DE10131591C1 - Method and device for determining the height of phase interfaces in melt containers - Google Patents
Method and device for determining the height of phase interfaces in melt containersInfo
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- DE10131591C1 DE10131591C1 DE2001131591 DE10131591A DE10131591C1 DE 10131591 C1 DE10131591 C1 DE 10131591C1 DE 2001131591 DE2001131591 DE 2001131591 DE 10131591 A DE10131591 A DE 10131591A DE 10131591 C1 DE10131591 C1 DE 10131591C1
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- C03B5/16—Special features of the melting process; Auxiliary means specially adapted for glass-melting furnaces
- C03B5/24—Automatically regulating the melting process
- C03B5/245—Regulating the melt or batch level, depth or thickness
Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bestimmen der Höhenlage von Phasen-Grenzflächen in Schmelzenbehältern mit einem Boden und einer oberen Bodenfläche bei Glasschmelzanlagen unter Verwendung eines Ultraschallsenders und eines Ultraschallempfängers und durch Auswer tung von Reflexionssignalen an diesen Phasen-Grenzflächen.The invention relates to a method for determining the altitude of Phase interfaces in melt tanks with a bottom and one upper floor surface in glass melting plants using a Ultrasonic transmitter and an ultrasonic receiver and by Auswer reflection signals at these phase interfaces.
Die Glasstandsmessung und -regelung ist - neben der Beeinflussung von Temperaturprofilen in Längsrichtung und in mehreren senkrechten Quer schnittsprofilen eines Glaskanals - für eine vollautomatische Glasverarbei tung eine wesentliche Voraussetzung für eine gleichmäßige und störungs freie Produktion. Glasstandsänderungen rufen vor allem abweichende Artikelgewichte hervor, so daß das Gleichgewicht zwischen Glasentnahme und Gemengeeinlage ständig aufrecht zu erhalten ist.The glass level measurement and control is - besides influencing Temperature profiles in the longitudinal direction and in several vertical cross sectional profiles of a glass channel - for fully automatic glass processing an essential prerequisite for an even and trouble-free free production. Changes in the glass level call above all different ones Item weights emerge, so that the balance between glass removal and batch insert is constantly maintained.
Grundlagen der Ultraschall-Technologie, der Sender und Empfänger, der Frequenzen, der Schallausbreitung und verschiedener Anwendungen sind in der "Enzyklopädie Naturwissenschaft und Technik", 1981, Zweiburgen Verlag, Weinheim, Seiten 4718 und 4719, beschrieben. Basics of ultrasound technology, the transmitter and receiver, the Frequencies, sound propagation and various uses in the "Encyclopedia of Natural Sciences and Technology", 1981, dual castles Verlag, Weinheim, pages 4718 and 4719.
Durch die US-A-4 194 077 und die US-A-4 302 623 ist es bekannt, die Schichtdicke von Beschickungsgut (Gemenge, Zuschläge, Scherben), das in einer Schmelzwanne auf einer Glasschmelze schwimmt, durch zwei verschiedene Meßverfahren zu bestimmen, nämlich einmal von oben her durch Ultraschallsignale, deren Reflexionen an der Phasengrenze Ofen atmosphäre/Beschickungsgut erfaßt werden, und zum anderen von unten her durch Messung des hydrostatischen Drucks der Glasschmelze mittels eines Bubblers und eines Drucksensors. Aus der Differenz der Meßwerte wird dann die Schichtdicke errechnet. Da beide Meßverfahren mit Meß fehlern unterschiedlicher Ursachen behaftet sind, ergeben sich beträcht liche Ungenauigkeiten. Speziell die Füllstandsmessung durch den Gas druck in Bubblern, wie sie auch in der US-A-3 200 971 beschrieben ist, ist wegen des erheblichen Einflusses der Glasviskosität sehr ungenau.It is known from US-A-4 194 077 and US-A-4 302 623 that Layer thickness of feed material (batch, aggregates, cullet), the floating in a melting pan on a glass melt, by two to determine different measuring methods, namely once from above by ultrasonic signals, the reflections of which at the phase boundary furnace atmosphere / material to be loaded, and secondly from below by measuring the hydrostatic pressure of the glass melt using a bubbler and a pressure sensor. From the difference of the measured values the layer thickness is then calculated. Since both measuring methods with measuring errors with different causes are considerable inaccuracies. Especially the level measurement by the gas pressure in bubblers, as also described in US-A-3,200,971 very imprecise due to the considerable influence of the glass viscosity.
Durch die US-A-4 345 106 ist es bekannt, den Füllstand einer Glasschmel ze in einer Schmelzwanne von oben her durch Ultraschallsignale unter schiedlicher Frequenzen zu bestimmen und durch Phasenverschiebung und Frequenzmodulation auf die Lage des Schmelzenspiegels zu schließen. Da die Ultraschallsignale hierbei das Beschickungsgut durchdringen müssen, das nicht homogen ist und erhebliche Streuungen der Schallwellen verursacht, ist diese Meßmethode gleichfalls nicht hinreichend genau.From US-A-4 345 106 it is known to fill a glass melt ze in a melting tank from above by ultrasonic signals to determine different frequencies and by phase shift and frequency modulation towards the position of the melt level conclude. Since the ultrasound signals are the feed material must penetrate, which is not homogeneous and considerable scatter caused by sound waves, this measuring method is also not sufficiently precise.
Die Probleme des "Signalrauschens" durch US-Reflexionen an den Ober flächen von losen Schüttungen werden neben anderen Meßmethoden von Dr. Berrie u. a. in dem Aufsatz "Non-contact level measurements in the glass-making industry", veröffentlicht in International Glas Review, Spring/Summer 1996, Seiten 75 bis 79, ausführlich beschrieben.The problems of "signal noise" due to US reflections on the waiters Areas of loose fill are measured by Dr. Berrie u. a. in the article "Non-contact level measurements in the glass-making industry ", published in International Glass Review, Spring / Summer 1996, pages 75 to 79, described in detail.
Durch den Aufsatz von Faber u. a. "Application of ultrasonic measuring techniques in industrial glass melting", veröffentlicht in Glastech. Ber. 64 (1991), Nr. 5, Seiten 117 bis 122, ist es bekannt, mittels von oben in die Glasschmelze eintauchender Sender und Empfänger folgende Schmelz parameter zu bestimmen: a) Die Anwesenheit von Blasen, b) Glasströmun gen und c) die Korrosion von Feuerfestmaterial. Die Füllstandsmessung ist nicht angegeben.Through the essay by Faber u. a. "Application of ultrasonic measuring techniques in industrial glass melting ", published in Glastech. Ber. 64 (1991), No. 5, pages 117 to 122, it is known by means of from above in the Glass melt immersed transmitter and receiver following melt parameters to determine: a) The presence of bubbles, b) Glass flow gen and c) the corrosion of refractory material. The level measurement is not specified.
Messungen von oben her, und dazu gehören auch die bekannten opti schen Messungen durch infrarot- und Laserstrahlen, radioaktive Strahlun gen und mechanische Abtastverfahren, sind jedoch stets mit dem Nachteil verbunden, daß der Oberbau des Schmelzenbehälters (Schmelzwanne, Arbeitswanne und Speiser bzw. Vorherde) mit entsprechenden Durch brüchen versehen sein muß, in denen sich verdampfte und wieder konden sierte Glaskomponenten absetzen. Die Durchbrüche bzw. Öffnungen können sowohl den Schmelz- als auch den Meßprozeß negativ beeinflus sen.Measurements from above, and this includes the well-known opti measurements by infrared and laser beams, radioactive radiation gene and mechanical scanning, but are always with the disadvantage connected that the superstructure of the melt container (melting tank, Work tub and feeder or forehearth) with appropriate through breaks must be provided in which evaporated and condensed again Settled glass components. The breakthroughs or openings can negatively affect both the melting and the measuring process sen.
In dem Buch von Fröhler "Glas und Glasprodukte", Informationsschrift 50, 1996, Verlag J. Agst Moers, Seiten 276/277, sind in einer Tabelle verschie dene Meßverfahren für die Glasstandsmessung in Speisern einander gegenüber gestellt, darunter die Abtastung mit einer Pt-Elektrode, die elektrische Widerstandsmessung, die pneumatische Sonde und die radioisotopische Messung. Auch dort wird auf die Notwendigkeit von Öffnungen in der Speiserdecke und auf Spülluft hingewiesen.In Fröhler's book "Glass and Glass Products", information leaflet 50, 1996, published by J. Agst Moers, pages 276/277, are shown in a table dene measuring methods for glass level measurement in feeders each other compared, including the scanning with a Pt electrode, the electrical resistance measurement, the pneumatic probe and the radioisotopic measurement. There too the need for Openings in the dining ceiling and purging air indicated.
Ähnlich einschränkende Bemerkungen sind auch in den Glastech. Ber. Glass Sci. Technol. 73 C2 (2000), Seiten 111 bis 123, in dem Kapitel "Sensors for Glass Melting Processes" von Faber u. a. zu finden. Dort heißt es abschließend auf Seite 119, daß die Anwendung von akustischen Sensoren immer noch begrenzt ist, weil die Interpretation der akustischen Reflexionen von Glasschmelzen ziemlich komplex ist, und daß solche Ultraschallmessungen nur örtliche Informationen über die Glasschmelze (Defekte, Geschwindigkeit) oder über das Feuerfestmaterial (Wandstärke) liefern.Similar limiting comments are also in the glass tech. Ber. Glass Sci. Technol. 73 C2 (2000), pages 111 to 123, in the chapter "Sensors for Glass Melting Processes" by Faber u. a. to find. There concludes on page 119 that the application of acoustic Sensors is still limited because of the interpretation of the acoustic Reflections from molten glass is quite complex, and that such Ultrasonic measurements only local information about the glass melt (Defects, speed) or via the refractory material (wall thickness) deliver.
Mit seitlichen Ultraschall-Meßverfahren für die Bestimmung der Restwand stärke von Glaskanälen befassen sich auch die "HVG-Mitteilung Nr. 1801" von Fleischmann u. a. vom 01.08.1993 und die "HVG-Mitteilung Nr. 1875" über einen Vortrag von Fleischmann vom 05.06.1996 anläßlich der 70. Glastechnischen Tagung der DGG in Cottbus. Es geht jedoch nicht um die Füllstandsmessung.With lateral ultrasonic measuring methods for the determination of the remaining wall glass channels also deal with the "HVG Communication No. 1801" by Fleischmann u. a. dated 01.08.1993 and "HVG Communication No. 1875" on a lecture by Fleischmann on June 5th, 1996 on the occasion of the 70th DGG Glass Technology Conference in Cottbus. However, it is not about the level measurement.
Durch die DE 198 47 318 C1 ist es auch bekannt, durch den Boden von Glasschmelzwannen Heizlektroden einzuführen, die an ihren unteren Enden mit Sendern und Empfängern für Ultraschallsignale versehen sind. Dadurch soll jedoch die Restlänge der Elektroden bestimmt werden, die maßgeblich für die Heizleistung ist. Durch signalabhängiges Nachschieben der Elektroden soll die Heizleistung auf konstante Werte eingeregelt werden. Es geht jedoch auch hierbei nicht um eine Füllstandsmessung.From DE 198 47 318 C1 it is also known through the bottom of Glass melting tubs introduce heating electrodes at their lower ends are provided with transmitters and receivers for ultrasonic signals. However, this is intended to determine the remaining length of the electrodes is decisive for the heating output. By signal-dependent feeding the heating output of the electrodes should be adjusted to constant values become. However, this is also not a level measurement.
Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs beschriebenen Gattung anzugeben, mit dem es möglich ist, den Füllstand bzw. die Höhenlage des Schmelzenspiegels oberhalb der oberen Bodenfläche eines Schmelzenbehälters ausschließlich durch Ultraschallsignale und deren meßtechnische Verarbeitung zu bestimmen, ohne daß im Oberbau des Schmelzenbehälters Ausnehmungen und/oder Durchbrüche vorgesehen werden müßten.The invention is based on the object of a method of the genus described at the beginning, with which it is possible to the level or the altitude of the melt level above the upper bottom surface of a melt container exclusively by Determine ultrasound signals and their measurement processing, without recesses and / or in the superstructure of the melt container Breakthroughs should be provided.
Die Lösung der gestellten Aufgabe erfolgt bei dem eingangs angegebenen
Verfahren erfindungsgemäß dadurch, daß man den Füllstand einer Glas
schmelze in dem Schmelzenbehälter dadurch bestimmt, daß man
The object is achieved in the above-mentioned method according to the invention in that the level of a glass melt in the melt container is determined by
- a) durch dessen Boden mindestens ein Kopplungselement hindurch führt und dessen Oberseite unterhalb des Schmelzenspiegels der Glasschmelze zumindest im wesentlichen bündig in der oberen Bodenfläche anordnet,a) at least one coupling element through the bottom thereof leads and its top below the melt level of the Glass melt at least essentially flush in the top Arranges floor space,
- b) an der Unterseite des mindestens einen Kopplungselements minde stens ein Ultraschallelement aus der Gruppe Ultraschallsender, Ultraschallempfänger und Sender-Empfänger-Einheit anordnet, undb) at least on the underside of the at least one coupling element at least one ultrasound element from the group of ultrasound transmitters, Arranges ultrasound receiver and transmitter-receiver unit, and
- c) aus der Laufzeitdifferenz der Schallwellen zwischen Ultraschallsen der, Ultraschallempfänger oder Sender-Empfänger-Einheit unter Abzug der Laufzeiten in dem mindestens einen Kopplungselement den Füllstand bestimmt.c) from the transit time difference of the sound waves between ultrasound the, ultrasonic receiver or transmitter-receiver unit under Deduction of the transit times in the at least one coupling element determines the level.
Durch die Erfindung wird die gestellte Aufgabe in vollem Umfange gelöst, nämlich den Füllstand bzw. die Höhenlage des Schmelzenspiegels ober halb der oberen Bodenfläche eines Schmelzenbehälters ausschließlich durch Ultraschallsignale und deren meßtechnische Verarbeitung zu bestimmen, ohne daß im Oberbau des Schmelzenbehälters Ausnehmun gen und/oder Durchbrüche vorgesehen werden müßten.The object is completely achieved by the invention, namely the level or the height of the melt level above half of the upper bottom surface of a melt container exclusively through ultrasonic signals and their metrological processing determine without exception in the superstructure of the melt container gene and / or breakthroughs should be provided.
Außerdem sind damit die folgenden weiteren Vorteile verbunden: Es handelt sich um einen einfachen mechanischen Aufbau zur direkten Messung des Füllstandes, so daß eine entsprechende Vorrichtung auch zum Ersatz anderer Vorrichtungen und zur Nachrüstung bestehender Schmelzenbehälter eingesetzt werden kann, und zwar ein- oder mehrfach an nahezu beliebigen Stellen des Behälterbodens von Schmelzwannen, Arbeitswannen und Speisern bzw. Vorherden. Es sind je nach dem Meß prinzip lediglich ein oder zwei Öffnungen im Boden erforderlich, um das Kopplungselement oder die Kopplungselemente mit der Glasschmelze in Berührung zu bringen. Beweglich Teile sind ebenso wenig erforderlich wie gefährliche und genehmigungspflichtige Strahlungsquellen wie radioaktive Substanzen. Die Meßgenauigkeit ist verblüffend hoch. So können beispielsweise Füllstandsdifferenzen von nur 0,1 bis 0,3 mm ausgeregelt werden. Als Sender und Empfänger können bekannte Systeme wie Piezokristalle verwendet werden.It also has the following other advantages: It is a simple mechanical structure for direct Measurement of the level, so that a corresponding device too to replace other devices and to retrofit existing ones Melt containers can be used, one or more times at almost any point on the tank bottom of melting tanks, Work tubs and feeders or forehearths. It depends on the measurement principle, only one or two openings in the floor are required to achieve this Coupling element or the coupling elements with the glass melt in To touch. Movable parts are no more necessary than dangerous radiation sources that require approval, such as radioactive Substances. The measurement accuracy is amazingly high. So can For example, level differences of just 0.1 to 0.3 mm are corrected become. Known systems such as Piezo crystals are used.
Die Vermeidung von Durchbrüchen im Oberbau bzw. in der Ofendecke vermeidet die Beeinträchtigung der Glasschmelze und der Temperatur- und Viskositätsverteilung in der Glasschmelze durch unerwünschte Gas austritte und/oder Lufteinbrüche und damit Prozeßstörungen. Ferner werden Kondensationen verdampfter Glaskomponenten und Feststoff ansammlungen auf den Meßeinrichtungen vermieden. Schließlich werden auch unerwünschte Wechselwirkungen mit notwendigerweise vorhandenen Heiz- oder Kühleinrichtungen im Oberofen und/oder in der Decke des Schmelzenbehälters vermieden. Avoiding breakthroughs in the superstructure or in the furnace ceiling avoids the impairment of the glass melt and the temperature and viscosity distribution in the glass melt due to undesired gas leaks and / or air ingress and thus process disturbances. Further condensation of vaporized glass components and solid accumulations on the measuring devices avoided. Finally be also undesirable interactions with necessarily existing ones Heating or cooling devices in the upper furnace and / or in the ceiling of the Avoid melt container.
Es ist dabei im Zuge weiterer Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen
Verfahrens besonders vorteilhaft, wenn man - entweder einzeln oder in
Kombination -:
In the course of further refinements of the method according to the invention, it is particularly advantageous if, either individually or in combination:
- - im Boden des Schmelzenbehälters voneinander getrennt, senkrecht und parallel zueinander zwei Kopplungselemente anordnet und das eine Kopplungselement an seiner Unterseite mit einem Ultraschall sender und das andere Kopplungselement an seiner Unterseite mit einem Ultraschallempfänger versieht,- Separated from each other in the bottom of the melt container, vertically and arranges two coupling elements parallel to each other and that a coupling element on its underside with an ultrasound transmitter and the other coupling element on its underside an ultrasound receiver,
- - im Boden des Schmelzenbehälters ein senkrechtes Kopplungs element anordnet, das an seiner Unterseite mit einer Sender-Emp fänger-Einheit für Ultraschallsignale versehen ist,- In the bottom of the melt container, a vertical coupling arranges element that has a transmitter emp catcher unit for ultrasonic signals is provided,
- - den Ultraschallsender über eine Datenverarbeitungseinrichtung mit einer Impulsfolge für die Erzeugung von Ultraschallsignalen beauf schlagt und die an den Phasen-Grenzflächen reflektierten Anteile der Ultraschallsignale mittels der Datenverarbeitungseinrichtung analy siert und daraus Signale für den Füllstand gewinnt, und/oder, wenn man- The ultrasonic transmitter with a data processing device a pulse train for the generation of ultrasonic signals strikes and the portions of the reflected at the phase interfaces Ultrasound signals by means of the data processing device analy based and obtains signals for the fill level, and / or if you
- - die Istwert-Signale für den Füllstand sowie Sollwertsignale für den Füllstand einer Regelanordnung aufschaltet und mittels der Regel anordnung das Gleichgewicht zwischen den Zufuhr- und Entnahme mengen von Glasschmelze in und aus dem Schmelzenbehälter auf vorgegebene Werte einregelt, insbesondere, wenn man mittels der Regelanordnung die Zufuhrmenge von Chargiermaterial in eine dem Schmelzenbehälter vorgeschaltete Schmelzwanne nach Maßgabe der Entnahmemenge aus dem Schmelzenbehälter regelt.- The actual value signals for the level and setpoint signals for the Filling level of a control arrangement is activated and by means of the rule arranging the balance between the supply and removal amounts of glass melt in and out of the melt container adjusts specified values, especially if you use the Control arrangement the amount of feed material in a Melting tank upstream melting tank according to the The withdrawal quantity regulates from the melt container.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens ergeben sich aus den übrigen Verfahrensansprüchen. Further advantageous refinements of the method according to the invention result from the other procedural claims.
Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung zum Bestimmen der Höhen lage von Phasen-Grenzflächen in Schmelzenbehältern mit einem Boden und einer oberen Bodenfläche bei Glasschmelzanlagen unter Verwendung eines Ultraschallsenders und eines Ultraschallempfängers und durch Auswertung von Reflexionssignalen an diesen Phasen-Grenzflächen.The invention also relates to a device for determining the heights location of phase interfaces in melt tanks with a bottom and using an upper floor surface in glass melting plants an ultrasonic transmitter and an ultrasonic receiver and through Evaluation of reflection signals at these phase interfaces.
Zur Lösung der gleichen Aufgabe ist eine solche Vorrichtung erfindungs
gemäß dadurch gekennzeichnet, daß zur Bestimmung des Füllstandes
einer Glasschmelze in dem Schmelzenbehälter
To achieve the same object, such a device according to the invention is characterized in that for determining the level of a glass melt in the melt container
- a) durch dessen Boden mindestens ein Kopplungselement hindurch geführt ist, dessen Oberseite unterhalb des Schmelzenspiegels der Glasschmelze zumindest im wesentlichen bündig in der oberen Bodenfläche angeordnet ist,a) at least one coupling element through the bottom thereof is guided, the top of which is below the melt level Glass melt at least essentially flush in the top Floor area is arranged,
- b) an der Unterseite des mindestens einen Kopplungselements minde stens ein Ultraschallelement aus der Gruppe Ultraschallsender, Ultraschallempfänger und Sender-Empfänger-Einheit angeordnet ist, und wennb) at least on the underside of the at least one coupling element at least one ultrasound element from the group of ultrasound transmitters, Ultrasonic receiver and transmitter-receiver unit is arranged and if
- c) eine Datenverarbeitungeinrichtung vorgesehen ist, durch die aus der Laufzeitdifferenz der Schallwellen zwischen Ultraschallsender, Ultra schallempfänger oder Sender-Empfänger-Einheit unter Abzug der Laufzeiten in dem mindestens einen Kopplungselement der Füllstand bestimmbar ist.c) a data processing device is provided, by means of which Transit time difference of the sound waves between ultrasound transmitter, Ultra sound receiver or transmitter-receiver unit minus the Runtimes in the at least one coupling element the level is determinable.
Es ist dabei im Zuge weiterer Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen
Vorrichtung besonders vorteilhaft, wenn - entweder einzeln oder in Kombi
nation -:
In the course of further refinements of the device according to the invention, it is particularly advantageous if - either individually or in combination -:
- - im Boden des Schmelzenbehälters voneinander getrennt, senkrecht und parallel zueinander zwei Kopplungselemente angeordnet sind, von denen das eine Kopplungselement an seiner Unterseite mit einem Ultraschallsender und das andere Kopplungselement an seiner Unterseite mit einem Ultraschallempfänger versehen ist, - Separated from each other in the bottom of the melt container, vertically and two coupling elements are arranged parallel to one another, one of which has a coupling element on its underside with a Ultrasonic transmitter and the other coupling element on it Underside is provided with an ultrasound receiver,
- - im Boden des Schmelzenbehälters ein senkrechtes Kopplungs element angeordnet ist, das an seiner Unterseite mit einer Sender- Empfänger-Einheit für Ultraschallsignale versehen ist,- In the bottom of the melt container, a vertical coupling element is arranged, the underside with a transmitter Receiver unit for ultrasonic signals is provided,
- - die Kopplungselemente aus mindestens einem Werkstoff aus der Gruppe der keramischen Werkstoffe, der Feuerfestwerkstoffe mit geringer Wärmeleitfähigkeit, der Metalle und der Verbundwerkstoffe bestehen, und/oder, wenn- The coupling elements made of at least one material from the Group of ceramic materials, refractories with low thermal conductivity, metals and composites exist, and / or if
- - die Kopplungselemente mit einer Kühleinrichtung versehen sind.- The coupling elements are provided with a cooling device.
Zwei Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes und deren Wirkungsweise werden nachfolgend anhand der Fig. 1 bis 3 näher erläutert.Two exemplary embodiments of the subject matter of the invention and their mode of operation are explained in more detail below with reference to FIGS. 1 to 3.
Es zeigen:Show it:
Fig. 1 einen stark abstrahierten Vertikalschnitt durch ein erstes Aus führungsbeispiel, bei dem Ultraschallsender und -empfänger getrennt voneinander angeordnet sind, Fig exemplary implementation. 1 a highly abstracted vertical section through a first off, receivers are arranged separately from each other in the ultrasonic transmitter and,
Fig. 2 einen Vertikalschnitt durch ein zweites Ausführungsbeispiel analog Fig. 1, bei dem jedoch Ultraschallsender und -empfän ger baulich vereint sind, und Fig. 2 is a vertical section through a second embodiment analogous to FIG. 1, but in which ultrasonic transmitter and receiver are structurally combined, and
Fig. 3 die Hüllkurven von Oszillator-Diagrammen des Empfängers bei zwei unterschiedlichen Oberflächenzuständen der Glasschmelze (oben und unten) sowie der Differenzbildung aus diesen Diagrammen (Mitte). Fig. 3 shows the envelope of oscillator diagrams of the receiver at two different surface conditions of the glass melt (top and bottom), and the difference from these graphs (center).
In Fig. 1 ist ein Querschnitt durch einen Schmelzenbehälter 1 gezeigt, der im vorliegenden Fall ein Speiserkanal bzw. ein Vorherd ist. Dieser besitzt einen Boden 2 mit einer oberen, waagrechten und ebenen Bodenfläche 3 und zwei Seitenwände 4 und 5 sowie eine Decke 6. Diese Bauteile bestehen aus Feuerfestwerkstoffen. Wärmedämmungen, Außenmantel, Rahmenteile und Heiz- und Kühleinrichtungen sind der Einfachheit halber fortgelassen. Der Schmelzenbehälter 1 ist mit einer Glasschmelze 7 gefüllt, die bis zu einem Schmelzenspiegel 8 reicht, dessen Höhenlage um ein Maß "H" über der Bodenfläche 3 liegt, das den Füllstand charakteri siert.In Fig. 1 is a cross section through a melt container 1, which is a feeder channel and a forehearth in this case. This has a floor 2 with an upper, horizontal and flat floor surface 3 and two side walls 4 and 5 and a ceiling 6 . These components are made of refractory materials. Thermal insulation, outer jacket, frame parts and heating and cooling devices are omitted for the sake of simplicity. The melt container 1 is filled with a glass melt 7 , which reaches up to a melt level 8 , the height of which is an amount "H" above the bottom surface 3 , which characterizes the fill level.
Durch den Boden 2 sind in vertikaler Richtung zwei Kopplungselemente 9 und 10 hindurchgeführt, deren ebene Oberseiten 9a und 10a in einer Ebene mit der Bodenfläche 3 liegen und von der Glasschmelze 7 berührt werden. Die Kopplungselemente 9 und 10 tragen an ihren unteren Enden einen Ultraschallsender 11 bzw. einen Ultraschallempfänger 12, nachste hend nur kurz "Sender" und "Empfänger" genannt.Two coupling elements 9 and 10 are passed through the bottom 2 in the vertical direction, the flat upper sides 9 a and 10 a thereof being in one plane with the bottom surface 3 and being touched by the glass melt 7 . The coupling elements 9 and 10 carry at their lower ends an ultrasonic transmitter 11 or an ultrasonic receiver 12 , hereinafter only called "transmitter" and "receiver" for short.
Sender 11 und Empfänger 12 sind über Leitungen 13 und 14 einer Daten verarbeitungseinrichtung 15 aufgeschaltet, die - nicht besonders darge stellt - ein Steuergerät, einen Signalprozessor und einen Mikrocomputer enthält. Das Steuergerät steuert die Abgabe der Impulse an den Sender 11. Der Empfänger 12 leitet die empfangene Impulsfolge an die Daten verarbeitungseinrichtung 15. Deren Ausgangssignale sind über eine Leitung 16 einer Regelanordnung 17 für den Füllstand aufgeschaltet. Eingänge und Ausgänge für Sollwerte und Stellsignale sind nicht dargestellt. Beispielhaft kann durch die Regelanordnung 17 die Chargiereinrich tung einer Schmelzwanne gesteuert bzw. geregelt werden, um das Gleich gewicht zwischen der Zufuhr von Glasrohstoffen und Entnahme von Glasschmelze aufrecht zu erhalten. Zur Datenverarbeitungseinrichtung 15 gehören in der Regel eine Eingabetastatur 15a, eine Anzeigeeinrichtung 15b und ein Drucker 15c für eine Signalaufzeichnung. Auf die Eingabe tastatur kann bei entsprechender Programmierung verzichtet werden.Transmitter 11 and receiver 12 are connected via lines 13 and 14 of a data processing device 15 , which - not particularly Darge - contains a control unit, a signal processor and a microcomputer. The control unit controls the delivery of the pulses to the transmitter 11 . The receiver 12 passes the received pulse train to the data processing device 15 . Their output signals are applied via a line 16 to a control arrangement 17 for the fill level. Inputs and outputs for setpoints and control signals are not shown. For example, the Chargiereinrich device of a melting tank can be controlled or regulated by the control arrangement 17 in order to maintain the balance between the supply of glass raw materials and the removal of glass melt. For data processing device 15 generally includes an input keyboard 15 a, a display device 15 b, and a printer 15 c for signal recording. The input keyboard can be dispensed with if programmed accordingly.
Da die Glasschmelze 7 je nach Glasart Temperaturen von 900°C bis ca. 1.600°C aufweisen kann und Sender und Empfänger, für die Piezokristalle verwendet werden können, nur Temperaturen von weniger als 350°C aus halten, bestehen die Kopplungselemente 9 und 10 aus einem keramischen Werkstoff bzw. einem Feuerfestmaterial mit geringer Wärmleitfähigkeit, einem Metall oder Verbundwerkstoff und haben eine entsprechende Länge. Ggf. können sie auch mit nicht gezeigten Kühleinrichtungen verse hen sein.Since the glass melt 7, depending on the type of glass, can have temperatures of 900 ° C. to approx. 1,600 ° C. and the transmitter and receiver, for which piezo crystals can be used, only hold temperatures of less than 350 ° C., the coupling elements 9 and 10 consist of a ceramic material or a refractory material with low thermal conductivity, a metal or composite material and have a corresponding length. Possibly. they can also be provided with cooling devices, not shown.
Das Kopplungselement 9 sendet über seine Oberseite 9a Ultraschallwellen aus, von denen ein Teil am Schmelzenspiegel 8 zur Oberseite 10a des Kopplungselements 10 reflektiert wird, was durch die Pfeile 18 angedeutet ist. Jedes Kopplungselement steht in direktem Kontakt mit der Glas schmelze einerseits und Sender und Empfänger andererseits.The coupling element 9 emits ultrasound waves via its top 9 a, a part of which is reflected on the melt surface 8 to the top 10 a of the coupling element 10 , which is indicated by the arrows 18 . Each coupling element is in direct contact with the glass melt on the one hand and the transmitter and receiver on the other.
Die Datenverarbeitungseinrichtung 15 gibt über den Sender 11 eine Folge
von Ultraschallimpulsen ab, die durch das Kopplungselement 9 des
Senders 11 und durch die Glasschmelze 7 zum Schmelzenspiegel 8 und
von dort zurück zum Kopplungselement 10 und zum Empfänger 12 verläuft
(Pfeile 18). An den durchlaufenen Material- oder Phasengrenzflächen
Sender/Kopplungselement, Kopplungselement/Glasschmelze, Glasschmel
ze/Ofenatmosphäre (Schmelzenspiegel) und zurück, Glasschmelze/Kopp
lungselement, Kopplungselement/Empfänger treten Reflexionen auf, die
als zeitlich versetzte Impulsfolgen vom Empfänger registriert werden. Aus
dieser Impulsfolge extrahiert die Datenverarbeitungseinrichtung 15 das
Laufzeitsignal für die Schmelzenoberfläche (den Schmelzenspiegel 8) und
somit die gesamte Impulslaufzeit. Die gesamte Impulslaufzeit timp setzt
sich aus den Laufzeiten der einzelnen Teilstrecken zusammen:
The data processing device 15 emits a sequence of ultrasonic pulses via the transmitter 11 , which runs through the coupling element 9 of the transmitter 11 and through the glass melt 7 to the melting mirror 8 and from there back to the coupling element 10 and to the receiver 12 (arrows 18 ). Reflections occur at the material or phase interfaces passed through the transmitter / coupling element, coupling element / glass melt, glass melt / furnace atmosphere (melting mirror) and back, glass melt / coupling element, coupling element / receiver, which are registered by the receiver as staggered pulse sequences. The data processing device 15 extracts the transit time signal for the melt surface (the melt level 8 ) and thus the entire pulse transit time from this pulse sequence. The total impulse running time t imp is made up of the running times of the individual sections:
timp = tk1 + 2 × tGlas + tk2 (1), wobei
t imp = t k1 + 2 × t glass + t k2 (1), where
tk1 = Impulslaufzeit im Kopplungselement des Senders,
tk2 = Impulslaufzeit im Kopplungselement des Empfängers und
tGlas = Impulslaufzeit in der Glasschmelze.t k1 = pulse transit time in the coupling element of the transmitter,
t k2 = pulse transit time in the coupling element of the receiver and
t glass = pulse transit time in the glass melt.
Die Ermittlung des Füllstandes der Glasschmelze durch die Datenverarbei tungseinrichtung 15 kann durch verschiedene Verfahren bestimmt werden, wobei die Datenverarbeitungseinrichtung 15 die Selektierung der Impuls folgen vornimmt und die Reflexionen an den Kopplungselementen ausblen det und die gesamte Impulslaufzeit timp ermittelt.The determination of the level of the glass melt through the Datenverarbei processing device 15 can be determined by various methods, wherein the data processing means 15 performs the selection bar of the pulse trains and det hide my reflections at the coupling elements and the entire pulse transit time t imp determined.
Folgende Verfahren wurden mit Erfolg erprobt:
The following procedures have been successfully tested:
-
a) Die Schallgeschwindigkeiten für alle Materialien sind bekannt:
Sind die Schallgeschwindigkeiten und die Längen der Kopplungs elemente und somit die Impulslaufzeit bekannt, kann anhand der gesamten Impulslaufzeit die Impulslaufzeit in der Glasschmelze berechnet und bei bekannter Schallgeschwindigkeit in der Glas schmelze die Weglänge in der Glasschmelze ermittelt werden:
tGlas = 0,5 × (timp - tk1 - tk2), (2) wobei
SGlas = vGlas × tGlas und
SGlas = Weglänge in der Glasschmelze und
vGlas = Schallgeschwindigkeit in der Glasschmelze.a) The speeds of sound for all materials are known:
If the speeds of sound and the lengths of the coupling elements and thus the pulse duration are known, the pulse duration in the glass melt can be calculated on the basis of the total pulse duration and the path length in the glass melt can be determined if the speed of sound in the glass is known:
t glass = 0.5 × (t imp - t k1 - t k2 ), (2) where
S glass = v glass × t glass and
S glass = path length in the glass melt and
v Glass = speed of sound in the glass melt. -
b) Die Schallgeschwindigkeiten sind nur für die Kopplungselemente
bekannt:
Sind die Schallgeschwindigkeiten und die Längen der Kopplungs elemente bekannt, kann anhand der gesamten Impulslaufzeit die Impulslaufzeit in der Glasschmelze berechnet werden:
tGlas = 0,5 × (timp - tk1 - tk2). (3)
Anhand eines Parametrierungszyklus durch definiertes Anheben und Absenken des Füllstandes der Glasschmelze kann die Änderung der Impulslaufzeit Δtimp gemessen und daraus die Änderung der Impuls laufzeit in der Glasschmelze ΔtGlas ermittelt und die Schallgeschwin digkeit - vGlas - berechnet werden. Die Vorrichtung kann mittels der nun bekannten Schallgeschwindigkeit in der Glasschmelze - vGlas - parametriert werden:
vGlas = ΔSGlas/ΔtGlas (4).b) The speeds of sound are only known for the coupling elements:
If the speeds of sound and the lengths of the coupling elements are known, the pulse duration in the glass melt can be calculated based on the total pulse duration:
t glass = 0.5 × (t imp - t k1 - t k2 ). (3)
Using a parameterization cycle by defined raising and lowering the fill level of the glass melt, the change in the pulse transit time Δt imp can be measured and from this the change in the pulse transit time in the glass melt Δt glass can be determined and the sound speed - v glass - can be calculated. The device can be parameterized using the now known speed of sound in the glass melt - v glass :
v glass = ΔS glass / Δt glass (4). -
c) Die Schallgeschwindigkeiten in den Materialien sind nicht bekannt:
Anhand eines Parametrierungszyklus durch definiertes Anheben und Absenken des Füllstandes der Glasschmelze kann die Änderung der Impulslaufzeit Δtimp gemessen werden. Da die Längen der Kopplungs elemente konstant sind, sind auch ihre Impulslaufzeiten konstant. Dies bedeutet, daß die Änderung der Impulslaufzeit auf die Änderung der Impulslaufzeit in der Glasschmelze zurückzuführen ist:
Δtimp = ΔtGlas (5).
Mit bekannter Impulslaufzeit in der Glasschmelze ΔtGlas wird die Schallgeschwindigkeit - vGlas - berechnet. Die Vorrichtung kann mittels der nun bekannten Schallgeschwindigkeit in der Glasschmelze - vGlas - parametriert werden.c) The speeds of sound in the materials are not known:
The change in the pulse transit time Δt imp can be measured on the basis of a parameterization cycle by defined raising and lowering of the fill level of the glass melt. Since the lengths of the coupling elements are constant, their pulse transit times are also constant. This means that the change in the pulse transit time is due to the change in the pulse transit time in the glass melt:
Δt imp = Δt glass (5).
With a known pulse transit time in the glass melt Δt glass , the speed of sound - v glass - is calculated. The device can be parameterized using the now known speed of sound in the glass melt - v glass .
Die Datenverarbeitungseinrichtung 15 selektiert die Impulslaufzeit in der Glasschmelze tGlas aus der gesamten Impulsfolge. Bei bekannter Impuls laufzeit in der Glasschmelze kann bei bekannter Schallgeschwindigkeit vGlas der Füllstand "H" der Glasschmelze berechnet bzw. bei unbekannter Schallgeschwindigkeit durch einen Parametrierungszyklus ermittelt wer den, wie vorstehend beschrieben.The data processing device 15 selects the pulse transit time in the glass melt t glass from the entire pulse train. With a known pulse running time in the glass melt, the fill level "H" of the glass melt can be calculated with a known sound velocity v glass or determined with a parameterization cycle if the speed of sound is unknown, as described above.
In Fig. 2 werden für gleiche Teile oder Teile mit gleicher Funktion gleiche Bezugszeichen verwendet. In diesem Fall sind Sender und Empfänger zu einer Sender-Empfänger-Einheit 19 mit einem gleichfalls senkrecht ange ordneten Kopplungselement 21 verbunden, das eine gleichfalls ebene und waagrechte Oberseite 21a besitzt, die bündig in der oberen Bodenfläche 3 liegt. Ultraschallwellen werden jetzt von dieser Oberseite 21a ausgesendet und kehren zu dieser zurück, was durch die senkrechten parallelen Pfeile 20 angedeutet ist.In Fig. 2 are for the same parts or parts with the same function the same reference numerals used. In this case, the transmitter and receiver are connected to a transmitter-receiver unit 19 with an equally vertically arranged coupling element 21 , which also has a flat and horizontal upper side 21 a, which is flush with the upper floor surface 3 . Ultrasonic waves are now emitted from this upper side 21 a and return to it, which is indicated by the vertical parallel arrows 20 .
Fig. 3 zeigt die Hüllkurven S1 und S2 der Oszillator-Diagramme des Empfängers bei zwei verschiedenen Oberflächenzuständen sowie der Differenzbildung aus diesen Diagrammen (Hüllkurven S3). Diese Hüllkur ven umreißen gewissermaßen die Amplituden der Schwingungen. Es handelt sich um die Hüllkurven von Ultraschallimpulsen, die nach entspre chender Verstärkung mit einem Oszillographen aufgenommen wurden. Fig. 3 shows the envelopes S1 and S2 of the oscillator diagrams of the receiver with two different surface states and the difference from these diagrams (envelopes S3). To a certain extent, these envelopes outline the amplitudes of the vibrations. These are the envelopes of ultrasonic pulses, which were recorded with an oscillograph after appropriate amplification.
Das Empfängersignal resultierte aus longitudinalen, transversalen und Oberflächenwellen. Aus dem Laufzeitabstand entsprechend H' läßt sich deutlich der Eintreffzeitpunkt der Signale vom Schmelzenspiegel 8 erken nen und auswerten. Ähnliche Auswertungen lassen sich aus einem Phasen vergleich der Impulsfolgen gewinnen. Die Programmierung der Datenver arbeitungseinrichtung erfolgt mittels entsprechender Software unter Berücksichtigung der obigen Berechnungsgrundlagen. Die Anzeige- und Meßgenauigkeit betrug zwischen etwa 0,1 und 0,3 mm Spiegeldifferenz.The receiver signal resulted from longitudinal, transverse and surface waves. The time of arrival of the signals from the melt level 8 can be clearly recognized and evaluated from the transit time interval corresponding to H '. Similar evaluations can be obtained from a phase comparison of the pulse sequences. The data processing device is programmed using appropriate software, taking into account the above calculation bases. The display and measurement accuracy was between about 0.1 and 0.3 mm mirror difference.
11
Schmelzenbehälter
melt container
22
Boden
ground
33
Bodenfläche
floor area
44
Seitenwand
Side wall
55
Seitenwand
Side wall
66
Decke
blanket
77
Glasschmelze
molten glass
88th
Schmelzenspiegel
melt surface
99
Kopplungselement
coupling element
99
a Oberseite
a top
1010
Kopplungselement
coupling element
1010
a Oberseite
a top
1111
Ultraschallsender
ultrasonic transmitter
1212
Ultraschallempfänger
ultrasonic receiver
1313
Leitung
management
1414
Leitung
management
1515
Datenverarbeitungseinrichtung
Data processing device
1515
a Eingabetastatur
a input keyboard
1515
b Anzeigeeinrichtung
b display device
1515
c Drucker
c printer
1616
Leitung
management
1717
Regelanordnung
regulating arrangement
1818
Pfeile
arrows
1919
Sender-Empfänger-Einheit
Transceiver unit
2020
Pfeile
arrows
2121
Kopplungselement
coupling element
2121
a Oberseite
"H" Maß für Füllstand
"H'" Maß für Füllstand
S1 Hüllkurven
S2 Hüllkurven
S3 Hüllkurven
a top
"H" measure of level
"H '" Measure of level
S1 envelopes
S2 envelopes
S3 envelopes
Claims (17)
- a) durch dessen Boden (2) mindestens ein Kopplungselement (9, 10, 21) hindurchführt und dessen Oberseite (9a, 10a, 21a) unterhalb des Schmelzenspiegels (8) der Glasschmelze (7) zumindest im wesentlichen bündig in der oberen Bodenfläche (3) anordnet,
- b) an der Unterseite des mindestens einen Kopplungselements (9, 10, 21) mindestens ein Ultraschallelement aus der Gruppe Ultraschallsender (11), Ultraschallempfänger (12) und Sender-Empfänger-Einheit (19) anordnet, und
- c) aus der Laufzeitdifferenz der Schallwellen zwischen Ultraschall sender (11), Ultraschallempfänger (12) oder Sender-Empfän ger-Einheit (19) unter Abzug der Laufzeiten in dem mindestens einen Kopplungselement (9, 10, 21) den Füllstand ("H") bestimmt.
- a) through the bottom ( 2 ) of at least one coupling element ( 9 , 10 , 21 ) and the top ( 9 a, 10 a, 21 a) below the melt level ( 8 ) of the glass melt ( 7 ) at least substantially flush in the upper Arranges floor surface ( 3 ),
- b) arranges at least one ultrasound element from the group of ultrasound transmitters ( 11 ), ultrasound receiver ( 12 ) and transmitter-receiver unit ( 19 ) on the underside of the at least one coupling element ( 9 , 10 , 21 ), and
- c) from the transit time difference of the sound waves between the ultrasonic transmitter ( 11 ), ultrasonic receiver ( 12 ) or transceiver unit ( 19 ), deducting the transit times in the at least one coupling element ( 9 , 10 , 21 ), the fill level ("H" ) certainly.
- a) die Datenverarbeitungseinrichtung (15) in der Weise ausgelegt wird, daß sie über den Sender (11) oder die Sender-Emp fänger-Einheit (19) eine Folge von Ultraschallimpulsen abgibt, die durch das jeweilige Kopplungselement (9, 21) und durch die Glasschmelze (7) zum Schmelzenspiegel (8) und von dort zurück zum Kopplungselement (10, 21) und zum Empfänger (12) oder zur Sender-Empfängereinheit (19) verläuft,
- b) die an den durchlaufenen Material- oder Phasengrenzflächen Sender/Kopplungselement, Kopplungselement/Glasschmelze, Glasschmelze/Ofenatmosphäre (Schmelzenspiegel) und zurück durch Glasschmelze/Kopplungselement, Kopplungselement/ Empfänger auftretenden Reflexionen als zeitlich versetzte Impulsfolgen vom Empfänger registriert werden,
- c) die Datenverarbeitungseinrichtung (15) aus der Impulsfolge
das Laufzeitsignal für den Schmelzenspiegel (8) und somit die
gesamte Impulslaufzeit extrahiert, wobei sich die gesamte
Impulslaufzeit timp aus den Laufzeiten der einzelnen Teilstrec
ken wie folgt zusammensetzt:
timp = tk1 + 2 × tGlas + tk2, wobei
tk1 = Impulslaufzeit im Kopplungselement des Senders,
tk2 = Impulslaufzeit im Kopplungselement des Empfängers und
tGlas = Impulslaufzeit in der Glasschmelze.
- a) the data processing device ( 15 ) is designed in such a way that it emits a sequence of ultrasonic pulses through the respective coupling element ( 9 , 21 ) and through the transmitter ( 11 ) or the transmitter-receiver unit ( 19 ) the glass melt ( 7 ) runs to the melt mirror ( 8 ) and from there back to the coupling element ( 10 , 21 ) and to the receiver ( 12 ) or to the transmitter-receiver unit ( 19 ),
- b) the reflections occurring at the material or phase interfaces passed through transmitter / coupling element, coupling element / glass melt, glass melt / furnace atmosphere (melting mirror) and back through glass melt / coupling element, coupling element / receiver are registered as temporally staggered pulse sequences by the receiver,
- c) the data processing device ( 15 ) extracts the transit time signal for the melt level ( 8 ) and thus the entire pulse transit time from the pulse train, the total pulse transit time t imp being composed of the transit times of the individual sections as follows:
t imp = t k1 + 2 × t glass + t k2 , where
t k1 = pulse transit time in the coupling element of the transmitter,
t k2 = pulse transit time in the coupling element of the receiver and
t glass = pulse transit time in the glass melt.
tGlas = 0,5 × (timp - tk1 - tk2), wobei
SGlas = vGlas × tGlas und
SGlas = Weglänge in der Glasschmelze und
vGlas = Schallgeschwindigkeit in der Glasschmelze.10. The method according to claim 1, characterized in that at known sound velocities and pulse transit times for all materials and with known lengths of the coupling elements ( 9 , 10 , 21 ), the pulse transit time and the path length (s) in the glass melt are determined as follows on the basis of the total pulse transit time become:
t glass = 0.5 × (t imp - t k1 - t k2 ), where
S glass = v glass × t glass and
S glass = path length in the glass melt and
v Glass = speed of sound in the glass melt.
tGlas = 0,5 × (timp - tk1 - tk2),
wobei anhand eines Parametrierungszyklus durch definiertes Anheben und Absenken des Füllstandes der Glasschmelze die Änderung der Impulslaufzeit Δtimp gemessen und daraus die Änderung der Impulslaufzeit in der Glasschmelze ΔtGlas ermittelt und die Schallgeschwindigkeit - vGlas - berechnet wird und wobei die Vorrichtung mittels der nun bekannten Schallgeschwindigkeit in der Glasschmelze - vGlas - wie folgt parametriert wird:
vGlas = ΔSGlas/ΔtGlas.11. The method according to claim 1, characterized in that at known sound velocities and lengths only for the coupling elements based on the total pulse transit time, the pulse transit time in the glass melt is calculated:
t glass = 0.5 × (t imp - t k1 - t k2 ),
whereby the change in the pulse transit time Δt imp is measured on the basis of a parameterization cycle by defined raising and lowering of the fill level of the glass melt and the change in the pulse transit time in the glass melt Δt glass is determined and the speed of sound - v glass - is calculated and the device is calculated using the now known speed of sound in the glass melt - v glass - is parameterized as follows:
v glass = ΔS glass / Δt glass .
Δtimp = ΔtGlas,
und wobei mit bekannter Impulslaufzeit in der Glasschmelze ΔtGlas die Schallgeschwindigkeit - vGlas - in der Glasschmelze berechnet und die Vorrichtung mittels der nun bekannten Schallgeschwindigkeit in der Glasschmelze - vGlas - parametriert wird.12. The method according to claim 1, characterized in that at unknown sound velocities in the materials and constant lengths and pulse durations of the coupling elements ( 9 , 10 , 21 ) measured by means of a parameterization cycle by defined raising and lowering the fill level of the glass melt, the change in the pulse duration Δt imp The change in the pulse transit time is due to the change in the pulse transit time in the glass melt as follows:
Δt imp = Δt glass ,
and wherein with a known pulse transit time in the glass melt Δt glass, the speed of sound - v glass - in the glass melt is calculated and the device is parameterized by means of the now known speed of sound in the glass melt - v glass .
- a) durch dessen Boden (2) mindestens ein Kopplungselement (9, 10, 21) hindurchgeführt ist, dessen Oberseite (9a, 10a, 21a) unterhalb des Schmelzenspiegels (8) der Glasschmelze (7) zumindest im wesentlichen bündig in der oberen Bodenfläche (3) angeordnet ist,
- b) an der Unterseite des mindestens einen Kopplungselements (9, 10, 21) mindestens ein Ultraschallelement aus der Gruppe Ultraschallsender (11), Ultraschallempfänger (12) und Sender- Empfänger-Einheit (19) angeordnet ist, und daß
- c) eine Datenverarbeitungseinrichtung (15) vorgesehen ist, durch die aus der Laufzeitdifferenz der Schallwellen zwischen Ultra schallsender (11), Ultraschallempfänger (12) oder Sender- Empfänger-Einheit (19) unter Abzug der Laufzeiten in dem mindestens einen Kopplungselement (9, 10, 21) der Füllstand ("H") bestimmbar ist.
- a) through the bottom ( 2 ) at least one coupling element ( 9 , 10 , 21 ) is passed, the top ( 9 a, 10 a, 21 a) below the melt level ( 8 ) of the glass melt ( 7 ) at least substantially flush in the upper floor surface ( 3 ) is arranged,
- b) at least one ultrasonic element from the group of ultrasonic transmitters ( 11 ), ultrasonic receiver ( 12 ) and transmitter-receiver unit ( 19 ) is arranged on the underside of the at least one coupling element ( 9 , 10 , 21 ), and that
- c) a data processing device ( 15 ) is provided, by means of which the transit time difference of the sound waves between ultrasound transmitter ( 11 ), ultrasound receiver ( 12 ) or transceiver unit ( 19 ) is deducted from the transit times in the at least one coupling element ( 9 , 10 , 21 ) the fill level ("H") can be determined.
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