CN1898553B - 熔融材料的分析方法与装置及浸没式传感器 - Google Patents

Abstract

利用光学发射光谱法分析熔融材料的方法和装置，例如熔融金属，如铸铁或钢，或炉渣，玻璃，或熔岩。所用的一个传感元件包括至少一个发射分光计，至少一个激发装置，以便实现激发被分析材料，并且能够使一辐射束形成部分或全部的辐射，该辐射通过传感元件中的分光计进行分析。将上述传感元件放进被分析的熔融材料中并与其相接触，上述传感元件所传送的信息包含了由分光计提供的分析要素。本发明同时还涉及一种浸没式传感器。

Description

熔融材料的分析方法与装置及浸没式传感器

技术领域

本发明涉及一种利用光学发射光谱测定法分析高温熔融材料的方法，所述的方法尤其适用于分析熔融金属，如铁水或钢水，也可用于分析炉渣、玻璃、熔岩或其他具有高温的液态材料。本发明还涉及一种采用本发明的方法，利用光学发射光谱测定法进行分析的新装置。另外，本发明还涉及一种浸没式传感器，用于分析熔融材料，特别是金属、炉渣、熔岩熔化物，或是玻璃，该传感器包括一个浸没式承载器，一个辐射检测器，一个用于读出和进一步传送辐射的辐射导向系统，以及一个位于浸没式承载器上或其内部的信号接口。

背景技术

本发明优选的应用领域为液态金属、熔岩、玻璃液或炉渣液的分析，所列举的材料部分地或全部地处在熔化状态，所说的材料还包括其他难熔的熔融材料。

在对高温熔融物质的成分进行分析时，也就是具有300℃以上温度，如钢水、熔融铝、玻璃液或者是熔化的熔岩，其应用范围十分广泛。通常采用的方法需要提取一份样品，首先冷却上述样品，然后待部分地或完全地冷却后，对所说的样品实施各种分析程序。

可以选择使用不同的分析方法，这种选择基于合成物的成分要进行定性分析或定量分析。上述选择受到与工况相关的实际形态控制，比如被分析材料呈现的物理形态(钢铁冶炼炉中的钢液、熔炉中的难熔材料液体、暖炉中的玻璃液、或者火山中的熔岩)，以及预定的操作模式(实际接近材料的方法，分析场地所在的环境，取得分析程序的结果前可利用的时间)。

本说明书是出于说明的目的，其关注的范围是熔融态金属的分析，同时保留将所述方法应用于其它高温熔融材料。

在对熔融金属进行分析的背景技术中，发射光谱法是最普遍采用的技 术，这是因为上述方法操作十分快捷，只需非常少的样品准备工作，并且能够对大量的组成成分同时进行剂量分析。发射光谱法基于这样的事实，那就是要在某种程度上激发被分析材料，所说的程度是指材料的组成成分实现离子化。随后在一个分光计中分析所发射的辐射，该分光计根据所涉及的材料将上述辐射分成不同波长。不同类型的分光计之间存在着一些差别，其中，在所述领域内正在被讨论的最普遍的分光计要么配备光电倍增检测器，要么配备CCD系统(电荷耦合器件)，要么配备CMOS(互补金属氧化物半导体)。上述使用发射光谱法进行分析的装置既是实验室设备，或是用于分析固体的便携式设备。

上述光谱分析法产生的经济效益是公知的，由于上述方法能够使金属加工的整个生产链得到跟踪、控制以及监控，因此在工业中普遍地使用上述方法。在追求利润率的压力下，自然有必要研究最简单、最快速的方法，所述方法相对于制造过程所产生的利润率，与之相称所付出的成本是最少的。

在上述利润率的研究中，针对液态金属的定量分析已研究出多种方法，而且都省略了样品的采集，此外上述几种方法目前正在实验室中发展，或者在所述技术领域内，正在试产线上或快或慢地快速发展的试验过程中。

本方法包括远距离激发所说的物质，例如使用一束激光束，通过该方法，所说的物质由于激光束的激发而发射出感应辐射，该感应辐射由一个发射分光计进行分析，其中后者分光计或远或近地远离被分析的炽热物质，并根据实际应用的可能性进行实际放置，比如钢厂的生产环境。来自于被分析物质的辐射可以通过不同的方式导向分光计，诸如通过一根光纤、一个望远镜等等。

众所周知，当前发展所处的阶段是，对上述使用基于CCD技术的检测器的分光计进行小型化和简单化设计，这种分光计的成本应足够低廉，在某种生产背景下能够进行产生利益的工业应用。前面列举的不同技术，既有那些已经应用在工业生产中的技术，又有那些目前尚在发展的技术，这些技术都基于一个被放置在分析目标外面的元件，以便产生所说的激发，这种激发造成了用于光谱测定的辐射。目前，所说的激发经常需要使用一台激光器，该激光器放置在分析对象的附近，比如放在转炉的金属槽上。另外，该激光器同时需要不同的目标瞄准装置，以便引导所说的激光束。

在实际工业生产中，可以确定的是，熔融金属生产场所周围的环境状况，如钢铁厂的周围环境，以及与所说的分析火山四周的熔岩所对应的环境，该环境相对于那些监控设备而言是非常具有侵蚀性的，其中，在上述连接装置中，尤其光学设备是敏感的。其结果是，上述激光设备的使用出现一系列技术问题，此外，对于使用激光器设备进行激发的光谱测定分析法，其在广泛而充分的工业应用中的任何相关应用，常常容易发生意外事故，因此使得这种应用变得十分困难，上述激光器设备包括能够发射所说的辐射。

正如分析熔融材料所用到的浸没式传感器的技术，在WO03/081287A2中是公知的。其中披露了一种承载管，该承载管浸没在熔融铝中。在承载管中安置了一个透镜系统。一根光纤布置在承载管的上端部，其连接着一套光学系统，一端是一台光谱摄谱仪，另一端是一台激光器。从熔化体发射出的辐射经上述光纤导向光谱摄谱仪，在那里对辐射进行分析，以便得出与熔融铝成分相关的分析结果。

发明内容

本发明提供了一种利用光学发射光谱测定法对熔融材料进行分析的改良方法，该方法尤其用来分析熔融金属，比如铸铁或钢，但是该方法也适用于分析炉渣、玻璃、熔岩或其他高温液态材料。

根据本发明，提供了一种利用光学发射光谱测定法分析熔融材料的方法，所述方法尤其用来分析熔融金属，比如铸铁或钢，但该方法也适用于分析炉渣、玻璃、熔岩，或者其他具有300℃以上温度最好是500℃以上温度的液态材料，在分析过程中使用一个所谓的“传感元件”，它包括至少一个发射分光计，主要特点有：

一个传感元件配备至少一个激发装置，用于实现被分析材料的激发，并且能够使一辐射束形成部分或全部的辐射，以便通过上述传感元件中的分光计进行分析；

将上述传感元件放进被分析材料中，并与被分析材料接触；

读出信息，该信息被指定为一个分析信号，通过上述传感元件发出，所述信号发出时间介于传感元件接触被分析熔融材料，和传感元件在上述材料中熔化销毁的时间段内，所传送的信息包含传感元件中的分光计所产生的分析要素；以及

从上述传送的分析信号中，不管直接读出还是日后再处理，至少可以得出被分析材料成分的部分化学元素。

由于在实施上述分析时，上述方法中用到的上述传感元件，不仅包括一个发射分光计，而且包括一台激发装置，用于实现上述被分析材料的激发，以及形成一部分或全部的上述辐射，以便由所涉及的分光计对其进行分析，对上述传感元件的使用意味着，对有关使用外部激发装置如激光器而引起的问题提供一个解决方案，上述激光器放置在被分析材料的附近。因此，上述方法包括使用一个让被分析材料自激发的装置，以便被分析材料发射出一条放射光谱，上述光谱由一个局部分光计进行分析，也就是说，通过一个在上述元件中出现的分光计，上述元件被放进被分析熔融材料中，并与熔融材料接触。这些内置的自激发装置整体形成一个传感元件，该传感元件是一个一次性使用或者可反复使用的传感器。

根据本发明方法的一个优选实施例，使用一种调制技术，以便将上述实际工况考虑在内，例如在测量和控制技术中所用的所谓基准辐射的测量法。在没有激发所说的被分析材料的情况下，最好对上述材料发出的光谱进行至少一次测量。在对被分析材料进行激发后，通过上述方法所取得的基准辐射的光谱，需要减去由上述传感元件所读出的光谱。在上述操作结果的基础上，由上述传感元件传送一个不受上述基准辐射约束的分析信号。

根据本发明方法的又一个实施例，在上述激发被分析材料的步骤之前，对被分析材料的温度进行至少一次测量，以便校正由上述传感元件所传送的信号。在没有上述温度约束的情况下，在激发被分析材料后，必须考虑到上述材料的放射线上所表现的特征(波长、振幅、带宽)的任何偏差。

根据本发明方法的再一个实施例，还需要对上述被分析场所的空间位 置进行至少一次测量，以便评价上述某种测量法选择的相关度。这其中包括确保所说的测量没有任何方位要求，例如在槽边缘或者在氧化表面的附近。对位于这些位置的材料进行分析时所存在的危险，并不代表对位于槽内的材料进行分析时也存在危险。

根据本发明方法的另外一个实施例，它还提供了至少一个激发装置，用于产生一次电激发；该激发装置最好包括至少一个电荷电容器，该电容器配备一个中断装置。所述电容器可选择由一个电池供电，并能够产生1到2000次放电，其中每次放电必须持续至少10毫微秒(十亿分之一秒)，强度至少为0.01安培。

根据本发明方法的另外一个实施例，它还提供了至少一个激发装置，用于产生化学激发，优选所用的液体量最好不超过1000毫升(ml)，该激发装置被放进被分析材料中，并与其接触，通过这样一种方式，产生高能量的化学反应结果，以实现对被分析材料的激发，进而产生辐射，这种辐射通过所说的传感元件中的分光计进行分析，其中上述反应最好是爆发性的化学反应。根据本发明方法的另外一个实施例，上述激发装置还包括一个用于盛放上述化学反应激发所用的液体的容器，其目的是，调节被分析材料与所涉及的上述激发装置或激发材料之间的接触持续时间，从而有选择性地控制上述分光计的一个或多个零件的销毁，以及随后的销毁，上述分光计是在分析地点所具有的，用来分析所说的辐射束。在上述情况下，它还包括将容器用作激发装置，其中后者配备了一个称之为防爆阀的装置，该装置由某种金属或某种合金金属制成，其熔点温度超出了被分析金属的熔点温度至少10℃，例如在使用ULC钢的情况下，上述阀就可以使用一种含有钨的钢。

根据本发明方法的另外一个优选实施例，其中被分析材料是一种熔融金属，所说的激发装置实质上是化学制品，其使用某种液体，最好是水，其中液体的最少使用量最好为0.01毫升。

本发明还涉及一种实施本发明方法的装置。该装置主要表现的特点是，上述传感元件被放进上述被分析熔融材料中并与其相接触，该传感元件包括一个外套，该外套至少部分地包围上述传感元件，其中，上述外套最好用可溶性材料(在工况下)制成，最好是蛭石。根据上述装置的一个 实际实施例，上述外套呈几何形状排列布置，以便延迟熔液对上述传感元件的销毁，其中，这种几何排列最好是改善上述分光计传感部分的接触区域，其被放进上述被分析材料中，最好是熔融金属，与其相接触。根据上述装置的另外一个实施例，上述被放进被分析熔融金属中并与其接触的元件，包含在一个内部环境可以控制的外壳内，其中上述外壳包含一种气体或一种气体混合物，最好含有氮和/或氩，或者被抽成真空，在真空状态下最好具有至少为10^-1mm Hg+/-10％的气压。

本发明不需要现有的外部设备(激光器或其他装置)，以便能够激发被分析对象的材料。采用本发明的方法，使上述用于光谱测定分析的设备可以简单化，并降低相关的经济费用。

另外，本发明目的还提供了一种用于分析的浸没式传感器，尤其针对熔融金属，所述传感器包括一个浸没式承载器，一个辐射检测器，一个用于读出和进一步传送辐射的辐射导向系统，以及一个位于浸没式承载器上或其内部的信号接口，因此上述辐射检测器和至少一部分辐射导向系统位于浸没式承载器上或其内部，而且上述信号接口与上述辐射检测器连接。值得注意的是，上述结构使后面的信号传送变得简单，由于从所述熔融金属发出的光学辐射已经可以在上述浸没式承载器上或其内部转换成电信号，因此上述电信号可以用许多不同的方法再次传送。上述辐射检测器不再需要安排长期使用，在测量结束后，该辐射检测器失去了其功能，因而其结构可以十分简单，并具有成本效益。由此对于上述辐射检测器的维护也就不再需要了。

上述辐射检测器最好配有一个读出上述辐射并将其转换成电信号的装置，尤其将该辐射检测器设计成，用于读出和将可见光、紫外线、红外线、X射线和/或微波转换成电信号，这是可行的。上述辐射检测器允许读出所有类型的光辐射或其他辐射，用于分析所说的熔体。这一点特别有利于将浸没式承载器构建成一根管子，在该管子内布置不同的部件，这样就能在运输过程中更好地确保保护好不同的部件。同时也有利于利用某种材料，尤其某种生物材料，制作上述浸没式承载器，这种材料在熔融金属中会被销毁掉。

本发明的另一优点是，将所述信号接口制作成一个电子或光学的耦合 器，或者一个发射装置(用于对信号的有线或无线传送)。与之相对应，本发明使下列内容变为可能，将外部碰撞光信号耦合进上述辐射导向系统，对源自上述辐射检测器的信号(电信号或光信号)，通过连接线或连接电缆，或者甚至通过发射装置的空中传送进行再次传送。尤其是，本发明方法使下面内容变为可能，所述浸没式承载器在使用后很容易与外部系统断开，并被除去，通过所述耦合器，将一个新的浸没式承载器与连接线连接，该连接线连接至外部系统(计算机、辐射调配激光器、放射分隔器，或其他系统)。上述承载器最好连接在一个机械耦合器上，最好是作为一种固定式承载器的附件。该固定式承载器常见于冶金工业中，用于固定测量装置。信号线在该固定式承载器中延伸。在上述信号接口构造为发射装置的情况下，从上述辐射检测器发出的信号可以通过无线电通信传送到一台计算机。在这里，本发明基本上还可以提供对上述辐射检测器作为一个部分的信号评价，以便只对上述结果进行重新传送。本发明也可以将到达上述浸没式承载器上或其内部的电信号转换成光信号。在这种情况下，到达浸没式承载器上的信号可以通过无线电通信进行无线和非有线传送，其中，上述无线电信号转换成光信号。这使得无接触式测量成为可能。上述传感器与上述评价装置间的固定连接，或信号调配装置将是多余的，因此本发明方法能够为上述目的提供一些足够产生成本效益的、小型的、功能强大的零件。

在上述浸没式承载器上或其内部，布置一个用于信号评价的信号放大器和/或处理器是有利的，另外，为上述辐射导向系统配备光学透镜和/或磁透镜、光纤、镜子、一个火花放电孔、一个化学激发的激发装置和/或遮光器将更为有利。同时，在上述浸没式承载器上或其内部布置用于产生火花放电的装置，或者一个不同的辐射发射系统也是可行的。优选地，在上述浸没式承载器上或其内部可以布置一个光学分光计、一个X射线分光计和/或一个聚焦分光计。

本发明可以在上述浸没式承载器上或其内部配置一个导气装置，利用该导气装置，被分析的熔融材料的表面可被吹干净，这样上述辐射可以聚焦在被分析材料的表面，或者在其表面产生火花。

在上述承载器结构为管子的情况下，在该管子内部配置一个导气装置是明智的，这样就可以防止熔融材料渗透进该管子内，超过上述浸没式传感器的浸没面。尤其对于在高温时呈熔化状的材料，比如冰晶石熔化物、铁水或钢水，或者甚至是玻璃液、熔岩、熔化铜，都可采用上述所描述的方法进行分析。

附图说明

在下文中，利用附图通过实施例对本发明进行说明。在附图中：

图1表示一种基本结构/方法。

图2表示一种可选的结构/方法。

图3表示本发明方法的另外一种实施例。

图4是一种浸没式传感器浸在熔融金属液中的示意图。

具体实施方式

如图1所示，其示意性地示出了处在发展阶段或工业试产阶段的方法。在此图中可见，所说的金属1或任何被分析的固态或液态材料，位于一个容器7中，一个激光器2，其光束3打在所说的金属1上，并实现对那里的加热，这样辐射4就从那里发射出，其中辐射4至少部分地导向一个分光计5，该分光计5与不同的分析和/或信号处理系统6连接，分光计5能够实现辐射4中所包含的信息/分析信号的转换，以便从那里得到上述金属1的分析。

如图2所示，其示意性地示出了另一种方法，该方法可用于一种熔融金属液的分析。在此图中可见，被分析材料是盛放在容器7中的金属液，随同一起的还有一个CCD分光计，该分光计被放进上述金属液1中，并与其接触，其中分光计8在上述被分析金属液1中经过一段时间的熔化后被销毁了。上述分光计8配备一台辐射检测器，其中辐射可能首先利用光栅或晶体分成不同的组成部分。上述检测器可以是CCD检测器或类似的检测器，该检测器配备一个发射装置，用于将所述检测器提供的数据传送到一个天线10，用于在匹配的分析和/或信息处理系统6中作进一步分析和/或运行处理。

对图2中所示装置的使用需要继续进行说明的是，使用所述的激发装 置2，对被分析金属液1进行某种激发，该激发装置通常是一个激光器，激光器发出激光束3，激光束3打在位于分光计8附近的金属液1的某一局部区域，这样，分光计8便读出并分析上述辐射，该辐射由上述激发激光器2发出激光束3进行激发，并来源于上述金属液1。上述分光计8运行分析的结果通过传送通道9例如通过无线波的形式或通过有线波的形式，传送到读出装置/天线10，该读出装置是用来存储所述的信息/分析信号，或者用于再次传送至分析和/或信号处理系统6，该信号处理系统6能够实现对上述激发的辐射所作分析的转换，以确定上述金属液的化学成分。上述整个分析和传送过程的执行，当然是在上述分光计8被熔化毁坏前完成的。

为了对图3中所示的上述金属1进行分析，上述金属液被盛放在容器7中，该容器7最好是一个转炉，一个钢厂坩埚，或是一个熔化炉及/或还原炉，一个传感元件11被放置在上述炉中。该传感元件11包括至少一个分光计和一个让上述金属自激发的装置，该金属被认为是要进行分析的熔液1。当上述传感元件11与上述被分析熔液1接触时，于是所说的激发通过手动地、自动地或其他方式进行触发。通过所述读出装置/天线10，读出来源于上述传感元件11的信号9，该信号9可以通过一个分析和/或信号处理系统6进行处理，这种系统6对传感元件11上的分光计所完成的测量结果进行转换。由于省略了上述传感元件之外的任何激发装置，其结果是使上述装置简化了，上述传感元件被放进所说的液态金属中，并与其接触。只有上述装置保留了用于将上述传感元件放进金属液中的装置，以及通过无线电通信或有形的通信，如电缆连接线，用于恢复源自上述传感元件的数据的装置。

如图4所示，在本发明所述实施例中，一个浸没式传感器部分地浸入一个盛有铁水1的容器/炉7中。浸没式承载器12的结构为一根纸板状管子，在该管子内布置了所述的辐射导向系统、一面单通道的镜子13和一个透镜14。另外，在上述管子中还布置了一个分光计8，该分光计8读出来自铁水1的辐射，并将其转换成电信号。电信号通过信号线15再次传送到一个耦合器16。该耦合器16用于连接上述浸没式传感器和外部电源系统。为了实现上述目的，一个激光源通过一根光纤17连接到上述连接 器/耦合器16上，信号电缆18将浸没式传感器与一台电脑连接，一根导气线19能够实现向上述管子内(浸没式承载器12)输送气体。该管子本身是在耦合器16与铁水1之间的导气线。上述光纤17连接到一个光孔径20。激光穿过光孔径20，由镜子13和透镜14聚焦至铁水1上。从铁水1上反射出的光通过镜子13导向上述分光计8的信号进口。为了实现上述目的，镜子13结构为单通道镜子。

除了上述这些具体描述的实施例以外，上面已描述到的实施例同样是可能的。在上述管子远离浸入端的一端，插入一个固定式承载器，在浸入过程中上述管子固定在该固定式承载器上。

利用发射光谱法的上述分析方法可用于的工业领域是众多的，并且不仅仅局限于钢厂的处理操作，也可用于监测分析其他冶金熔液的组成成分，还可应用于电镀时金属分离的熔液。有可能显著地提高生产率，这是因为工业生产过程在任何时间都不能中断，要求及时通过光学发射光谱法来完成分析，这样就不会浪费任何时间。

Claims (56)

1.通过光学发射光谱测定法，对熔点温度300℃以上的熔融材料进行分析研究的分析方法，在上述方法中使用一个所谓的“传感元件”，所述的传感元件包括至少一个发射分光计，其特征在于，

所述传感元件配备至少一个激发装置，用于实现被分析材料的激发，并且能够使一辐射束形成部分或全部的辐射，以便通过所述传感元件中的分光计进行分析；

将上述传感元件放进被分析材料中，并与被分析材料接触；

将一个分析信号读出，所述信号通过所述传感元件发出，所述信号发出时间介于所述传感元件接触被分析熔融材料，和所述传感元件在上述材料中熔化销毁的时间段内，另外所传送的分析信号包含所述传感元件中的分光计所产生的分析要素；以及

从上述传送的分析信号中，不管直接读出还是日后再处理，至少可以得出被分析材料成分的部分化学元素。

2.根据权利要求1所述的分析方法，其特征在于，使用了一项基准辐射的测量法。

3.根据权利要求1或2所述的分析方法，其特征在于，在不激发上述材料，对被分析材料进行至少一次发射光谱测定，并且通过上述方式取得的基准辐射的光谱，要减去在对被分析材料进行激发后通过所述传感元件所采集的光谱。

4.根据权利要求1所述的分析方法，其特征在于，对被分析材料的温度进行至少一次测量，以便校正由所述传感元件所传送的信号。

5.根据权利要求1所述的分析方法，其特征在于，在进行激发步骤前，对被分析材料的温度进行至少一次测量，以便校正由上述传感元件所传送的信号。

6.根据权利要求1所述的分析方法，其特征在于，对分析地点的空间位置进行至少一次测量，以便确定其相关度。

7.根据权利要求1所述的分析方法，其特征在于，至少有一个激发装置产生一次电激发。

8.根据权利要求7所述的分析方法，其特征在于，用于产生激发的激发装置产生1至2000次数量的放电，每次放电持续时间至少有10毫微秒，每次放电的强度至少为0.01安培。

9.根据权利要求1所述的分析方法，其特征在于，至少其中一个激发装置产生化学激发。

10.根据权利要求9所述的分析方法，其特征在于，所述激发装置能够容纳的液体量不超过1000毫升，所述激发装置被放进被分析材料中，并与其接触，通过这种方法，上述接触发生时，发生高能量的化学反应，该化学反应实现被分析材料的激发，并且产生一次辐射，该辐射通过上述传感元件中的一个分光计进行分析。

11.根据权利要求9所述的分析方法，其特征在于，所述化学反应本质上是爆发性的。

12.根据权利要求1所述的分析方法，其特征在于，所述激发装置包括：一个用于盛放液体的容器，该液体用于化学反应的激发，所述容器允许调节被分析材料与所涉及的激发装置之间的接触持续时间。

13.根据权利要求12所述的分析方法，其特征在于，用于调节被分析材料和所涉及的激发装置之间的接触持续时间的容器通过所述分光计的一个或多个零件的磨损和随后销毁而工作。

14.根据权利要求1所述的分析方法，至少一个激发装置产生化学激发，所述激发装置包含一种液体，其特征在于，液体容量最少为0.01毫升。

15.根据权利要求1所述的分析方法，其特征在于，至少一个激发装置产生化学激发，所述激发装置使用水。

16.根据权利要求1所述的分析方法，其特征在于，被分析材料是熔融金属。

17.根据权利要求16所述的分析方法，其特征在于，被分析材料是铸铁或钢。

18.根据权利要求1所述的分析方法，其特征在于，被分析材料是炉渣、玻璃或熔岩。

19.一种分析熔融材料的装置，其用于实施根据权利要求1至18任一项所述的分析方法，该装置包括传感元件，该传感元件包括：

激发装置，用于实现被分析材料的激发，并且能够使一辐射束形成部分或全部的辐射；

至少一个发射分光计，用于实现辐射中所包含的信息/分析信号的转换；

以及信号处理系统，用于确定被分析材料的化学成分；

其特征在于，所述传感元件被放进被分析熔融材料中并与其相接触，该传感元件包括一个外套，该外套至少部分地包围上述传感元件，所述外套成分为蛭石。

20.根据权利要求19所述的装置，其特征在于，所述外套的结构呈几何形状排列布置，通过这样的方式，延迟上述传感元件由于熔化而被销毁。

21.根据权利要求19所述的装置，其特征在于，所述外套是通过这样的方式构建的，所述外套的几何排列改善了上述分光计的传感部分被放进被分析的熔融材料中并与其相接触的状况。

22.根据权利要求19所述的装置，其特征在于，被放进被分析熔融金属中并与其相接触的元件被包围在一个外壳中，在该外壳中具有可控的内部环境。

23.根据权利要求22所述的装置，其特征在于，所述外壳包含至少一种气体，所含的气体是氮或氩。

24.根据权利要求22所述的装置，其特征在于，所述外壳被设置成压力至少为10^-1mm Hg+/-10％的真空。

25.根据权利要求19所述的装置，其特征在于，所述装置具有一个电结构的激发装置，并且产生上述激发的激发装置包括至少一个电荷电容器，该电容器配备一个中断装置。

26.根据权利要求19所述的装置，其特征在于，用于产生激发的一个激发装置包括至少一个电池。

27.用于分析熔融材料的浸没式传感器，所述传感器包括一个浸没式承载器，一个辐射检测器，一个用于读出和进一步传送辐射的辐射导向系统，以及一个位于浸没式承载器上或其内部的信号接口，其特征在于，所述辐射检测器和至少一部分辐射导向系统被放置在浸没式承载器上或其内部，并且上述信号接口与上述辐射检测器连接，所述浸没式承载器由一种可在熔融金属中销毁的材料组成。

28.根据权利要求27所述的浸没式传感器，其特征在于，所述辐射检测器具有一个用于辐射读出和将辐射转换成电信号的装置。

29.根据权利要求27所述的浸没式传感器，其特征在于，所述辐射检测器的安装，是为了读出和将可见光、紫外线、红外线、X射线和/或微波辐射转换成电信号。

30.根据权利要求27所述的浸没式传感器，其特征在于，所述浸没式承载器的结构是一根管子。

31.根据权利要求27所述的浸没式传感器，其特征在于，所述浸没式承载器的制作材料为可在熔融金属中销毁的材料。

32.根据权利要求31所述的浸没式传感器，其特征在于，所述浸没式承载器的制作材料为一种生物材料。

33.根据权利要求27所述的浸没式传感器，其特征在于，所述信号接口的结构为一个电子耦合器或一个光学耦合器，或者是一个发射装置。

34.根据权利要求27所述的浸没式传感器，其特征在于，所述浸没式承载器连接到一个机械耦合器。

35.根据权利要求34所述的浸没式传感器，其特征在于，所述浸没式承载器连接到一个固定承载器。

36.根据权利要求27所述的浸没式传感器，其特征在于，在所述浸没式承载器上或其内部布置一个信号放大器和/或一个信号评价处理器。

37.根据权利要求27所述的浸没式传感器，其特征在于，所述辐射导向系统配有光学透镜和/或磁透镜、光纤、镜子、一个火花放电孔、一个化学激发的激发装置、和/或遮光器。

38.根据权利要求27所述的浸没式传感器，其特征在于，在所述浸没式承载器上或其内部布置一个光学分光计、一个X射线分光计和/或一个聚焦分光计。

39.根据权利要求27所述的浸没式传感器，其特征在于，在所述浸没式承载器上或其内部配置一个辐射发射系统。

40.根据权利要求27所述的浸没式传感器，其特征在于，在所述浸没式承载器上或其内部配置一个导气线装置。

41.根据权利要求40所述的浸没式传感器，其特征在于，所述导气线装置具有一根导气线和一个线耦合。

42.用于分析熔融材料浸没式传感器，所述传感器包括一个浸没式承载器，一个辐射检测器，一个用于读出和进一步传送辐射的辐射导向系统，以及一个位于浸没式承载器上或其内部的信号接口，其特征在于，所述辐射检测器和至少一部分辐射导向系统被放置在浸没式承载器上或其内部，并且上述信号接口与上述辐射检测器连接，所述浸没式承载器与一个机械耦合器连接。

43.根据权利要求42所述的浸没式传感器，其特征在于，所述辐射检测器具有一个用于辐射读出和将辐射转换成电信号的装置。

44.根据权利要求42所述的浸没式传感器，其特征在于，所述辐射检测器的安装，是为了读出和将可见光、紫外线、红外线、X射线和/或微波辐射转换成电信号。

45.根据权利要求42所述的浸没式传感器，其特征在于，所述浸没式承载器的结构是一根管子。

46.根据权利要求42所述的浸没式传感器，其特征在于，所述浸没式承载器的制作材料为可在熔融金属中销毁的材料。

47.根据权利要求46所述的浸没式传感器，其特征在于，所述浸没式承载器的制作材料为一种生物材料。

48.根据权利要求42所述的浸没式传感器，其特征在于，所述信号接口的结构为一个电子耦合器或一个光学耦合器，或者是一个发射装置。

49.根据权利要求42所述的浸没式传感器，其特征在于，所述浸没式承载器连接到一个机械耦合器。

50.根据权利要求49所述的浸没式传感器，其特征在于，所述浸没式承载器连接到一个固定承载器。

51.根据权利要求42所述的浸没式传感器，其特征在于，在所述浸没式承载器上或其内部布置一个信号放大器和/或一个信号评价处理器。

52.根据权利要求42所述的浸没式传感器，其特征在于，所述辐射导向系统配有光学透镜和/或磁透镜、光纤、镜子、一个火花放电孔、一个化学激发的激发装置、和/或遮光器。

53.根据权利要求42所述的浸没式传感器，其特征在于，在所述浸没式承载器上或其内部布置一个光学分光计、一个X射线分光计和/或一个聚焦分光计。

54.根据权利要求42所述的浸没式传感器，其特征在于，在所述浸没式承载器上或其内部配置一个辐射发射系统。

55.根据权利要求42所述的浸没式传感器，其特征在于，在所述浸没式承载器上或其内部配置一个导气线装置。

56.根据权利要求55所述的浸没式传感器，其特征在于，所述导气线装置具有一根导气线和一个线耦合。