CN205449135U - 一种复合探头装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种复合探头装置，包括：主体部包括陶瓷头，陶瓷头第一端与主体部相连接，陶瓷头的第二端暴露于主体部的外侧，陶瓷头具有第一安装孔和第二安装孔，第一安装孔和第二安装孔均与主体部的中空部分相连通；测温定氧组件包括氧传感器和温度传感器，测温定氧组件固定安装于第一安装孔内；取样器包括取样室和与取样室相连通的伸出端，取样室安装于主体部的中空部分内且伸出端穿过第二安装孔并暴露于陶瓷头的第二端的外侧；第一盖帽用于封闭第一安装孔，氧传感器暴露于第一安装孔外侧的端部和温度传感器暴露于第一安装孔外侧的端部均置于第一盖帽内；第二盖帽与主体部相连接，且陶瓷头的第二端置于第二盖帽内。

Description

一种复合探头装置

技术领域

本实用新型涉及熔融金属技术领域，特别是涉及一种复合探头装置。

背景技术

随着工业水平的不断提高，我国钢产量也越来越大，转炉钢产量在钢总产量中占主导地位。在转炉炼钢工艺中，炼钢终点控制是其关键技术之一，而吹炼的终点温度控制是炼钢终点控制的重要步骤，同时，氧含量也是决定钢品质的标准之一，因此，终点氧含量指标控制同样是炼钢终点控制的重要步骤，并且在转炉炼钢过程中，还需要对钢水进行取样，以便于对取出的样品进行光谱气体分析。

为了获得钢水的温度和氧含量，并对钢水进行光谱气体分析，利用温度传感器以及氧传感器对钢水分别进行温度测定和氧含量测定，并利用取样装置对钢水进行取样。

但是，由于温度测定以及氧含量测定与取样是分开进行的，不利于炼钢的自动化，同时，会增加整个测试时间和次数，降低炼钢终点控制的准确性。

因此，如何提高对炼钢终点控制的准确性是本领域技术人员需要解决的技术问题。

实用新型内容

有鉴于此，本申请的目的是提供一种复合探头装置，可以提高对炼钢终点控制的准确性。

本申请提供了一种复合探头装置，包括：

主体部，所述主体部包括陶瓷头，所述陶瓷头第一端与所述主体部相连接，所述陶瓷头的第二端暴露于所述主体部的外侧，所述陶瓷头具有第一安装孔和第二安装孔，所述第一安装孔和所述第二安装孔均与所述主体部的中空部分相连通；

测温定氧组件，所述测温定氧组件包括氧传感器和温度传感器，所述测温定氧组件固定安装于所述第一安装孔内；

取样器，所述取样器包括取样室和与所述取样室相连通的伸出端，所述取样室安装于所述主体部的中空部分内且所述伸出端穿过所述第二安装孔并暴露于所述陶瓷头的第二端的外侧；

第一盖帽，所述第一盖帽用于封闭所述第一安装孔，所述氧传感器暴露于所述第一安装孔外侧的端部和所述温度传感器暴露于所述第一安装孔外侧的端部均置于所述第一盖帽内；

第二盖帽，所述第二盖帽与所述主体部相连接，且所述陶瓷头的第二端置于所述第二盖帽内。

优选地，所述测温定氧组件还包括耐火水泥层，所述氧传感器的端部和所述温度传感器的端部均暴露于所述耐火水泥层的外侧，所述耐火水泥层安装于所述第一安装孔内；所述第一安装孔填充有填充材料层。

优选地，所述测温定氧组件还包括安装管，所述安装管安装于所述第一安装孔内；所述氧传感器和所述温度传感器均固定安装于所述安装管内，所述安装管内填充有填充材料层，所述安装管用于与熔池相接触的端部具有耐火水泥层，所述氧传感器的端部和所述温度传感器的端部均暴露于所述耐火水泥层的外侧。

优选地，所述第一盖帽与所述安装管相连接，且所述氧传感器暴露于所述耐火水泥层的外侧的端部和所述温度传感器暴露于所述耐火水泥层的外侧的端部均置于所述第一盖帽内。

优选地，所述测温定氧组件还包括固定支架，所述氧传感器和所述温度传感器均与所述固定支架相固定连接，且所述氧传感器的轴线和所述温度传感器的轴线相平行设置。

优选地，所述主体部包括内套管和外套管，所述内套管套设于所述外套管的内部，所述内套管具有中空部分，所述取样室置于所述内套管的中空部分。

优选地，所述内套管与所述外套管相贴合，所述内套管的外柱面沿着其轴向方向开设有凹槽，所述测温定氧组件的信号输出线以及所述取样器的信号输出线置于所述凹槽内且所述测温定氧组件的信号输出线以及所述取样器的信号输出线经由所述外套管引出。

优选地，所述测温定氧组件的信号输出线包括与所述氧传感器的触头相连接的第一导线和与所述温度传感器的触头相连接的第二导线，所述测温定氧组件还包括具有引线的连接帽，所述第一导线和所述第二导线均与所述连接帽的引线相通信连接，所述连接帽的引线置于所述凹槽内。

优选地，所述取样器还包括：石英玻璃管，所述石英玻璃管套设于所述伸出端的内部且所述伸出端通过所述石英玻璃套管与所述取样室相连接；树脂砂套，所述树脂砂套安装于所述主体部的中空部分内，且所述树脂砂套套设于所述取样室与所述伸出端相连接的端部且所述树脂砂套与所述陶瓷头相抵接；空心球，所述空心球套设于所述取样室的外侧，且所述取样室的透气孔与所述空心球相连通。

优选地，所述氧传感器为固体电解质氧传感器，所述温度传感器为热电偶。

本申请所提供的一种复合探头装置，包括：主体部，所述主体部包括陶瓷头，所述陶瓷头第一端与所述主体部相连接，所述陶瓷头的第二端暴露于所述主体部的外侧，所述陶瓷头具有第一安装孔和第二安装孔，所述第一安装孔和所述第二安装孔均与所述主体部的中空部分相连通；测温定氧组件，所述测温定氧组件包括氧传感器和温度传感器，所述测温定氧组件固定安装于所述第一安装孔内；取样器，所述取样器包括取样室和与所述取样室相连通的伸出端，所述取样室安装于所述主体部的中空部分内且所述伸出端穿过所述第二安装孔并暴露于所述陶瓷头的第二端的外侧；第一盖帽，所述第一盖帽用于封闭所述第一安装孔，所述氧传感器暴露于所述第一安装孔外侧的端部和所述温度传感器暴露于所述第一安装孔外侧的端部均置于所述第一盖帽内；第二盖帽，所述第二盖帽与所述主体部相连接，且所述陶瓷头的第二端置于所述第二盖帽内。与现有技术相比，通过在复合探头装置中设置取样器、氧传感器和温度传感器，通过将复合探头置于钢水中，一次操作即可得到相应的数据，可以缩短检测的次数，缩短化验分析时间，同时，由于取样器、氧传感器和温度传感器同时置于钢水中，如此，可以准确、快速地得到钢水的相关信息，如此可以便于对炼钢进行操作，从而可以提高对炼钢终点控制的操作，进而可以提高钢品质。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本具体实施方式中所提供的一种复合探头装置的结构示意图；

图2为本具体实施方式中所提供的另一种复合探头装置的结构示意图；

图3为图2所示复合探头装置中测温定氧组件的结构示意图；

其中，图1至图3中：

测温定氧组件A、氧传感器1、温度传感器2、第一盖帽3、安装管4、固定支架5、填充材料层6、耐火水泥层7、第二盖帽8、陶瓷头9、伸出端10、石英玻璃管11、树脂砂套12、取样室13、连接帽14、空心球15、内套管16、外套管17。

具体实施方式

本实用新型公开了一种复合探头装置，可以提高对炼钢终点控制的准确性。

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参考图1至图3，其中图1为本具体实施方式中所提供的一种复合探头装置的结构示意图，图2为本具体实施方式中所提供的另一种复合探头装置的结构示意图，图3为图2所示复合探头装置中测温定氧组件的结构示意图。

在本具体实施方式中，一种复合探头装置，包括：主体部、测温定氧组件A、取样器、第一盖帽3和第二盖帽8，其中，主体部包括陶瓷头9，陶瓷头9第一端与主体部相连接，陶瓷头9的第二端暴露于主体部的外侧，陶瓷头9具有第一安装孔和第二安装孔，第一安装孔和所述第二安装孔均与主体部的中空部分相连通；测温定氧组件A包括氧传感器1和温度传感器2，测温定氧组件A固定安装于第一安装孔内；取样器包括取样室13和与取样室13相连通的伸出端10，取样室13安装于主体部的中空部分内且伸出端10穿过第二安装孔并暴露于陶瓷头9的第二端的外侧；第一盖帽3用于封闭第一安装孔，氧传感器1暴露于第一安装孔外侧的端部和温度传感器2暴露于第一安装孔外侧的端部均置于第一盖帽3内；第二盖帽8与主体部相连接，且陶瓷头9的第二端置于第二盖帽8内。

如此，当对钢水进行检测时，第一盖帽3和第二盖帽8可以帮助复合探头装置穿过熔融钢水上的炉渣层，以保护氧传感器1和温度传感器2不受破坏，第二盖帽8和第一盖帽3将会在钢水中熔化，从而可以保证复合探头进行测量和取样。氧传感器1会检测到钢水的氧含量，温度传感器2检测到钢水的温度，由于氧传感器1和温度传感器2均安装于第一安装孔，因此可以保证氧传感器1和温度传感器2的安装位置相邻，如此可以保证氧传感器1和温度传感器2检测同一位置的钢水，从而可以保证检测结果的准确性，同时，可以保证取样器所得到的样品与氧传感器1和温度传感器2所检测的钢水为同一时段内的钢水，从而可以进一步保证检测结果的准确性。

与现有技术相比，通过在复合探头装置中设置取样器、氧传感器1和温度传感器2，通过将复合探头置于钢水中，一次操作即可得到相应的数据，可以缩短检测的次数，缩短化验分析时间，同时，由于取样器、氧传感器1和温度传感器2同时置于钢水中，如此，可以准确、快速地得到钢水的相关信息，如此可以便于对炼钢进行操作，从而可以提高对炼钢终点控制的操作，进而可以提高钢品质。

需要说明的是，在本具体实施方式中，第二安装孔的轴线与本体部的轴线相同，第一安装孔的设置位置相对于第二安装孔远离本体部的轴线，如此可以便于对取样器进行安装，保证取样器能够取得样品。

还需要说明的是，在本具体实施方式中，温度传感器2和氧传感器1均安装于第一安装孔内，如此可以保证温度传感器2和氧传感器1两者的设置位置相邻，以此可以提高检测的精度。

需要进一步说明的是，在本具体实施方式中，氧传感器1优选的为固体电解质氧传感器，由于固体电解质氧传感器具有测量精度高、响应快速等特点，因此选用固体电解质氧传感器可以进一步提高测量结果的准确性。温度传感器2优选的为热电偶且设置有两个热电偶。当然，也不排除根据实际的使用需求选择其他形式的传感器。

在进一步的方案中，测温定氧组件A还包括耐火水泥层7，氧传感器1的端部和温度传感器2的端部均暴露于耐火水泥层7的外侧，耐火水泥层7安装于第一安装孔内；第一安装孔填充有填充材料层6。

如此，由于氧传感器1的端部和温度传感器2的端部均暴露于耐火水泥层7的外侧，如此可以保证氧传感器1和温度传感器2能够对钢水进行测量，同时，通过设置耐火水泥层7，可以起到保护氧传感器1和温度传感器2的作用。

需要说明的是，填充材料层6填充于测温定氧组件A与第一安装孔之间的间隙内，一方面可以保证测温定氧组件A能够故安装于第一安装孔内，另一方面，可以起到保护测温定氧组件A的作用。

需要进一步说明的是，在本具体实施方式中，填充材料层6优选的为树脂砂，当然，也不排除根据实际的使用需求选择其他填充材料层。

在本实施例中介绍了两种测温定氧组件的设置方式，第一种是将测温定氧组件A直接安装于第一安装孔内，如图1所示，第二种设置方式请参考图2和图3。在上文中主要对第一安装方式进行介绍，下面将对第二种设置方式进行说明。

在第二种设置方式中，测温定氧组件A还包括安装管4，安装管4安装于第一安装孔内。氧传感器1和温度传感器2均固定安装于安装管4内，安装管4内填充有填充材料层6，安装管4用于与熔池相接触的端部具有耐火水泥层7，氧传感器1的端部和温度传感器2的端部均暴露于耐火水泥层7的外侧。

如此，通过设置安装管4，可以便于将测温定氧组件A安装于第一安装孔内，另一方面，通过设置安装管4，可以使得测温定氧组件A成为独立的检测组件，在不需要取样时，可以直接利用测温定氧组件A对钢水进行检测。

需要说明的是，在本具体实施方式中，安装管4为钢质安装管，安装管4具有中空结构，如此可以便于对氧传感器1和温度传感器2进行安装。

还需要说明的是，在本具体实施方式中，填充材料层6优选的为树脂砂，其填充于氧传感器1和温度传感器2与安装管4之间的间隙内。当然，也不排除根据实际的使用需求选择其他填充材料层。

此外，在此种设置方式中，第一盖帽3与安装管4相连接，且氧传感器1暴露于耐火水泥层7的外侧的端部和温度传感器2暴露于耐火水泥层7的外侧的端部均置于第一盖帽3内。如此，可以保证在单独使用测温定氧组件A时，第一盖帽3能够穿过熔融钢水上的炉渣层，起到保护氧传感器1和温度传感器2的作用。

在进一步的方案中，测温定氧组件A的上述两种设置方式中，测温定氧组件A还包括固定支架5，氧传感器1和温度传感器2均与固定支架5相固定连接，且氧传感器1的轴线和温度传感器2的轴线相平行设置。如此，通过将氧传感器1和温度传感器2安装于固定支架5，如此可以保证温度传感器2和氧传感器1两者的设置位置相邻，以此可以提高检测的精度。

需要说明的是，在本具体实施方式中，固定支架5的安装端设置有两个安装孔，氧传感器1和温度传感器2分别安装于两个安装孔内，固定支架5还包括与安装端相对且远离耐火水泥层7的固定端，安装端和固定端通过连接杆相连接，如此可以保证固定支架5能够安装于第一安装孔内或安装管4内。

在上文中，主要对测温定氧组件A的设置方式进行了详细的介绍，在下文中将对复合探头的其他部件的设置方式进行说明。

在本具体实施方式中，主体部包括内套管16和外套管17，内套管16套设于外套管17的内部，内套管16具有中空部分，取样室13置于内套管16的中空部分。

如此，通过设置内套管16和外套管17可以起到保护取样器和测温定氧组件A的作用。

此外，为了保证取样器和测温定氧组件A的电信号顺利传出，在本具体实施方式中，内套管16与外套管17相贴合，内套管16的外柱面沿着其轴向方向开设有凹槽，测温定氧组件A的信号输出线以及取样器的信号输出线置于凹槽内且测温定氧组件A的信号输出线以及取样器的信号输出线经由外套管17引出。

如此，通过将测温定氧组件A的信号输出线以及取样器的信号输出线置于内套管16的凹槽内，如此可以起到保护信号输出线的作用，从而可以保证信号输出，从而准确地获得检测结果。

需要说明的是，在本具体实施方式中，内套管16的凹槽的槽宽可以根据实际的使用需求进行设定，保证测温定氧组件A的信号输出线以及取样器的信号输出线能够置于凹槽内。

在进一步的方案中，如图3所示，测温定氧组件A的信号输出线包括与氧传感器1的触头相连接的第一导线和与温度传感器2的触头相连接的第二导线，测温定氧组件A还包括具有引线的连接帽14，第一导线和第二导线均与连接帽14的引线相通信连接，连接帽14的引线置于凹槽内。如此，通过设置连接帽14，可以减少导线的设置数目，便于信号的传输。

当然，也不排除直接将与氧传感器1的触头相连接的第一导线和与温度传感器2的触头相连接的第二导线连同取样器的信号输出线三个导线直接全部置于内套管16的凹槽内，如图1所示。

需要说明的是，在本具体实施方式中，连接帽14设置于远离耐火水泥层7的端部，如此可以保证信号的传输。

在进一步的方案中，取样器还包括石英玻璃管11、树脂砂套12和空心球15，其中，石英玻璃管11套设于伸出端10的内部且伸出端10通过石英玻璃套管与取样室13相连接，如此可以保证伸出端10与取样室13之间无接触，从而起到保护取样室13的作用；树脂砂套12安装于主体部的中空部分内具体为安装于内套管16的中空部分，且树脂砂套12套设于取样室13与伸出端10相连接的端部且树脂砂套12与陶瓷头9相抵接，如此设置，一方面树脂砂套12与内套管16相贴合且树脂砂套12与陶瓷头9相抵接，起到稳固取样室13的作用，另一方面树脂砂套12起到保护取样室13的作用；空心球15套设于取样室13的外侧，且取样室13的透气孔与空心球15相连通，由于空心球15为透气材质，在进行取样时，取样室13的透气孔和空心球15形成供气体溢出的通道，保证气体溢出，从而可以保证钢水能够充溢满取样室13。

需要说明的是，在本具体实施方式中，只是介绍了一种取样器的设置方式，当然，也不排除采用其他形式的取样器。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种复合探头装置，其特征在于，包括：

主体部，所述主体部包括陶瓷头(9)，所述陶瓷头(9)第一端与所述主体部相连接，所述陶瓷头(9)的第二端暴露于所述主体部的外侧，所述陶瓷头(9)具有第一安装孔和第二安装孔，所述第一安装孔和所述第二安装孔均与所述主体部的中空部分相连通；

测温定氧组件(A)，所述测温定氧组件(A)包括氧传感器(1)和温度传感器(2)，所述测温定氧组件(A)固定安装于所述第一安装孔内；

取样器，所述取样器包括取样室(13)和与所述取样室(13)相连通的伸出端(10)，所述取样室(13)安装于所述主体部的中空部分内且所述伸出端(10)穿过所述第二安装孔并暴露于所述陶瓷头(9)的第二端的外侧；

第一盖帽(3)，所述第一盖帽(3)用于封闭所述第一安装孔，所述氧传感器(1)暴露于所述第一安装孔外侧的端部和所述温度传感器(2)暴露于所述第一安装孔外侧的端部均置于所述第一盖帽(3)内；

第二盖帽(8)，所述第二盖帽(8)与所述主体部相连接，且所述陶瓷头(9)的第二端置于所述第二盖帽(8)内。

2.如权利要求1所述的复合探头装置，其特征在于，所述测温定氧组件(A)还包括耐火水泥层(7)，所述氧传感器(1)的端部和所述温度传感器(2)的端部均暴露于所述耐火水泥层(7)的外侧，所述耐火水泥层(7)安装于所述第一安装孔内；所述第一安装孔填充有填充材料层(6)。

3.如权利要求1所述的复合探头装置，其特征在于，所述测温定氧组件(A)还包括安装管(4)，所述安装管(4)安装于所述第一安装孔内；

所述氧传感器(1)和所述温度传感器(2)均固定安装于所述安装管(4)内，所述安装管(4)内填充有填充材料层(6)，所述安装管(4)用于与熔池相接触的端部具有耐火水泥层(7)，所述氧传感器(1)的端部和所述温度传感器(2)的端部均暴露于所述耐火水泥层(7)的外侧。

4.如权利要求3所述的复合探头装置，其特征在于，所述第一盖帽(3)与所述安装管(4)相连接，且所述氧传感器(1)暴露于所述耐火水泥层(7)的外侧的端部和所述温度传感器(2)暴露于所述耐火水泥层(7)的外侧的端部均置于所述第一盖帽(3)内。

5.如权利要求1至4任一项所述的复合探头装置，其特征在于，所述测温定氧组件(A)还包括固定支架(5)，所述氧传感器(1)和所述温度传感器(2)均与所述固定支架(5)相固定连接，且所述氧传感器(1)的轴线和所述温度传感器(2)的轴线相平行设置。

6.如权利要求1所述的复合探头装置，其特征在于，所述主体部包括内套管(16)和外套管(17)，所述内套管(16)套设于所述外套管(17)的内部，所述内套管(16)具有中空部分，所述取样室(13)置于所述内套管(16)的中空部分。

7.如权利要求6所述的复合探头装置，其特征在于，所述内套管(16)与所述外套管(17)相贴合，所述内套管(16)的外柱面沿着其轴向方向开设有凹槽，所述测温定氧组件(A)的信号输出线以及所述取样器的信号输出线置于所述凹槽内且所述测温定氧组件(A)的信号输出线以及所述取样器的信号输出线经由所述外套管(17)引出。

8.如权利要求7所述的复合探头装置，其特征在于，所述测温定氧组件(A)的信号输出线包括与所述氧传感器(1)的触头相连接的第一导线和与所述温度传感器(2)的触头相连接的第二导线，所述测温定氧组件(A)还包括具有引线的连接帽(14)，所述第一导线和所述第二导线均与所述连接帽(14)的引线相通信连接，所述连接帽(14)的引线置于所述凹槽内。

9.如权利要求1所述的复合探头装置，其特征在于，所述取样器还包括：

石英玻璃管(11)，所述石英玻璃管(11)套设于所述伸出端(10)的内部且所述伸出端(10)通过所述石英玻璃管(11)与所述取样室(13)相连接；

树脂砂套(12)，所述树脂砂套(12)安装于所述主体部的中空部分内，且所述树脂砂套(12)套设于所述取样室(13)与所述伸出端(10)相连接的端部且所述树脂砂套(12)与所述陶瓷头(9)相抵接；

空心球(15)，所述空心球(15)套设于所述取样室(13)的外侧，且所述取样室(13)的透气孔与所述空心球(15)相连通。

10.如权利要求1所述的复合探头装置，其特征在于，所述氧传感器(1)为固体电解质氧传感器，所述温度传感器(2)为热电偶。