CN1854698A - 浸入式测量用探头，尤其是坠入式测量用探头 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及浸入式测量用探头，尤其是用于熔融金属的坠入式测量用探头，其具有一测量头，测量头上安装了至少一个传感器支座，支座上带有至少一个传感器，其中传感器支座固定在测量头开口的表面或里面，包括：至少一部分测量头与安装于测量头的电化学传感器的对电极发生电接触，并形成电化学传感器的浴浸接触。

Description

浸入式测量用探头，尤其是坠入式测量用探头
技术领域
本发明涉及一种浸入式测量用探头，尤其是针对熔融金属的坠入式测量用探头，其具有一测量头，测量头上安装了至少一个传感器支座，支座上带有至少一个传感器，其中传感器支座固定在测量头开口的表面或里面。
背景技术
德国专利DE198 49 433 C1公开了这样一个测量用探头。坠入式测量用探头在一定高度从支座上被扔进熔融金属中。通常，安装于支座管状物的一端的测量头是由钢制成的，以便提供所需的质量，来穿过沉积在熔融的钢或铁上的渣层。在支座管状物中缠绕有信号线，其和测量系统相连，当测量头坠入熔融的金属时，信号线从支座管中解开。在测量头中安装了具有至少一个传感器的传感器支座，例如一个温度传感器或一个测量熔融金属氧含量的电化学元件。当穿过覆盖在熔融金属上的渣层时，矿渣可能会粘在测量头上。这些矿渣粘在测量头上，也许还会粘在传感器的保护帽上，将影响熔融钢性质的测量，从而导致测量错误。
除了固体电解质材料和熔融金属的接触，电化学传感器的对电极和熔融金属之间也需要一种浴浸接触。通常，通往熔融金属中的信号线在测量探头外实现浴浸接触(德国专利DE30 21 949 C2)，或如德国专利DE19531 661 A1或德国专利DE196 52 596 A1所述的，其作为一种额外的组分本身需要相应保护。然而，这些公布不涉及坠入式测量用探头，并且也不胜任这种探头的特殊的机械载荷(尤其是冲击荷重)。
德国专利DE102 03 121 A1公开的传感器元件，其中传感器支座位于测量头上，传感器支座具有传感器，其中测量头和部分传感器有电接触。欧洲专利EP363 616 A2也公开了类似的传感器。另外，德国专利DE10103 701 C1公开了一种固体电解质管，其用于在熔融金属中测定氧气的测量系统中。固体电解质管的背部端用固定帽闭合。
发明内容
本发明的目的是，提供一种结构简单、功能可靠的浸入式测量用探头，尤其是坠入式测量用探头。
该目的由本发明的浸入式测量用探头来实现，其尤其是针对熔融金属的坠入式测量用探头，其具有一测量头，测量头上安装了至少一个传感器支座，支座上带有至少一个传感器，其中传感器支座固定在测量头开口的表面或里面，其中至少一部分测量头与安装于测量头的电化学传感器的对电极发生电接触，并形成电化学传感器的浴浸接触，安装于传感器支座上的第一锁定元件与安装于测量头上的第二锁定元件接合。
优选的上述浸入式测量用探头，其测量头由金属制成；传感器支座与测量头锁定连接；第一锁定元件安装在位于测量头内部的传感器支座的一端；接触元件安装在传感器元件上，优选安装在传感器元件位于测量头内部的那端，使得对电极和测量头之间产生导电连接；第一锁定元件设置在接触元件上。
由于至少一部分测量头与安装于测量头的电化学传感器的对电极发生电接触，并形成电化学传感器的浴浸接触，因此一种可靠的浴浸接触由简单、简短的接触通路和巨大的浴浸接触面产生。这种装置非常稳定，可以承受坠入式探头进入熔融钢时的机械载荷。测量头优选由金属制成。尤其是以传感器支座与测量头锁定连接为佳，这样可以确保安装的简便。在传感器支座上，优选是设于测量头内的那端，安装有第一锁定元件，其与位于测量头上的第二锁定元件接合。更有利地，在传感器支座上安装接触元件，优选是设于测量头内的那端，其与测量头的对电极电连接。以第一锁定元件位于该接触元件上为佳。
附图说明
下面将结合附图详述本发明的实施方式：
图1是一个实施例中的测量头的横截面；
图2是图1中的测量头的顶视图；
图3是一个接触元件。
具体实施方式
图1和2显示了浸入式测量用探头的测量头1。通常，测量头1安装在支座管的一端，其可以由纸板制成。测量头1的环形槽2或环形槽14可以用于上述安装。为简化起见，支座管在图中没有显示。
测量头1由钢制成。它有一个位于中心的、纵向的孔3。在测量头1的浸入端的孔3上装有一个传感器支座4。在传感器支座4背对浸入端的尾端有一个或多个弯钩5作为第一锁定元件，当传感器支座4插入孔3时，弯钩和作为第二锁定元件的环形槽6接合，从而将传感器支座4固定在孔3中。传感器支座4的保护帽7下有一个或多个传感器，例如温度传感器和/或电化学传感器，用来测定熔融钢的气体含量，浸入式测量用探头就用于对其进行分析。传感器通过传感器支座4尾端上的接点8和信号线相连，信号线再通过孔3和测量单元或计算机相连。
安装在测量头1的孔3上的传感器支座4有一个由型砂制成的环9。也可以由型砂制成整个传感器支座4。至少环9可以由纸板或类似的可燃或含气多孔的材料制成。传感器支座的传感器被保护帽7覆盖，保护帽7再由纸板帽10覆盖。纸板帽10和保护帽7在进入熔融钢的时候都被破坏，这样传感器可以和熔融钢接触。当穿过覆盖在熔融钢之上的渣层或浸入熔融钢之中时，测量头迅速被加热到熔融钢的温度。因而存在于型砂的孔中的气体的体积迅速增大，并迅速从环9中释放，因此实际上除去了粘在传感器支座4或保护帽7上的矿渣。从而，矿渣不会影响传感器的紧邻区域，这样就提高了测量精确度。
传感器4也可由钢制成。理论上，测量头也可以在没有支座管的情况下被使用。
安装于传感器支座4的电化学元件需要浴浸接触来运作。有利地，这种浴浸接触可以由传感器支座4(对电极)下侧伸出的电化学元件通过接触元件11(显示在图3中)直接与金属测量头1电接触而产生，这样测量头1本身可以和熔融金属电接触。本质上，接触元件11为一金属环，安装在测量头1内部的传感器支座4的前端。一接触片12用于与对电极接触，另一接触片13用于与测量头1接触。这样，一方面，可以简化传感器支座4在测量头1中的安装，因为仅需要将一个插入另一个就建立了锁定连接。另一方面，一种可靠的浴浸接触由简单、简短的接触通路和巨大的浴浸接触面产生。这种装置非常稳定，可以承受坠入式探头进入熔融钢时的机械载荷。

Claims (6)

1、浸入式测量用探头，尤其是用于熔融金属的坠入式测量用探头，其具有一测量头，测量头上安装了至少一个传感器支座，支座上带有至少一个传感器，其中传感器支座固定在测量头开口的表面或里面，其中至少一部分测量头与安装于测量头的电化学传感器的对电极发生电接触，并形成电化学传感器的浴浸接触，其特征在于：安装于传感器支座上的第一锁定元件与安装于测量头上的第二锁定元件接合。
2、如权利要求1所述的浸入式测量用探头，其特征在于：测量头由金属制成。
3、如权利要求1或2所述的浸入式测量用探头，其特征在于：传感器支座与测量头锁定连接。
4、如权利要求1至3任一项所述的浸入式测量用探头，其特征在于：第一锁定元件安装在位于测量头内部的传感器支座的一端。
5、如权利要求1至4任一项所述的浸入式测量用探头，其特征在于：接触元件安装在传感器元件上，优选安装在传感器元件位于测量头内部的那端，使得对电极和测量头之间产生导电连接。
6、如权利要求1至5任一项所述的浸入式测量用探头，其特征在于：第一锁定元件设置在接触元件上。
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