CN109983334A - 定量测定非均质材料混合物的组分的浓度或粒径的方法、设备及该设备的用途 - Google Patents

定量测定非均质材料混合物的组分的浓度或粒径的方法、设备及该设备的用途 Download PDF

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Abstract

本发明涉及定量测定在沿着流道流动的介质中所含的颗粒状组分的数量和尺寸的方法和设备，其中使超声波耦合进入流动介质中，其至少部分地在颗粒状组分处发生反射，其反射的部分超声波以超声时间信号的形式加以探测，基于此进行定量测定。本发明的特征在于以下工艺步骤：使超声波耦合进入流动介质中，使得耦合进入的超声波的至少一部分在界定流动介质的流道壁区域处或者在被引入流道内的反射体处发生反射，由此产生可归属于壁区域或反射体的回波‑超声时间信号；在至少考虑回波‑超声时间信号的情况下得出至少一个针对每个所探测的超声时间信号确定振幅阈值的振幅阈值函数；探测归属于单独的超声时间信号的振幅值，其各自大于针对每个超声时间信号所确定的振幅阈值；及所探测的振幅值归属于描述颗粒状组分的尺寸和数量的值。

Description

定量测定非均质材料混合物的组分的浓度或粒径的方法、设 备及该设备的用途
技术领域
本发明涉及定量测定在沿着流道流动的介质中所含的颗粒状组分的数量和尺寸的方法和设备，其中使超声波耦合进入流动介质中，其至少部分地在颗粒状组分处发生反射，其反射的部分超声波以超声时间信号的形式探测，基于此进行定量测定。
背景技术
尤其是在金属加工和化学工业，经常需要定量鉴定特别是非均质的材料混合物，例如悬浮液。例子是金属熔体，其除了金属或金属混合物以外还包含污染物或期望或非期望的其他组分，例如在金属熔体中的由氧化物、氯化物、碳化物、氮化物、硼化物和/或金属间相组成的颗粒。在化学工业中，例如在生产聚合物时在聚合期间产生非均质材料混合物。在这两个例子中值得期望的是，能够关于材料混合物的组分作出精确定量的表述，即测定颗粒数量、颗粒浓度和/或粒径，以控制、调节或监视生产过程。
在例如铝熔体中基于超声的颗粒探测的领域中，由Kurban M.,SommervilleI.D.,Mountford N.D.G.,Montford P.H.,An ultrasonic sensor for the ContinuousOnline Monitoring of the Cleanliness of Liquid Aluminium,Light Metals 2005,TMS,945-949公开了所谓的“MetalVision”方法，其在铝-连续浇铸中使用。在该方法中，超声经由平行布置的钢制波导管耦合进入液态铝熔体中。不利的是测量结果的可再现性不足。
可以由文献EP 1 194 772 B1和DE 600 01 951 T2取得借助超声对在位于容器中的金属熔体中悬浮的夹杂物进行单独可视化、尺寸测量和计数的方法和设备。利用至少一个超声换能器，以单独的所谓的“超声射击(Ultraschallschüsse)”的形式产生超声波，并经由波导管耦合进入待检验的金属熔体中，在其中部分地在金属熔体中所含的夹杂物处发生反射。反射的超声波借助超声波探测器进行探测，并通过图像分析加以评估以对其进行计数和测量以及可视化。由探测的超声波获得的回波信号的图像分析和定量测量是基于校准曲线，其是在校准步骤的过程中获得的，其中使用至少一个具有已知的稳定尺寸的校准反射体。为此，将校准反射体在金属熔体中定位在所谓的“焦斑(Brennfleck)”的区域内，其中超声波与金属熔体相互作用，并且反射的部分超声波由此逸出，并且可以由至少一个超声探测器获取。校准曲线产生在探测的回波信号的振幅与反射回波信号的障碍物的直径之间的函数关系。
发明内容
本发明是基于以下目的，提供目的在于以高的精确度和可再现性测定在材料混合物、液体、悬浮液尤其是熔体中的颗粒数量、颗粒浓度和/或粒径的方法和设备及其用途。此外，应当减小工艺技术和设备技术方面的复杂性。
所提出的技术目的通过根据权利要求1的方法、根据权利要求10的设备以及根据权利要求15的设备用途实现。其他有利的实施方案可以由从属权利要求的附加特征得出。
根据权利要求1的前序部分的特征的根据此方案的方法允许超声波直接传播或耦合进入流动介质中，因而至少一部分的耦合进入的超声波在界定流动介质的流道壁区域处或者在被引入流道内的反射体处发生反射，由此产生可归属于壁区域或反射体的回波-超声时间信号。优选使超声波耦合进入金属熔体中，在其中应当定量获取颗粒状组分。出于量化测定颗粒状组分的目的，还可以通过使超声波耦合进入，从而检验任意的非均质液态材料混合物，例如悬浮液。
优选使超声波以相对于流动介质的流动方向呈横向取向的主传播方向耦合进入流动介质中，其中沿着主传播方向传播的超声波优选以正交方式到达界定流道的壁区域，并在此处发生反射。优选在超声波耦合进入的区域或精确位置，探测沿着整个超声传播路径在流动介质中反射的部分超声波，包括在主传播方向上向后界定的壁区域处反射的超声波。以此方式沿着整个路径在耦合进入的位置与向后限制壁之间接收超声时间信号。在限制壁处引发的超声波反射的特征在于用于得出至少一个振幅阈值函数的特征性回波-超声时间信号，该函数针对每个所探测的超声时间信号确定振幅阈值。
在使用例如两个或更多个波导管时，其中至少一个第二波导管用作接收器，探测位置可以偏离耦合进入的位置。
在超声波耦合进入的位置与界定流道的壁区域之间的距离过大和/或壁区域例如由于沉积物而不适合于以尽可能小的损失反射超声波的情况下，使用额外地引入流道中的具有光滑、优选平坦的反射体表面的反射体。
优选考虑以下物理性质至少之一以得出至少一个振幅阈值函数：
a)在流动介质中的超声场分布，即在流动介质中取决于方向传播的超声波的空间尺度和强度，例如以主波瓣和副波瓣的形式，
b)超声波在流动介质中的声衰减，即随着在流动介质中向前传播的介质特异性和介质相关的超声波振幅减小，
c)超声波耦合进入流动介质中的条件，即产生超声波的初始超声波能量例如借助压电超声换能器在超声波在流动介质中传播的区域内进行变换的性能。因此，改变的耦合条件直接表示为改变的回波-超声时间信号，其对振幅阈值函数的直接影响对于所有超声时间信号的振幅阈值都具有影响。在此情况下，针对所有时间上在后的超声时间信号，修正振幅阈值函数。但是不必修正时间上在前的振幅阈值。
为了定量获取和评估在流动介质中所含的颗粒状组分的目的，在另一个步骤中，对单独的获取的超声时间信号所归属的所有的振幅值进行获取，其均大于针对每个超声时间信号所确定的振幅阈值。
有利地，并不是在流动介质中在耦合进入的位置与向后的壁区域之间由于发生反射而引起的所有的超声时间信号都进行进一步的评估。而是所确定的评估时间范围在流动介质中沿着主传播方向对应于空间测量范围，并且任意地位于耦合进入的位置与向后界定流道的壁区域之间。可以取决于检验的预定参数，适当地确定评估时间范围和与此相关的可进行评估的测量体积的大小。
在可预先确定的评估时间范围内评估超声时间信号所需的振幅阈值函数在最简单的情况下是水平直线，将其以适合于数值比较的方式与所探测的超声时间信号重叠。
取决于对超声时间信号的进一步评估的要求，可以在振幅阈值函数中相应地考虑前述的一些方面，例如超声场分布、衰减、耦合条件等。
振幅阈值函数的曲线走向同样可以遵循对数或指数曲线走向。流动介质的声衰减例如遵循具有负指数的指数函数。通过将振幅阈值函数乘以具有正指数的指数函数，可以此方式修正衰减的影响。
代替前述衰减修正或与其相结合，振幅阈值函数的曲线走向可以选择成正或负斜率的线性。例如由平坦的圆形振荡器开始，随着相对于使超声波耦合进入介质中的位置的距离z的增加，即在所谓的远场中，声压近似地以1/z减小。因此，可以通过将振幅阈值函数乘以具有正斜度的函数而修正这一影响。
还可以使超声波以聚焦的方式耦合进入流动介质中，即超声波在位于沿着主传播方向的焦点处聚焦，该焦点在主传播方向上总是位于界定流道的壁区域的前面。
焦点相对于评估时间范围和/或相对于所确定的测量体积的位置原则上可以任意地即在评估时间范围以内或以外加以选择。
与此不同，若超声焦点位于评估时间范围内，则有利的是在焦点处限定最低振幅阈值，其在两侧随着相对于焦点的距离的增大而增大。然而若超声焦点位于评估时间范围以外，则有利的是振幅阈值函数具有正或负的斜度。
通过考虑多个影响变量一般可以认为振幅阈值函数的曲线走向是非常复杂的函数曲线走向。还适合于采用多个不同的振幅阈值函数，从而能够测定例如粒径分布。不同的振幅阈值函数的可行的数量通常在1至10的范围内。
在获取所有的在评估时间范围内各自根据数值位于振幅阈值函数之上的振幅值之后，最终应当将这些振幅值归于描述所获取的在流动介质中的颗粒状组分的尺寸和/或数量的值。
因此，可以基于每个超声时间信号所获取的振幅值位于各自通过超声时间信号的振幅阈值函数所确定的振幅阈值之上的数量或统计频率，得出所获取的颗粒状组分的数量。
与此不同，关于颗粒状组分的尺寸的信息是基于超声时间信号的振幅值的数值，即超声时间信号的峰高或振幅大小描述各自的粒径。在此应当注意，超声时间信号的峰高也取决于超声耦合条件，应当通过动态适应振幅阈值函数而加以考虑的状态。
基于以此方式获得的信息，可以测定在流动介质中获取的颗粒数量及颗粒状组分的相对粒径分布。
若应当严格地以绝对数值给出粒径，则可以使用参考表，所谓的“查找表”。通过获取超声时间信号，尤其是其振幅或/和信号形状，其是通过在已知的超声反射体处的超声波反射获得的，同样可以在分离的测试系列中得出校准值或校准函数。以此方式获得的校准值或校准函数随后可以作为基准用于得出至少一个振幅阈值函数。
此外，根据权利要求1的前序部分的特征的定量测定在沿着流道流动的介质中所含的颗粒状组分的数量和尺寸的设备的特征在于，为了使超声波耦合进入流动介质中，将至少一个以声学方式与超声换能器耦合的波导管至少区段性地浸入流动介质中，其中由波导管材料组成的波导管至少在波导管浸入流动介质中的区域内被外层包围，从而使外层布置在剩余的波导管材料与流动介质之间，并且外层具有不同于剩余的波导管材料的材料组成。
波导管优选具有在一侧为钝的、锥形的或特定几何形状的、适合于使聚焦的超声波耦合进入流动介质中的波导管末端。在此，波导管末端至少区段性地被外层包围，其材料组成取决于流动介质加以选择，使得材料组成在与流动介质接触时发生溶解。
外层的材料组成包含至少一种引发和/或支持流动介质在波导管材料上的润湿并且不同于流动介质的物质。所述至少一种物质优选为熔融盐。
为了在波导管末端的区域内设置熔融盐从而至少在金属熔体中稳定可靠地使用，将其用在测量介质中熔化和/或溶解的材料例如铝箔包围。在波导管末端设置的熔融盐排除掉在波导管表面上可能的氧化物，因此能够使波导管与流动介质直接接触，优选以铝熔体的形式。
依照以下实施方案在以下说明中给出进一步的细节。
附图说明
图1所示为借助使超声波耦合进入介质中的波导管测量在流动介质中的颗粒状组分的设备，
图2所示为根据图1的设备，其具有两个使超声波耦合进入介质中的波导管，
图3所示为根据图2的设备，其具有两个使聚焦的超声波耦合进入介质中的波导管，
图4是表示具有重叠的振幅阈值函数和评估时间范围的超声时间信号的图，及
图5所示为根据图1的具有波导管的设备，波导管在波导管末端具有润湿靴。
具体实施方式
实施本发明的方式，商业可用性
依照在下文中描述的附图，描述了允许以高的精确度测量在例如材料混合物、熔体、金属熔体例如铝熔体或液体的形式的流动介质3中的颗粒状组分的浓度和/或数量和尺寸的设备。
如图1所示，超声由发挥发射器的作用的超声换能器1产生，并经由作为用于耦合超声的装置的波导管2耦合进入待检验的液体中。假设流动介质3以与图示平面正交的方式流动通过容器4。如图1所示，还可以使用相同的超声换能器1作为来自流动介质3的超声场的接收器。
在图2和图3中均使用具有额外的以声学方式耦合的波导管8的其他的超声换能器7，其中波导管8使其他的超声换能器7以声学方式与流动介质3耦合。在存在多于一个超声换能器的情况下，可以采用不同的运行模式，例如可以使用超声换能器1作为发射器及使用超声换能器7作为接收器，或反之亦然，或者可以将这两个超声换能器1,7用作发射器并以时间偏移的方式用作接收器。由至少一个超声换能器1,7接收的超声信号通过测量设备/评估技术/评估装置6进行记录和评估。评估装置6获取来自流动介质3的超声场的反射或回波以及来自任选引入流动介质3中的超声反射体5的反射。优选使用至少部分地包围材料混合物的容器4的在超声波的传播方向上界定的壁区域4a作为超声反射体5。超声反射体5,4a的回波用于校准来自流动介质3的回波的评估。将基于超声反射体5,4a的回波确定的至少一个振幅阈值函数用于评估来自流动介质3的回波。
一种优选的设备除其他元件以外由至少一个超声换能器1、以声学方式耦合至超声换能器1的波导管2、用于接收或使流动介质3尤其是悬浮液流动通过的容器4、布置在所述介质中的超声反射体5或4a组成，其中波导管2伸入介质3中并且向着超声反射体5,4a布置，从而使在介质3中形成的超声场具有至少一个在空间上位于超声反射体5,4a与第一波导管2和/或额外的波导管8之间的焦点13。
另一种优选的设备除其他元件以外由至少一个与至少一个超声换能器1耦合的评估装置6、以声学方式耦合至超声换能器1的波导管2、有尤其是悬浮液的形式的流动介质3流动通过的容器4组成，其中波导管2伸入介质3中并且构造成使由超声换能器1产生的超声场耦合进入介质3中，并且使超声场在流动介质3中的界面处尤其是在介质3中的颗粒处的反射作为超声时间信号耦合进入超声换能器中，其中评估装置构造成通过使用阈值函数对在接收时间信号中的能量最大值或/和功率最大值进行获取和计数。
另一种优选的设备至少由以声学方式耦合至至少一个超声换能器1的波导管2组成，其伸入待检验的流动介质尤其是悬浮液中，其中波导管2至少部分地包含具有不同于剩余的波导管材料的材料组成的外层10，外层10布置在剩余的波导管材料与流动介质3之间，参见图5。
由至少一个波导管2的末端和由超声反射体5,4a限定的空间称作测量体积。
超声场的焦点13优选位于测量体积内。
由超声反射体5,4a产生的回波也称作后壁回波，这两个术语是可交换的。
根据图4集成在构造方式中的超声反射体5在超声信号中产生后壁回波。其用作超声信号的校准，因为在此表示耦合进入的超声能量。所述校准通过包含在振幅阈值函数的确定过程中，涉及关于绝对粒径的表述。还可以将后壁回波用于对测量系统进行功能测试，因为可以探测超声由波导管进入液体中的耦合波动，还可以由此进行修正。
超声反射体取决于所用的波导管定位在测量介质中。在此，优选可以是以下布置方式：
a)若波导管彼此以角度布置(图3)，通过由这两个波导管的假想的延长线的交叉点给出的焦点9实现最高的超声振幅。将超声反射体布置在相对于波导管的一定距离处，使得焦点9位于在一侧的波导管与在另一侧的超声反射体之间。焦点9相对于超声反射体的距离优选在由5mm至80mm的范围内。
对于容器4仅非常浅的情况，则会发生焦点9比反射体5即容器壁更远。虽然这一情况并不理想，但是仍然可以进行测量。
b)若波导管2,8彼此平行地布置(图2)或者若使用单个波导管2(图1)，则由超声场的焦点13给出超声反射体5,4a的位置。该焦点13取决于波导管2,8的位于流动介质3中的末端的几何形状。超声反射体5，即容器的限制壁4a，优选布置在更大或相等的距离(13)。即使在如图1和/或图2所示的构造方式的情况下，超声场的焦点13位于一方面由波导管的末端且另一方面由超声反射体5即容器的限制壁4a界定的空间内。
对于容器4仅非常浅的情况，则会发生焦点9比反射体5即容器壁更远。虽然这一情况并不理想，但是仍然可以进行测量。
c)取决于容器4的尺寸或深度，焦点13还可以在超声传播方向上位于反射体5的后面或限制壁4a的后面，因而例如甚至在容器4外部。
为了测量作为流动介质3的铝熔体，例如可以选择根据图3的构造方式。焦点9对应于相对于波导管2,8的末端约50mm的距离。波导管2,8之间的角度在此对应于8°至30°。超声反射体5或容器的限制壁4a由热作钢组成。在此，尤其是陶瓷材料和/或所有的在流动介质中浸润差的热熔材料也是特别合适的，例如SiAlON、氮化硅、氧化铝。
优选选择波导管2,8，从而产生对流动介质的充分润湿。波导管的构造方式例如对应于根据图1、2、3、5所示。
对于作为介质的铝熔体，可以使用由钛(2级)制成的波导管。其他合适的波导管材料是氮化硅、SiAlON、钢(热作钢1018 H13(USA)或X40 CrMoV 5-1和固溶退火钢(1.4436))。波导管例如为600mm、500mm、400mm或300mm长，并且具有8mm、9mm。10mm、11mm、12mm、13mm或14mm的直径。
超声场的频率优选在2MHz至12MHz的频率范围内。例如对于作为测量介质的铝熔体，6MHz或10MHz的超声频率被证明是合适的，其中约10MHz的超声频率是特别优选的。
为了评估在流动介质中的颗粒数量，根据图4选择在后壁回波或超声反射体回波之前的评估时间范围。通过选择评估时间范围，能够单独地调节测量体积。较小的评估时间范围对应于较小的测量体积。
评估时间范围在此在介质中强烈地耦合至超声场，因为需要足够的超声能量。
对于铝熔体，选择在介质中对应于约4cm的评估时间范围。评估时间范围的末端恰好位于后壁回波之前(图4)。因为可以通过该时间范围调节测量体积，原则上也可以是明显更短的时间范围，但是在足够的超声能量的情况下也可以是明显更长的时间范围。
优选在所选的时间范围内对超过特定的振幅阈值函数的振幅值的数量进行计数(参见图4)。计数值与颗粒浓度成比例，因而可以借助校准函数由该计数值计算具体的颗粒浓度。
因此对于铝熔体，可以探测在由每千克铝熔体100个颗粒至100,000个颗粒的范围内的可由测量系统获取的和相关的浓度范围。
通过振幅阈值函数或选择多个振幅阈值函数，可以作出关于粒径和/或粒径分布的表述，其中可以将后壁回波的高度和形状用于校准。于是通过后者还可以作出关于绝对粒径和/或粒径分布的表述。在其他情况下，获得定性的表述。还可以使振幅阈值函数以数学方式耦合至后壁回波，以修正由耦合介质和/或接收介质进入流动介质中的耦合波动。
振幅阈值函数优选具有恒定的时间曲线，或者为了修正在测量介质中的声衰减，例如具有对数或指数曲线。声衰减例如遵循具有负指数的指数函数。可以通过乘以具有正指数的指数函数，修正衰减的影响。
参见图5，引入润湿靴(12)能够局部可控制地用介质润湿波导管。在此，在流动介质中溶解的其中包含引发润湿的物质(10)的外壳(11)被定位在波导管2的末端。在浸入介质3中之后，润湿靴(12)溶解，由此局部释放引发润湿的物质(10)。另一种可能性在于，使引发润湿的物质熔化，并将波导管(2)(8)的一端浸入引发润湿的液态物质(10)中。
作为引发润湿的物质(10)优选使用对于金属熔体尤其是铝熔体常用的熔融盐(盐1：近似组成：KCl(47.6％)、NaCl(45.7％)、SO4(2.14％)、CaF2(0.14％)；盐2：近似组成：KCl(50％)、NaCl(50％))。
例如可以将所述盐装入用作外层(11)的由铝箔制成的外壳中。然后将外壳罩在波导管的末端上(参见图5)，并在液体/金属熔体中溶解。
外壳还可以由在液体中熔化或溶解的材料组成。
附图标记列表
1 超声换能器
2 波导管
3 液体，尤其是悬浮液
4 容器
4a 限制壁
5 超声反射体
6 评估装置
7 其他超声换能器
8 波导管
9 超声场焦点
10 外层
11 外壳
12 润湿靴
13 超声场焦点

Claims (15)

1.定量测定在沿着流道流动的介质中所含的颗粒状组分的数量和尺寸的方法，其中使超声波耦合进入流动介质中，其至少部分地在颗粒状组分处发生反射，其反射的部分超声波以超声时间信号的形式加以探测，基于此进行定量测定，其特征在于以下工艺步骤：
-使超声波耦合进入流动介质中，使得耦合进入的超声波的至少一部分在界定流动介质的流道壁区域处或者在被引入流道内的反射体处发生反射，由此产生可归属于壁区域或反射体的回波-超声时间信号；
-在至少考虑回波-超声时间信号的情况下得出至少一个针对每个所探测的超声时间信号确定振幅阈值的振幅阈值函数；
-探测归属于单独的超声时间信号的振幅值，其各自大于针对每个超声时间信号所确定的振幅阈值；及
-所探测的振幅值归属于描述颗粒状组分的尺寸和数量的值。
2.根据权利要求1的方法，其特征在于，
使超声波以相对于流动介质的流动方向呈横向或倾斜取向的主传播方向耦合进入流动通过流道的介质中，
沿着主传播方向传播的超声波以横向或倾斜的方式冲击在界定流道的壁区域上或者在被引入流道内的反射体上并发生反射，及
在耦合进入的区域或位置探测反射的部分超声波。
3.根据权利要求1或2的方法，其特征在于，考虑以下物理性质至少之一以得出振幅阈值函数：
-考虑在流动介质中的超声场分布，
-考虑超声波在流动介质中的声衰减，
-考虑超声波耦合进入流动介质中的条件。
4.根据权利要求1至3之一的方法，其特征在于，各自大于针对每个超声时间信号所确定的振幅阈值的振幅值在待确定的评估时间范围内加以获取，其对应于在流动介质中沿着主传播方向的空间测量范围，并且位于耦合进入的位置与界定流道的壁区域或反射体之间。
5.根据权利要求2至4之一的方法，其特征在于，以聚焦的方式使超声波耦合进入流动介质中，使得超声波在位于沿着主传播方向的焦点处聚焦，该焦点在主传播方向上位于界定流道的壁区域或反射体之前或之后。
6.根据权利要求1至5之一的方法，其特征在于，所获取的振幅值归属于描述流动介质中的颗粒状组分的数量的值的过程是基于每个超声时间信号所获取的振幅值位于各自通过振幅阈值函数针对每个超声时间信号所确定的振幅阈值之上的数量或统计频率。
7.根据权利要求1至6之一的方法，其特征在于，所获取的振幅值归属于描述颗粒状组分的尺寸的值的过程是各自基于超声时间信号的振幅值的数值。
8.根据权利要求7的方法，其特征在于，为了获得绝对的尺寸值，通过获取超声时间信号，尤其是其振幅或/和其信号形状，其是通过超声波在已知的超声反射体处的反射获得的，从而得出校准值或校准函数。
9.根据权利要求8的方法，其特征在于，使用校准值或校准函数得出至少一个振幅阈值函数。
10.定量测定在沿着流道流动的介质中所含的颗粒状组分的数量和尺寸的设备，其中使超声波耦合进入流动介质中，其至少部分地在颗粒状组分处发生反射，其反射的部分超声波以超声时间信号的形式加以探测，基于此进行定量测定，其特征在于，
为了使超声波耦合进入流动介质中，将至少一个以声学方式与超声换能器耦合的波导管至少区段性地浸入流动介质中，
由波导管材料组成的波导管至少在波导管浸入流动介质中的区域内被外层包围，从而使外层布置在剩余的波导管材料与流动介质之间，并且外层具有不同于剩余的波导管材料的材料组成。
11.根据权利要求10的设备，其特征在于，波导管具有在一侧为钝的、锥形的或特定几何形状的、使聚焦的超声波耦合进入流动介质中的末端，波导管至少区段性地在末端侧被外层包围，其材料组成取决于流动介质加以选择，使得材料组成在与流动介质接触时发生溶解。
12.根据权利要求10或11的设备，其特征在于，外层的材料组成包含至少一种引发和支持流动介质在波导管材料上的润湿的物质。
13.根据权利要求12的设备，其特征在于，所述至少一种物质是熔融盐。
14.根据权利要求12或13的设备，其特征在于，所述至少一种物质被由在流动介质中可熔化的材料组成的外壳或基体包围。
15.根据权利要求10至14之一的设备用于测定在作为流动介质的金属熔体中尤其是在铝熔体中的杂质的浓度的用途。
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