JPS5840129B2 - 金属浴からサンプルを採取しそして浴温を測定する為の測定用プロ−ブ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、溶融金属浴からサンプルを採取すると同時に
、浴温、酸素濃度その他の浴パラメータを測定する為の
測定用プローブに関係する。

溶融金属浴からサンプルを採取すると同時に浴温を測定
する熱電対を備える測定用プローブが知られている。

採取したサンプル自体の冷却曲線を測定する為採取サン
プルと関連するまた別の熱電対を単独で或いは上記熱電
対と組合せて組込んだ型式のものもある。

これらは、板紙等で作製された消耗管内に空洞部を有す
る耐火材区画を該管先端に形成し、この空洞部がサンプ
ル採取室を構成した。

サンプル採取室には管側面に溶融金属導入口が形成され
、そこから溶融金属がサンプル採取室に侵入し、管を溶
融金属浴から引上げ後凝固してサンプルとなった。

浴温測定用第１熱電対は該サンプル採取室とは反対向き
に消耗管先端に突出して設けられ、サンプル用熱電対は
、該第１熱電対とは反対向きにサンプル室内に突出して
いる。

上記構成は、例えば、特公昭４９−４６７５号に開示さ
れている。

この他、米国特許第３４８１２０１． ３６５６３４７．３９２２９１６等において、やはり消
耗性板紙管内に耐火材によって形成されたサンプル採取
室を形成し、その室底部に熱電対を設けたものが知られ
ている。

これら先行技術の装置においては例えば次のような欠点
が認識されている。

（１）消耗性管内に、耐火材によってサンプル採取室、
熱電対支持部材、熱電対からの電導線を収納する室その
他の様々の要素を組込んで形成する作業が非常に面倒で
あった。

（２）消耗性管に側部口を形成することが必要であった
。

（３）サンプル温度、溶融金属浴温度以外にも溶融金属
の酸素含量等の幾つかの浴パラメータを測定することが
近時求められており、従来装置ではこれら測定具の安定
した組込みが難しかった。

（４）こうした測定プローブでは、プローブ内からのガ
ス抜きが重要であるが、必ずしも満足に行われなかった
。

（５）測定手段からの電気的接続線と接点との結合に支
障があった。

こうした欠点に鑑み、測定プローブの各要素をユニット
として順次消耗性管（保護管）内に組付けることができ
、サンプル温度及び浴温以外にも浴パラメータを測定す
る手段を浴内への浸漬に際して損傷の恐れなく取付ける
ことができ、またプローブ内に生じたガスを迅やかに抜
くことができ、更には電気的配線を確実に且つ簡便に行
えるような測定プローブが求められている。

本発明は、測定プローブ内に組込まれる要素自体は既知
のものではあるが、それらを、組立を一層容易化し且つ
組立後の安定性を増大し、同時に浴温、酸素含量等の浴
パラメータを測定する装置を他の要素と独立してユニッ
トとして組付けることができ、特殊な材料を必要とせず
ごく自然にそして信頼性を持ってガス抜きをもたらし、
電気的配線を好都合に形成しうるように再構成した新規
な構造の測定用プローブを提供する。

本発明に従えば、ヘッドピースを形成する円筒状部材は
、２部片サンプル容器の供給管を収容する中央孔に加え
て少くとも１つの別個の孔を有している。

この追加的孔は、カラーとは反対側の円筒状部材端部に
終端を形成する。

上記円筒状部材端部は、円筒状部材中間部より小さな直
径を有しそしてサンプル容器の厚さに等しい寸法の連続
スロットが形成されている。

中間部分壁には孔の下端域に凹所が形成され、この凹所
によって孔は外壁へと開通している。

本発明に従えば、ヘッドピースを形成する円筒状部材は
、中央孔の各側に配置されそして好ましくは矩形状断面
を有する２つの孔を装備しうる。

本発明の別の特徴に従えば、好ましくはプラスチック製
の取付台が中央孔に隣りあって配置される孔の一つに挿
入される。

取付台は孔の断面に合致しそして温度測定装置がそこに
止着される。

本発明の別の具体例において、溶湯の酸素含量を測定す
る為の公知の構造の測定用素子が第２の孔に追加的は配
置されそしてやはり好ましくはプラスチック製取付台上
に固定される。

測定用装置を取付けそして接続用導線を装備した２つの
取付台は、相当する孔内に上方から容易に導入されえ、
そして取付台が孔の断面と合致しモして凹所の領域にお
いて孔底に当接しているから然るべく固定されている。

本発明に従えば、電気的接続を与える導線は円筒状部材
の中間部における凹所を通して引出されそして外面に沿
ってそして連結管に沿って伸びて結合用部材の対応する
接点に至る。

好適には、中央孔を取囲む円筒状部材表面域には、それ
に隣りあって配置される追加孔にまで至る凹所が形成さ
れている。

測定用装置の挿入後、この凹所には耐火セメント或いは
別の適当な材料が壜入されうる。

サンプルは通常、円筒状部材内に挿入しうる比較的薄い
２部片サンプル容器により保持されている。

この目的の為、円筒状部材の端部に設けられるスロット
はその中間部分にまで続いている。

しかし、本発明に従えば、スロットの領域においてのみ
円筒状中空部材内に挿入されるもつと大きな厚さのサン
プル容器を使用することが可能である。

この場合、スロットは相応する厚さに拡大される。

サンプル容器には熱電対が設けられ、これは容器の中央
横断軸を通って伸延しそして採取されたサンプルの冷却
曲線を記録する役目をなす。

こうして、３種の測定が同時的に実施されつる。

本発明に従う測定用プローブは非常に簡単な構造である
。

数部品を一緒に嵌め込むことによってきわめて容易に且
つ扱いやすく組立てることができそして所定の使用目的
に適う。

以下、本発明について具体的に説明する。

第１及び２図に示される測定用プローブは、溶融金属浴
からサンプルが採取されそして同時に浴温か測定される
ことを可能ならしめる。

この目的の為、プローブは熱電対１とサンプル容器２を
含んでいる。

これらは共通のへラドピース３上に配置されている。

ヘッドピース３は、カラー４によって張出し部を形成さ
れそしてサンプル容器２を部分的に収納することを意図
する円筒状部材から成る。

サンプル容器２はへラドピースの内部に形成されそして
サンプル容器の厚さに適した寸法を有するスロット内に
下側から挿入される。

ヘッドピース３の下端部５は連結管６の一端に挿入され
る。

連結管６の他端において、円柱状プラグ７が連結管を閉
成する為に取付けられている。

プラグ７は、公知の態様で構成されそして所要の接続素
子や接点素子を具備する結合用部材８を含む。

プラグの外面には２つの直径方向に対向する長手溝９が
形成されている。

プラグ７はまた円柱状突起１０を具備し、ここに中間管
１１が嵌着される。

管１１の外径はプラグ７のそれより幾分小さい。

連結管６、プラグ７及び中間管１１は、保護管１２によ
って取巻れている。

保護管はそれかへラドピース３のカラー４につき当るま
で押込まれる。

保護管の内径はプラグ７及びヘッドピース３の外径と概
略間じであるから、連結管６及び中間管１１の外面と保
護管１２の内面との間には環状間隙１３及び１４が残さ
れ、これら間隙は長手溝９を介して相互連結されている
。

溝９は、それらが連結管６の内部１５をも環状間隙１４
に接続するような深さを有し、以って管６の内部に形成
されるガスが溝９及び環状間隙１４を経て放出されうる
。

第３図は、ヘッドピース３の拡大図である。

ヘッドピース３は従来通り、２部片式サンプル容器の供
給口径を収容する為の中央孔１６と、それに隣りあって
配置されそしてカラー４とは反対側の端部５において終
端する別の孔１７を含んでいる。

端部５は円筒部材の中間部１８より小さい直径を有しそ
してサンプル容器に等しい厚さの中央連続スロット１９
を具備している。

スロット１９は空洞の形態でヘッドピースの中間部に続
いている。

ヘッドピース３の中間部の壁には凹所２０が孔１７の下
端近くに形成されている。

この凹所は、外壁まで孔１７を開口せしめている。

第４図に示される別の具体例において、ヘッドピースは
中央孔１６の各側に配置される２つの直径方向に対向す
る孔１７を具備しており、これら孔の方向は熱電対を収
容するべく適応しそして他方は酸素含量を測定する為の
既知の型式の測定素子を収容するべく適応する。

第３の具体例が第５図に示され、ここではスロット１９
はへラドピース３の下端域において拡大されそして対応
する厚さのサンプル容器２１を収容する役目をなす。

このサンプル容器２１には、その壁における対向孔２２
を通して嵌着されそしてそこを貫いて伸延する石英管内
に配置される熱電対が装備される。

こうすることによって、サンプル容器内で凝固する金属
に対しての冷却曲線を記録することが可能である。

もちろん、第５図に示される具体例は２つの孔１７を備
えるようにもできる。

サンプル容器２１は、入口管２３及び相応的に長くされ
た中央孔１６を介してヘッドピース３の上面に連通され
る。

中央孔１６を取巻くヘッドピース表面帯域に対しては一
つ乃至二つの孔１７に至る凹所２４を形成するのが有利
であることが見出された。

第６及び７図は、孔１Ｔの一つに嵌着されるプラスチッ
ク製取付台２５を示す。

本発明の好ましい具体例において、これら孔は取付台２
５の嵌着に適した実質上矩形断面を有し、こうして、取
付台上に止着されそしてＵ字形石英管２６内に配置され
る熱電対１は孔内にぴったりと嵌合する。

番号２７は、石英管２６を保持する為の支持体であり、
そしてこれは取付台２５と同じくプラスチック製とされ
うる。

熱電対への導線２８が第１図に示されるように凹所２０
から取出され、連結管６の外面に沿って伸びそしてプラ
グ７における凹所３３を経て結合部材接続素子につなが
れる。

測定プローブには、従来通り、金属キャップ３０及びそ
の上方に配置される板紙製保護キャップ３１が設けられ
る。

キャップ３１は、ヘッドピースから外に飛出した測定装
置を覆っている。

番号３２は、測定プローブの他端に配置されそして保護
管１２の内壁に尚接するスペーサリングを表す。

保護管には、環状間隙１４内に集るガスを逃す長手方向
に伸びる溝が設けられる。

本測定プローブは、非常に簡単にして有益な組立を可な
らしめる。

例数なら、測定装置及びサンプル容器は最初にヘッドピ
ース３内に挿入されえ、そして孔及び凹所２４によって
形成される残存空洞に従来方式で耐火セメント或いは他
の適当な物質が壜入される。

その後連結管が取付けられそしてプラグがその他端に挿
入される。

電気的接続がこの予備組立された非常に扱いやすいそし
て安定な測定用プローブ部分に為され、そして後中間管
及び保護管が嵌合される。

【図面の簡単な説明】

第１及び２図は測定用プローブの部分断面を示す正面図
及び側面図であり、第３図はへラドピースの垂直断面図
であり、第４図は測定装置を嵌着したヘッドピースの別
の具体例の垂直断面図であり、第５図は熱電対を取付け
たサンプル容器の部分挿入の為の拡大スロットを具備す
るヘッドピースの断面図であり、第６図は熱電対の正面
図であり、そして第７図はその側面図である。 １・・・・・・熱電対、２・・・・・・サンプル容器、
３・・・・・・ヘッドピース、４・・・・・・カラー、
１６・・・・・・中央孔、１７・・・・・・追加孔、２
０・・・・・・凹所、１９・・・・・・スロット、１８
・・・・・・中間部、５・・・・・・端部、２４・・・
・・・凹所、６・・・・・・連結管、７・・・・・・プ
ラグ、８・・・・・・結合部材、９・・・・・・長手溝
、１０・・・・・・突起、１１・・・・・・中間管、１
２・・・・・・保護管、１３，１４・・・・・・間隙、
２５・・・・・・取付台、２１・・・・・・サンプル容
器、２２・・・・・・孔。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 溶融金属浴からサンプルを採取すると同時に浴温そ
   の他の浴パラメータを測定する為の測定用プローブであ
   って、 サン〃喀器２及び溶融金属浴パラメータ測定装置１が、
   一端にカラー４を有する円筒体から成りそしてサンプル
   容器を部分的に収容するに適した共通のへラドピース３
   に配置され、 該ペンドピース３が他端において連結管６の一端に挿入
   されそして連結管の他端が円筒状プラグ７の一端に固着
   されそして該プラグにより閉成され、該プラクカ少くと
   も一本の長手方向に伸延する外周ガス抜き溝９を具備し
   、該プラグの他端が中間管１１の一端に差込まれる突起
   １０を具備し、前記連結管６及び中間管１１並びにプラ
   グ７が前記へラドピース３に前記カラー４と接触するま
   で差込まれる保護管１２により取囲まれ、その場合該保
   護管の内径がプラグ及びヘッドピース円筒体の外径に実
   質上等しく、前記連結管の内部が前記保護管１２と中間
   管１１との間の間隙１４に前記溝９を介してガス抜きの
   為連通し、 前記へラドトス円筒体が中央孔１６と該中央孔にほぼ平
   行な少くとも１つの追加孔１７を具備し、その場合該中
   央孔が前記サンプル容器入口管２３を収容し、該追加孔
   が該円筒体の長さより短くそして円筒体の外周に開口す
   る、半径方向に配置される出口凹所２０を具備し、そし
   て前記円筒体が前記中央孔の延長にあるサンプル容器収
   容用スロット１９を有し、 測定装置用の電気的接点装置８が前記中間管内部に支持
   されそして前記測定装置に電気的に接続され、そして 前記中間管１１の他端において前記間隙１４からガス抜
   きの為の手段を備えるスペーサリング３２が設けられて
   いる ことを特徴とする測定用プローブ。 ２ ヘッドピース３に中央孔１６の各個において２つの
   孔１７が配置されている特許請求の範囲第１項記載のプ
   ローブ。 ３ 孔１７が実質上矩形状の断面を有する特許請求の範
   囲第１項或いは２項記載のプローブ。 ４ プラスチック製の取付台２５が中央孔に隣りあって
   配置される孔１７の一つに挿入され、該取付台が孔の断
   面と合致しそして温度測定用装置１が該取付台に止着さ
   れている特許請求の範囲第１〜３項のうちのいずれかの
   項記載のプローブ。 ５ 溶融金属の酸素含量を測定する為の測定装置が第２
   孔１７内に配置されそして孔断面に合致する断面を有す
   るプラスチック製の取付台に止着されている特許請求の
   範囲第１〜４項のうちのいずれかの項記載のプローブ。 ６ 導線２８が孔の下端における出口凹所２０を通して
   中間管内の接点装置８の対応する接点まで引出される特
   許請求の範囲第４項或いは５項記載のプローブ。 ７ 中央孔１６を取巻くヘッドピース表面領域にそれに
   隣りあって連通ずる凹所２４が形成されている特許請求
   の範囲第１〜６項のうちのいずれかの項記載のプローブ
   。 ８ ヘッドピース３内にスロット１９の拡大部分におい
   てのみサンプル容器２１が挿入され、サンプル容器にそ
   の中央横断軸を通して伸延しそしてサンプル容器に然る
   べく配置された孔２２を貫いて嵌装される熱電対が設け
   られそしてサンプル容器の厚さがスロット拡大部分に合
   致する特許請求の範囲第１〜７項のうちのいずれかの項
   記載のプローブ。