-
Technisches Gebiet
-
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur räumlich aufgelösten Erfassung der Feldstärke eines räumlich graduell veränderlichen Magnetfeldes, das sich innerhalb eines mit Füllmaterial befüllten Trogbehälters im Wege eines elektrisch initiierten Lichtbogeneffektes zwischen der Spitze einer in den Trogbehälter hineinragenden Elektroofen-Elektrode und dem Füllmaterial ausbildet, mit wenigstens einem innerhalb des Trogbehälters angeordneten Magnelfeldsensor.
-
Stand der Technik
-
Elektro-Hochöfen, die insbesondere zur Aluminium-, Silizium- oder Kalziumkarbidherstellung ausgebildet sind, verfügen über Elektroofen-Elektroden, häufig in Form so genannter Söderberg-Elektroden, deren Elektrodenspitzen bzw. untere Elektrodenenden in einen mit Füllmaterial angefüllten Trogbehälter hineinragen. Zwischen der Elektrode und wenigstens einer am Trogbehälter angebrachten Gegenelektrode wird eine elektrische Spannung angelegt, die zu einem Stromfluss zwischen der Elektrode und der Gegenelektrode durch das Füllmaterial führt. Die im Wege des elektrischen Widerstandes des Füllmaterials sowie sich der innerhalb des Füllmaterials ausbildenden Lichtbögen frei werdende elektrische Heizleistung bringt das Füllmaterial lokal zur Schmelze und setzt chemische Reaktionen und Prozesse in Gang.
-
Die innerhalb des Trogbehälters auftretenden elektrischen Ströme sowie auch hohen Temperaturen verursachen an der Elektrodenspitze eine Degradation, die sich durch einen lokalen Materialabtrag bzw. -abbrand auszeichnet und die Lage bzw. Position der Elektrodenspitze mit andauerndem Schmelzprozess verändert. Diese Lageänderung gilt es zu kompensieren, indem die Position der Elektrode entsprechend nachgeregelt wird. Die Lage der Elektrode, insbesondere die Position der in das aufgeschmolzene Füllmaterial innerhalb des Trogbehälters hineinragende Elektrodenspitze ist für den gesamten Hütten- bzw. Aufschmelzprozess von entscheidender Bedeutung, da hiervon der Energieverbrauch des Elektroofens sowie die thermische sowie auch chemische Stabilität des Prozesses abhängen.
-
Die in vielen Elektroöfen eingesetzte Söderberg-Elektrode besteht typischerweise aus einem 1mm bis 2mm starken, zylinderförmigen Blechmantel, der einen zylindrischen Hohlraum radial begrenzt, der mit einer geeignet zusammengesetzten Elektrodenmasse verfüllt ist. Während des Betriebes brennt die Elektrodenspitze kontinuierlich ab, weswegen die gesamte Elektrode über eine Nachsetzvorrichtung für eine weitgehend gleich bleibende Positionierung der Elektrodenspitze innerhalb des Trogbehälters nachgeführt wird. Zur Kompensation des durch Abbrand immer kürzer werdenden Elektrodenkörpers wird während des Betriebes an dem der Elektrodenspitze gegenüberliegenden oberen Ende der Elektrode regelmäßig ein neuer Blechmantel angeschweißt, der entsprechend mit in loser Form vorliegender Elektrodenmasse verfüllt wird, die bei Erwärmung plastifiziert.
-
Trotz vielfältiger Lösungsansätze stellt es nach wie vor eine große Herausforderung dar, die exakte Position und Lage der Elektrode, insbesondere der Elektrodenspitze innerhalb des Hochofenprozesses zu bestimmen.
-
Die Druckschriften
US 6,115,404 oder
US 7,180,931 B1 beschreiben hierzu ein Verfahren, bei dem der zwischen der Elektrode und der im Trogbehälter vorgesehenen Gegenelektrode fließende elektrische Strom gemessen wird um die Höhe bzw. die Lage der Elektrodenspitze relativ zum Füllmaterial innerhalb des Druckbehälters zu regeln.
-
Die Druckschrift
US 4,303,797 beschreibt ein Steuerungs-Verfahren zur Nachregelung der Elektrode relativ zu dem in Schmelze gebrachten Füllmaterials mit Hilfe eines mathematischen Modells, in das das Gewicht der Elektrode sowie weitere elektrische Größen einfließen.
-
Die Druckschrift
US 4,698,824 beschreibt ein Verfahren zum Steuern eines elektrothermischen Vorganges, bei dem eine Mehrzahl von Söderberg-Elektroden eingesetzt werden, deren Position und Lage auf der Grundlage eines in die Elektroden eingekoppelten Wechselstromes sowie einer damit gemessenen Impedanz erfasst und entsprechend kontrolliert werden.
-
Die Druckschrift
DE 10 2004 022 579 A1 offenbart ein Verfahren zur Bestimmung der Elektrodenlänge einer Söderberg-Elektrode, bei dem ein Wellenleiter oder eine Messleitung längs der Elektrode eingebettet ist, die gemeinsam mit der Elektrode einem Abbrandprozess unterliegt. Durch Messung der Laufzeit eines längs des Wellenleiters oder längs der Messleitung eingekoppelten Signals, kann auf die Länge der Elektrode geschlossen werden.
-
Die Druckschrift
EP 2 594 112 B1 offenbart ein Verfahren zur Messung der Länge einer Elektrode bzw. der Bestimmung der Position eines Verbrauchsquerschnittes der Elektrode in einem Elektroofen, bei dem die Messung mittels Radar erfolgt.
-
Hierbei wird ein Radarsignal längs der Elektrode eingekoppelt und dessen Laufzeit gemessen, die als Grundlage für die Längenbestimmung der Elektrode herangezogen wird.
-
Die Druckschrift
US 4,843,234 erläutert eine Längenmessung einer Abbrandelektrode, längs der eine optische Faser geführt ist, die zur optischen Laufzeitmessung dient.
-
Kritisch bei allen Elektrodenlängenbestimmungen, die auf Signallaufzeitmessungen beruhen ist der Umstand, dass Abbrandelektroden bereits oberhalb der Verbrauchszone sehr heiß werden, weshalb sichergestellt werden muss, dass der jeweilige in Einsatz befindliche Signalleiter nicht schon vorher, oder später, sondern genau am Ende der Elektrode schmilzt oder abbricht. Ferner gilt es, den entsprechend gewählten Signalleiter in der gleichen Weise zu verlängern, mit dem das bei jedem Abbrand verbrauchte Elektrodenmaterial entsprechend ersetzt wird. Dies trägt zu einem nicht zu vernachlässigenden zusätzlichen Verfahrens- und Kostenaufwand bei.
-
Die Druckschrift
DE 693 20 564 T2 offenbart einen Gleichstromlichtbogenofen mit Steuerung der Lichtbogenlenkung. Zur Positionsfeststellung des Lichtbogens, der dem Ort der Spitze einer in einen Trogbehälter hineinragenden Elektroofen-Elektrode entspricht, dienen ein optischer, magnetischer und/oder ein thermischer Sensor, die außerhalb des Ofens, in den Seitenwänden oder im Dach desselben angeordnet sein können.
-
Die Druckschrift
US 4,843,234 beschreibt eine Vorrichtung zur Elektrodenlängenmessung einer in eine Materialschmelze hineinragenden Elektrode, die einen optischen Sensor einsetzt.
-
Die Druckschrift
DE 10 2004 022 579 A1 offenbart ein Verfahren zur Bestimmung der Elektrodenlänge einer in einem Elektrolichtbogenofen verbrauchenden Elektrode, beim dem die Elektrode als Wellenleiter dient, längs dem eine Laufzeitmessung der sich längs des Wellenleiters ausbreitenden Lichtsignale vorgenommen wird.
-
Der Einsatz von Radarwellen zur Elektrodenlängenbestimmung anstelle von Lichtsignalen, wie vorstehend erwähnt, wird in der Druckschrift
EP 2 594 112 B1 im Zusammenhang mit Elektrolichtbogenofen-Elektroden erläutert.
-
Die Druckschrift
WO 2009/095396 A1 offenbart ein Verfahren zur Ermittlung eines Strahlenmaßes für eine, von einem zwischen einer Elektrode und Schmelzgut brennenden Lichtbogen ausgehende, auf eine Begrenzung eines Lichtbogenofens treffende thermische Strahlung, wobei mittels entfernt angebrachter Sensoren Körperschall-Schwingungen erfasst werden.
-
In der Druckschrift
US 4,698,824 ist ein Verfahren zur Positionssteuerung einer Ofenelektrode anhand einer erfassten elektrischen Impedanz erläutert.
-
Die Druckschrift
WO 2007/009924 A1 offenbart ein Verfahren zur Bestimmung der Höhe der Schaumschlacke, die sich oberhalb eines Stahlbades innerhalb eines Elektrolichtbogenofens bildet und die maßgeblich für die Effektivität des Energieeinbringens im Elektrolichtbogenofen ist. Hierzu wird mittels außen am Ofengefäß angeordneter Körperschallsensoren Körperschall gemessen, der von dem Lichtbogen der Elektrode ausgeht.
-
Die Druckschrift
EP 2 824 408 A1 offenbart ein Verfahren zur Steuerung oder Regelung eines Elektrolichtbogenofens, bei dem Schwingungsfrequenzen an einer Wand des Ofengefäßes erfasst werden.
-
Die Druckschrift
EP 0 306 417 A1 offenbart einen Elektroofen, der wenigstens zwei Elektroden umfasst, deren Spitzen eine horizontale Ebene bestimmen. Zwischen den Spitzen der Elektroden bilden sich Lichtbögen aus. Mit einem Sensor, der parallel zu den vertikalen Elektroden bewegt wird, wird jeweils die horizontale und die vertikale Magnetfeldkomponente B
H bzw. Bv in Abhängigkeit der Höhe des Sensors erfasst.
-
Die Druckschrift
DE 10 2016 219 261 B3 beschreibt ein Verfahren zur Positionsbestimmung der Spitze einer Söderberg-Elektrode, bei dem ein im Wege des elektrisch initiierten Abbrandprozesses erzeugtes räumlich graduell veränderliches, physikalisches Parameterfeld, das sich als Skalar- oder Vektorfeld auszeichnet und am Ort der Elektrodenspitze jeweils ein Parameterwertmaximum ausbildet, räumlich aufgelöst sensorisch detektiert und anschließend numerisch rekonstruiert wird. Auf der Grundlage des wenigstens einen rekonstruierten Parameterfeldes wird im Weiteren die räumliche Position der Spitze der Elektroofen-Elektrode ermittelt, mit der schließlich eine exakte Elektrodennachführung zum Zwecke einer gleichbleibenden Position der Elektrodenspitze während des Schmelzprozesses vorgenommen werden kann.
-
Der Druckschrift
EP 2 336 695 B1 ist eine metallurgische Anlage zu entnehmen, deren Betriebsparameter mit wenigstens einem Sensor erfasst wird. Zur Versorgung des Sensors mit elektrischer Energie dient ein thermoelektrischer Generator, der thermisch an einen heißen Bereich der metallurgischen Anlage zur elektrischen Stromerzeugung gekoppelt ist.
-
Darstellung der Erfindung
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine Vorrichtung zur räumlich aufgelösten Erfassung der Feldstärke eines räumlich graduell veränderlichen Parameterfeldes in Form eines Magnetfeldes, das sich innerhalb eines mit Füllmaterial befüllten Trogbehälters im Wege eines elektrisch initiierten Lichtbogeneffektes zwischen der Spitze einer in den Trogbehälter hineinragenden Elektroofen-Elektrode und dem Füllmaterial ausbildet, mit wenigstens einem innerhalb des Trogbehälters angeordneten Magnelfeldsensor, derart weiterzubilden, so dass eine exakte Lage- bzw. Positionserfassung der Elektroofen-Elektrodenspitze möglich wird und dies ohne großen verfahrenstechnischen und kostenrelevanten Aufwand. Auch soll es möglich sein, die hierzu zu treffenden Maßnahmen an bereits in Betrieb befindlichen Elektrohochöfen nachträglich zu installieren.
-
Die Lösung der der Erfindung zugrundeliegenden Aufgabe ist im Anspruch 1 angegeben. Den Erfindungsgedanken in vorteilhafter Weise ausbildende Merkmale sind Gegenstand der Unteransprüche sowie der weiteren Beschreibung, insbesondere unter Bezugnahme auf die Erläuterung der Ausführungsbeispiele zu entnehmen.
-
In gleicher Weise, wie bei dem in der Druckschrift
DE 10 2016 219 261 B3 erläuterten Verfahren nutzt die lösungsgemäße Vorrichtung das durch den Abbrandprozess an der Elektrodenspitze erzeugte räumlich graduell veränderliche Magnetfeld, das am Ort der Elektrodenspitze nach dem derzeitigen Verständnis der Prozesse ein Magnetfeldstärke-Maximum besitzt. Denkbar sind auch alternative Feldstärkeeigenschaften, die sich bspw. durch zeitlich stark lokal ändernde Feldstärkeintensitäten o.ä. auszeichnen.
-
Zur räumlich aufgelösten Messung des Magnetfeldes, das sich innerhalb eines mit Füllmaterial befüllten Trogbehälters im Wege eines elektrisch initiierten Lichtbogeneffektes zwischen der Spitze einer in den Trogbehälter hineinragenden Elektroofen-Elektrode und dem Füllmaterial ausbildet, sieht die Vorrichtung lösungsgemäß wenigstens einen, vorzugsweise eine Vielzahl, innerhalb des Trogbehälters angeordneten Magnelfeldsensor vor, der als drehbar bzw. rotierend gelagerte Induktionsspule ausgebildet ist, die innerhalb einer aus temperaturstabilem Material gefertigten, sich zumindest abschnittsweise innerhalb des Trogbehälters erstreckenden Umhausung an einer relativ zum Trogbehälter vorgebbaren Position gelagert ist.
-
Um den Ort der Elektrodenspitze exakt erfassen zu können gilt es, die Magnetfeldstärke an wenigstens einer, vorzugsweise an wenigstens zwei, in besonders vorteilhafter Weise an einer Vielzahl einer innerhalb des Druckbehälters befindlichen Position exakt zu erfassen. Die innerhalb des Druckbehälters befindliche Position sollte von der Innenwand des Druckbehälters möglichst beabstandet sein, beispielsweise wenigstens einige Zentimeter, vorzugsweise wenigstens 10 Zentimeter oder mehr, beabstandet sein, um auf diese Weise durch die Trogwand verursachte Magnetfeldeinflüsse zu vermeiden bzw. zumindest signifikant zu reduzieren.
-
In einer bevorzugten Ausführungsform stellt die aus temperaturstabilen Material gefertigte Umhausung eine die rotierend gelagerte Induktionsspule umgebende, rohrförmig bzw. hohlzylinderförmig ausgebildete Umhausung dar, mit einer vorzugsweise aus Metall und/oder Keramik bestehenden Rohrwand, deren in den Trogbehälter hineinragende Rohrende kappenartig fluiddicht bzw. hermetisch abgeschlossen ist.
-
In einer Ausführungsform ragt die rohrförmige Umhausung durch eine in der Trogbehälterwand vorgesehene Öffnung von außen in das Innere des Trogbehälters, wobei im Bereich der Öffnungsdurchführung die rohrförmige Umhausung fluiddicht mit der Trogbehälterwand abschließt. Der fluiddichte Abschluss zwischen der rohrförmigen Umhausung und der Trogbehälterwand kann im Wege einer festen stoffschlüssigen Fügeverbindung realisiert sein, in diesem Fall ist die rohrförmige Umhausung fest mit der Trogbehälterwand verbunden.
-
Eine alternative Ausbildung sieht eine Längsverschieblichkeit der rohrförmigen Umhüllung längs deren Längserstreckung relativ zur Trogbehälterwand durch die Öffnung vor. Hierzu dient ein hitze- bzw. temperaturbeständiges sowie fluiddichtes Gleitlager zwischen Trogbehälterwand und rohrförmiger Umhausung.
-
Am Ort des in den Trogbehälter hineinragenden, vorzugsweise kapselartig, einseitig fluiddicht und hermetisch abschließenden Rohrendes ist wenigstens eine rotierend gelagerte Induktionsspule oder eine Induktionspulenanordnung angebracht, die über eine koaxial zur rohrförmigen Umhausung verlaufende Drehwelle mit einem außerhalb des Trogbehälters angeordneten, elektrischen Drehantrieb verbunden ist. Längs der Drehwelle sind zudem mit der wenigstens einen Induktionsspule verbundene elektrische Leiter angeordnet, die mit einer außerhalb des Trogbehälters angeordneten Signal- und Energie-Versorgungseinheit kontaktiert sind. Die drehbar innerhalb der rohrförmigen Umhausung angeordnete Drehwelle ist vermittels wenigstens eines Drehlagers drehbar und axial fest zur rohrförmigen Umhausung mechanisch stabil gelagert.
-
Alternativ zu oder in Kombination mit den längs der Drehwelle verlaufenden elektrischen Leitern erfolgt ein direkter elektrischer Signalabgriff sowie auch eine direkte elektrische Signal- und/oder Energieübertragung mittels eines innerhalb der rohrförmigen Umhüllung angeordneten Drehübertragers in Form einer induktiven, kapazitiven oder als Schleifkontakt ausgebildeten Übertragungseinheit längs der Drehwelle.
-
Die Position und Lage der innerhalb des Trogbehälters drehbar angeordneten Induktionsspule ist konstruktiv durch die axial feste Anordnung der Induktionsspule innerhalb der fest mit der Trogbehälterwand verbundenen rohrförmigen Umhüllung vorgegeben.
-
Eine bekannte räumliche Position der Induktionsspule relativ zum Trogbehälter und damit verbunden relativ zur Soll-Lage und Soll-Position der Elektroofen-Elektrodenspitze, die vorzugsweise in Form einer Söderbergelektrode ausgebildet ist, ist Voraussetzung für eine Bewertung bzw. Bestimmung einer möglichen Positionsänderung der Elektrodenspitze bedingt durch Abbrand. Die Zuverlässigkeit der räumlichen Überwachung der Elektrodenspitze kann erhöht werden, indem Magnetfeldmessungen an unterschiedlichen bekannten Orten innerhalb des Trogbehälters vorgenommen werden.
-
Hierzu dient in einem Ausführungsbeispiel eine Längsverschieblichkeit der rohrförmigen Umhüllung relativ zur Trogbehälterwand, wie vorstehend i.V.m. der erwähnten thermisch robusten Gleitlagerung, oder eine mögliche Längsverschieblichkeit der Induktionsspule innerhalb einer ansonsten fest mit der Trogbehälterwand verbundenen, rohrförmigen Umhausung längs der Drehwelle. Auf diese Weise ist es möglich mit nur einer von einer rohrförmigen Umhüllung umgebenden Induktionsspule Magnetfeldmessungen an unterschiedlichen Positionen längs der Erstreckung der rohrförmigen Umhausung vorzunehmen.
-
Durch die Rotation der Induktionsspule innerhalb des Magnetfeldes, das durch den Verbrennungsprozess am Ort der Elektroofen-Elektrodenspitze erzeugt wird, wird ein Spannungssignal innerhalb der Induktionsspule induziert, dessen Signalhöhe sowohl von der Rotationsgeschwindigkeit des Drehantriebs als auch von der Magnetfeldstärke am Ort der Induktionsspule abhängt. Mit einer fest vorgegebenen Rotationsgeschwindigkeit der Spule ist somit die Magnetfeldstärke am Ort der Induktionsspule exakt erfassbar.
-
Alternativ zur oder in Kombination mit der elektrischen Messspannungserzeugung durch Relativdrehbewegung der Induktionsspule innerhalb des Magnetfeldes bietet es sich gleichsam an, die Induktionsspule mit einem Wechselstrom zu beschicken, dessen elektromagnetisches Wechselfeld am Ort der Induktionsspule in Wechselwirkung mit dem Magnetfeld innerhalb des Trogbehälters tritt, wodurch sich messbare und von beiden Feldern abhängige elektrische Ströme innerhalb der Induktionsspule ausbilden. Zwar ist in diesem Fall die Rotation der Induktionsspule zur Messspannungserzeugung nicht erforderlich, d.h. die Induktionsspule kann während der Messung stationär verbleiben, doch dient ihre Drehbeweglichkeit zur Lagejustierung der Induktionsspule für eine ideale induktive Kopplung an das lokal innerhalb des Trogbehälters herrschende Magnetfeld.
-
Durch Vorsehen vorzugsweise mehrerer lösungsgemäß ausgebildeter Induktionsspulen an unterschiedlichen Orten innerhalb des Trogbehälters und/oder durch Umpositionieren der wenigstens einen Induktionsspule relativ zum Trogbehälter kann das Magnetfeld in seiner räumlichen Ausprägung messtechnisch exakt erfasst werden.
-
Um den Ort der Elektroofen-Elektrodenspitze an ihrer Sollposition zu ermitteln, wird das Magnetfeld während des Abbrandprozesses einer ideal innerhalb des Trogbehälters positionierten Elektroofen-Elektrodenspitze messtechnisch erfasst. Die so erhaltenen, vorzugsweise an verschiedenen bekannten Raumpunkten innerhalb des Trogbehälters mit Hilfe lösungsgemäß ausgebildeter Messsensoren erfassten Magnetfeldstärken stellen für den weiteren Elektroofenprozess Sollwerte dar, mit denen jeweils aktuell gemessene Magnetfeldstärken verglichen werden. Treten Abweichungen auf, so rühren diese von einer abbrandbedingten Positionsänderung der Elektroofen-Elektrodenspitze innerhalb des Trogbehälters her. Die Größe der Soll-Ist-Wert-Unterschiede können als Steuer- bzw. Regelsignale für eine Nachstellung bzw. Nachjustierung der Elektrodenspitze verwendet werden.
-
Figurenliste
-
Die Erfindung wird nachstehend ohne Beschränkung des allgemeinen Erfindungsgedankens anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen exemplarisch beschrieben. Es zeigt:
- 1 Schematisierte Längsschnittdarstellung durch eine lösungsgemäße Messanordnung.
-
Wege zur Ausführung der Erfindung, gewerbliche Verwendbarkeit
-
1 zeigt einen Längsschnitt durch eine bevorzugte Ausführungsform einer lösungsgemäßen Messanordnung 1 zur Magnetfeldstärkemessung an einer Raumposition X innerhalb eines Trogbehälters 2, dessen Trogbehälterwand 3 den Innenraum des Trogbehälters 2 umschließt. Durch eine Öffnung 4 innerhalb der Trogbehälterwand 3 ragt eine rohrförmige Umhausung 5, die aus einem temperaturbeständigen, fluiddichten Material, vorzugsweise Keramik gefertigt ist. Die Rohrwand der rohrförmigen Umhausung 5 kann jedoch auch aus einem elektrisch leitenden Material, beispielsweise Metall bestehen, lediglich das innerhalb des Trogbehälters 2 befindliche Rohrende 6 ist von einem elektrisch nicht leitfähigen Material umgeben, beispielsweise in Form einer Keramikkapsel.
-
Die rohrförmige Umhausung 5 ist vorzugsweise fluiddicht mit der Trogbehälterwand 3 verbunden und verfügt über einen in das Innere des Trogbehälters 2 hineinragenden Abschnitt 7 und einen außerhalb des Trogbehälters 3 angeordneten Abschnitt 8, der normalen Raumtemperaturen unterliegt.
-
Im Inneren der rohrförmigen Umhausung 5 ist im Bereich des Rohrendes 6, das vorzugsweise von einer Keramikkapsel umgeben ist, wenigstens eine Induktionsspule 9 bzw. ein Induktionsspulensystem angeordnet, die bzw. das mit einer Drehwelle 10 verbunden ist, die zentrisch innerhalb der rohrförmigen Umhausung 5 mittels Kugellager 11 gelagert ist.
-
Die um die Drehachse D drehbar gelagerte Induktionsspule 9 bzw. das Induktionsspulensystem ist elektrisch über längs zur Drehwelle 10 verlaufende elektrische Leitungen 15 mit einer elektrischen Signalverarbeitungseinheit 12 verbunden, die außerhalb des Trogbehälters 2 angeordnet ist. Ebenso befindet sich in diesem Bereich ein elektromotorischer Drehantrieb 13, der die Drehwelle 10 und die damit verbundene Induktionsspule 9 bzw. das damit verbundene Induktionsspulensystem exakt vorgebbar in Rotation zu versetzen vermag.
-
Aufgrund der Drehbewegung der Induktionsspule 9 innerhalb des Magnetfeldes B wird in Abhängigkeit der Rotationsgeschwindigkeit, mit der die Induktionsspule 9 um die Drehachse D gedreht wird, ein Spannungssignal induziert, dessen Signalhöhe von der Signalverarbeitungseinheit 12 exakt ermittelbar ist und die zur erfassten Magnetfeldstärke proportional ist.
-
In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Drehwelle 10 zur elektrischen Kontaktierung einen Schleifring oder einen induktiven oder kapazitiven Signalübertrager 14 auf, der vorzugsweise außerhalb des Trogbehälters 2 längs der Drehwelle 10 angeordnet ist und gleichsam die in der Induktionsspule 9 induzierten Spannungssignale zu erfassen und zu übertragen vermag.
-
Alternativ zur vorstehenden Messspannungserzeugung durch Drehbewegung der Induktionsspule innerhalb des vorherrschenden Magnetfeldes kann auch die eingangs erwähnte Wechselstrombeaufschlagung der während der Messung ansonsten stationär gelagerten Induktionsspule dienen. In diesem Fall dient ihre Drehbeweglichkeit einer optimierten induktiven Kopplung zwischen Spule und vorherrschendem Magnetfeld.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- Messanordnung
- 2
- Trogbehälter
- 3
- Trogbehälterwand
- 4
- Öffnung innerhalb der Trogbehälterwand
- 5
- Rohrförmige Umhausung
- 6
- Rohrende
- 7
- Abschnitt der rohrförmigen Umhausung innerhalb des Trogbehälters
- 8
- Abschnitt der rohrförmigen Umhausung außerhalb des Trogbehälters
- 9
- Induktionsspule/Induktionsspulensystem
- 10
- Drehwelle
- 11
- Kugellager
- 12
- Signalverarbeitungseinheit
- 13
- elektromotorischer Drehantrieb
- 14
- Schleifring, induktiver, kapazitiver Übertrager
- 15
- Elektrische Leitung
- B
- Magnetfeldstärke
- X
- Raumposition innerhalb des Trogbehälters
- D
- Drehachse
