等等）时不打开。当取样器浸没到熔融材料时，封闭物区域中存在温度的延时增加，使得在所述区域中在略微延迟下，例如在取样器已从熔融材料去除时建立大约70℃的温度。

根据一个特别优选的改进，将封闭物设计为仅允许一定量的气体通过一的膜。在此背景下，所述量可以为例如膜周围的压力和/或环境温度的函数，尤其集中于热的量和供应到取样器的气体的量。

根据本发明的另一有利改进，取样器包含至少一个测量系统、优选地温度传感器、具体来说热电偶以测定取样器在熔融材料中的位置。通过这种方式，可以在每种个别情况下控制气体供应到取样器中。或者或另外，这使得能够最佳地测定熔融材料通过例如填充管进入到样品室中的时间点。渣帽在一定温度（例如1,000℃）下熔化并且取样器中的气流可以恰当地切换以使得熔融材料流入样品室并且获取样品。

或者，可行的是根据本发明的喷枪包含测量系统、优选地感应测量系统，其中取样器安置于所述喷枪上，优选地贴附于所述喷枪。可以在喷枪与取样器之间布置一个充当连接元件的样品固持器。可以借助于感应测量系统测定取样器在熔融材料中的位置。因此可以检测并且至少测量从炉渣到熔融材料的转变以使得气体供应可以在转变检测期间或之后改变。因此，还可行的是一旦取样器已从炉渣浸没到熔融材料中便改变气体供应到取样器中。感应测量系统优选地包含线盘，优选地用于测量从炉渣转变到熔融材料时发生的感应。

根据另一有利改进，间隙和气体供应允许由熔融材料形成的样品在样品室中冷却到大约90℃到大约200℃、优选地大约150℃的温度。根据以上提供的解释，优选的是传导气体通过在对应冷却体之间的间隙，其使得能够快速并且简单地从熔融温度冷却到所希望的温度，例如150℃或更小。

根据另一有利改进，填充部件可以至少通过保护帽、优选地通过由金属制成的保护帽覆盖。这使得能够尤其容易并且平缓地将取样器引入到熔融材料中，因为所述取样器由保护帽覆盖，所述保护帽仅在例如通过炉渣并且随后进入到熔融材料后才熔化。因此，用于将熔融材料吸收到样品室中的填充部件仅在保护帽熔化后才曝露于熔融材料中。但是，根据本发明，在熔融材料进入到样品室前，气体仍从熔融材料内的填充部件传导出。

根据另一有利改进，取样器可以安置于喷枪和/或载体部件、优选地载体管、尤其样品固持器和载体管、尤其由卡纸板制成的载体管上。这使得能够手动和自动地将取样器引入到熔融材料中。因此尤其可行的是将取样器安置于熔融材料中的任何位置。还可行的是通过这种方式来通过使用载体管而再使用喷枪，所述喷枪被损坏到其在熔融材料吸收并且在样品室中冷却熔融材料以形成样品后不能再被使用的程度。在此背景下，通过载体管保护样品固持器。因此，载体管为仅使用一次的一次性用品，尤其为了保护多次使用的喷枪。可行的是例如在喷枪或样品固持器上安置一定长度的载体管并且因此当载体管在其与喷枪相对的末端上接纳取样器时在喷枪与取样器之间产生一定距离。优选地连接取样器和喷枪的样品固持器优选地位于载体管内。载体管和取样器被恰当地引入到熔融材料中以使得其直接与熔融材料接触。在此背景下，通过载体管保护样品固持器。还保护喷枪免受熔融材料影响。

在此背景下，根据本发明可行的是设计具有各种几何形状中任一种的对应冷却体。可行的是例如将内部冷却体设计为矩形、方形、圆盘形、三角形、锥形、圆锥形、球形、环形等，例如前述的组合。尤其参考二维几何形状，如三角形、矩形、环形、方形等，内部冷却体还包含一定厚度以使得此产生冷却体的三维设计。根据本发明，在此背景下特别优选的是下部冷却体和上部冷却体的形状与内部冷却体的形状适配以使得此通过在样品室和取样器的区域中形成的间隙产生最佳冷却。或者或另外，还可行的是下部或上部冷却体的形状对内部冷却体的成形具有影响。

冷却体的形状可以用于影响间隙的形状（或反过来也如此）。

本发明另外提供调适根据本发明的间隙的直径或尺寸，特别优选的是所述间隙在上部冷却体与内部冷却体之间延伸，到所需的气体量。在此背景下，间隙应理解为二维设计，例如围绕对应圆锥形内部冷却体的表面的圆锥形间隙。因此使得冷却体并且因此样品室并且最终取样器的最佳冷却为可行的。

在根据本发明的方法中，优选的是通过连接器供应气体以将气体供应到取样器。优选地，连接器位于样品固持器内。因此，气体能够以容易并且廉价的方式供应到取样器中。因此尤其可行的是将各自适合于熔融材料的各种气体连接到所述类型的连接器。可行的是例如将气体A连接到用于熔融材料A的连接器并且将用于熔融材料B的气体B或气体混合物B'连接到其连接器。

优选地，气体流过至少一个在至少内部冷却体与上部冷却体之间的间隙。根据以上提供的解释，此促进了样品室中起初为液体的熔融材料的最佳和快速冷却以产生适用的样品。因此，快速冷却的样品可以从样品室去除而无任何外部影响，如氧化反应在从取样器去除样品后作用于样品上。

优选地，气体在填充熔融材料前仅从填充部件流出并且在熔融材料被填充到样品室时或之后流过至少一个通风口。根据以上提供的解释，在此背景下可行的是在实际上熔融材料如所希望流动到样品室前防止熔融材料或炉渣部分进入到样品室中。此外，通风口的存在阻止在取样器中构建过压，过压将对液体或部分固化样品的形成具有影响，因为从通风口流出的气体释放了所产生的任何临界压力。

优选地，从通风口流出的气体通过至少一个用于从取样器排放供应气体的气体出口孔来排放。从通风口流出的气体通过位于例如喷枪方向的气体出口孔来排放。因此，所述气体可以相对于气体的流入方向从取样器排放。

优选地，封闭物、优选地膜由于熔融材料的温度和/或供应气体的压力的作用而在熔融材料被填充到样品室时或之后变为气体可渗透的或被破坏。因此可行的是恰当地调节流动到取样器中的气流以使得可以供应一定量的气体。

优选地，气体在保护帽、优选地由金属制成的保护帽已熔化后从填充部件流出。根据以上提供的解释，因此可行的是影响熔融材料进入到样品室中的时间。

优选地，在填充熔融材料到样品室后，新供应的气体流过间隙并且气体随后优选地通过通风口从取样器流出，借此将样品的温度冷却到优选地大约90℃到大约200℃、尤其大约150℃的温度。通过这种方式，并且参考以上提供的解释，使得样品室并且因此其中存在的熔融材料或已固化样品的快速和简单冷却为可行的。在大约150℃的温度下，使得在样品已从样品室去除后或当其仍存在于样品室中时例如对样品进行后续分析或机械、化学和/或电处理为可行的。在150℃下，可以例如通过破坏取样器容易地去除样品而不必预期发生归因于例如环境空气的其它临界反应。

优选地，借助于下部冷却体来固持样品。此外，或者或另外，优选的是借助于上部冷却体来固持内部冷却体。

优选的是使用测量系统、优选地温度测量系统、优选地温度传感器、尤其热电偶或感应测量系统来调节气体供应到取样器中，尤其优选的是针对熔融材料填充到样品室中改变气体供应。使用测量系统，因此可以通过使用测量系统检测希望发生熔融材料的流入的条件来调节熔融材料流入取样器并且因此流入样品室以用于现有的个别应用的时间点。此外，可以借助于测量系统减少或优选地，甚至可以根据本发明消除负面影响，如在待测量的熔融材料的方向穿透炉渣。

优选地，当样品在取样器中时将其供应到分析设备。特别优选的是在此背景下从取样器，即（也就是）从在内部冷却体与下部冷却体之间形成的样品室去除样品，并且随后在合适的装置，例如在光学发射光谱仪中对其进行分析。在此背景下，在一个优选的改进中下部冷却体在去除样品期间保持附接到样品。

在根据本发明的样品固持器的一个有利改进中，样品固持器包含至少一个气体出口孔，其中所述排放管线终止于所述气体出口孔。

在另一有利改进中，样品固持器在开关与气体出口孔之间包含至少一个在排放管线中的中间过滤器。优选地，中间过滤器设计为气体过滤器形式。

在样品固持器的一个替代、有利改进中，进料管线包含至少一个进料阀和/或排放管线包含至少一个文丘里（venturi）喷嘴。

在另一有利改进中，排放管线包含至少一个开口，优选地在文丘里喷嘴区域中的一个开口。

在样品固持器的一个替代、有利改进中，连接到开关的排放管线的布置于所述样品固持器中的一部分具有比排放管线的其它部分更大的直径，形成至少一个真空腔室，所述真空腔室包含用于连接到至少一个真空泵的至少一个气体吸入管线。

在样品固持器的一个替代、有利改进中，连接到开关的排放管线的布置于所述样品固持器中的一部分合并到样品固持器的中空内部空间中，其中内部空间包含气密壁，所述气密壁具有用于连接到至少一个真空泵的至少一个气体吸入管线。

在另一有利改进中，真空腔室具有0.1l到大约0.5l、优选地大约0.3l的体积。

在另一有利改进中，样品固持器和接触部件各具有一个具有轴向对称圆周、尤其环形圆周的横截面。

在根据本发明的样品固持器的一个优选实施例中，在连接到样品室的气体管线与开关之间布置至少一个气体过滤器。

在根据本发明的样品固持器的一个优选的改进中，样品固持器包含至少一个混合接触部件并且取样器包含至少一个混合连接器。接触部件也称为接触块。

优选地，混合接触部件由金属材料制成并且混合连接器优选地由塑料材料制成。归因于混合接触部件和优选地对应的混合连接器的特性，电信号以及气动信号可以同时或在时间延迟下传导通过各别混合组件，即双重，即混合功能为可行的。所述混合接触部件可以另外包含混合单元，通过所述混合单元引导至少一个气体管线和至少一个电缆。

在实施取样工艺的装置中，样品固持器的一个优选实施例具有在轴向方向上从接触部件末端到样品固持器的相对侧测量的长度并且开关布置于距接触部件末端至多0.3×长度、尤其0.1×长度的距离。

在实施取样工艺的根据本发明的对应装置中，在一个优选的改进中，取样器和样品固持器可以借助于载体部件、优选地载体管、尤其由卡纸板制成的载体管连接。在此背景下，取样器本身同样能连接到样品固持器。

在从熔融材料取样的根据本发明的方法的一个变化形式中，在开关处于位置B的情况下，因进料管线中的气体供应借助于开关中断，至少存在于样品室和填充部件中的至少一定量的气体借助于根据本发明的样品固持器在样品固持器方向流动。

在所述方法的另一替代改进中，在开关处于位置B的情况下，优选的是因已供应的气体借助于文丘里喷嘴逆转方向以使得供应气体被排出，至少存在于样品室和填充部件中的至少一定量的气体借助于根据本发明的样品固持器在样品固持器方向被抽进。

在所述方法的另一替代改进中，在开关处于位置B的情况下，通过已供应的气体借助于真空腔室中的负压而逆转方向以使得供应气体被排出，至少存在于样品室和填充部件中的至少一定量的气体借助于根据本发明的样品固持器在样品固持器方向被抽进。

在所述方法的另一替代改进中，在开关处于位置B的情况下，优选的是通过已供应的气体借助于真空腔室中的负压而逆转方向以使得供应气体被排出，至少存在于样品室和填充部件中的至少一定量的气体借助于根据本发明的样品固持器在样品固持器方向被抽进。

附图说明

附图更详细地展示了本发明的优选实施例。

在附图中：

图1显示取样器的一个特别优选的实施例；

图2显示取样器的一个替代改进；

图3显示样品固持器的一个特别优选的实施例；

图4显示样品固持器的一个替代改进；并且

图5显示样品固持器的另一替代改进。

具体实施方式

图1显示出于取样的目的被浸没到熔融材料的液体和温热浴中的取样器1。

取样器1包含样品室2。样品3以例示性方式显示于图1中所示的样品室2中并且已由本发明例示性实施例中的熔融材料、由本发明例示性实施例中的熔融钢4形成。熔融钢4具有600℃以上的温度并且以例示性方式详细显示在图1中。

取样器1进一步包含填充管5，所述填充管包含填充口5a和贯穿孔。在本发明例示性实施例中，填充管5由石英玻璃组成。在面对取样器的末端，填充管5合并到样品室2中并且连接到样品室2。

根据图1，在本发明例示性实施例中取样器1包含三个冷却体，即下部冷却体6、上部冷却体8和内部冷却体7。根据本发明例示性实施例，样品室2由下部冷却体6和内部冷却体7直接围绕。下部冷却体6和内部冷却体7因此直接围绕样品室2并且形成样品室2的内壁。因此，内壁由两个冷却体6、7形成，因为其外表面形成样品室2的壁。所述壁被称作根据本发明的内壁。因此，借助于内壁，将样品室视为熔融材料可以流入的封闭空间。根据本发明，可以借助于冷却体6、7、8冷却样品室2。

根据图1，取样器1包含至少一个连接器9以供应气体或气体混合物到取样器1中。连接器9也称为混合连接器。在本发明例示性实施例中，惰性气体，例如氩通过连接器9供应到取样器1中。

根据图1，内部冷却体7形状如同锥体，其中内部冷却体7的外表面形成梯形表面。上部冷却体8与内部冷却体的形状适配以使得其形成根据图1的对应负形（negativeshape）。在本发明例示性实施例的背景下，内部冷却体7借助于上部冷却体8固持。下部冷却体以适当方式与上部冷却体8和内部冷却体7的形状适配以使得上部冷却体与下部冷却体6在其接触表面形成紧密的连接。在本发明例示性实施例中，下部冷却体6与上部冷却体8的所述接触表面具有位于下部冷却体6的凹槽中的圆周O形环10以提供紧密性，尤其压密性和气密性。根据以上提供的解释，样品3位于内部冷却体7与下部冷却体6之间的样品室2中。根据本发明，样品3借助于下部冷却体6固持在适当的位置。

根据图1，至少下部冷却体6和内部冷却体7可以彼此分离以使得样品3可以从取样器1去除。根据本发明例示性实施例，当样品3被去除时，在此背景下，冷却的样品3保持牢固地连接到下部冷却体6。

根据图1，取样器1在内部冷却体7的外壁7a与同内部冷却体7的外壁7a位置相对的上部冷却体8的外壁8a之间包含至少一个间隙11以供应本发明例示性实施例中所用的惰性气体。因此，在两个对应冷却体7、8之间存在三维间隙11。

在此背景下，间隙11在两个外壁7a、8a之间延伸以使得在取样器1中形成圆锥形间隙11。借助于图1中所示的间隙11并且借助于惰性气体的供应，由本发明例示性实施例中的样品室2中的熔融钢4形成的样品3可以快速并且容易地冷却到大约150℃的温度。

对应冷却体6、7、8的体积大于间隙11的体积（根据图1），优选地，对应冷却体6、7、8的体积与间隙11的体积的比至少为20:1。此提供了根据图1的取样器1的较好冷却性能。

在本发明例示性实施例中，取样器1进一步包含测量系统，本发明例示性实施例中的热电偶12，借助于其，可以测定温热熔融钢4中取样器1的温度并且因此测定其位置。

根据以上提供的解释，显示于图1中的例示性实施例中的取样器1已被浸渍到熔融钢4中以产生样品3并且在样品室2中产生样品3后已从所述熔融钢去除。在此背景下，样品3在样品室2中由其内壁围绕。因此，在填充管5的填充口5a的区域中通过虚线显示盖13，因为其已熔化于熔融钢4中。此外，出于相同原因，通过虚线显示本发明例示性实施例中所用的保护帽14。盖13和保护帽14在取样器1被浸没到熔融钢4后均已熔化。因此，取样器1在其被浸没到熔融钢4前包含盖13和保护帽14。

取样器1进一步包含砂体15，填充管5通过其延伸并且热电偶12位于其中。在此背景下，砂体15具有封闭形状，如砂块。在此背景下，根据图1，填充管5从砂体15凸出一定距离。热电偶12与熔融钢4直接接触。温度测量借助于位于熔融钢4中的热电偶12进行。

在根据图1的例示性实施例中，上部冷却体8包含通风口16。在本发明例示性实施例中，通风口16通过可以打开的膜17封闭。根据图1，在熔融钢4流入样品室2后膜17对气体打开，借此在本发明例示性实施例中，膜至少在样品室2被熔融钢4填充时打开。根据显示于图1中的例示性实施例的膜17为例如受熔融材料的热影响以使得膜17打开的热熔胶。在本发明例示性实施例中，通风口16具有1mm的直径，其中通风口16呈圆孔形。在根据图1的例示性实施例中，本发明例示性实施例中的封闭膜17的耐压性为大约2巴并且膜17的耐温性为大约70℃。

此外，本发明例示性实施例中的取样器1包含气体出口孔18以排放供应气体。在膜17打开的情况下，供应到取样器1的气体通过气体出口孔18再次从取样器1流出。

此外，图1显示由卡纸板制成的载体管19。取样器1牢固地连接到所述载体管19。载体管19的其它区域贴附到样品固持器（图1中未示出），所述样品固持器以例示性方式显示于图3到5中并且更详细地描述于下文中并且因此经安置以用于从熔融钢4取样。根据图3到5改进的所述样品固持器因此被由卡纸板制成的载体管19围绕。取样器1因此在对应样品固持器的一侧上连接到样品固持器。

根据图1，在此背景下，三个冷却体6、7、8位于载体管19的区域中。在根据图1的例示性实施例中，取样器1尤其针对副枪（德国：萨博兰兹（German:Sublanze））进行设计以使得取样器1用于副枪和对应装置。在此背景下，优选的是呈枪形式的副枪贴附于载体管19和样品固持器的连接区域中。

在下文中以例示性方式描述根据本发明借助于根据图1的取样器1从熔融钢4取样的工艺。

根据以上提供的解释，位于此处未示出的喷枪末端的由卡纸板制成的载体管19还借助于未示出的图3到5中的样品固持器来安置根据图1的取样器1。在将取样器1浸没到熔融钢4前通过连接器9供应惰性气体到取样器1中。通过连接器9供应的气体沿内部冷却体7与上部冷却体8之间的外壁7a、8a流过三维间隙11，随后通过空样品室2进入到填充管5中，所述填充管在浸没到熔融钢4前仍通过盖13封闭。此外，根据以上提供的解释，取样器1进一步包含由金属制成的保护帽14。因此，气体一直流到填充管5中。在此背景下，在本发明例示性实施例中的取样器1中构建最大为2巴的压力以使得膜17保持封闭。因此，气体无法流过通风口16，因为膜17仍封闭。

随后，取样器1在浸没方向E浸没到熔融钢4中。在此背景下，在本发明例示性实施例中，取样器1起初引导通过熔融钢4的炉渣并且随后进入到熔融钢4自身中。在图1中未示出熔融钢4中取样器1的位置。

由于熔融钢4的热，保护帽14以及盖13随后熔化。保护帽14和盖13由金属制成。通过连接器9供应的气体因此从取样器1的填充管5流出，以浸没方向E的方向进入到熔融钢4中，然而在所述方向上没有熔融钢4可以进入到填充管5中。三个冷却体6、7、8和样品室2位于砂体15上方，即这些是以与浸没方向E相反的方向进行布置。因此，即使在浸没到熔融钢4后，这些在熔融材料浴内仍被载体管19保护。

借助于呈热电偶12形式的温度传感器调节取样器1的气体供应，因为根据以上提供的解释借助于热电偶12测量温度。根据显示于图1中的例示性实施例，当取样器1在熔融钢4中的某一位置时通过实现改变来中断在此背景下用于随后填充熔融钢4到样品室2中的气体供应，因为熔融钢4的温度指示取样器1在熔融钢4中的位置。在所述工艺中，砂体15也加热。一旦达到熔融钢4中的所述位置，气体供应因此在本发明例示性实施例中短暂地改变以使得随后可以用熔融钢4填充样品室2。在本发明例示性实施例中，气体供应被改变，因为气体供应被切断。在此背景下，熔融钢4通过填充管的孔流到样品室2中，借此熔融钢在填充口5a进入到所述孔中。

或者，可以在样品室2内产生负压而不是切断气体供应，使得可以甚至更快速地用熔融钢4填充样品室2。可以例如通过在连接器9上产生负压来产生负压。基于上文所描述的取样器1的设计，熔融钢由于负压的吸入效应将随后流动到样品室2中。

在用熔融钢填充样品室2后，使用喷枪和载体管19将取样器1拉出熔融钢4以使得根据图1的取样器1具有被填充的样品室2。

由于熔融钢4的温度，当熔融钢4被填充到样品室2中时，膜17在本发明例示性实施例中变为气体可渗透的，因为在熔融钢4的温度下的热辐射对膜17具有影响或加热冷却体6、7、8到膜17在所述工艺中被破坏的程度。先前封闭的膜17现在已对气体打开。

因此，在根据图1的例示性实施例中可以在用熔融材料4填充样品室2后和在从熔融钢4拉出样品室1后再次供应气体到取样器1中以使得样品3被供应的惰性气体冷却。因此，在本发明例示性实施例中，然后再次接通到取样器1中的气体供应。

由于样品3仍存在于取样器1中并且填充样品室2并且因此使其封闭，所以惰性气体流过连接器9并且随后流过在一个壁侧上与样品3毗邻的在内部冷却体7周围的圆锥形间隙11。在此背景下，根据图1，由于间隙11的几何设计，气体还在下部冷却体6和上部冷却体8周围流动以使得所述冷却体也在此工艺中被冷却。最后，气体随后流出通风口16以使得从通风口16流出的气体通过气体出口孔18从取样器1排出。在此背景下，所述气体也流过通风口16的区域中的气体可渗透膜17。

吸收取样器1的热并且流过间隙11的新供应的气体在本发明例示性实施例中使样品3的温度快速并且容易地冷却到大约150℃的温度。此外，各别冷却体6、7、8的尺寸和冷却体6、7、8与间隙11的各别尺寸比使热快速耗散。

在大约150℃的温度下，容易可行的是从取样器1去除样品3并且将其传递到例如本发明例示性实施例中的分析设备。在图1中未示出分析设备。

图2（Figure2/Fig.2）显示取样器1a的另一替代例示性实施例。具体来说，仅描述相比于显示于图1中的取样器1的不同之处。

以相同参考数字提供相同技术组件，而以新参考数字提供新组件，其中对应组件的几何形状在图1与图2之间可能不同。

图2显示具有样品室2和在样品室2中的由熔融金属4a形成的样品3的取样器1a，所述熔融金属以例示性方式并且详细地显示。

此外，图2显示取样器1a包含的下部冷却体6、内部冷却体7和上部冷却体8。此外，根据图2，取样器1a包含连接器9以供应如用于本发明例示性实施例中的惰性气体，尤其氩或氮。

此外，取样器1a牢固地安置于载体管19上。此外，取样器1a具有样品固持器（图2中未示出），在根据图3到5的改进中所述样品固持器安置于取样器1a上，其中载体管19围绕所述样品固持器。此外，取样器1a包含填充管5，所述填充管具有孔并且由石英玻璃或陶瓷材料组成。但是，根据图2，填充管5不包含盖。

冷却体6、7、8和样品室2和样品3都位于形状与根据图1的例示性实施例不同的中空砂体15中。也就是说，根据图2的砂体15以外壳形式围绕冷却体6、7、8。

在此背景下，填充管5从砂体15凸出并且在引入通道的区域中用水泥20部分地贴附。在此背景下，填充管5略微从根据图2的中空砂体15凸出。

根据以上提供的解释，三个冷却体6、7、8位于砂体15内。下部冷却体6被设计成相比于内部冷却体7和上部冷却体8体积较大。相对于间隙11体积的对应冷却体6、7、8体积至少大于间隙11的体积，优选地形成的比为至少20:1。

内部冷却体7包含厚环形圆盘形并且在三维空间中被上部冷却体8包封。所述几何设计允许上部冷却体8另外与下部冷却体6啮合，使上部冷却体8与下部冷却体6之间封闭连接，在其中布置内部冷却体7本身。

为将上部冷却体8密封到下部冷却体6，在下部冷却体6的凹槽中的接触表面区域中布置O形环10。根据图2，在上部冷却体8与内部冷却体7之间提供呈三维杯形式的三维间隙11。由于O型环密封件和冷却体6、7、8的几何形状，此形成了气密和压密布置。

在此背景下，内部冷却体7包含与上部冷却体8的外壁8a对应的外壁7a以使得形成在三维空间中围绕整个内部冷却体的间隙11。

此外，显示于图2中的取样器1a在熔融金属4a中的位置借助于此处未示出的呈感应测量系统形式的测量系统测定。使用感应测量系统，可以测量并且因此测定取样器1a在熔融金属4a中的位置。出于此目的，感应测量系统在本发明例示性实施例中位于此处未示出的喷枪中，借此测量系统用于测定当取样器1a例如完全浸没于熔融金属4a中时所述取样器在熔融金属4a中的位置。

如上文参考图1所描述，图2显示在从熔融金属4a拉出后的取样器1a，其中由熔融金属4a形成的样品3存在于样品室2中。因此，也通过虚线显示取样器1a包含的保护帽14，因为其已熔化于熔融金属4a中。但是，取样器1a在其被浸没前包含保护帽14。

取样器1a可能包含通风口16和气体出口孔18。这些都未显示于图2中。

根据图2的取样器1a以用于熔融粗铁的取样器（热金属取样器）的方式设计。

为了在根据图2的取样器1a的样品室2中制造样品3，将上面安置有载体管、样品固持器和取样器1a的喷枪在浸没方向E引入到熔融金属4a中。一旦它们浸没，样品固持器和围绕其的载体管和取样器1a就完全位于熔融材料的温热浴中。

根据以上提供的解释，在浸没前，通过连接器9供应惰性气体到取样器1a中。在此背景下，气体流过间隙11，随后流过尚未存在样品3的样品室2，并且最后在保护帽14的方向流过填充管5。

一旦取样器1a浸没到熔融金属4a中，保护帽14熔化以使得供应气体流入熔融金属4a中。借助于感应测量系统测定取样器1a在熔融金属4a中的位置以使得根据本发明，如果位置不是理想位置，则停止气体供应。

或者还可以因负压而在相比于上文所描述的惰性气体的流动方向反向的方向产生吸入以使得在样品室2中产生负压，借助于此负压，熔融金属4a通过填充管5流动到样品室2中并且以特别容易并且快速的方式用熔融金属4a填充所述样品室。

在用熔融金属4a填充样品室2后，使用喷枪相对于进入方向E将取样器1a引导出熔融金属4a。

在本发明例示性实施例中，在取样器1a已被引导出熔融金属4a进入到根据图2的位置后，再次通过连接器9和间隙11供应气体以使得取样器1a和样品3被冷却。

随后，可以从取样器1a去除固化和冷却的样品3，因为下部冷却体6和内部冷却体7可以彼此分离。根据本发明例示性实施例，在此背景下，下部冷却体6和冷却的样品3无法彼此分离。

在下文中详细描述样品固持器的三种改进。在此背景下，样品固持器连接到对应取样器1、1a的连接器9。根据以上提供的解释，所述样品固持器随后被呈载体管19形式的卡纸板管围绕，并且样品固持器在与取样器1、1a的侧相对的侧上连接到对应喷枪。卡纸板管因此围绕样品固持器并且与于喷枪和取样器1、1a毗邻。

可以改变气体供应以借助于根据图3到5的三个例示性样品固持器填充熔融材料到样品室2中。这些样品固持器各利用不同技术以首先在填充工艺前传导气体通过取样器的连接器9并且随后改变气体供应以填充样品室2。这在下文中进行详细描述。

图3（Figure3/Fig.3）显示用于图1中显示的取样器1的优选的容纳的样品固持器21a。关于根据图1的取样器1的设计的细节，请参考以上提供的解释。

样品固持器21a包含接触块22作为容纳取样器1的混合组件。根据图3，接触块22布置于样品固持器21a的一端上。接触块22对应于又称为取样器1的连接器9的混合连接器，使得接触块22和混合连接器可以彼此啮合。本发明例示性实施例中的容纳装置23布置于样品固持器21a的相对侧上并且包含螺纹。此外，多个气体管线布置于样品固持器21a中。在根据图3的例示性实施例中，样品固持器21a包含进料管线24a、排放管线24b和气体管线24c。在此背景下，气体管线24c还位于接触块22中。可以通过进料管线24a经过接触块22供应气体到取样器1（图3中未示出）中。在此背景下，连接器9用于供应气体。根据图3，当取样器1和样品固持器21a彼此连接时，气体管线24c延伸通过接触块22并且因此连接到图3中未示出的样品室2中。此外，可以借助于排放管线24b经过接触块22将气体从此处未示出的取样器1排出。另外，在样品固持器21a的一端的区域中，即根据图3，在容纳装置23的区域中存在连接到进料管线24a的气体接头25b。根据图3，气体接头25b连接到气体进料管线25a。

此外，根据图3，样品固持器21a包含开关26，其布置于样品固持器21a中并且在一侧上连接到进料管线24a和排放管线24b并且在另一侧上连接到气体管线24c。借助于开关电缆27a实施开关26的状态的改变，其中开关电缆可以连接的开关电缆接头27b布置于样品固持器21a的容纳装置23的区域中开关电缆27a的末端上。此外，样品固持器21a在接触块22的区域中包含布置于接触块22的区域中的测量触点28。

测量触点28借助于信号电缆29a连接，所述信号电缆的末端位于容纳装置23的区域中，所述容纳装置的末端上布置有信号电缆连接器29b。在根据图3的本发明例示性实施例中，六个测量触点28串联地布置。

此外，密封件30布置于接触块22的区域中以使得当样品固持器21a和此处未示出的取样器1连接时，两种组件之间的气密连接为可行的。因此，在根据图1的连接器9与接触块22之间建立气密连接。根据图3，接触块22进一步包含气体插口31，气体可以通过所述气体插口流动以流过气体管线24c。

根据图3，排放管线24b被引导通过气体出口孔33以从样品固持器21a离开。在本发明例示性实施例中，在所述气体出口孔33与开关26之间布置气体过滤器32a。在气体管线24c的区域中布置另一个气体过滤器32b。

此外，样品固持器21a包含布置于开关26与气体插口31之间的混合单元34，借此混合单元34允许气体管线24c和信号线29a直接并且固定地连接到此处未示出的取样器1。根据以上提供的解释，接触块22以配合并且气密的方式插入到连接器9中，从而达成所述目的。

因此，显示于图3中的样品固持器21a的特征为样品固持器21a包含气体出口孔33，其中样品固持器21a的排放管线24b终止于气体出口孔33。在此背景下，呈中间过滤器形式的气体过滤器32a布置于开关26与排放管线24b的气体出口孔33之间。根据图3，样品固持器21a和接触块22各具有一个具有环形圆周的横截面。

图4（Figure4/Fig.4）显示样品固持器21b的一个替代改进，其中在下文中以相同参考数字提供相同组件并且以新参考数字提供新组件。

在下文中，图4的描述首先描述相比于图3中显示的样品固持器21a的变化。显示于图4中的样品固持器21b不包含气体出口孔33并且不包含呈中间过滤器形式的气体过滤器32a。但是，样品固持器21b包含连接到样品固持器21b的区域中的单一气体进料管线25a的进料管线24a和排放管线24b。根据图4，进料管线24a和排放管线24b各自分别地连接到开关26。根据图4，进料阀35布置于进料管线24a中并且文丘里喷嘴36布置于排放管线24b中。在根据图4的例示性实施例中，开口37布置于文丘里喷嘴36内以使得排放管线24b在文丘里喷嘴36的区域中包含开口37。在此背景下，开口37为文丘里喷嘴36的一部分并且为文丘里喷嘴36的特定设计。显示于图4中的样品固持器21b的其它组件，如容纳装置23、混合单元34和接触块22的设计对应于上文关于根据图3的样品固持器21a所描述的组件的设计。请参考关于图3提供的解释并且将这些解释相应地应用于关于图4提供的解释。

图5显示样品固持器21c的另一替代改进，其中以相同参考数字提供相同组件并且以新参考数字提供新组件。

在下文中以适当方式描述显示于图5（Figure5/Fig.5）中的样品固持器21c以使得首先描述相比于图3中描述的样品固持器21a的变化。显示于图5中的样品固持器21c不包含气体过滤器32b并且不包含呈中间过滤器形式的气体过滤器32a。此外，样品固持器21c不包含气体出口孔33。此外，显示于图5中的样品固持器21c不包含呈开关电缆接头27b、气体接头25b和信号电缆接头29b形式的接头。即显示于图5中的样品固持器21c仅包含从样品固持器21c离开的信号电缆29a、开关电缆27a和气体进料管线25a，其各自在容纳装置23的区域中被引导出样品固持器21c。这些组件例如直接延伸到邻接喷枪中。但是，可行的是这些组件可以借助于此处未示出的插塞式连接器等在样品固持器21c外、例如在喷枪内连接到其它电缆或管线。

此外，在样品固持器21c内布置真空腔室38。本发明例示性实施例中真空腔室38的体积为大约0.3l。在样品固持器21c中形成真空腔室38，因为连接到开关26的排放管线24b的布置于样品固持器21c中的一部分具有比排放管线24b的其它部分更大的直径。因此，在直径较大的位置形成真空腔室38。在此背景下，真空腔室38连接到作为存在的另一管线的气体吸入管线39，其中气体吸入管线39连接到此处未示出的真空泵。

描述于图3中的样品固持器21a的其它组件也存在于样品固持器21c中并且根据以上提供的解释不再次描述。可以相应地应用这些组件。

可以例如在使用喷枪在熔融金属中、尤其使用副枪在熔融钢中实施取样工艺的装置中使用描述于图3到5中的样品固持器21a、21b、21c。这种类型的装置和对应喷枪、尤其副枪在图3到5中未示出。但是，众所周知的是喷枪包含布置于这种类型的装置中的枪体。

根据本发明，根据关于图3到5的解释中的任一个的样品固持器21a、21b、21c可以与枪体的一端连接并且根据图1的尤其用于熔融钢的取样器1可以与其连接。在本发明例示性实施例中，借助于根据图3到5的对应样品固持器21a、21b、21c，装置包含用于经过接触块22供应气体到取样器1中的进料管线24a，和用于经过接触块22从取样器1排出气体的排放管线24b，和连接到样品室2的气体管线24c。

图1到5中未示出的所述装置中所用的样品固持器21a、21b、21c具有在轴向方向上从接触块22到样品固持器21a、21b、21c的相对侧测量的长度L。在本发明例示性实施例中，对应样品固持器21a、21b、21c中的开关26因此布置在距接触块22的末端0.1×其长度L的距离。

根据以上关于图3到5所提供的解释，取样器1和样品固持器21a、21b、21c可以借助于由卡纸板制成的载体管19连接，其中在接触块22上的密封件30的区域中与取样器1接触的载体管19根据以上提供的解释在图3到5中未示出。

从根据图1的取样器1去除由熔融钢4形成的样品3的方法在下文中被描述为使用根据图3的样品固持器21a和根据图1的取样器1的特别优选的实施例。

出于此目的，图3中未示出的副枪连接到样品固持器21a，其中接头位于容纳装置23的区域中。对应信号电缆接头29b、开关电缆接头27b和气体接头25b各自连接到副枪内的对应连接器。根据图1的取样器1安置在样品固持器21a的接触块22的区域中，其中气体插口31以适当方式布置在取样器1的连接器9中以使得在样品固持器21a与取样器1之间产生气密连接。由卡纸板制成的载体管19安置在取样器1与样品固持器21a的容纳装置23之间作为样品固持器21a的一部分以使得样品固持器21a位于取样器1与载体管19的末端之间。载体管19例如借助于螺纹类型的啮合接头牢固地连接到容纳装置23，借此容纳装置23随后借助于波纹表面牢固地按压到载体管19中。

位于所述装置内的取样器1随后浸没到图1中指示的熔融钢中，其中在浸没前惰性气体通过进料管线24a供应，其借助于气体进料管线25a供应有较早借助于副枪进行供应的流动惰性气体。通过进料管线24a供应的惰性气体随后传导通过在位置A的开关26，并且因此进入到气体管线24c中，其中混合单元34根据以上提供的解释也位于气体管线24c的区域中。根据关于图1提供的解释，当惰性气体通过气体插口31流入到取样器中时，气体最终仅首先进入到填充管5中。根据关于图1提供的解释，在至少将取样器1浸没到熔融钢4中并且熔化保护帽14和盖13后，气体在取样器1位于熔融钢4中时从填充管5离开。同时，也通过混合单元34的路径进入到取样器1的热电偶12中的信号电缆29用于测量和分析熔融钢的温度和取样器1在熔融钢中的位置，其中使用一个此处未示出的外部单元进行分析，所述外部单元对借助于样品固持器21a和此处未示出的副枪借助于信号电缆29传送的数据进行分析。

在取样器1到达熔融钢4中的适当位置后，根据以上提供的解释，通过将开关26切换到位置B中使通过进料管线24a的气体供应中断。此中断了通过进料管线24a的气体供应。在本发明例示性实施例中，恰当地切换样品固持器21a中的开关26以使得随后用熔融钢4填充取样器的样品室2。随后在已用熔融材料完全填充样品室2后，使用装置中的移动副枪再次从熔融钢去除取样器1和载体管19和样品固持器21a。为了冷却取样器1和样品室2，开关26随后从位置B切换到或切换回位置C，在根据图3的例示性实施例中，位置C对应于位置A。此允许通过供应气体冷却样品室2。在图1的例示性实施例中详细描述冷却工艺。借助于开关电缆27a切换开关26，借助于所述开关电缆可以切换开关26。

将开关26从位置A切换到位置B，气体离开取样器1进入到样品固持器21a中，其中气体随后流过气体管线24c和混合单元34，随后流过气体过滤器32b并且最后传导通过开关26。在开关处于位置B的情况下，气体随后通过呈中间过滤器形式的另外的气体过滤器32a并且通过排放管线24b通过气体出口孔39流出。由于所述气体离开，可以用熔融材料填充样品室2。在图1的例示性实施例中对此进行详细描述。在此背景下不产生根据前述改进的真空或负压。因此，至少存在于样品室2和填充部件5中的量的气体从气体出口孔39离开。

当通过热电偶12测量到例如1,100℃的温度时，开关26从位置A切换到位置B。或者或另外，可以使用取样器1的位置通过电气构件或借助于熔融钢中的压力测量喷枪位置。

也可以借助于根据图4的样品固持器21b实施上文所描述的从熔融钢4取样的工艺。

根据以上提供的解释，根据图3的实施例，在另一改进中样品固持器21a被样品固持器21b替换。在下文中，聚焦于与样品固持器21a下的前述实施例的不同之处来描述气体通过样品固持器21b的流动。

一旦已连接配合根据图1的副枪或取样器的根据图4的连接器，惰性气体就通过气体进料管线24d流动到进料管线24a和排放管线24b中。流过气体进料管线25a的气体随后一方面通过进料阀35流动到处于位置A的开关26中。流入的气体因此可以通过开关26和气体过滤器32b通过混合单元34流动到取样器1中。另一方面，从气体进料管线25a供应的气体同时流过排放管线24b流过文丘里喷嘴36，使得由于文丘里喷嘴36的特殊实施例而在文丘里喷嘴36与开关26之间产生负压。在此背景下，使得通过排放管线24b供应的气体从开口37离开。

为了填充样品室2，将开关26从位置A切换到位置B以使得流过进料管线24a的气体不能再流动到气体进料管线24c中，因为开关在位置B。仅流过气体进料管线25a的气体可以通过排放管线24b和文丘里喷嘴36通过开口37离开，借此在文丘里喷嘴36与开关26之间持续产生负压并且传送到气体管线24c。因此，在样品室2中产生负压并且用于借助于文丘里喷嘴36抽吸熔融材料到样品室2中。在用熔融材料填充样品室2后，将开关26切换回位置A中以使得可以借助于通过进料管线24a供应的气体冷却样品室2。

已在上文中详细描述从熔融材料去除样品室和/或取样器1。

也可以借助于根据图5的样品固持器21c实施上文所描述的借助于样品固持器21a从熔融钢4取样。在下文中，仅详细描述位于取样器1与所述装置中的副枪之间的以特殊改进形式的样品固持器21c，其中详细强调变化或其它技术实施方案。

根据图5，惰性气体通过进料管线流出副枪、通过开关26并且进入到气体管线24c中、进入到根据图1的取样器1中。为了填充样品室2，将开关26从位置A切换到位置B以使得先前仅仅通过进料管线24引导的惰性气体由于开关26已被切换到位置B而被阻塞。因此，气体可以通过气体管线24c通过开关26流动到真空腔室38中，所述真空腔室中已产生负压。例如经过气体吸入管线39并且借助于真空泵较早产生真空腔室38中的负压。因此，一旦开关26从位置A切换到位置B，借助于来自真空腔室38的负压，熔融材料4被抽吸到样品室2中。为了冷却，开关26切换回位置A中以使得惰性气体可以再次通过进料管线24a并且随后通过气体管线24c流动到取样器1中以使得样品室2被冷却。

对应装置、具体来说关于样品固持器21b和21c的浸没已针对样品固持器21a详细描述并且因此可应用于根据21b、21c的样品固持器。此外，已详细描述从熔融材料4拉出根据图1的取样器1的工艺，使得此也可以应用于样品固持器21b和21c。

Claims (15)

1.一种具有用于由熔融材料形成的样品(3)的样品室(2)的取样器(1，1a)，其包含至少一个下部冷却体(6)、至少一个上部冷却体(8)和至少一个内部冷却体(7)以及至少一个填充部件，其中所述样品室(2)至少由所述下部冷却体(6)和所述内部冷却体(7)共同地围绕，使得可以借助于至少所述下部和内部冷却体(6，7)冷却至少所述样品室(2)，其中连接到所述样品室(2)的所述填充部件借助于填充口(5a)合并到所述样品室(2)中，并且其中所述冷却体(6，7，8)各自包含外表面(7a，8a)，其特征在于所述取样器(1，1a)在所述内部冷却体(7)的所述外表面(7a)的区域与同所述内部冷却体(7)的所述外表面(7a)相对的所述上部冷却体(8)的所述外表面(8a)的区域之间包含用于传导至少一种气体的至少一个间隙(11)，并且所述各个冷却体(6，7，8)的体积大于所述间隙(11)的体积并且所述各个冷却体(6，7，8)的体积与所述间隙(11)的体积的比率为至少3:1，

其特征在于，所述冷却体(6，7，8)中的至少一个包含至少一个通风口(16)，所述通风口(16)可以通过至少一个可以打开的封闭物来封闭，其中所述封闭物在所述样品室(2)被所述熔融材料填充时或之后打开，

其中在所述样品室(2)被所述熔融材料填充之前，所述样品室(2)与所述至少一个通风口(16)连通。

2.根据权利要求1所述的取样器(1，1a)，其特征在于至少所述下部冷却体(6)和所述内部冷却体(7)形成所述样品室(2)的壁，其中所述壁由所述下部冷却体(6)的外表面和所述内部冷却体(7)的外表面形成以使得在下部冷却体(6)与内部冷却体(7)之间形成具有中空空间的样品室(2)。

3.根据权利要求1或权利要求2所述的取样器(1，1a)，其特征在于所述通风口(16)的直径为0.7mm到1.3mm。

4.根据权利要求1或权利要求2所述的取样器(1，1a)，其特征在于所述封闭物包含至少一个塑料接头。

5.根据权利要求1或权利要求2所述的取样器(1，1a)，其特征在于所述封闭物具有0.5巴到4巴的耐压性。

6.根据权利要求1或权利要求2所述的取样器(1，1a)，其特征在于所述封闭物具有50℃到90℃的耐温性。

7.一种样品固持器(21a，21b，21c)，用于容纳根据权利要求1到6中任一权利要求所述的取样器(1，1a)，其中所述样品固持器(21a，21b，21c)包含用于容纳所述取样器(1，1a)的接触部件(22)，并且其中至少一个经过所述接触部件(22)供应气体到所述取样器(21a，21b，21c)中的进料管线(24a)和至少一个经过所述接触部件(22)从所述取样器(21a，21b，21c)排出气体的排放管线(24b)和至少一个延伸通过所述接触部件(22)并且连接到所述样品室(2)的气体管线(24c)布置于所述样品固持器(21a，21b，21c)中，其特征在于所述取样器(21a，21b，21c)具有布置于其中的开关(26)，所述开关一方面连接到所述进料管线(24a)和所述排放管线(24b)并且另一方面连接到所述气体管线(24c)，并且可以用于将所述进料管线(24a)或所述排放管线(24b)连接到所述气体管线(24c)。

8.根据权利要求7所述的样品固持器(21a)，其特征在于所述样品固持器包含至少一个气体出口孔(33)，其中所述排放管线(24b)终止于所述气体出口孔(33)。

9.根据权利要求8所述的样品固持器(21a)，其特征在于所述样品固持器(21a)在开关(26)与气体出口孔(33)之间包含至少一个在所述排放管线(24b)中的中间过滤器。

10.根据权利要求7所述的样品固持器(21b)，其特征在于所述进料管线(24a)包含至少一个进料阀(35)和/或所述排放管线(24b)包含至少一个文丘里喷嘴(venturi nozzle)(36)。

11.根据权利要求7所述的样品固持器(21c)，其特征在于连接到所述开关(26)的所述排放管线(24b)的布置于所述样品固持器(21c)中的一部分具有比所述排放管线(24b)的其它部分更大的直径，形成至少一个真空腔室(38)，所述真空腔室包含用于连接到至少一个真空泵的至少一个气体吸入管线(39)。

12.根据权利要求7所述的样品固持器，其特征在于连接到所述开关的所述排放管线的布置于所述样品固持器中的一部分合并到所述样品固持器的中空内部空间中，其中所述内部空间包含气密壁，所述气密壁具有用于连接到至少一个真空泵的至少一个气体吸入管线。

13.根据权利要求11所述的样品固持器(21c)，其特征在于所述真空腔室(38)具有在0.1升到0.5升之间的体积。

14.根据权利要求7到13中任一权利要求所述的样品固持器(21a，21b，21c)，其特征在于在连接到所述样品室(2)的所述气体管线(24c)与所述开关(26)之间布置至少一个气体过滤器(32b)。

15.根据权利要求7到13中任一权利要求所述的样品固持器(21a，21b，21c)，其特征在于所述样品固持器(21a，21b，21c)包含至少一个混合接触部件作为接触部件(22)并且所述取样器(1，1a)包含至少一个混合连接器。