DE102004011553A1 - Ultrasonic device for examination of liquid metal flows, comprises ultrasonic transmitter and receiver mounted on either side of a dip tube through which metal flows from a metal containing crucible - Google Patents

Ultrasonic device for examination of liquid metal flows, comprises ultrasonic transmitter and receiver mounted on either side of a dip tube through which metal flows from a metal containing crucible Download PDF

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Abstract

Measurement device for a molten metal tube, has a dip tube through which the metal flows, an ultrasonic wave generator, which transmits ultrasonic waves into the dip tube and an ultrasonic receiver that detects the transmitted waves. An independent claim is made for a measurement method for determination of the state of molten metal flowing in a dip tube, wherein ultrasonic receiver signals corresponding to ultrasound waves that have passed through a metal sample are evaluated.

Description

Die Erfindung betrifft eine Messvorrichtung und ein Messverfahren zur Zustandsbestimmung eines Metallschmelzenstroms.The The invention relates to a measuring device and a measuring method for Condition determination of a molten metal stream.

In der schmelzmetallurgischen Verfahrenstechnik ist insbesondere die Kenntnis der Anzahl, Größe und Verteilung möglicher Einschlüsse ein wesentliches Kriterium zur Beurteilung der Schmelzenqualität. Oxidische Einschlüsse verschlechtern die mechanischen Eigenschaften des Endprodukts zum Beispiel durch Rissbildung und Oberflächendefekte. In der Regel können Anzahl, Größe und Verteilung der Einschlüsse erst am erstarrten Produkt bestimmt werden. Verfahren zur kontinuierlichen Erfassung des Schmelzenreinheitsgrades befinden sich derzeit in der Entwicklung.In the melting metallurgical process engineering is in particular the Knowledge of the number, size and distribution potential inclusions an essential criterion for the assessment of the quality of the melt. oxide inclusions deteriorate the mechanical properties of the final product, for example due to cracking and surface defects. In usually can Number, size and distribution of inclusions only be determined on the solidified product. Method for continuous Detection of melt purity is currently in development.

Bekannt sind Ultraschallsysteme, wie sie in DE 100 31 889 A1 beschrieben werden. Dieses Ultraschallverfahren zur Reinheitsgradbestimmung basiert auf dem unmittelbaren Einbringen der Ultraschallwellen in die zu untersuchende bzw. überwachende Schmelze. Hierzu wird ein Ultraschallwellenerzeuger in unmittelbaren Kontakt mit der Schmelze gebracht. DE 100 31 889 A1 lehrt, zur Bestimmung des Reinheitsgrads der Metallschmelze ein an einem speziell vorgesehenen Reflektor reflektiertes Signal der Ultraschallwelle nach der Impuls-Echo-Methode aufzunehmen und zu analysieren. In einer anderen Alternative lehrt DE 100 31 889 A1 die Durchstrahlung der Schmelze. Hierzu wird – räumlich getrennt von dem Ultraschallwellenerzeuger – ein Ultraschallwellenempfänger in unmittelbaren Kontakt mit der zu analysierenden Schmelze angeordnet. Das bekannte System hat sich nicht durchsetzen können. Zum einen hat das bekannte System eine geringe Standzeit. Zum anderen hat die Industrie bauliche Veränderungen der vorhandenen Stranggießanlagen abgelehnt. Insbesondere ein Einsatz des beschriebenen Systems in dem Tauchrohr einer Stranggießanlage wurde wegen vermuteter Dichtigkeits- und Festigkeitsprobleme am Tauchrohr abgelehnt.Ultrasonic systems are known, as they are known in DE 100 31 889 A1 to be discribed. This ultrasonic method for determination of purity is based on the direct introduction of the ultrasonic waves into the melt to be examined or monitored. For this purpose, an ultrasonic wave generator is brought into direct contact with the melt. DE 100 31 889 A1 teaches, to determine the degree of purity of the molten metal, to record and analyze a signal of the ultrasonic wave reflected by a specially provided reflector according to the pulse-echo method. In another alternative teaches DE 100 31 889 A1 the radiation of the melt. For this purpose - an ultrasound wave receiver is placed in direct contact with the melt to be analyzed - spatially separated from the ultrasonic wave generator. The known system has not prevailed. First, the known system has a short life. On the other hand, the industry has rejected structural changes to the existing continuous casting plants. In particular, a use of the described system in the dip tube of a continuous casting was rejected because of suspected Dichtigkeits- and strength problems on the dip tube.

Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine alternative Messvorrichtung und ein alternatives Messverfahren zur Zustandsbestimmung eines Metallschmelzenstroms vorzuschlagen.In front In this background, the invention is based on the object alternative measuring device and an alternative measuring method for To propose state determination of a molten metal stream.

Diese Aufgabe wird durch die Gegenstände der nebengeordneten Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.These Task is governed by the objects of ancillary claims solved. Advantageous embodiments are specified in the subclaims.

Die Erfindung geht von dem Grundgedanken aus, das die Metallschmelze führende Bauelement möglichst unverändert zu lassen und die für die Messung einzubringenden Ultraschallwellen von außen in die Bauelementwandung (Tauchrohr) einzubringen. Die Erfindung nimmt beim Einbringen der Ultraschallwellen in die Metallschmelze dabei eine Zunahme von Grenzflächen in Kauf (Ultraschallwellenerzeuger/Tauchrohrwandung und Tauchrohrwandung/Metallschmelze). Erfindungsgemäß kann jedoch bereits durch die Analyse von Signalen, die vom Ultraschallwellenerzeuger nur durch die Tauchrohrwandung zum Ultraschallwellenempfänger geleitet werden, eine Aussage über Zustandseigenschaften des in dem Tauchrohr geführten Metallschmelzenstroms getroffen werden. Indem ein unmittelbarer Kontakt zwischen dem Ultraschallwellenerzeuger, bzw. dem Ultraschallwellenempfänger vermieden wird, erhöht sich die Standzeit der Messvorrichtung.The Invention is based on the idea that the molten metal premier Component as possible unchanged to let and for the measurement to be introduced ultrasonic waves from the outside into the Component wall (dip tube) bring. The invention takes when introducing the ultrasonic waves into the molten metal an increase of interfaces in purchase (ultrasonic wave generator / dip tube wall and dip tube wall / molten metal). However, according to the invention already by analyzing signals coming from the ultrasonic wave generator only be led through the dip tube wall to the ultrasonic wave receiver, a statement about State properties of the guided in the dip tube molten metal stream to be hit. By a direct contact between the ultrasonic wave generator, or the ultrasonic wave receiver avoided is increased the service life of the measuring device.

Die erfindungsgemäße Messvorrichtung weist ein Tauchrohr auf, durch das die Metallschmelze fließt. Ein Ultraschallwellenerzeuger bringt Ultraschallwellen von außen in die Tauchrohrwandung ein. Ein Ultraschallwellenempfänger nimmt die vom Ultraschallwellenerzeuger ausgesandten Ultraschallwellen auf.The has measuring device according to the invention a dip tube through which the molten metal flows. One Ultrasonic wave generator brings ultrasonic waves from outside into the Dip tube wall on. An ultrasonic wave receiver picks up the from the ultrasonic wave generator emitted ultrasonic waves.

Das den Metallschmelzenstrom führende Bauelement ist in der bevorzugten Anwendung auf dem Gebiet der Stranggießanlagen das dort bekannte Tauchrohr. Der Begriff "Tauchrohr" ist jedoch hierauf nicht beschränkt und kann erfindungsgemäß auch jegliches andere Bauelemente sein, das einen Metallschmelzenstrom führt. Die zu beobachtende Metallschmelze ist vorzugsweise eine Stahlschmelze. Die erfindungsgemäße Messvorrichtung kann jedoch auch zur Zustandsbestimmung eines Metallschmelzenstroms in anderen metallerzeugende Anlagen eingesetzt werden.The the molten metal flow leading device is in the preferred application in the field of continuous casting the known dip tube there. However, the term "dip tube" is not limited thereto and can according to the invention also any be other components that conduct a molten metal stream. The molten metal to be observed is preferably a molten steel. The measuring device according to the invention can but also for determining the state of a molten metal stream in other metal-producing plants are used.

Der Ultraschallwellenerzeuger und der Ultraschallwellenempfänger werden vorzugsweise von außen an die Tauchrohrwandung angesetzt. In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Tauchrohr herkömmlicher Anlagen baulich unverändert und die Kontaktfläche des Ultraschallwellenerzeugers bzw. des Ultraschallwellenempfängers gegebenenfalls an die Form der äußeren Tauchrohrwandung angepasst. Insbesondere um die Ultraschallwellen kontrollierter in die Tauchrohrwandung einzubringen, kann in einer bevorzugten Ausführungsform die Tauchrohrwandung an die Form des Ultraschallwellenerzeugers bzw. die Form des Ultraschallwellenempfängers angepasst sein. Beispielsweise kann die Tauchrohrwandung partiell abgeflacht sein oder beispielsweise spezielle Aufnahmen aufweisen.Of the Ultrasonic wave generator and the ultrasonic wave receiver are preferably from the outside attached to the dip tube wall. In a preferred embodiment the dip tube is more conventional Equipment structurally unchanged and the contact area optionally the ultrasonic wave generator or the ultrasonic wave receiver to the shape of the outer dip tube wall customized. In particular, to the ultrasonic waves controlled in the dip tube wall, can in a preferred embodiment the dip tube wall to the shape of the ultrasonic wave generator or be adapted to the shape of the ultrasonic wave receiver. For example the dip tube wall may be partially flattened or, for example have special recordings.

Der Ultraschallwellenerzeuger und/oder der Ultraschallwellenempfänger können mittels Spannelementen, beispielsweise Federelementen, von außen an die Tauchrohrwandung gedrückt werden. Hierdurch wird ein besonders guter Kontakt zwischen dem Ultraschallwellenerzeuger bzw. dem Ultraschallwellenempfänger und der Tauchrohrwandung erzeugt. Der Kontakt zwischen Ultraschallwellenerzeuger bzw. Ultraschallwellenempfänger und Tauchrohrwandung wird weiter verbessert, wenn gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ein hochtemperaturbeständiges Koppelfluid zwischen dem tauchrohrseitigen Ende des Ultraschallwellenerzeugers und/oder des Ultraschallwellenempfängers und der Tauchrohrwandung vorgesehen ist. Als Koppelfluid werden insbesondere Glas, bzw. Silikat-Produkte eingesetzt. Die Tauchrohrwandung ist insbesondere aus Tonerdegraphit, Tonerdezirkonoxidgraphit, Magnesia-Erzeugnissen, Schamotte oder Silika-Erzeugnissen hergestellt.The ultrasonic wave generator and / or the ultrasonic wave receiver can by means of span Lementen, for example, spring elements, are pressed from the outside of the Tauchrohrwandung. As a result, a particularly good contact between the ultrasonic wave generator or the ultrasonic wave receiver and the Tauchrohrwandung is generated. The contact between ultrasonic wave generator or ultrasonic wave receiver and dip tube wall is further improved if, according to a preferred embodiment, a high temperature resistant coupling fluid is provided between the dip tube end of the ultrasonic wave generator and / or the ultrasonic wave receiver and the dip tube wall. In particular, glass or silicate products are used as the coupling fluid. The dip tube wall is made in particular of alumina graphite, alumina zirconia graphite, magnesia products, chamotte or silica products.

Insbesondere um die Standzeit der erfindungsgemäßen Messvorrichtung zu erhöhen, kann eine zumindest abschnittweise Kühlung des Ultraschallwellenerzeugers und/oder des Ultraschallwellenempfängers vorgesehen sein. Eins der möglichen Kühlungssysteme wird in der durch das Patentamt der Republik Österreich herausgegebenen Übersetzung der europäischen Patentschrift EP 0 185 696 B1 unter der Nummer E 50 064 B beschrieben.In particular, in order to increase the service life of the measuring device according to the invention, an at least partial cooling of the ultrasonic wave generator and / or the ultrasonic wave receiver can be provided. One of the possible cooling systems is the translation of the European patent specification published by the Patent Office of the Republic of Austria EP 0 185 696 B1 described under the number E 50 064 B.

Erfindungsgemäß kann der Ultraschallwellenerzeuger und/oder der Ultraschallwellenempfänger einen Ultraschallwandler aufweisen. Insbesondere um die Standzeit der erfindungsgemäßen Messvorrichtung zu erhöhen, kann der Ultraschallwellenerzeuger bzw. der Ultraschallwellenempfänger ferner eine Ankoppelstrecke (Wellenleiter) aufweisen. Diese erstreckt sich zwischen dem Ultraschallwandler und der Tauchrohrwandung. Die Ankoppelstrecke besteht vorzugsweise aus einem homogenen keramischen Material (zum Beispiel Tonerde oder Cermet) oder aus Graphit. Die Porosität sollte möglichst gering sein und vorzugsweise ein Viertel der Wellenlänge der Iongitudinalen Ultraschallwellen in der Keramik nicht überschreiten; typisch ist eine Wellenlänge von 4 mm und demgemäß ein maximaler Porendurchmesser von 1 mm. Der Ultraschallwandler kann kraftschlüssig auf einer Grundfläche der Ankoppelstrecke aufgebracht sein. Beispielsweise kann dazu eine piezoelektrische Scheibe aufgeklebt oder angedrückt werden. Ein Vorteil der Verwendung einer Ankoppelstrecke aus Keramik liegt in der geringen Wärmeleitfähigkeit dieses Materials. Dies erlaubt eine geringere Kühlleistung der Kühlung. Für weitere vorteilhafte Ausgestaltungen einer Ankoppelstrecke wird auf DE 100 31 889 A1 verwiesen.According to the invention, the ultrasonic wave generator and / or the ultrasonic wave receiver may comprise an ultrasonic transducer. In particular, in order to increase the service life of the measuring device according to the invention, the ultrasonic wave generator or the ultrasonic wave receiver can furthermore have a coupling path (waveguide). This extends between the ultrasonic transducer and the Tauchrohrwandung. The coupling path is preferably made of a homogeneous ceramic material (for example alumina or cermet) or of graphite. The porosity should be as low as possible and preferably not exceed one quarter of the wavelength of the longitudinal ultrasonic waves in the ceramic; typical is a wavelength of 4 mm and accordingly a maximum pore diameter of 1 mm. The ultrasonic transducer can be applied non-positively on a base surface of the coupling path. For example, a piezoelectric disk can be glued or pressed on. An advantage of using a ceramic coupling section lies in the low thermal conductivity of this material. This allows a lower cooling capacity of the cooling. For further advantageous embodiments of a coupling path is on DE 100 31 889 A1 directed.

In einer bevorzugten Ausführungsform sind der Ultraschallwellenerzeuger und der Ultraschallwellenempfänger getrennt ausgebildet. In der bevorzugten Ausführungsform wird die erfindungsgemäße Messvorrichtung nicht für die Impuls-Echo-Methode eingesetzt, sondern für die Durchschallung. Hierzu können der Ultraschallwellenerzeuger und der Ultraschallwellenempfänger derart angeordnet sein, dass die vom Ultraschallwellenempfänger aufgenommenen Ultraschallwellen des Ultraschallwellenerzeugers den Metallschmelzenstrom zumindest teilweise durchschallen. Besonders bevorzugt werden der Ultraschallwellenerzeuger und der Ultraschallwellenempfänger an einander gegenüberliegenden Seiten des Tauchrohrs angeordnet. Der Winkel zwischen Ultraschallwellenerzeuger und Ultraschallwellenempfänger kann jedoch auch von 180° abweichen und beispielsweise 120° betragen.In a preferred embodiment the ultrasonic wave generator and the ultrasonic wave receiver are separated educated. In the preferred embodiment, the measuring device according to the invention not for the pulse-echo method is used, but for the sound transmission. For this purpose, the Ultrasonic wave generator and the ultrasonic wave receiver such be arranged that received by the ultrasonic wave receiver Ultrasonic waves of the ultrasonic wave generator the molten metal stream durchschallen at least partially. Particularly preferred are the Ultrasonic wave generator and the ultrasonic wave receiver on opposite each other Arranged sides of the dip tube. The angle between ultrasonic wave generator and ultrasonic wave receiver however, it can also deviate from 180 ° and for example 120 °.

Das erfindungsgemäße Messverfahren zur Zustandsbestimmung eines durch ein Tauchrohr fließenden Metallschmelzenstroms sieht vor, eine Ultraschallwelle von außen in die Tauchrohrwandung einzubringen, eine Ultraschallwelle durch einen von außen an die Tauchrohrwandung angesetzten Ultraschallwellenempfänger aufzunehmen und das vom Ultraschallwellenempfänger aufgenommene Signal auszuwerten. Das erfindungsgemäße Messverfahren macht von der Erkenntnis Gebrauch, dass Informationen über den Zustand eines durch ein Tauchrohr fließenden Metallschmelzenstroms sowohl aus Ultraschallwellensignalen, die von einem von außen an die Tauchrohrwandung angesetzten Ultraschallwellenerzeuger in die Tauchrohrwandung eingebracht wurden und die nur durch die Tauchrohrwandung geleitet wurden, gewonnen werden können, Informationen aber auch aus den Ultraschallwellen gewonnen werden können, die von außen in die Tauchrohrwandung eingebracht wurden und die den Metallschmelzenstrom durchschallt haben. Insbesondere können Informationen aus dem Verhältnis der durch die Tauchrohrwandung geleiteten und der durchschallten Ultraschallwellen gewonnen werden. In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens sendet ein in einem Ultraschallwellenerzeuger angeordneter Ultraschallwandler, durch elektrische Impulse angeregt, zeitlich beabstandet Ultraschallwellenimpulse aus. Durch dieses diskontinuierliche Einstrahlen von Ultraschallwellen wird die Analyse der aufgenommenen Signale vereinfacht. Zum einen kann hierdurch die Laufzeit der einzelnen aufgenommenen Signale präzise ermittelt werden. Zum anderen wird verhindert, dass Signale sich gegenseitig überlagern.The Measuring method according to the invention for determining the state of a flowing through a dip tube molten metal stream provides an ultrasonic wave from outside into the dip tube wall to bring in an ultrasonic wave through an outside of the Submerged tube wall mounted attached ultrasonic wave receiver and to evaluate the signal received by the ultrasonic wave receiver. The measuring method according to the invention makes use of the knowledge that information about the Condition of a flowing through a dip tube molten metal stream both from ultrasonic wave signals coming from the outside to the Tauchrohrwandung attached ultrasonic wave generator in the dip tube wall were introduced and passed only through the Tauchrohrwandung were, can be won, Information can also be obtained from the ultrasonic waves can, the outside were introduced into the Tauchrohrwandung and the molten metal stream have sounded through. In particular, information from the relationship the guided through the dip tube and the durchsonallten Ultrasonic waves are obtained. In a preferred embodiment the method according to the invention sends an ultrasonic transducer arranged in an ultrasonic wave generator, excited by electrical pulses, temporally spaced ultrasonic wave pulses out. By this discontinuous irradiation of ultrasonic waves the analysis of the recorded signals is simplified. On the one hand This can change the duration of the individual recorded signals precise be determined. On the other hand, signals are prevented overlay each other.

In einer bevorzugten Ausführungsform werden die vom Ultraschallwellenempfänger aufgenommenen Signale mittels laufzeitselektiver Amplitudenanalyse ausgewertet. Damit können individuell Informationen über die Zustände entlang der unterschiedlichen Ausbreitungswege gewonnen werden.In a preferred embodiment become the signals received by the ultrasonic wave receiver evaluated by means of run-time-selective amplitude analysis. In order to can individual information about the conditions be gained along the different propagation paths.

Das erfindungsgemäße Messverfahren wird vorzugsweise kontinuierlich durchgeführt. So kann es dafür eingesetzt werden, die Regelung kontinuier lich arbeitender Anlagen, beispielsweise kontinuierlich arbeitender Stranggießanlagen, zu ermöglichen. Besonders bevorzugt wird das erfindungsgemäße Messverfahren online durchgeführt. Die Zustandsinformationen können dann zum Zwecke der weiteren Verarbeitung zur Verfügung stehen bzw. um Eingriffe in den Verfahrensprozess vorzunehmen.The measuring method according to the invention is preferably carried out continuously. So can It can be used to allow the regulation of continuous Lich plants, such as continuous casting plants. Particularly preferably, the measuring method according to the invention is carried out online. The status information can then be available for further processing or to intervene in the process.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer Figur näher beschrieben. Diese stellt eine bevorzugte Ausführungsform in einem bevorzugten Einsatzgebiet dar. Es zeigen:following the invention will be described in more detail with reference to a figure. This poses a preferred embodiment in a preferred application. It show:

1 die erfindungsgemäße Messvorrichtung im Einsatz an einer Stranggießanlage in einer schematischen Darstellung; 1 the measuring device according to the invention in use on a continuous casting in a schematic representation;

2 eine Darstellung der Schallwege vom Ultraschallwellenerzeuger zum Ultraschallwellenempfänger in einer schematischen Draufsicht und 2 a representation of the sound paths from the ultrasonic wave generator to the ultrasonic wave receiver in a schematic plan view and

3 den Aufbau eines Ultraschallwellenerzeugers, bzw. -empfängers in einer schematischen Schnittdarstellung. 3 the structure of an ultrasonic wave generator, or receiver in a schematic sectional view.

In 1 ist das Verteilergefäß 6 einer Stranggießanlage dargestellt. In dem Verteilergefäß befindet sich flüssiger Stahl 7. Ein Tauchrohr 5 ist in Fließverbindung mit dem flüssigen Stahl 7, der als Metallschmelzenstrom aus dem Verteilergefäß 6 durch das Tauchrohr 5 abfließt.In 1 is the distribution vessel 6 a continuous casting plant shown. The distribution vessel contains liquid steel 7 , A dip tube 5 is in fluid communication with the liquid steel 7 , the molten metal stream from the distribution vessel 6 through the dip tube 5 flows.

Von außen an die Wandung des Tauchrohrs 5 sind ein Ultraschallwellenerzeuger 2 und ein Ultraschallwellenempfänger 3 angesetzt. Ein Signalgenerator 1 erzeugt elektrische Impulse, die der Ultraschallwellengenerator 2 in Ultraschallwellen umsetzt, die in die Tauchrohrwandung eingeschallt werden. Der Ultraschallwellenempfänger 3 nimmt Ultraschallwellen aus dem Tauchrohr auf und wandelt sie in elektrische Signale um, die in einer Auswerteeinheit 4 ausgewertet werden.From the outside to the wall of the dip tube 5 are an ultrasonic wave generator 2 and an ultrasonic wave receiver 3 stated. A signal generator 1 generates electrical impulses that the ultrasonic wave generator 2 converted into ultrasonic waves, which are sounded into the Tauchrohrwandung. The ultrasonic wave receiver 3 It picks up ultrasonic waves from the dip tube and converts them into electrical signals that are stored in an evaluation unit 4 be evaluated.

2 verdeutlicht, daß die vom Ultraschallwandler 10 ausgesendeten Ultraschallwellen 11 durch die Ankoppelstrecke 12 in die Wandung des Tauch rohrs 5 eingebracht werden. Ein Teil der eingeschallten Wellen wird an der Innenwand des Tauchrohrs 5 reflektiert. Der Reflektionsweg der Ultraschallwellen setzt sich in einem Zick-Zack-Muster durch die Tauchrohrwandung fort. Die Ankoppelstrecke 13 des Ultraschallwellenempfängers nimmt die Ultraschallwellen auf und führt sie dem Ultraschallwandler 14 zu, der sie in elektrische Signale umwandelt. 2 clarifies that the ultrasound transducer 10 emitted ultrasonic waves 11 through the coupling path 12 in the wall of the dip tube 5 be introduced. Part of the shafts will be caught on the inner wall of the dip tube 5 reflected. The reflection path of the ultrasonic waves continues in a zig-zag pattern through the dip tube wall. The coupling route 13 of the ultrasonic wave receiver receives the ultrasonic waves and guides them to the ultrasonic transducer 14 to, which converts them into electrical signals.

3 zeigt die einzelnen Bauteile des Ultraschallwellenerzeugers 2. Dieser weist einen piezoelektrischen Wandler 20 mit Impedanzanpassung 30 auf, die kraftschlüssig mit einer Ankoppelstrecke 21 verbunden sind. Die Ankoppelstrecke 21 ist von Kühllamellen 22 umgeben. Eine Feder 23, die auf die Kühllamellen 22 wirkt, drückt die Ankoppelstrecke 21 im Einbauzustand gegen die Außenwand des Tauchrohrs 5. Das Gehäuse 24 wird endseits durch ein Prallblech 25 geschützt. Zur Kühlung des Ultraschallwellenerzeugers wird Kühlgas über einen Kühlgasanschluß 26 und einen Schalldämpfer 27 in das Gehäuse 24 eingebracht. Die Strömung wird zur besseren Durchströmung des Gehäuses zunächst durch ein Umlenkblech 28 umgelenkt und dann über einen Strömungsgleichrichter 29 auf den piezoelektrischen Wandler 20 und die Kühllamellen 22 gelenkt. 3 shows the individual components of the ultrasonic wave generator 2 , This has a piezoelectric transducer 20 with impedance matching 30 on, the non-positively with a Ankoppelstrecke 21 are connected. The coupling route 21 is from cooling fins 22 surround. A feather 23 on the cooling fins 22 acts, pushes the Ankoppelstrecke 21 in the installed state against the outer wall of the dip tube 5 , The housing 24 becomes end-sided by a baffle plate 25 protected. For cooling the ultrasonic wave generator is cooling gas via a cooling gas connection 26 and a silencer 27 in the case 24 brought in. The flow is first through a baffle for better flow through the housing 28 deflected and then via a flow straightener 29 on the piezoelectric transducer 20 and the cooling fins 22 directed.

Claims (13)

Messvorrichtung für einen Metallschmelzenstrom mit – einem Tauchrohr, durch das die Metallschmelze fließen kann, – einem Ultraschallwellenerzeuger, der Ultraschallwellen von außen in die Tauchrohrwandung einbringt, und – einem Ultraschallwellenempfänger.Measuring device for a molten metal stream With - one Dip tube through which the molten metal can flow - one Ultrasonic wave generator, the ultrasonic waves from the outside into the Immersion tube wall, and - An ultrasonic wave receiver. Messvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ultraschallwellenempfänger von außen an die Tauchrohrwandung angesetzt ist.Measuring device according to claim 1, characterized in that that the Ultrasonic wave receiver from the outside is attached to the dip tube wall. Messvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ultraschallwellenerzeuger und/oder der Ultraschallwellenempfänger mittels Spannelementen von außen an die Tauchrohrwandung gedrückt werden.Measuring device according to claim 1 or 2, characterized that the Ultrasonic wave generator and / or the ultrasonic wave receiver by means of Clamping elements from the outside pressed to the dip tube wall become. Messvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch ein hochtemperaturbeständiges Koppelfluid zwischen dem tauchrohrseitigen Ende des Ultraschallwellenerzeugers und/oder des Ultraschallwellenempfängers und der Tauchrohrwandung.Measuring device according to one of claims 1 to 3, characterized by a high temperature resistant coupling fluid between the dip tube side end of the ultrasonic wave generator and / or the Ultrasonic wave receiver and the dip tube wall. Messvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch eine zumindest abschnittweise Kühlung des Ultraschallwellenerzeugers und/oder des Ultraschallwellenempfängers.Measuring device according to one of claims 1 to 4, characterized by an at least partially cooling the Ultrasonic wave generator and / or the ultrasonic wave receiver. Messvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Ultraschallwellenerzeuger und/oder der Ultraschallwellenempfänger einen Ultraschallwandler und eine Ankoppelstrecke aufweist.Measuring device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the Ultrasonic wave generator and / or the ultrasonic wave receiver a Ultrasonic transducer and a coupling path has. Messvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß Ultraschallwellenerzeuger und Ultraschallwellenempfän ger derart angeordnet sind, daß die vom Ultraschallwellenempfänger aufgenommenen Ultraschallwellen des Ultraschallwellenerzeugers den Metallschmelzenstrom im Tachrohr zumindest teilweise durchschallen.Measuring device according to one of claims 1 to 6, characterized in that the ultrasonic wave generator and Ultraschallwellenempfän ger such are arranged, that the ultrasound waves of the ultrasonic wave generator recorded by the ultrasonic wave receiver at least partially through the molten metal flow in the tach tube. Messverfahren zur Zustandsbestimmung eines durch ein Tauchrohr fließenden Metallschmelzenstroms, gekennzeichnet durch – das Einbringen einer Ultraschallwelle von außen in die Tauchrohrwandung, – das Aufnehmen einer Ultraschallwelle durch einen von außen an die Tauchrohrwandung angesetzten Ultraschallwellenempfänger und – die Auswertung der vom Ultraschallwellenempfänger aufgenommenen Signale.Measuring method for determining the state of a a dip tube flowing Molten metal stream, characterized by - the introduction an ultrasonic wave from the outside into the dip tube wall, - the Picking up an ultrasonic wave from the outside Tauchrohrwandung scheduled ultrasonic wave receiver and - the evaluation that of the ultrasonic wave receiver recorded signals. Messverfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein in einem Ultraschallwellenerzeuger angeordneter Ultraschallwandler durch elektrische Impulse angeregt, zeitlich beabstandet Ultraschallwellenimpulse aussendet.Measuring method according to claim 8, characterized in that the existence in an ultrasonic wave generator arranged ultrasonic transducer excited by electrical pulses, temporally spaced ultrasonic wave pulses sending out. Messverfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die vom Ultraschallwellenempfänger aufgenommenen Signale mittels laufzeitselektiver Amplitudenanalyse ausgewertet werden.Measuring method according to claim 8 or 9, characterized that the from the ultrasonic wave receiver recorded signals by means of run-time-selective amplitude analysis be evaluated. Messverfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswertung Signale auswertet, die nur durch die Tauchrohrwandung geleitet werden.Measuring method according to one of claims 8 to 10, characterized in that the Evaluation evaluates signals that pass only through the dip tube wall be directed. Messverfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß es kontinuierlich durchgeführt wird.Measuring method according to one of claims 8 to 11, characterized in that it carried out continuously becomes. Messverfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß es online durchgeführt wird.Measuring method according to one of claims 8 to 12, characterized in that it done online becomes.
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