DE4200544A1 - Sensor - Google Patents

Sensor

Info

Publication number
DE4200544A1
DE4200544A1 DE4200544A DE4200544A DE4200544A1 DE 4200544 A1 DE4200544 A1 DE 4200544A1 DE 4200544 A DE4200544 A DE 4200544A DE 4200544 A DE4200544 A DE 4200544A DE 4200544 A1 DE4200544 A1 DE 4200544A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
sensor
end wall
radiation
sensor according
fiber bundle
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE4200544A
Other languages
English (en)
Inventor
Walter Uhlmann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Buehler AG
Original Assignee
Buehler AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority to DE3803270A priority Critical patent/DE3803270A1/de
Application filed by Buehler AG filed Critical Buehler AG
Priority to DE4200544A priority patent/DE4200544A1/de
Publication of DE4200544A1 publication Critical patent/DE4200544A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D17/00Pressure die casting or injection die casting, i.e. casting in which the metal is forced into a mould under high pressure
    • B22D17/20Accessories: Details
    • B22D17/32Controlling equipment
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01DMEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D5/00Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
    • G01D5/54Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using means specified in two or more of groups G01D5/02, G01D5/12, G01D5/26, G01D5/42, and G01D5/48
    • G01D5/58Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using means specified in two or more of groups G01D5/02, G01D5/12, G01D5/26, G01D5/42, and G01D5/48 using optical means, i.e. using infrared, visible or ultraviolet light
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01DMEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D5/00Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
    • G01D5/54Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using means specified in two or more of groups G01D5/02, G01D5/12, G01D5/26, G01D5/42, and G01D5/48
    • G01D5/62Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using means specified in two or more of groups G01D5/02, G01D5/12, G01D5/26, G01D5/42, and G01D5/48 using wave or particle radiation means not covered by group G01D5/58
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/01Arrangements or apparatus for facilitating the optical investigation
    • G01N21/03Cuvette constructions
    • G01N21/09Cuvette constructions adapted to resist hostile environments or corrosive or abrasive materials
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/20Metals
    • G01N33/205Metals in liquid state, e.g. molten metals
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01BCABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B17/00Insulators or insulating bodies characterised by their form
    • H01B17/56Insulating bodies
    • H01B17/58Tubes, sleeves, beads, or bobbins through which the conductor passes

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Measuring Temperature Or Quantity Of Heat (AREA)
  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Sensor zur Durchführung von Messungen mittels elektromagnetischer Strahlung an einem Material hoher Temperatur, insbesondere an durch Erhitzung geschmolzenem Material während Gießprozessen od. dgl.
Aus der EP-A-03 99 871 ist ein derartiger Sensor bekannt ge­ worden, wobei gegen einen aus feuerfestem, elektrisch leitendem Material bestehenden Sensorkopf elektromagnetische Wellen ge­ leitet werden. An diesem Kopf wird dann das zu testende Mate­ rial festgespannt und auf relativ hohe Temperaturen erhitzt.
Viele Materialien besitzen nun einen Schmelzpunkt, der eine derartige Anordnung nicht zuläßt. Beispielsweise schmelzen Zinklegierungen bereits oberhalb von 400°, Aluminium- oder Magnesium-Legierungen oberhalb 600° bis 650° und Messing-Legie­ rungen unterhalb 1000°. Die genannten Temperaturen sind bereits Gießtemperaturen, d. h. das Metall erweicht bereits bei wesent­ lich geringeren Temperaturen.
Für viele Anwendungen braucht der Sensorkopf bzw. das Ende des Wärmeleiters gar nicht in der in der EP-A-03 99 871 vorgeschla­ genen Art ausgebildet zu werden.
Um also den Anwendungsbereich eines Sensors der eingangs ge­ nannten Art zu erweitern, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß der Sensor eine dem zu messenden Material gegenüberliegen­ de Abschlußwand aus Keramikmaterial aufweist, die für die elektromagnetische Strahlung durchlässig und das Eindringen insbesondere von geschmolzenem Material unterbindend ausgebil­ det ist. Durch diese besonderen Maßnahmen kann in einfacher Weise der Einsatz an flüssigen Metallen, vor allem in der Gießerei, insbesondere beim Druckgießen vorteilhaft durch­ geführt werden.
Nach einem weiteren Kennzeichen der Erfindung wird vorgeschla­ gen, daß die Abschlußwand aus Keramikmaterial Teil eines Licht, Infrarotstrahlung oder Mikrowellen aussendenden und/oder empfangenden Sensorkopfes ist. Hierdurch ist ein äußerst kom­ pakter Aufbau des Sensors möglich, wobei auch ein Einsatz an kleinen Formen und/oder in schwer zugänglichen Bereichen von Formen durchgeführt werden kann. Die genannten Strahlungsarten bzw. deren Wellenlängen ermöglichen ohne großen apparativen Aufwand die angestrebte Erfassung der gewünschten physikali­ schen Meßwerte. Für Reflexionsmessungen eignet sich Mikrowel­ lenstrahlung besonders gut. Es kann hierbei ein sehr kompakter Sensor aufgebaut werden. Solche Mikrowellen-Sensoren können unter Ausnützung des Kerr-Effektes arbeiten oder auch unter Ausnützung des Doppelbrechungseffektes zur Bestimmung der Temperatur des vor der Abschlußwand gelegenen Materials.
Weiters wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß die Abschlußwand und das Gehäuse des Sensors aus Werkstoff mit ähnlichem Temperatur-Ausdehnungskoeffizienten gefertigt sind. Hierdurch werden in einfacher Weise Dichtungsprobleme ver­ mieden. Ist nach weiterer erfindungsgemäßer Ausgestaltung die Abschlußwand aus Zirkonoxid und zumindest das Gehäuse des Sensors aus Formenstahl gefertigt, so werden sowohl meßtechnisch als auch betriebstechnisch beste Ergebnisse erzielt.
Fernerhin wird nach einem weiteren Merkmal der Erfindung vorge­ schlagen, daß die Abschlußwand im Abstand von einem Strah­ lungssender und/oder Strahlungsempfänger angeordnet ist, wobei der Raum innerhalb des Sensorgehäuses zwischen Abschlußwand und Strahlungssender und/oder Strahlungsempfänger vorzugsweise mit einem Fluid gefüllt ist. Diese besondere Ausführungsva­ riante ist vorteilhaft an Materialien mit sehr hohen Tempera­ turen einsetzbar, da diese Temperaturen von den etwaig verwen­ deten empfindlichen Bauteilen des Sensors bzw. Sensorkopfes isoliert werden.
Weist gemäß einem weiteren Kennzeichen der Erfindung der Raum zwischen Abschlußwand und Strahlungssender und/oder Strah­ lungsempfänger einen kleineren Querschnitt als die Abschlußwand auf, wobei vorzugsweise dem Strahlungssender und/oder dem Strahlungsempfänger ein zur Abschlußwand gerichteter Strah­ lungsleiterpfropfen vorgeordnet ist, so kann ebenfalls mit geringem baulichen Aufwand eine Erhitzung gegebenenfalls auch eine Überhitzung empfindlicher meßtechnischer Komponenten od. dgl. verhindert werden.
Um die zuverlässige Dichtung des Sensorkopfes zu erreichen, wird in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgeschlagen, daß die Abschlußwand einen Ringkanal in Form einer Nut an ihrer Umfangsfläche aufweist und der durch den Ringkanal gebil­ dete Raum mit einem kittenden Zementmaterial ausgefüllt ist.
Ferner wird nach einem weiteren Kennzeichen der Erfindung vor­ geschlagen, daß die elektromagnetische Strahlung über minde­ stens einen Wellenleiter an die Abschlußwand bzw. an den Sen­ sorkopf geführt und/oder von der Abschlußwand bzw. vom Sen­ sorkopf abgeführt wird, wobei als Wellenleiter für Licht oder Infrarotstrahlung Faserbündel-Leiter vorgesehen sind. Hierdurch kann in einfacher Weise eine sehr kompakte Bauform des Sensors erreicht werden und die Generierung bzw. die Signalverarbeitung der elektromagnetischen Strahlung entfernt von hohe Tempera­ turen aufweisenden Komponenten, Formteilen, etc. vorgenommen werden.
Schließt der Faserbündel-Leiter gemäß weiterer Ausgestaltung der Erfindung mit seiner dem Sensor zugeordneten Stirnfläche unmittelbar an die Abschlußwand an, so kann die elektromagne­ tische Strahlung mit hohem Wirkungsgrad an das zu messende Material geführt bzw. von diesem abgeführt werden.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß der Faserbündel-Leiter im Bereich des Sensorkopfes von einer hülsenförmigen Fassung umgeben ist, die durch Halteele­ mente, vorzugsweise im Abstand zur Innenfläche des Gehäuses, gehalten ist. Hierdurch wird vorteilhaft, auf einfache Weise mit geringstem baulichen Aufwand eine präzise Halterung des Faserbündel-Leiters erreicht, auch wenn die Teile allenfalls unterschiedliche Wärmeausdehnungskoeffizienten aufweisen.
Soll der erfindungsgemäße Sensor bei sehr hohen Temperaturen eingesetzt werden, so wird in weiterer Ausgestaltung der Erfin­ dung vorgeschlagen, daß im Bereich hinter der Abschlußwand des Sensorkopfes dieser mit Kanälen für ein Kühlmittel versehen ist, welches für die Kühlung des Faserbündel-Leiters vorgesehen ist, wobei vorzugsweise die Halteelemente als Dichtungselemente für das Kühlmittel ausgebildet sind.
Um Ablenkungen bezüglich der Ausbreitungsrichtung der Strahlung ("optische Keilwirkung") zu vermeiden wird nach einem weiteren Kennzeichen der Erfindung vorgeschlagen, daß die Eintrittsflä­ che und Austrittsfläche der Abschlußwand für die elektromagne­ tische Strahlung planparallel zueinander sind. Zur Abschirmung gegen die hohen Temperaturen sollte die Abschlußwand möglichst dick, zur Vermeidung von großen Strahlungsverlusten der elek­ tromagnetischen Strahlung sollte die Abschlußwand hingegen möglichst dünn ausgebildet sein. Im Rahmen der Erfindung hat sich eine Begrenzung der Dicke der Abschlußwand auf maximal 5 mm als sehr zweckmäßig erwiesen.
Fernerhin wird in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorge­ schlagen, daß die geometrische Ausbildung der Abschlußwand im Bereich der Ankoppelung an vorzugsweise mehrere Strahlungs­ leiter deren Wirkrichtung zum zu messenden Material angepaßt ist. Hierdurch kann insbesondere für Reflexionsmessung eine sowohl meßtechnisch als auch baulich vorteilhaft einfache Konfiguration des Sensors erreicht werden.
Schließlich kann in weiterer Ausgestaltung der Erfindung in vorteilhafter Weise die Funktionssicherheit des Sensors, ins­ besondere bei Anordnung mehrerer Strahlungsleiter, vorzugsweise bei Ausbildung des Sensorkopfes als Reflexschranke od. dgl., deutlich erhöht werden, wenn in dem aus Keramikmaterial gefer­ tigten Körper der Abschlußwand eine den Bereich des Strahlen­ ganges des Strahlungssenders vom Strahlengang des Strahlungs­ empfängers elektromagnetisch isolierende Schicht zur Erreichung einer großen Überdämpfung vorgesehen wird.
Mit Hilfe des erfindungsgemäßen Sensors läßt sich beispiels­ weise beim Druckgießen die Positionsbestimmung einer Metall­ front und/oder deren Temperaturbestimmung und/oder die Bestim­ mung deren Strömungsgeschwindigkeit einfach und zuverlässig vornehmen. Je nachdem ist der Ausgang des Sensors an eine Schaltstufe (zum Auslösen eines Steuervorganges), an einen Tem­ peraturauswertekreis und/oder an einen Regelkreis, wie einen Regelkreis zur Einstellung der Schußparameter, angeschlossen. Ein Beispiel, wie die Auswertung der erhaltenen Signale durch­ geführt werden kann, ist beispielsweise den deutschen Offen­ legungsschriften 36 35 845 oder 36 36 936 zu entnehmen, deren Inhalt hiermit durch Bezugnahme als geoffenbart gelten soll.
Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich anhand der nachfolgenden Beschreibung von in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen. Es zeigen
Fig. 1 das Schema einer mit der erfindungsgemäßen Sensoren ausgebildeten Druckgießmaschine, wogegen die Fig. 2 bis 4 verschiedene Ausführungsformen erfindungsgemäßer Sensoren veranschaulichen.
Von einer Druckgießmaschine ist lediglich eine ortsfeste Auf­ spannplatte 7 gezeigt, an der eine ortsfeste Form 6 in nicht dargestellter, an sich bekannter Weise befestigt ist. Dieser ortsfesten Form 6 liegt eine bewegliche Form 5 gegenüber. Mit der ortsfesten Form 6 und ihrer Aufspannplatte 7 ist eine Gießkammer 4 befestigt, die in bekannter Weise eine Gießöff­ nung 3 aufweist, und in welcher ein Gießkolben 2 über eine Kolbenstange 1 verschiebbar ist.
Mit Hilfe des Kolbens 2 wird über die Einfüllöffnung 3 einge­ fülltes schmelzflüssiges Metall nach vor geschoben, bis es über einen, meist verengten, Anschnittkanal 8 in einen Formhohlraum 9 eintritt. Dabei wird die Form über Entlüftungskanäle 10 entlüftet. Bei diesem Vorgang können erfindungsgemäß ausgebil­ dete Sensoren zu den verschiedensten Zwecken eingesetzt werden. Beispielsweise ist es bekannt, dem Kolben 2 gegenüber einen Sensor zur Feststellung einer ankommenden Metallfront anzu­ ordnen. Wird nun ein Sensor 112 an dieser Stelle verwendet, der beispielsweise als Sensor für Reflexionsmessung ausgebildet ist, so läßt sich beispielsweise die Ankunft der Stirnfläche 2a des Kolbens 2 an einer bestimmten Stelle feststellen. Wie ersichtlich, ist der Sensor 112 mit zueinander unter einem Winkel stehenden Strahlungsleitern 13 ausgestattet, deren Winkel auf eine bestimmte Entfernung eingestellt ist, die der dargestellten Lage des Kolbens 2 entspricht. Im Falle der Ver­ wendung von Mikrowellen können diese gegebenenfalls impulsartig ausgesandt und dann die Rücklaufzeit gemessen werden, wobei nur ein einziger Strahlungsleiter erforderlich ist. Dadurch erhält der Sensor eine platzsparende Konstruktion. Selbstverständlich wäre ein Impulsbetrieb auch mit sichtbarem- oder IR-Licht denk­ bar, doch sind ja die zu bestimmenden Entfernungen sehr kurz. Selbstverständlich braucht die Laufzeitmessung nicht unbedingt zur Feststellung der Position der Metallfront angewandt zu werden, denn es genügt, das Eintreffen eines Echosignales aus der vorbestimmten Entfernung (allenfalls unter Vergleich der Amplitude mit einem bestimmten Sollwert), um die Position eindeutig zu definieren.
Mit Hilfe der reflektierten Strahlung läßt sich aber nicht nur die Position des Kolbens und/oder der Metallfront bestimmen, sonder, wie schon erwähnt, auch die Temperatur und/oder die Geschwindigkeit des Einspritzvorganges, so daß aus den Signa­ len eines solchen Sensors eine Mehrfachauswertung möglich ist. Dies ist deswegen von Bedeutung, weil dadurch eine geringere Zahl von Sensorbohrungen ausreichen kann bzw. mit relativ wenigen Bohrungen eine große Anzahl von Meßergebnissen er­ halten werden kann.
So ist es beispielsweise im Bereiche von Verdickungen des Form­ hohlraumes 9 oft wünschenswert, nicht nur die Position der Me­ tallfront während des Füllens der Form festzustellen, sondern gegebenenfalls auch die Temperatur des Metalles beim Abkühlen. Soweit es nur um eine Positionsbestimmung geht, ist es bevor­ zugt, eine Durchlichtmessung nach Art einer Lichtschranke vor­ zusehen, wobei ein Sensorteil 212 mit einem Lichtleiterkabel 14 zur Zufuhr von Lichtenergie ausgestattet sein mag, wogegen an der gegenüberliegenden Seite der zugehörige Sensorteil 212′ mit seinem Lichtleiterkabel 14′ an einen (nicht dargestellten) lichtelektrischen Wandler zum Erhalt des Signales angeschlossen ist. Wenn daher die Metallfront zwischen den dem Formhohlraum 9 benachbart gelegenen Flächen dieser beiden Sensorteile 112, 112′ hindurchströmt, wird die Lichtverbindung unterbrochen, was einen entsprechenden Steuervorgang auslösen kann.
Ähnlich ist der Vorgang zwischen zwei Sensorteilen 12 und 12′, die feststellen, wann die Metallfront in die Nähe der Entlüf­ tungskanäle 10′ gelangt, um ein entsprechendes Signal den Vor­ schub des Kolbens 2 zu unterbrechen.
Die Formen 5 und 6 besitzen jeweils Formeinsätze 5′ und 6′. Die Sensoren 12, 212 und 212′ sind so ausgebildet, daß sie nicht nur den Einsatz 5′ bzw. 6′ durchsetzen, sondern auch die zuge­ hörigen Formen, mindestens zum Teil. Im Falle des Sensorteiles 12′ ist jedoch die Anordnung so getroffen, daß er ausschließlich innerhalb des Einsatzteiles 6′ angeordnet ist, wogegen innerhalb der Form 6 ein Lichtleiterverbinder 15 in Form einer Steckverbindung an das Ende des Sensors 12′ angeschlossen ist. Es versteht sich, daß auch hier wieder durch Ausnützung eines Doppelbrechungseffektes Temperaturmessungen an den einzelnen Sensoren durchgeführt werden können. Ferner versteht es sich, daß nicht sämtliche dargestellten Sensor angeordnet werden müssen bzw. gewünschtenfalls auch mehr davon vorgesehen sein können. Der Sensor 212 unterscheidet sich von den übrigen Ausführungen auch noch dadurch, daß er an innerhalb des Form­ einsatzes 5′ vorgesehene Kühlkanäle 16 angeschlossen ist. Der Zweck dieses Anschlusses wird später anhand der Beschreibung der folgenden Figuren erläutert.
Fig. 2 zeigt den Sensor 212 mit einem Kopfgehäuse 17, an dessen der Kavität 9 zugewandten Vorderseite eine relativ dicke Abschlußwand 18 aus für die Strahlung durchlassigem Keramikmate­ rial eingesetzt ist. Nötigenfalls kann zwischen den Innenwänden des Gehäuses und der Abschlußwand 18 Kittmaterial zur Abdich­ tung vorgesehen sein. Diese Abdichtung wird begünstigt, wenn das Keramikmaterial 18 einen mindestens annähernd gleichen Wärmeausdehnungskoeffizienten wie das Gehäusematerial 17 be­ sitzt. Dies ist für Formenstahl, der bevorzugt als Gehäusema­ terial verwendet wird, bei Ausbildung der Abschlußwand 18 aus Zirkonoxyd der Fall. Wenn die Abschlußwand 18 auch verhältnismäßig stark dargestellt ist, so hat es sich doch als zweckmäßig erwiesen, ihre Dicke mit maximal 5 mm zu begrenzen, um die Durchlässigkeit für die ausgesandte Strahlung nicht zu vermin­ dern.
Diese Strahlung wird beispielsweise mittels eines strahlungs­ leitenden Faserbündels 19 zugeführt, dessen Strahlungsquelle an einem beliebigen Orte im Bereiche der Druckgießmaschine ange­ ordnet sein kann. Die Verwendung eines Faserbündels 19 hat dabei den Vorteil, daß die Zuführung der Strahlung auch an der beweglichen Form von einer ortsfesten Strahlungsquelle her er­ folgen kann. Die Strahlung kann im sichtbaren oder einem be­ nachbarten Spektralbereich des Lichtes liegen, wie insbesondere im Infrarotbereich, vorzugsweise werden jedoch Mikrowellen ver­ wendet.
Das Faserbündel 19 schließt mit seiner, in Fig. 2 links darge­ stellten vorderen Stirnseite unmittelbar an die Abschlußwand 18 an. Das Bündel 19 mag dabei von einer Fassung 20 gehalten sein, die vorzugsweise mit Abstand von den Innenflächen des Gehäuses 17 mit Hilfe von Halteelementen 21 gehalten ist, die auch für eine Dichtung sorgen. Auf diese Weise wird das Problem umgangen, daß der Fassungskörper 20 und das Gehäuse 17 allen­ falls unterschiedliche Wärmedehnungskoeffizienten haben können.
Die Dichtungen 21 dienen aber nicht nur der sicheren Halterung des Faserbündels 19 über die Fassung 20, sondern verhindern auch das Austreten einer Kühlflüssigkeit, die gemäß Fig. 1 aus den Kühlkanälen 16 der Form herrührt. Da nämlich die vordere Stirnfläche des Faserbündels 19 unmittelbar an die Abschlußwand 18 heranreicht, ist eine übermäßige Erhitzung des Licht­ leiterbündels 19 zu befürchten. Zu diesem Zwecke wird über Kanäle 22, 23, ein Kühlfluid, an sich beliebiger Art, zuge­ führt, vorzugsweise eine Flüssigkeit, die zweckmäßig unmittel­ bar aus den schon erwähnten Kühlkanälen 16 der Form stammt, so daß auf die Bohrung gesonderter Kühlzuleitungen verzichtet werden kann.
Alternativ kann der aus Fig. 3 ersichtliche Sensor 12 vorgese­ hen sein, der eine vordere Abschlußwand 118, ähnlich der Abschlußwand 18 der Fig. 2, aufweist. Es ist bevorzugt, wenn eine solche Abschlußwand 118 von einem Ringkanal 24 umgeben ist, der zweckmäßig als Umfangsnut in dem Keramikmaterial 118 ausgeführt und bei Herstellung des Sensors mit einem kittenden Zementmaterial ausgefüllt wird. Dadurch wird eine sichere Ab­ dichtung erzielt, wobei aus Fig. 3 - im Vergleich mit Fig. 2 - ersichtlich ist, daß das Gehäuse 17 bzw. 117 eine die Ab­ dichtung begünstigende, als Anlagefläche für die Abschlußwand 18 bzw. 118 dienende Schulter 25 bzw. 125 aufweist.
Um Erhitzungen des Endes des Faserbündels 119 zu vermeiden, ist dieses hier von der Abschlußwand 118 getrennt, wobei es unmit­ telbar an einen Strahlenleiterpfropfen 26 anschließt, der seinerseits wiederum durch ein Fluid in einem Kanal 27 von der Abschlußwand 118 getrennt ist. Dieses isolierende Fluid ist im vorliegendem Falle ein Gas, nämlich die hier im Kanal 27 einge­ schlossene Luft.
Es versteht sich, daß für das Faserbündel 119 ebenfalls eine Fassung vorgesehen sein kann, es kann aber eine solche Fassung aber auch entfallen und das Faserbündel 119 durch nicht darge­ stellte, den Halteelementen 21 entsprechende Halteelemente innerhalb des Gehäuses 117 fixiert und zentriert sein. Fig. 4 veranschaulicht einen der Reflexionsmessung dienenden Sensor 112 mit zwei Strahlungsleiterbündeln 219, 319, wovon das eine der Zuleitung von Strahlung, das andere der Ableitung der reflektierten Strahlung dient. Während die Abschlußwand 18 bzw. 118 mit planparallelen Stirnflächen 28 ausgestattet sind, wie es einer bevorzugten Ausführungsform entspricht, besitzt die Abschlußwand 218 nur eine vordere ebene Fläche 28, wogegen die den Strahlungsleitern 219, 319 und ihren zugehörigen Fas­ sungen 120, 220 zugekehrten Flächen der Abschlußwand 218 ent­ sprechend der Neigung dieser Fassungen zueinander leicht abge­ schrägt sind. Diese Abschrägung entspricht aber einem kleineren Winkel als 10°, vorzugsweise sogar kleiner als 5°, so daß die sich ergebenden Dickenunterschiede der Abschlußwand 218 keine besonders nachteiligen Folgen zeitigen. Der Winkel zwischen den beiden Fassungen 120, 220 ist so gewählt, daß die Strahlungs­ achsen einander an einem gewünschten Punkte, etwa in der Ebene der Stirnfläche 2a (Fig. 1), schneiden. Zur Sicherung der Winkellage mag ein Halteelement 121 mit einem die Fassungen 120, 220 sichernden Keil 29 vorgesehen sein.
Um die Betriebssicherheit zu erhöhen kann es zweckdienlich sein, in dem aus Keramikmaterial gefertigten Körper der Abschlußwand 218 eine nicht dargestellte, den Bereich des Strahlenganges des Strahlungssenders vom Bereich des Strahlen­ ganges des Empfängers - veranschaulicht durch die Strahlungs­ leiterbündel 219 und 213 - elektromagnetisch isolierende Schicht zur Erreichung einer großen Übersprechdämpfung vor­ zusehen.
Ebenso wie in Fig. 3 steht der dem Einbringen von kittendem Zement dienende Ringkanal 24 über mindestens einen Radialkanal 30 mit der Außenseite des jeweiligen Gehäuses 117 bzw. 217 in Verbindung, um so nach den Einsetzen der Abschlußwand 118 bzw. 218 das entsprechende Dichtungsmittel (Zement) einbringen zu können.

Claims (14)

1. Sensor zur Durchführung von Messungen mittels elek­ tromagnetischer Strahlung an einem Material hoher Temperatur, insbesondere an durch Erhitzung geschmolzenem Material während Gießprozessen od. dgl., dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor (12, 12′, 112, 112′, 212, 212′) eine dem zu messenden Material gegenüberliegende Abschlußwand (18, 118, 218) aus Keramikmate­ rial aufweist, die für die elektromagnetische Strahlung durch­ lässig und das Eindringen insbesondere von geschmolzenem Mate­ rial unterbindend ausgebildet ist.
2. Sensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschlußwand (18, 118, 218) aus Keramikmaterial Teil eines Licht, Infrarotstrahlung oder Mikrowellen aussendenden und/oder empfangenden Sensorkopfes (12, 12′, 112, 112′, 212, 212′) ist.
3. Sensor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß die Abschlußwand (18, 118, 218) und das Gehäuse (17, 117, 217) des Sensors aus Werkstoff mit ähnli­ chem Temperatur-Ausdehnungskoeffizienten gefertigt sind.
4. Sensor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß die Abschlußwand (18, 118, 218) aus Zirkonoxyd und zumindest das Gehäuse (17, 117, 217) des Sensors aus Formenstahl gefertigt ist.
5. Sensor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschlußwand (118) im Abstand von einem Strahlungssender und/oder Strahlungsempfänger angeordnet ist, wobei der Raum (27) innerhalb des Sensorgehäuses (117) zwischen Abschlußwand (118) und Strahlungssender und/oder Strahlungsempfänger vorzugsweise mit einem Fluid gefüllt ist.
6. Sensor nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Raum (27) zwischen Abschlußwand (118) und Strahlungs­ sender und/oder Strahlungsempfänger einen kleineren Querschnitt als die Abschlußwand (118) aufweist, wobei vorzugsweise dem Strahlungssender und/oder Strahlungsempfänger ein zur Abschlußwand (118) gerichteter Strahlungsleiterpfropfen (26) vorgeordnet ist.
7. Sensor nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschlußwand (118, 218) einen Ringkanal (24) in Form einer Nut an ihrer Umfangs­ fläche aufweist und der durch den Ringkanal (24) gebildete Raum mit einem kittenden Zementmaterial ausgefüllt ist.
8. Sensor nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die elektromagnetische Strahlung über mindestens einen Wellenleiter (19, 119, 219, 319) an die Abschlußwand (18, 118, 218) bzw. an den Sensorkopf (12, 12′, 112, 112′, 212, 212′) geführt und/oder von der Abschlußwand (18, 118, 218) bzw. vom Sensorkopf (12, 12′, 112, 112′, 212, 212′) abgeführt wird, wobei als Wellenleiter für Licht oder Infrarotstrahlung Faserbündel-Leiter vorgesehen sind.
9. Sensor nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Faserbündel-Leiter (19) mit seiner dem Sensor (212) zugeordneten Stirnfläche unmittelbar an die Abschlußwand (18) anschließt.
10. Sensor nach einem der Ansprüche 8 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Faserbündel-Leiter (19, 119, 219, 319) im Bereich des Sensorkopfes (12, 12′, 112, 112′, 212, 212′) von einer hülsenförmigen Fassung (20, 120, 220) umgeben ist, die durch Halteelemente (21, 121) vorzugsweise im Abstand zur Innenfläche des Gehäuses (17, 117) gehalten ist.
11. Sensor nach einem der Ansprüche 9 und 10, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich hinter der Abschlußwand (18) des Sensorkopfes (212) dieser mit Kanälen (22, 23) für ein Kühlmittel versehen ist, welches für die Kühlung des Faserbün­ del-Leiters (19) vorgesehen ist, wobei vorzugsweise die Halte­ elemente (21) als Dichtungselemente für das Kühlmittel ausge­ bildet sind.
12. Sensor nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Eintrittsfläche und Austrittsfläche (28) der Abschlußwand (18, 118) für die elek­ tromagnetische Strahlung planparallel zueinander vorgesehen sind.
13. Sensor nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die geometrische Ausbildung der Abschlußwand (218) im Bereich der Ankoppelung an vorzugs­ weise mehrere Strahlungsleiter (219, 319) deren Wirkrichtung zum zu messenden Material angepaßt ist.
14. Sensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß insbesondere bei Anordnung mehrerer Strahlungsleiter (219, 319), vorzugsweise bei Ausbildung des Sensorkopfes (112) als Reflexsensor, Reflexschranke od. dgl. in dem aus Keramikmaterial gefertigten Körper der Abschlußwand (218) eine den Bereich des Strahlenganges des Strahlungssenders vom Strahlengang des Strahlungsempfängers elektromagnetisch isolierende Schicht zur Erreichung einer großen Übersprechdämpfung vorgesehen ist.
DE4200544A 1988-02-04 1992-01-11 Sensor Withdrawn DE4200544A1 (de)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE3803270A DE3803270A1 (de) 1988-02-04 1988-02-04 Sensorkonstruktion
DE4200544A DE4200544A1 (de) 1988-02-04 1992-01-11 Sensor

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE3803270A DE3803270A1 (de) 1988-02-04 1988-02-04 Sensorkonstruktion
DE4200544A DE4200544A1 (de) 1988-02-04 1992-01-11 Sensor

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE4200544A1 true DE4200544A1 (de) 1993-07-15

Family

ID=39537539

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE3803270A Withdrawn DE3803270A1 (de) 1988-02-04 1988-02-04 Sensorkonstruktion
DE4200544A Withdrawn DE4200544A1 (de) 1988-02-04 1992-01-11 Sensor

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE3803270A Withdrawn DE3803270A1 (de) 1988-02-04 1988-02-04 Sensorkonstruktion

Country Status (1)

Country Link
DE (2) DE3803270A1 (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19716252A1 (de) * 1997-04-18 1998-10-22 Conducta Endress & Hauser Optischer Sensor
DE102005015773A1 (de) * 2005-04-06 2006-10-12 Knorr-Bremse Systeme für Nutzfahrzeuge GmbH Sensoranordnung

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10112384A1 (de) * 2001-03-15 2002-09-26 Uwe Thomas Ultramikro-Elektrode
DE10258100B4 (de) * 2002-12-11 2005-12-01 Priamus System Technologies Ag Verfahren zum Herstellen einer Vorrichtung zum Messen, Überwachen und/oder Regeln einer Temperatur
DE102007049526A1 (de) * 2007-10-15 2009-04-16 Endress + Hauser Gmbh + Co. Kg Vorrichtung zur Bestimmung und/oder Überwachung einer Prozessgröße
DE102014116051A1 (de) 2014-11-04 2016-05-04 Endress + Hauser Wetzer Gmbh + Co. Kg Messanordnung umfassend ein erstes und ein zweites Paar von Thermodrähten

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1496319A1 (de) * 1951-01-28 1969-05-14 Junkalor Veb Verfahren zur Herstellung galvanischer Festelektrolytzellen mit festem Bezugssystem fuer gaspotentiometrische Zwecke
DE2202242A1 (de) * 1972-01-18 1973-07-26 Sautter Kg Druckgiessmaschine mit kalter druckkammer
DE2800696C2 (de) * 1978-01-09 1985-08-22 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Verfahren zum Herstellen einer Durchführung
DE2934244C2 (de) * 1979-08-24 1984-10-31 Ferrotron Elektronik Gmbh Meßzelle
US4491788A (en) * 1981-07-27 1985-01-01 Tektronix, Inc. Miniature electrical probe
DE3344679A1 (de) * 1983-12-10 1985-06-20 Rheometron AG, Basel Verfahren zum einsintern stiftfoermiger elektroden oder elektrodenschaefte aus metallischem werkstoff in ein keramisches messrohr fuer magnetisch-induktive durchflussmessgeraete
DE3636936A1 (de) * 1986-10-30 1988-05-05 Buehler Ag Geb Druck- oder spritzgiessmaschine

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19716252A1 (de) * 1997-04-18 1998-10-22 Conducta Endress & Hauser Optischer Sensor
DE102005015773A1 (de) * 2005-04-06 2006-10-12 Knorr-Bremse Systeme für Nutzfahrzeuge GmbH Sensoranordnung

Also Published As

Publication number Publication date
DE3803270A1 (de) 1989-08-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE10080726B4 (de) Form für eine Heißanguß-Spritzmaschine sowie Verfahren zum Herstellen derselben
EP2318162B1 (de) Giessspiegelmessung in einer kokille durch ein faseroptisches messverfahren
EP2388562B1 (de) Sensoranordnung zur Temperaturmessung sowie Verfahren zum Messen
EP3018462B1 (de) Temperaturmessvorrichtung und transportfahrzeugmulde
EP2440883B1 (de) Einbindung eines lichtwellenleiters eines messsensors in ein bauteil
DE102013224565A1 (de) Probennehmer und Verfahren zur Probenentnahme
DE4200544A1 (de) Sensor
EP0908718B1 (de) Mikrowellen-Streufeldsensor zur Feuchte- und /oder Dichtemessung
DE3635845A1 (de) Einspritzeinheit fuer eine giessmaschine
DE3636936A1 (de) Druck- oder spritzgiessmaschine
DE102010001669A1 (de) Vorrichtung zur Erfassung mindestens einer Messgröße an einem Ofen, sowie Ofen
EP3886699A1 (de) Von atemgas durchströmbare messvorrichtung zur messung von gasbestandteilen des atemgases
DE2851247A1 (de) Metallschmelzen-fuellstandsmessystem
EP0024527A2 (de) Anordnung zur Messung des Badspiegels in einer Giessanlage, insbesondere in der Kokille einer Stranggiessanlage
DE102005060674A1 (de) Positionssensor in Stabbauweise sowie Verfahren zum Austausch
EP2560774B1 (de) ANORDNUNG UND VERFAHREN ZUR STEUERUNG EINER GIEßPULVERAUFGABE EINER STRANGGIEßANLAGE
DE1648293A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Messen der Temperatur von Schmelzen
EP1706719B1 (de) Optischer sensor
DE3631645A1 (de) Verfahren zur temperaturmessung
WO2002048661A1 (de) Einrichtung zur aufnahme und weiterleitung elektromagnetischer wellen, die von einer materialprobe ausgesendet werden
DE3631643A1 (de) Vorrichtung zur photoelektrischen temperaturmessung eines messobjektes
DE4344411C2 (de) Druckgießmaschine
EP0110817A1 (de) Einrichtung zum Ermitteln der Lage des Giessspiegels
EP0929793B1 (de) Verfahren zur messung der schlackenschichtdicke auf einer metallschmelze sowie zur durchfürung des verfahrens geeignete vorrichtung
AT524656B1 (de) Vorrichtung zur in-situ Bestimmung der Veränderung der Wanddicke einer rohrförmigen Komponente

Legal Events

Date Code Title Description
8128 New person/name/address of the agent

Representative=s name: FROMMHOLD, J., DR., PAT.-ASS., O-9010 CHEMNITZ

8141 Disposal/no request for examination