DE3307393C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Bestimmen des Oberflächenniveaus von flüssigem Metall in einem Behälter.

Das Verfahren und die Vorrichtung eignen sich insbesondere zum Bestimmen des Oberflächenniveaus von flüssigem Stahl in der Gießform einer Stranggußanlage. Beim Stranggießen von Stahl ist es wichtig, das Niveau des flüssigen Stahles in der Gießform genau zu messen, um so die Gießgeschwindigkeit des flüssigen Stahls in die Gießform sowie die Ziehgeschwindigkeit des Gußblocks aus der Gießform genau steuern zu können.

Aus der US-PS 41 60 168 ist es bekannt, das Niveau einer Metallschmelze in einem Behälter dadurch zu bestimmen, daß ein Teil der Innenwand des Behälters im Bereich der Grenzfläche der Metallschmelze und dort auch diese Metallschmelze elektrooptisch mit Licht im sichtbaren oder Infrarotbereich abgetastet wird, wobei bevorzugt die von der Metallschmelze und der sich daran anschließenden Behälterinnenwand abgegebene optische Strahlung im Infrarotbereich gemessen wird. Durch einen Vergleich der Intensität der empfangenen Infrarotstrahlung mit einem Referenzwert kann die Grenze zwischen der Behälterinnenwand und der Metallschmelze bestimmt werden.

Hierbei ist jedoch zu berücksichtigen, daß Infrarotstrahlung an der Oberfläche der üblicherweise rauhen Behälterwand in hohem Umfang gestreut wird. Außerdem ist die von der Behälterinnenwand ausgehende bzw. gesteuerte Infrarotstrahlung wesentlich intensitätsschwächer als diejenige der Metallschmelze. Die sich aufgrund der empfangenen Strahlungsintensitäten ergebende Bestimmung der Lage der Metalloberfläche wird somit durch zahlreiche Störeinflüsse beeinflußt, die in das Meßergebnis eingehen.

Hinzu kommt, daß die Oberfläche von Metallschmelzen oftmals durch ein Pulver, z. B. elektrisch isolierende Kalzium- oder Fluorverbindungen, abgedeckt wird, um entweder eine Oxydation des Metalles zu verhindern oder um beim anschließenden Gießvorgang als Schmiermittel zu dienen. Eine von der Metalloberfläche ausgehende Infrarotstrahlung wird in dieser Pulverschicht stark absorbiert und durchdringt diese Pulverschicht teilweise überhaupt nicht. Ein optischer Sensor wird somit nicht nur die interessiserende, von der Metalloberfläche ausgehende Strahlung, sondern im wesentlichen die von der abdeckenden Pulverschicht ausgehende Strahlung detektieren. Die Genauigkeit des Meßergebnisses wird daher weiter verschlechtert.

Aus der US-PS 42 10 023 ist ein Verfahren bekannt, um das Oberflächenniveau einer Schlackeschicht zu bestimmen, die sich auf einer Metallschmelze in einem Converter bildet. Hierzu werden in einem Mikrowellengenerator frequenzmodulierte Mikrowellen erzeugt und über eine Antenne in den Converter in Richtung auf die Schlackeoberfläche abgestrahlt. Das Oberflächenniveau der Schlackeschicht wird bestimmt, indem das von der Schlacke reflektierte Signal und ein von einem Referenzreflektor reflektiertes Signal miteinander verglichen werden.

Mit diesem Verfahren ist eine grobe Bestimmung des Schlackeniveaus möglich, so daß in den Prozeß rechtzeitig eingegriffen werden kann, bevor Schlacke aus dem Converter ausgeworfen wird.

Dieses aktive Verfahren setzt einen erheblichen Apparateaufwand voraus. Außerdem ist es schwierig, bei Stranggießanlagen neben der Sendeantenne noch einen Referenzreflektor in Richtung auf die zu messende Oberfläche anzuordnen.

Ein ähnliches aktives Verfahren ist aus der GB-PS 11 00 119 bekannt. Mit diesem aktiven Radarverfahren kann der Füllstand eines Materials in einem Behälter gemessen werden. Auch bei diesem Verfahren wird die Frequenzverschiebung der von der Materialienoberfläche und der von einem Referenzreflektor reflektierten Radarwelle gemessen und daraus das Füllstandsniveau errechnet.

Aus der US-PS 33 25 644 ist ein Radiometer bekannt, das z. B. auf dem Gebiet der Astronomie, der Zielerfassung, der Navigation oder der Luftbildvermessung eingesetzt werden kann. Die empfangene Radiostrahlung wird mit einem Referenzsignal verglichen, wobei durch eine Schalt- und Filteranordnung das Hintergrundrauschen stark vermindert werden kann, um die Meßergebnisse zu verbessern. Aus dieser Schrift ist jedoch nicht zu entnehmen, daß ein derartiges Radiometer für den hier in Rede stehenden Zweck verwendet werden kann, das Oberflächenniveau von flüssigem Stahl in einem Behälter zu messen, ferner ist auch keine Anregung dahingehend zu entnehmen, wie eine solche Messung erfolgen könnte.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung der in Rede stehenden Art anzugeben, mit denen eine berührungsfreie Bestimmung des Oberflächenniveaus mit hoher Genauigkeit ermöglicht wird, die von Störeinflüssen, so z. B. einer auf der Metallschmelze aufgebrachten Pulverschicht, weitgehend unbeeinflußt ist.

Diese Aufgabe ist gemäß der Erfindung für ein Verfahren durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst; eine Lösung für eine Vorrichtung ist in dem Kennzeichen des Patentanspruchs 5 angegeben.

Demgemäß wird ein passives radiometrisches Meßverfahren mit Wellenlängen <0,4 mm angewendet, demnach Wellen, die in die Kategorie der Radiowellen einzuordnen sind. Derartige Radiowellen werden direkt von der Oberfläche des geschmolzenen Metalles abgestrahlt und trotz der Rauheit der Behälterinnenwand an dieser praktisch ohne Streuverlust total reflektiert. Die Bestimmung der Grenze zwischen der Metalloberfläche und der Behälterinnenwand erfolgt durch eine Messung der Interferenz zwischen diesen beiden Strahlungen. Die Antenne empfängt somit eine direkte, von der Metalloberfläche ausgehende Radiowelle und von der Behälterinnenwand reflektierte Radiowellen, wobei die letzteren praktisch nicht geschwächt sind, so daß die Interferenzkomponente in der direkten und der reflektierten Strahlung eine zu einer Bestimmung des Oberflächenniveaus ausreichend hohe Amplitude aufweist. Selbst wenn die Metalloberfläche durch ein Pulver o. dgl. bedeckt ist, wird die von der Metalloberfläche ausgehende Radiostrahlung durch diese Deckschicht im wesentlichen ungestört hindurchgehen. Zudem ist die Wärmestrahlung mit Wellenlänge im angegebenen Millimeter- bzw. Submillimeterbereich, die von der Deckschicht ausgeht, relativ intensitätsschwach im Vergleich zu der von dem geschmolzenen Metall ausgehenden Strahlung. Hierdurch kann die tatsächliche Lage der Metalloberfläche genau gemessen werden.

Die Wahl der angegebenen Wellenlängen im Millimeter- und Submillimeterbereich hat auch noch den Vorteil, daß die von unterschiedlichen Punkten auf der Metalloberfläche ausgehenden Wärmestrahlung nicht miteinander interferieren. Die Meßwerte sind somit eindeutig und sehr genau.

Bevorzugt wird das Niveau der flüssigen Metalloberfläche auf der Grundlage eines vorher festgelegten Verhältnisses zwischen den Schwankungen der elektrischen Meßsignale und den Veränderungen im Oberflächenniveau bestimmt. Auf diese Weise kann das Auswerteverfahren vereinfacht werden.

Vorzugsweise wird als Radiometer ein solches vom Dicke-Typ eingesetzt, das zusätzlich mit einer Referenzanordnung aus zwei Geräuschquellen verbunden werden kann.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.

Im folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert, in der vorteilhafte Ausführungsbeispiele darge­ stellt sind. Es zeigen:

Fig. 1 die schematischen Ansichten des Prinzips der vor­ liegenden Erfindung;

Fig. 2 eine zweidimensionale Ansicht des Empfindlich­ keitsbereichs einer für die Erfindung geeigneten Antenne;

Fig. 3 eine grafische Darstellung des Verhältnisses zwischen der Veränderung des Oberflächen-Niveaus von flüssigem Stahl und den von der Antenne empfangenen Temperaturschwankungen in einer Berechnung;

Fig. 4 ein Blockdiagramm eines gemäß einem ersten Aus­ führungsbeispiel der Erfindung geeigneten Radio­ meters;

Fig. 5 ein Blockdiagramm eines zweiten Ausführungsbei­ spiels eines Radiometers;

Fig. 6 schematisch die Wellenform des in Fig. 5 ge­ zeigten Radiometers;

Fig. 7 einen Schnitt durch eine ein­ gesetzte Antenne und

Fig. 8 eine grafische Darstellung des erhaltenen Ergebnisses des Meßverfahrens.

In Fig. 1, in der das Prinzip der Erfindung schematisch dargestellt ist, ist mit 2 eine Antenne bezeichnet, die der­ art in der Nähe einer Gießform 1 einer Stranggußanlage an­ geordnet ist, daß die Innenwandfläche 1′ der Form 1 und die flüssigen Stahloberfläche 3 innerhalb des empfindlichen Empfangsbereichs der Antenne 2 liegen.

Wie es im einzelnen ausgeführt wird, ist es erfindungs­ wesentlich, daß die Antenne 2 derart angeordnet wird, daß ihre Empfangsbreite einen Teil der Wandfläche 1 und einen Teil der flüssigen Stahloberfläche überdeckt. Unter diesen Bedingungen werden die Wärmestrahlungen, die z. B. von einem Punkt P auf die Strahlenoberfläche ausgesandt werden, entlang des Weges R direkt von der Antenne 2 empfangen und ebenfalls diejenigen Wärmestrahlungen, die entlang des Weges R' in Richtung der Innenwand 1′ abge­ strahlt werden und von ihr reflektiert werden. Diese beiden Wärmestrahlungen interferieren miteinander und werden dann von der Antenne 2 empfangen.

Es wurde gefunden, daß das Niveau der flüssigen Stahlober­ fläche 3 durch Messungen der Schwankungen der Interferenzen der Wärmestrahlungen in Form von elektrischen Signalen fest­ gestellt werden kann.

Um eine genaue Messung der Wärmestrahlungen zu gewährleisten, sollte diese an der Innenwandfläche 1′ der Gießform 1 nicht gestreut werden, sondern an dieser Wand eine Total­ reflexion durchführen. Zu diesem Zweck und unter der Berück­ sichtigung der Wandrauhigkeit der Wand 1′ werden Wärme­ strahlungen benutzt, deren Wellenlänge größer als ungefähr 0,4 mm ist.

Bei der zweidimensionalen Darstellung gemäß Fig. 1 sei angenommen, daß die flüssige Stahloberfläche 3 und die Innenwandfläche 1′ der Form die x- bzw. y-Achse bilden und daß die Antenne 2 in einer Höhe von y₀=y+h ange­ ordnet ist und einen Empfindlichkeitsbereich von 2R₀ auf­ weist, wobei der Punkt P (x, o) im Interferenzbereich OP′ auf der flüssigen Stahloberfläche 3 wie folgt darge­ stellt werden kann:

x,′ = y₀ tan (R, + 2R₀)

Die elektrischen Signale der Interferenzstrahlungen, die vom Punkt P unter einem Winkel R zur Antenne 2 laufen, können unter den folgenden Annahmen berechnet werden:

• (1) Die Antenne 2 weist den in Fig. 2 dargestellten zwei­ dimensionalen Empfindlichkeitsbereich auf.
• (2) Die Wärmestrahlungen durchlaufen einen geometrischen optischen Weg.
• (3) Die Wärmestrahlungen, die von unterschiedlichen Punkten abgestrahlt werden, interferieren nicht miteinander.

Das elektrische Signal einer Wärmestrahlung, das von einem nichtinterferierenden Bereich x∼x+dx ausgeht, kann wie folgt dargestellt werden:

wobei mit G (R) der elektrische Gewinn der Antenne 2 be­ zeichnet ist,

mit ε ( R ) das Strahlungsvermögen in der Richtung R,
mit R der Abstand zur Antenne 2,
mit k die Boltzmann-Konstante (1,38 × 10^-²³J/K),
mit T die Temperatur (K) der Stahloberfläche und
mit B die Frequenzbandbreite (Hz) bezeichnet ist, die durch das Radiometer gemessen wird.

Andererseits durchlaufen die Wärmestrahlungen vom Punkt P die Wege R und R′ und interferieren miteinander. Diese Wärmestrahlungen können wie folgt dargestellt werden:

wobei die von der Antenne 2 aufgenommene elektrische Leistung wie folgt berechnet wird:

Unter der Annahme, daß die Beziehung G(R)=G′( R )=π/R₀ für die Empfangsbreite der Antenne besteht, gilt für die Antennentemperatur:

Durch Einsetzen der Werte ε ( R )=ε₀ cos R sowie ϕ=R,+R₀ in diese Formel erhält man das folgende Ergebnis:

mit: Δ R=R′-R.

Da der erste Ausdruck der Formel (4) keinen Parameter ent­ hält, der von der Veränderung des Oberflächen-Niveaus von flüssigem Stahl abhängt, muß der zweite Ausdruck zur Be­ stimmung dieser Veränderung des Oberflächen-Niveaus ver­ wendet werden. Demzufolge wird das Verhältnis der Δ T _A* des ersten und zweiten Ausdrucks der Formel (4) wie folgt berechnet:

wobei:
tan (ϕ + R _o )=x _o/h,
R ² = (x-x₀) ² + (y _o + h) ² und
R′ ² = (x + x₀)² + (y₀+h) ² ist.

Das Verhältnis Δ T _A* der Formel (5) kann durch numerische Integration berechnet werden, jedoch ist dieser Weg zu kompli­ ziert, so daß das Verhältnis Δ T _A* durch Annäherung berechnet wird.

Da der Winkel R _o klein ist im Falle von ϕ=0, kann die folgende Annäherung durchgeführt werden: (x±x)«(y _o+h). Daraus ergibt sich die folgende Annäherung:

Mit diesen Annäherungen kann das Verhältnis Δ T _A* wie folgt dargestellt werden:

wobei: x₀ und β als x₀ ≅ h R₀ und β = 2π/λ berechnet werden.

Das Verhältnis Δ T _A* ist mit den Werten λ = 0,03 (m) und h = 0,1 (m) berechnet, wobei das Ergebnis in Fig. 3 dar­ gestellt ist. Wie Fig. 3 zeigt, ist die Veränderung von Δ T _A* ausreichend groß, um kontinuierlich die Veränderung des Oberflächen-Niveaus hieraus zu bestimmen.

Das bedeutet, daß es praktisch möglich ist, das Oberflächen- Niveau von flüssigem Stahl durch Messung der von der Antenne 2 aufgenommenen elektrischen Leistung zu bestimmen.

Da aber die durch die Antenne 2 aufgenommene elektrische Leistung im Bereich von 10^-¹² bis 10^-¹⁴ W liegt, wird vor­ zugsweise ein hochempfindlicher Empfänger, z. B. ein Radio­ meter verwendet.

Die in Fig. 4 dargestellten Vorrichtung zur Bestimmung des Oberflächen-Niveaus von flüssigem Metall weist eine Antenne 2, ein Radiometer 4 vom Dicketyp sowie eine Rechenan­ ordnung 5 auf. Das Radiometer 4 weist einen Hochfrequenz­ verstärker 7 auf, der mit einem Zirkulator 6 verbunden ist, sowie einen mit dem Ausgang des Verstärkers 7 verbundenen Detektor, einen Synchrondektor 9 und einen Integrator 10 zum Integrieren der gemessenen elektrischen Leistung für einen bestimmten Zeitraum.

Das Radiometer 4 weist ferner einen Diodenschalter 12 auf, der mit dem Zirkukator 6 und einer Blindlast 11 verbunden ist, sowie einen Synchronoszillator 13 einer vorgegebenen Frequenz z. B. von 1 KHz zur Betätigung des Diodenschalters 12 und des Synchrondetektors 9 mit dieser Frequenz.

Das in Fig. 4 dargestellte Radiometer 4 arbeitet wie folgt:
Das die elektrische Leistung der thermischen Strahlung dar­ stellende Signal wird durch den Zirkulator 6 in den Dioden­ schalter 12 eingegeben. Wird der Diodenschalter 12 durch das Synchronsignal vom Synchronoszillator 13 eingeschaltet, so wird das Strahlungssignal durch die Blindlast absorbiert. Das bedeutet, daß der Verstärker 7 kein Signal von der An­ tenne 2 erhält, so daß der Detektor 8 eine elektrische Leistung feststellt, die der Temperatur des Radiometers 4 selbst entspricht. Wird andererseits der Diodenschalter 12 ausgeschaltet, entsprechend der Synchronfrequenz des Oszillators 13, so wird das die Wärmestrahlung darstellende Signal durch den Diodenschalter 12 reflektiert und über den Zirkulator 6 in den Verstärker 7 eingegeben.

Der Synchrondetektor 9 empfängt demzufolge abwechselnd das Temperatursignal der Antenne 2 und das Referenzsignal, das der Temperatur des Radiometers entspricht und mißt sie synchron mit der Frequenz des Synchronoszillators 13, um so das Temperatursignal der Antenne 2 zu messen. Das derart gemessenen Signal wird im Integrator 10 integriert.

Die Rechenanordnung 5 bestimmt die Veränderung im Oberflächen- Niveau des flüssigen Metalls durch die oben erwähnte Formel (6) oder durch die in Fig. 3 dargestellte Kurve.

Fig. 5 ist ein Blockdiagramm eines Radiometers vom Dicke­ typ, das vorzugsweise gemäß der Erfindung eingesetzt wird. In Fig. 5 sind gleiche Teile wie in Fig. 4 mit den gleichen Bezugszeichen versehen.

Das in Fig. 5 dargestellte Radiometer weist eine erste Schaltanordnung 14 mit zwei Eingängen auf, von denen einer mit der Antenne 2 verbunden ist. Der andere Eingang der ersten Schaltanordnung 14 ist über eine zweite Schaltanordnung 15 mit Referenzgeräuschenquellen 16 und 17 verbunden. Die Schaltanschlüsse 101 der ersten Schaltanordnung 14 und 102 der zweiten Schaltanordnung 15 werden abwechselnd gemäß den Frequenzen 2 fs und fs betätigt, die von dem Synchronoszillator 13 stammen. Das Antennensignal T _A ist demzufolge Dicke­ moduliert mit zwei Referenzgeräuschsignalen T₁ und T₂.

Ferner weist das Radiometer einen Mischer 18 auf, der mit dem Ausgang der ersten Schaltanordnung verbunden ist, um das dickenmodulierte Signal mit einer vorgegebenen Frequenz zu mischen, die von einem Überlagerungsoszillator 19 stammt, so daß es in ein Signal einer geeigneten Zwischenfrequenz umgewandelt wird. Wie in Fig. 5 zeigt, weist das Radiometer ebenfalls einen Zwischenfrequenzverstärker 21 auf und einen Rechteckwellendetektor 22. Fig. 6 zeigt schematisch die Wellenform des Ausgangssignals des Recheckwellendetektors 22.

Das in Fig. 5 dargestellte Radiometer weist ferner eine Rückkoppelschleife auf, die aus einem AGC-Verstärker 23, d. h. einem Verstärker mit automatischer Verstärkungsregelung besteht, der mit dem Ausgang des Rechteckwellendetektors 22 verbunden ist, sowie aus einem Synchrondetektor 24 und einem Rückkoppelverstärker 25. Im gewählten Auführungs­ beispiel arbeitet der Synchrondetektor 13 mit einer Frequenz 2fs. Andererseits arbeitet der zweite Synchron­ detektor 24 synchron mit einer Frequenz fs, so daß er ein Signal feststellt, daß der Differenz zwischen den Referenz­ temperaturen T₁ und T₂ entspricht. Der Rückkoppelverstärker 25 ist mit dem Ausgang des zweiten Synchrondetektors 24 ver­ bunden und in der Lage, ein Eichsignal abzugeben, und zwar an den AGC-Verstärker 23, so daß das Ausgangsignal des zweiten Synchrondetektors 24 konstant bleibt.

Das bedeutet, daß Verstärkungsschwankungen im Radiometer selbst mittels des AGC-Verstärkers 23 kompensiert werden, so daß eine äußerst genaue Messung möglich ist.

In Fig. 7 ist ein Beispiel einer vorzugsweise verwendeten Antenne dargestellt. Die in Fig. 7 dargestellte kreis­ förmige Hornantenne weist ein Gehäuse 32 auf mit einer darin gebildeten kegelstumpfförmigen Öffnung 31. Das Gehäuse 32 wird durch Kühlwasser gekühlt, das entlang dem Pfeil W ein­ tritt und entlang dem Pfeil W′ austritt, so daß die Antenne eine konstante Temperatur aufweist. Die Öffnung 32 ist mit einem Wellenleiter 33 verbunden, in dem bei 34 Stickstoff eingeblasen wird, der aus der Öffnung 31 austritt, so daß kein Staub in die Antenne eindringen kann.

Wie oben erwähnt, werden vorzugsweise Wärmestrahlungen einer Wellenlänge größer als ungefähr 0,4 mm verwendet. Um den gemessenen Bereich an Wärmestrahlung darauf zu begrenzen, wird die folgende Beziehung zwischen der Wellenlänge λ der zu messenden Strahlung, dem Durchmesser D der Öffnung und dem Öffnungswinkel R (rad) der Antenne eingehalten:

Ferner wird die Hornlänge der Antenne durch die Formel (8) gegeben:

wobei λ _g die Wellenlänge des Wellenleiters ist.

worin a die Länge der längeren Seite des Querschnitts des Wellenleiters ist.

Mit diesen Beziehungen kann eine geeignete Antenne zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ohne weiteres derart ausgelegt werden, daß sie nur Wärmestrahlungen einer Wellenlänge von länger als ungefähr 0,4 mm aufnimmt.

Beispiel

Das erfindungsgemäße Verfahren wurde unter folgenden Be­ dingungen durchgeführt.

Meßbedingungen

• (a) Wellenlänge: λ = 30 mm (Bandbreite: 4 GHz)
• (b) Antenne: kreisförmige Hornantenne mit einem Durchmesser von 40 mm,
  Empfangsbreite ( R ) von 0,1 rad,
  Beobachtungswinkel ( λ ) von 0 rad,
• (c) Normalabstand (h) zwischen der Antenne und der flüssigen Strahloberfläche: 0,1 m,
• (d) elektrische Meßanordnung: wie sie in Fig. 4 dargestellt ist.

Meßgegenstand

• (a) gebogene Gießform zum Stranggießen von Stahlbrammen,
• (b) Innenabmessungen der Form: 200 mm × 1300 mm,
• (c) Zugabe von Pulver auf die flüssige Stahloberfläche.

Die Meßergebnisse unter den oben angegebenen Bedingungen sind in Fig. 8 dargestellt. Wie man sieht, war es möglich, eine Veränderung ( Δ p) in der empfangenen elektrischen Leistung entsprechend einer Änderung ( Δ h) des Niveaus der flüssigen Stahloberfläche festzustellen.

Wie aus den Meßergebnissen klar hervorgeht, ist es mög­ lich, eine genaue Messung des Oberflächen-Niveaus von flüssigem Stahl vorzunehmen, ohne daß das aufgebrachte Pulver einen Einfluß ausübt, da die Wärmestrahlung des Pulvers erheblich schwächer als diejenige des flüssigen Stahls ist.

Das Verfahren bietet eine hervorragende Sicherheit und Empfind­ lichkeit sowie Genauigkeit an Meßergebnissen unabhängig von magnetischen Feldern, die durch elektromagnetisches Rühren in der Gießform auftreten. Eine genaue Kontrolle des Stranggießens und dgl. ist also möglich, wobei das er­ findungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrich­ tung auch bei anderen Gießarten als beim Stranggießen an­ wendbar sind.

Claims (13)

1. Verfahren zum Bestimmen des Oberflächen-Niveaus von flüssigem Metall in einem Behälter, gekennzeichnet durch die folgenden Verfahrensschritte:
Ausrichten einer Antenne derart, daß ihre Empfangsbreite einen Teil der flüssigen Metalloberfläche sowie einen Teil der sich daran anschließenden Innenwand des Behälters überdeckt, um die direkt von der Metalloberfläche ausgehende und die von der Innenwand des Behälters total reflektierten Wärmestrahlung mit Wellenlänge größer als 0,4 mm zu empfangen;
Messen der Interferenzen der direkten und der total reflektierten Wärmestrahlung in Form von elektrischen Intensitätssignalen und
Berechnen der Veränderungen im Oberflächenniveau als Funktion von Schwankungen der elektrischen Intensitätssignale und Bestimmen des Oberflächenniveaus aus diesen Schwankungen.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Niveau der flüssigen Metalloberfläche auf der Grund­ lage eines vorher festgelegten Verhältnisses zwischen den Schwankungen der elektrischen Signale und den Ver­ änderungen im Oberflächen-Niveau bestimmt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Metall Stahl verwendet wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter die Gießform einer Stranggußanlage ist.

5. Vorrichtung zur Bestimmung des Oberflächen-Niveaus von flüssigem Metall in einem Behälter, gekennzeichnet durch folgende Teile:
eine Antenne (2), deren Empfangsbreite (e) einen Teil der flüssigen Metalloberfläche (3) und einen Teil der sich daran anschließenden Behälter­ innenwand (1′) überdeckt zum Empfang der Interferenzen zwi­ schen einer direkt an der Metalloberfläche abgestrahlten Wärmestrahlung (R) und der von der Behälterinnenwand total re­ flektierten Wärmestrahlung (R′) mit Wellenlängen größer als 0,4 mm;
eine Meßanordnung (4), die mit der Antenne verbunden ist zur Messung der von der Antenne empfangenen Interferenzen der Wärmestrahlungen in Form von elektrischen Intensitätssignalen;
eine Anordnung (5) zur Berechnung der Veränderungen im Oberflächen­ niveau als Funktion von Schwankungen der elektrischen Intensitätssignale und Bestimmung des Oberflächenniveaus aus diesen Schwankungen.

6. Vorrichtungen nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung (4) zur Messung der elektrischen Signale ein Radiometer ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Radiometer (4) vom Dicke-Typ ist.

8. Vorrichtungen nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Radiometer (4) eine Uhranordnung (13) aufweist, sowie einen Zwischen­ frequenzverstärker (21), eine Schaltanordnung (14) zum Verbinden der An­ tenne mit dem Verstärker (21) synchron mit der Uhranordnung (13), eine Detektoranordnung (22), einen Synchrondetektor (9) zur Er­ fassung des Ausgangssignals der Detektoranordnung (22) synchron mit der Uhranordnung (13) und einen Integrator (10), der mit dem Ausgang des Synchrondetektors (9) verbunden ist.

9. Vorrichtungen nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Radiometer zusätzlich einen Überlagerungsoszillator (19) und einen Mischer (18) aufweist zum Mischen des Ausgangssignals der Schaltanordnung (14) mit dem Ausgangssignal des Überla­ gerungsoszillators (19), um ein Ausgangssignal mit einer Zwi­ schenfrequenz zu erzeugen.

10. Vorrichtungen nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Radiometer (4) ferner eine Geräuschquellenanordnung (16, 17) auf­ weist, die mit der Schaltanordnung (14) verbunden ist, wobei die Schaltanordnung abwechselnd den Eingang des Mischers (18) mit der Geräuschquelle und mit der Antenne (2) synchron mit der Uhranordnung verbinden kann.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Geräuschquellenanordnung (16, 17) eine erste und eine zweite Geräuschquelle aufweist, die abwechselnd mit einer vorgegebenen Frequenz mit dem Eingang der Schalt­ anordnung (14) verbindbar sind, und daß das Radiometer ferner eine Rückkopplungsschleife aufweist, die einen zweiten Synchrondetektor (24) zur Erfassung des Ausgangs­ signals des Verstärkers (23) des Radiometers und einen Verstärker (25) aufweist, der ein Eichsignal zum Verstärker des Radiometers liefert, um so das Ausgangssignal des zweiten Synchrondetektors (24) konstant zu halten.

12. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Antenne eine wassergekühlte Hornantenne ist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter die Gießform einer Stranggußanlage ist.