DD208665A1 - MEASURING HEAD FOR DIP MEASURING TONGES FOR TEMPERATURE LIQUID DETERMINATION AND SAMPLING IN MELTING - Google Patents

MEASURING HEAD FOR DIP MEASURING TONGES FOR TEMPERATURE LIQUID DETERMINATION AND SAMPLING IN MELTING Download PDF

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DD208665A1 DD82241867A DD24186782A DD208665A1 DD 208665 A1 DD208665 A1 DD 208665A1 DD 82241867 A DD82241867 A DD 82241867A DD 24186782 A DD24186782 A DD 24186782A DD 208665 A1 DD208665 A1 DD 208665A1
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Abstract

Messkopf fuer Tauchmessonden zur Temperatur-, Liquidusbestimmung und Probenahme in fluessigen Metallen, der insbesondere in der Eisenhuettenindustrie angewendet wird. Der Messkopf besteht aus zwei laengsgeteilten Haelften, in denen die Thermoelemente und Probenahmekammern eingelagert sind. Die Messkopfhaelften bestehen aus formbarem Werkstoff; wie z.B. Keramik, Plast, Gips oder Gummi. Durch Einklemmen der Thermoelementeschenkel zwischen ein oder zwei elektrischen Leitern, wobei die Klemmstellen federnd angeordnet sind, wird der elektrische Kontakt zu der Kupplung hergestellt. Die elektrischen Leiter sind aus Draht, Flachmaterial oder aufgedampfte Schichten. Die Figur1 zeigt den Aufbau eines beschriebenen Messkopfes. Die elektrischen Leiter, meist aus Cu oder Ausgleichsmaterial, werden gleichzeitig als Kupplungskontakt verwendet. Dieser Messkopf ermoeglicht in der Produktion einen hohen Mechanisierungsgrad bei einfachem Aufbau.Measuring head for immersion probes for temperature, liquidus determination and sampling in liquid metals, which is used in particular in the iron industry. The measuring head consists of two longitudinal halves in which the thermocouples and sampling chambers are embedded. The measuring head halves are made of malleable material; such as. Ceramic, plastic, plaster or rubber. By clamping the thermocouple legs between one or two electrical conductors, wherein the clamping points are resiliently arranged, the electrical contact is made to the coupling. The electrical conductors are made of wire, flat material or evaporated layers. FIG. 1 shows the structure of a described measuring head. The electrical conductors, usually made of Cu or compensating material, are used simultaneously as a coupling contact. This measuring head enables a high degree of mechanization in production with a simple structure.

Description

Meßkopf für Tauohmeßsonden zur Temperatur-, Liquidusbestinnnung und Probenahme in SchmelzenMeasuring head for Tauohmeßsonden for temperature, Liquidusbestinnnung and sampling in melts

Anwendungsgebietfield of use

Zur Ermittlung der Temperatur, des Liquiduspunktes und zur Probenahme aus Schmelztiegeln oder Pfannen werden Tauchmeßsonden eingesetzt. Ihre besondere Anwendung finden diese Meßsonden in der Metallurgie, Die Meßsonden werden mit Hilfe einer lanze in die Schmelze eingetaucht, geben einelektrisches Signal an das Meßwertanzeigegerät und entnehmen bei besonderen Meßsondentypen gleichzeitig eine Probe aus der Schmelze» Diese Meßsonden sind nur für eine einmalige Messung zu verwenden.Dipping probes are used to determine the temperature, the liquidus point and to sample crucibles or pans. The measuring probes are immersed in the melt with the aid of a lance, give an electrical signal to the measured value display device and, at the same time, take a sample from the melt for special measuring probe types »These measuring probes are only to be used for a single measurement ,

Charakteristik der bekannten technischen lösungen Meßsonden dieser Art finden in der Metallurgie seit geraumer Zeit Anwendung, Sie bestehen aus einem Meßkörper, in dem ein Thermoelement in PP-Ha t.erial eingebettet ist, Dieser Meßkörper wird durch eine" Papphülse umhüllt, damit die thermische Belastung abgefangen wird. Gleichzeitig dient die Papphülse als Träger des 'Meßkörpers. An dem Meßkörper befindet sich eine Kupplung, die den elektrischen Kontakt vom Meßkörper zum Anzeigegerät herstellt. Das Thermoelement befindet sich in einem Schutzglasrohr und wird über elektrische Leitungen an die Kupplungskontakte angeschlossen. Das Thermoelement- wird dabei entweder mit einem Thermoelementhalter (DEAS 2004819) gehalten oder ohne Halter (DD WP 61361) von P]?-Material eingeschlossen, Beide Konstruktionen sind für die Herstellung von Meßköpfen technisch aufwendig, da die Thermoschenkel an die elektrischen Leiter gelötet werden und nachträglich mit FP-Material um-Characteristics of the known technical solutions probes of this type are used in metallurgy for quite some time application, they consist of a measuring body in which a thermocouple is embedded in PP-Ha t.erial, This measuring body is surrounded by a "cardboard sleeve, so that the thermal load At the same time the cardboard tube serves as a support for the measuring body, a coupling which establishes the electrical contact between the measuring body and the display device is located on the measuring body - Is held either with a thermocouple holder (DEAS 2004819) or without holder (DD WP 61361) of P]? - Material included, Both constructions are technically complex for the production of measuring heads, since the thermo legs are soldered to the electrical conductors and subsequently with FP material

gössen sind. Dieser Aufbau erfordert manuelle Arbeitsgänge oder erschwert die Möglichkeiten der Mechanisierung erheblich.are possible. This construction requires manual operations or makes the possibilities of mechanization considerably difficult.

Im EP OO33OO5 wird ein Meßkopf beschrieben, der aus verschiedenen Pappstanzteilen zu einem Kopf zusammengesetzt wird. Hier ist ein.aufwendiges Hontieren und Zusammenfügen notwendig. Der elektrische Kontakt zwischen den ThermoschenkeIn und den elektrischen Leitern entsteht durch Pressung auf eine mit Kupfer beschichtete Papplage. Das Thermoelement wird durch einen Quarzrohrhalter fixiert.In EP OO33OO5 a measuring head is described, which is composed of different cardboard stampings to a head. Here ein.aufwendiges dismantling and joining is necessary. The electrical contact between the thermosink and the electrical conductors is created by pressing on a copper-coated cardboard layer. The thermocouple is fixed by a quartz tube holder.

Ziel der ErfindungObject of the invention

Ziel der Erfindung ist die Herstellung eines einfachen Meßkopfes mit der Möglichkeit, die Fertigung weitgehend zu mechanisieren. Sine universelle Montage zu einer Kombinationsaonde (Temperatur-, Liquidusbestimmung Probenahme) erweitert den Anwendungsbereich des Meßkopfes erheblich. Die Meßkörper werden maschinell vorgefertigt, mit Thermoelementen versehen und mit den elektrischen Leitern ohne Verlöten geklemmt»The aim of the invention is the production of a simple measuring head with the possibility to mechanize the production largely. Sine universal mounting to a combination probe (temperature, liquidus sampling) considerably extends the application range of the measuring head. The measuring bodies are prefabricated by machine, provided with thermocouples and clamped with the electrical conductors without soldering »

Wesen der ErfindungEssence of the invention

Der Meßkopf besteht aus zwei vorgeformten längsgeteilten Hälften aus formbarem.Material, wie Keramik, Gips, Plaste oder Gummi.· Zwischen den Hälften sind die elektrischen Leiter, das Quarzglasschutzrohr für das Thermoelement sowie die Thermoschenkel des Thermoelementes angeordnet« Der elektrische Kontakt der Thermoelementschenkel mit den elektrischen Leiter erfolgt durch Pressung. Die elektrischen Leiter sind entweder als Kupplungskontakte für die Lanzenkupplung ausgebildet oder bis zum Kupplungskontakt geführt». Die Kontaktierung Thermoschenkel/elektrischerThe measuring head consists of two preformed longitudinally split halves of malleable material, such as ceramic, plaster, plastic or rubber. · Between the halves the electrical conductors, the thermowell quartz glass thermocouple and the thermal legs of the thermocouple are arranged «The electrical contact of the thermocouple legs with the electrical conductor is made by pressing. The electrical conductors are either designed as coupling contacts for the lance coupling or led to the coupling contact ». The contacting thermo leg / electrical

6® Leiter wird durch ümpressung des elektrischen Leiters um den Thermoschenkel hergestellt oder durch einfaches Anpressen des elektrischen Leiters an den Thermoschenkel. Um einen sicheren Kontakt zu garantieren wird bei der einfachen Pressung der Kontakt federnd ausgebildet. Der federnde Kontakt wird durch den elektrischen Leiter selbst 6® conductor is made by pressing the electrical conductor around the thermo leg or simply by pressing the electrical conductor to the thermo leg. In order to guarantee a secure contact the contact is resiliently formed during the simple pressing. The resilient contact is by the electrical conductor itself

oder durch Einlegen von federnden Einzelelementen gebil-or by inserting resilient individual elements.

det, Die elektrischen Leiter besitzen die Form von Draht, Streifen oder sind durch Aufdampfen entstandene Schichten, Ein weiteres Merkmal der Erfindung ist die Anordnung zweier Meßkb'rper in einen längs geteilten Grundkörper, in dem sich die Probenahmekammer befindet. Der erste Meßkörper wird an der Stirnseite des Grundkörpers eingelegt und der zweite MeSkörper befindet sich an dem hinteren Ende der Probenkammer. Die elektrischen Leiter werden in dem Grundkörper bis zur Meßkopfkupplung gezogen* Die Kupplung ist entweder im Meßkörper als Vertiefung oder als Plastrohr mit Kontakte an dem Meßkörper angeordnet, · Durch diese Anordnung wird wahlweiseThe electrical conductors are in the form of wire, strips or layers formed by vapor deposition. Another feature of the invention is the arrangement of two measuring bodies in a longitudinally divided base body in which the sampling chamber is located. The first measuring body is inserted at the end face of the base body and the second measuring body is located at the rear end of the sample chamber. The electrical conductors are pulled in the body to the measuring head coupling * The coupling is either in the measuring body as a depression or as a plastic tube with contacts arranged on the measuring body, · By this arrangement is optional

SO 1» TemperaturbestimmungSO 1 »Temperature determination

2; Temperatur- und Liquiduspunktbestimmung2; Temperature and liquidus point determination

3. Temperatur-, Liquidusbestimmung und- Probenahme 4« Liquidusbestimmung und Probenahme 5 # Pr ob enahme3. Temperature, Liquidus Determination and Sampling 4 «Liquidus Determination and Sampling 5 # Pr odu tion

durchgeführt«carried out"

Die Kammern für die Meßkörper und Probenahme sind in einer keramischen Masse vorgefertigt,The chambers for the measuring body and sampling are prefabricated in a ceramic mass,

Zum Schutz der Thermoschenkel werden die Stirnseiten der Meßkörper mit FF-Masse vergossen. Damit die Meßkorperhälften fixiert werden und zur Verhinderung des Sindringens der Schmelze zwischen die Hälften, sind -Erhöhungen und Vertiefungen, die ineinander passen, vorgesehen. Der Preßdruck zum Zusammenhalten der Hälften entsteht entweder durch Einpressen in die Papphülse und/oder durch Draht- bzw. Testilumhüllungen um die Meßkopfhalften. Eine zusätzliche Sicherung gegen Lösen der Hälften kann durch Verkleben erreicht werden,To protect the thermo leg, the front sides of the measuring body are encapsulated with FF mass. Thus, the Meßkorperhälften be fixed and to prevent the Sindringens the melt between the halves, -R increases and depressions that fit into each other, provided. The pressing pressure for holding the halves together is produced either by pressing into the cardboard tube and / or by wire or testil sheathings around the measuring head halves. An additional protection against loosening of the halves can be achieved by gluing,

Ausführungsbeispieleembodiments

In Fig. 1 ist eine Meßkopfhalfte für Temperaturmessung dargestellt. Der Meßkörper besteht aus dem Keramikkörper 1, in dem die elektrischen Leiter 2 untergebracht sind* Diese Leiter werden in dem aufgesteckten Plastrohr 4 zu einem Kupplungskontakt 3 gebogen» An der Stirnseite befindet sich das u-förmige Schutzrohr 5 mit dem Thermoelement β. DieIn Fig. 1 , a Meßkopfhalfte is shown for temperature measurement. The measuring body consists of the ceramic body 1, in which the electrical conductors 2 are housed * These conductors are bent in the plugged-plastic tube 4 to a coupling contact 3 »On the front page is the u-shaped protective tube 5 with the thermocouple β. The

IULIUF

Ihermolementschenkel reichen zum Kontakt 7. Die elektrische Verbindung entsteht durch Zusammendrücken des elektrischen Leiters, wobei der Thermoscirenkel eingelagert wird, oder durch Zusaminenfügen beider Keramikhälften* Beim Zusammenfügen der Meßkörperhälften wirdErhermolementschenkel enough for contact 7. The electrical connection is formed by squeezing the electrical conductor, wherein the Thermoscirenkel is stored, or by putting together the two ceramic halves * When assembling the Meßkörperhälften is

.1/10 ä.iQ Kontaktfläche des elektrischen Leiters mit dem Thermoschenkel aufeinandergepreßt. Die Kontaktstelle wird so ausgeführt, daß ständig ein Preßdruck entsteht. Pig. 2 zeigt die Schnittdarstellung einer Kombinationssonde, Der Keramik- oder Gipskörper 1 befindet sich in.1 / 10 ä.i Q contact surface of the electrical conductor is pressed together with the thermo leg. The contact point is carried out so that constantly a pressing pressure arises. Pig. 2 shows the sectional view of a combination probe. The ceramic or plaster body 1 is located in FIG

ti5 der Papphülse 8. Im Keramikkörper 1 sind die Meßeinsätze 9 wie in Pig, 1 dargestellt (ohne Kupplung), eingelegt. Die elektrischen Leiter 2 werden bis zum Kupplungskontakt 3 der Lanzenkupplung gezogen. Vertiefungen zur Aufnahme der elektrischen Leiter 2 können im Keramikkörper vorgesehen werden» Das Plastrohr 4 ist ebenfalls im Keramikkörper 1 eingelegt und trägt die Kupplungskontakte 3« Die Meßsonde besitzt zum Schutz vor mechanischer Beschädigung eine Schutzkappe 12. Eine weitere Schutzkappe 13 schützt das Thermoelement zur Temperaturmessung vor plötz-ti5 the cardboard tube 8. In the ceramic body 1, the measuring inserts 9 as in Pig, 1 shown (without clutch), inserted. The electrical conductors 2 are pulled to the coupling contact 3 of the lance coupling. Recesses for receiving the electrical conductors 2 can be provided in the ceramic body »The plastic tube 4 is also inserted in the ceramic body 1 and carries the coupling contacts 3« The probe has a protective cap 12 to protect against mechanical damage. A further protective cap 13 protects the thermocouple for temperature measurement suddenly

.125 liehe Belastung durch die Schmelze. Bohrungen 11 von ca. 3 mm Durchmesser, sind zur Entlüftung eingebracht. Beim Eintauchen der Meßsonde in die Schmelze dringt die Schmelze nach dem Abschmelzen der Schutzkappe 12 in den Einlaufkanal 10 und füllt die Meß- und Probenkammer 14 mit flüssigem Metall. Gleichzeitig schmilzt die Schutzkappe 13· Das Thermoelement an der Stirnseite der Meßsonde ist zur Temperaturmessung der Schmelze vorgesehen. An dem Ende der Probenkammer 14 befindet sich das Thermoelement zur Messung des Liquiduspunktes, In der Meß— und Probenkammer erstarrt die Schmelze bei gleichzeitiger Messung .des Erstarrungspunktes. Die erstarrte Schmelze bildet danach das Probenmaterial für die Laboruntersuchung. Am Anfang der Kammer befindet sich das DesOxydationsmittel.125 load through the melt. Drill holes 11 of approx. 3 mm in diameter are inserted for venting. When immersing the probe in the melt, the melt penetrates after melting the protective cap 12 in the inlet channel 10 and fills the measuring and sample chamber 14 with liquid metal. At the same time, the protective cap 13 melts. The thermocouple on the front side of the measuring probe is provided for measuring the temperature of the melt. At the end of the sample chamber 14 is the thermocouple for measuring the liquidus point. In the measuring and sample chamber, the melt solidifies while measuring the solidification point. The solidified melt then forms the sample material for the laboratory examination. At the beginning of the chamber is the deoxygenating agent

15. Damit das Thermoelement in der Kammer nicht von der einströmenden Schmelze zerstört wird, ist ein Schutzring eingelegt;. Dieser hat in der Mitte eine Bohrung 17. Die Kanäle 18 dienen zum Entweichen der auftretenden Gase.15. So that the thermocouple in the chamber is not destroyed by the inflowing melt, a protective ring is inserted. This has a hole in the middle 17. The channels 18 are used to escape the gases occurring.

Claims (7)

L *? ι y y L *? ι yy ^aa^ aa .iPi !.nCLUilgSS-llSpPUC:!.iPi! .nCLUilgSS-llSpPUC :! 1. Meßkopf für Tauehmeßsonden zur Temperatur—, LiquiduabeStimmung und.Probenahme in Schmelzen insbesondere für Metallschmelzen, v/obei sich der Meßkopf in einer Hülse befindet, eine Kupplung zum Aufstecken auf eine Lanze besitzt, das Thermoelement^ in einem Quarzschutzglas angeordnet ist und die Thermoschenkel mit den elektrischen Leitern durch Pressung verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßkopf aus zwei Hälften besteht, die Innanflachen die elektrischen Leiter aufnehmen und in einem längsgeteilten zweiten Körper zur Bildung einer Kombinationssonde angeordnet ist.1. Measuring head for Tauehmeßsonden for temperature, LiquiduabeMood and.Sampling in melts, especially for molten metal, v / obei the measuring head is in a sleeve, a coupling for plugging on a lance has, the thermocouple ^ is arranged in a quartz glass and the thermocouple are connected to the electrical conductors by pressing, characterized in that the measuring head consists of two halves, the Innanflachen receive the electrical conductors and is arranged in a longitudinally divided second body to form a combination probe. 2. Meßkopf nach Pkt. 1. dadurch gekennzeichnet, daß die elektrischen Leiter durch Pressung die Thermoschenkel umschließen,2. measuring head according to item 1, characterized in that the electrical conductors enclose the thermo legs by pressing, 3. Meßkopf nach Pkt. 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktstelle zwischen dem elektrischen Leiter und dem Thermoschenkel federnd ausgebildet ist,3. Measuring head according to item 1, characterized in that the contact point between the electrical conductor and the thermo leg is resilient, 4. Meßkopf nach Pkt, 1« dadurch gekennzeichnet, daß die elektrischen Leiter lose oder fest zviischen den Meßkopfhälften angeordnet sind*4. measuring head according Pkt, 1 «, characterized in that the electrical conductors are arranged loosely or firmly zviischen the Meßkopfhälften * 5. Meßkopf nach Pkt» 1, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrischen Leiter aus Draht, Plachmaterial, oder aufgedampften Schichten bestehen.5. measuring head according Pkt »1, characterized in that the electrical conductors made of wire, Plachmaterial, or vapor-deposited layers. 6, Anordnung des Meßkopfes nach Pkt, 1. dadurch gekennzeichnet, daß der Meßkopf als Meßeinsatz in einem längsgeteilten Körper mit Probekammer seitlich versetz an der Stirnseite der Meßsonde und am Ende der Probekammer mittig eingelegt ist.6, arrangement of the measuring head after point, 1, characterized in that the measuring head is laterally offset as a measuring insert in a longitudinally split body with sample chamber on the front side of the probe and at the end of the sample chamber inserted centrally. / a/ a 7« Meßkopf nach Pkt, 1a dadurch gekennzeichnet, daß in der Kombinationssonde die elektrischen leiter ohne Unterbrechung bis zur Lanzenkupplung angeordnet sind»7 «measuring head after Pkt, 1 a, characterized in that in the combination probe, the electrical conductors are arranged without interruption to the lance coupling» 8. Meßkopf nach Pkt. 1, dadurch gekennzeichnet, daß Vertiefungen für die elektrischen Leiter im Grundkörper eingelassen sind.8. measuring head according to item 1, characterized in that recesses for the electrical conductors are embedded in the base body. 3» Meßkopf nach Pkt. 1. dadurch gekennzeichnet, daß die Meß- und Probekaininer als eine oder geteilte Kammer ausgebildet ist, 3 » measuring head according to item 1, characterized in that the measuring and sample containers is formed as a single or divided chamber, 10« Meßkopf nach Pkt. 1. dadurch gekennzeichnet, daß Ent« gasungskan&le von der Meß— und Probekaininer zur Außenwand angeordnet sind.10 measuring head according to item 1, characterized in that degassing ducts are arranged from the measuring and sample cabinets to the outer wall. 1.1. Meßkopf nach Pkt, 1» dadurch, gekennzeichnet, daß die Me.ßkopfhälften sowie die eingelegten Meßeinsätze zu— saimnengeklebt sind,1.1. Measuring head according to item 1, characterized in that the measuring head halves and the inserted measuring inserts are adhesively bonded to one another, Hierzu^JL-Seiten ZeichnungenFor this ^ JL pages drawings
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