KR100594485B1 - 열분석용 샘플링 디바이스 - Google Patents

열분석용 샘플링 디바이스 Download PDF

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Abstract

본질적으로 원통형이며 분석될 액상금속 내로 침지되어 액상금속이 채워지도록 정상부가 개방되어 있는 컨테이너(2); 1개 이상의 온도감응센서부재(4); 상기 센서(들)(4)를 동심적으로 에워싸고 상기 컨테이너(2) 내에 배치되고 센서지지부재(15)에 의해 지지되는 1개 이상의, 바람직하게는 1개의 보호튜브(14);를 포함하고 있고, 상기 센서지지부재(15)는 상기 컨테이너(2)위에 배치되어 있고 다리(16)에 의해 상기 컨테이너(2)에 부착되며 분석시 고체화하는 금속 샘플 물질(3)에 침지될 때 적소에 센서(4)를 가이드하고 유지하도록 의도되어 있고, 상기 컨테이너(2)는 분석시 샘플 물질(3)에 접촉하도록 의도된 내부표면(17) 및 대기에 접촉하도록 의도된 외부표면(18)을 포함하고 있고, 상기 표면(17, 18)은 폐쇄된 단열 공간(8)을 형성하기 위해 컨테이너(2)의 정상부(12)에서 결합되고 동일하게 서로 이격되어 있는, 고체화하는 금속, 특히 압축 흑연철(compacted graphite iron)을 열분석하기 위한 샘플링 장치에 있어서, 상기 컨테이너(2)는 동심적으로 배열된 편평한 부분(2c)를 갖는 실질적으로 반 구형 바닥부분(2b)을 가지고 있다.
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컨테이너, 센서지지부재, 보호튜브, 온도감응센서부재, 샘플 물질, 폴드

Description

열분석용 샘플링 디바이스{A SAMPLING DEVICE FOR THERMAL ANALYSIS}
본 발명은 고체화하는 금속의 열분석용 샘플링 디바이스에 관한 것이다. 더 상세하게는 주물생산에 있어서의 열분석용 샘플링 디바이스에 관한 것이다.
열분석은, 고체화시 용융된 물질의 온도변화에 있어서의 변화량을 모니터링하여, 고체형태에 있어서의 물질의 미세구조 및 이에 따른 성질을 결정하는 기술이다. 이러한 것은, 용탕으로부터 샘플을 채취하고, 이 샘플을 샘플링 용기 내로 전달하고, 종래기술에서 공지된 열전쌍 또는 다른 장치와 같은 온도감응센서수단에 의해, 고체화시 시간에 따른 샘플의 온도 변화를 기록하고 평가함으로써 달성된다.
압축 흑연 철(compacted graphite iron,CGI)같은 용융된 금속의 고체화를 기록하기 위해 열분석을 사용할 때, 이 분석은 주조에서 발생하는 것과 동일한 기하학적 조건과 열조건하에서 행하여 지는 것이 중요하다. 샘플링 용기의 역할은, 샘플링 용기에 있어서의 기하학적 조건과 열조건이 주조에서 얻어진 것들과 유사하도록, 용융된 금속의 샘플의 고체화시 냉각을 제어하는 것이다. 용융된 금속의 고체화 작용을 정확하게 측정할 수 있는 것은 주물공장이 프로세스를 제어하고 생산에서 고품질을 보증한다.
열분석을 위한 샘플링 용기는 많은 설계로 공지되어 있다. 샘플링 용기는, 알루미늄 용탕에 사용하기 위해 흑연으로 만들어지거나, 용융된 주철을 가지고 사용하도록 의도되는 경우 세라믹재료로 만들어질 수 있다. 그러나 융해 및/또는 열 불균형으로 인해 스틸로는 만들어질 수 없다.
많은 용기에 대한 단점은 이 용기들은 가공하기 어려운 재료로 만들어진다는 것이다. 또 하나의 단점은, 샘플을 취할 때 용기는 용융된 금속 내에 침지되기 때문에, 특히 용기가 세라믹재료로 만들어진 경우 열충격 크랙킹의 위험이 문제가 되어 쉽게 균열된다는 것이다.
WO-A1-96/23206은 분석될 용융된 금속의 욕조에 침지되는 샘플링 용기를 기술한다. 샘플링 용기는, 벽들 사이에 공간을 갖춘 낮은 방사열 전도도를 가진 이중 벽으로 된 스틸 용기로 기술되어 있다. 이 공간은 공기와 같은 단열가스로 채워질 수 있다. 용기의 내부 벽은 얇아서 낮은 열용량을 제공하여, 짧은 시간에 안정된 상태의 열조건을 쉽게 얻을 수 있을 것이다. 더욱이 내부벽의 외부표면에서 잃은 열은, 복사 차폐로서 작용하고 내부벽과 벽들 사이의 단열공간을 에워싸는 외부벽 때문에, 대기로 유출되지 않는다.
WO-A1-96/23206에서 이미 언급된 샘플링 용기는 특별한 특성 때문에 CGI생산에 있어서의 사용을 위한 열분석에 매우 적합하다. 그러나, 제조 단가가 비싸고, 이는 한번만 사용될 수 있다는 점에서 단점이다. 열전쌍은 적절한 위치 즉, 내부벽에 인접한 곳 및 단위 면적당 일정한 열손실을 가진 용융된 금속의 가상 구의 중심을 시뮬레이션하는 곳에 위치한다. 사실상, 바닥부분으로부터의 열손실은 정상부로부터의 열손실보다 훨씬 낮다. 이러한 일정하지 않은 작용에 대한 하나의 이유는 둥근 바닥부분보다 개방된 정상부가 단위 면적당 훨씬 많은 열을 방출한다는 것이다. 상부조인트에서 두 개의 표면사이의 접촉은 열이 절연 공기 공간을 우회하게 한다는 것이 또 하나의 이유이다. 적절한 결과가 항상 획득되어지는 것은 아니기 때문에 이러한 것은 상당한 단점이다.
제어될 주조와 비슷한 비율로 냉각시키는 것은 매우 중요하다. 주조프로세스가 완성되기 전에는 결과치가 쓸모 없고 유사한 재료 미세구조를 형성할 수 없기 때문에, 냉각평형은 너무 오래 걸려서 이러한 프로세스 제어 상황 예컨대, CGI생산에 있어서는 실용치적인 가치가 없다.
더욱이, 샘플링 디바이스는 오직 한번만 사용되므로 이것을 값 싸게 하는 것이 중요하다. 특히, 열전쌍 같은 정밀한 측정요소가 값비싸기 때문에 이 열전쌍을 여러 번 활용하는 것이 바람직하다. 많은 공지된 샘플링 디바이스가 가진 주요 단점은 비교적 값비싼 열전쌍이 오직 한번만 사용된다는 것이다.
또 하나의 단점은, 낮은 단가로, 모든 용기가 기하학적 조건과 열조건 등에 관련하여 유사한 성질을 보여주는 샘플링 용기를 연속으로 생산하는 것이 어렵다는 것이다.
본 발명의 목적은, 구형이 가장 일정하고 따라서 열분석을 위해 가장 신뢰성 있고 정확한 형태이므로, 용융된 금속의 구형을 시뮬레이션 하는, 제어된 단위 면적당 열손실을 갖는 샘플링 컨테이너를 갖춘 개량된 샘플링 디바이스를 사용함으로써 적지 않은 단점을 극복하는 것이다. 단위 면적당 제어된 열손실을 가진 이러한 샘플링 디바이스는 샘플링 컨테이너내에 용융된 금속의 구형 고체화를 시뮬레이션 하지만, 예컨대 제조한계 때문에 형태에 있어서는 구형이 아니다. 본 발명에 따른 샘플링 디바이스는 벽들 사이에 제어된 공간과 정상부에 복사에너지 차폐를 구비하는 이중 벽으로 된 컨테이너를 포함하는데, 이 컨테이너는 보다 많이 제어된 열손실을 갖고 고온에서 잘 견디고 값비싸지 않고 그리고 쉽게 분리되고 재 사용될 수 있는 열전쌍 같은 온도감응센서수단의 향상된 배치를 갖는다.
본 발명에 의해 해결되는 또 하나의 중요한 문제점은, 컨테이너 내의 샘플의 노출된 정상부 표면이 고체화하면 하향으로 이동하는 용융된 금속의 시뮬레이션된 구형의 열중심의 이동이다.
모든 이러한 필요요건은 첨부된 청구항 1에 개시된 특징을 갖는 컨테이너를 제공함으로써 성취된다. 지금까지는 이러한 샘플링 디바이스는 활용되지 않았다.
샘플링 디바이스는 일회용으로 의도됐는데, 이 장치는 값 싸고 재생산 가능한 기하학적 조건과 열조건을 제공한다.
컨테이너의 내부벽의 외부표면으로부터 나오는 열은 바로 대기로 유출되게 하지 말아야 하는데, 이는 제어된, 느린, 재생산 가능한 열제거율을 달성하는 것을 어렵게 하기 때문이다. 따라서, 외부벽의 목적은 내부벽과 함께, 고체화하는 금속의 측면과 바닥으로부터 열이 손실되는 곳을 제어하는 벽사이의 공간을 형성하는 것이다.
따라서, 내부벽과 외부벽사이의 공간은 복사와 열전도로 인한 열손실을 조절하는데 있어 중요한 매개변수가 된다. 이러한 공간이 비워지거나 공기 같은 투명한 재료로 채워질 경우, 복사는 중요한 열전달 메카니즘이 될 것이다. 샘플링 디바이스에서 고체화하는 금속의 온도가 증가함에 따라, 복사의 결과가 절대 온도의 4승에 비례하여 증가하기 때문에 복사의 중요성이 증가할 것이다.
적당한 매체를 선택하여 공간을 완전히 또는 부분적으로 채움으로써 그리고/또는 공간의 두께를 변경함으로써, 열분석에 의해 요구되는 값에 대하여 샘플링 디바이스의 열제거율의 기하학적 조건을 적합하게 하는 것이 가능하다. 이러한 매체는 모래, 질석, 운모, 마그네사이트, 녹니석, 다양한 세라믹 또는 이들의 조합물과 같은 임의의 공지된 적합한 매체일 수 있다. 그러나 이러한 것들은 단가가 값 비싸기 때문에 바람직하게는 매체는 공기 같은 가스를 사용한다. 바람직한 실시예에 있어서, 컨테이너의 편평한 바닥부분에 있는 벽들 사이의 거리(d1)는 컨테이너의 측면벽들사이의 거리(d2)의 겨우 5-50%이고, 바람직하게는 거리(d2)의 약 20%이다. 이에 의하여 바닥으로부터의 전도로 인한 열손실을 증가시킨다. 컨테이너의 바닥에서 감소된 공간 때문에, 전도로 인한 열손실이 바닥에서 증가되어 컨테이너의 개방된 정상부로부터의 열손실과 균형을 맞춰서 용융된 금속의 구형의 구상고체화에 의해 발생되는 것과 같은 열손실을 시뮬레이션한다.
가장 중요한 또 하나의 매개변수는 컨테이너의 형상이다. 보호튜브에 에워싸여져 있는 열분석용 온도감응센서수단을 내부벽의 내부표면으로부터 일정거리에 위치시키기 위하여, 컨테이너는 편평한 바닥표면을 갖는다. 제조시 실용적인 이유 때문에, 양벽 즉 내부벽 및 외부벽은 편평한 바닥으로 만들어진다. 내부벽의 편평한 바닥부분의 면적은 적어도 센서수단을 포함하는 보호튜브의 면적만큼 커서 튜브의 끝부에 대하여 일정한 거리를 두게한다. 한 바람직한 실시예에 있어서, 상기 편평한 바닥부분의 면적의 지름은 보호튜브 면적의 직경에 두배이고 바람직하게는 더 크다. 컨테이너내에 있는 고체화하는 금속에 부분적으로 잠기는 보호튜브는 바닥표면에 대한 끝부가 폐쇄되어 있다. 센서수단이 쉽게 파괴될 것이므로 개방된 보호튜브는 사용하지 않는다.
더욱이, 컨테이너의 개방된 정상부(입)부분은 매우 중요하다. 만약 덮개에 의해 덮혀지지 않는다면 통상적으로 열손실은 크게될 것이다. 따라서, 다리에 의해 컨테이너에 부착되고 열전쌍을 위치시키는 복사 차폐를 포함하는 지지부재(도 1 에서 부재번호 15참조)는 덮개로서의 역할을 하여 금속샘플의 정상부로부터의 복사 열손실을 감소시킨다. 만약 이 지지부재가 없다면 샘플링 디바이스의 정상부는 냉각제로서 역할을 하여 고온 컨테이너로부터 많은 복사를 흡수할 것이다. 이러한 것이 컨테이너의 바닥으로부터 보다 느린 열손실에 균형을 맞추어 고체화중에 용융된 금속의 구형으로부터의 열손실을 시뮬레이션한다.
인접한 벽구역에 있어서의 편상 흑연의 초기형성에 의해 방출된 열의양은 매우 작고 제어 매개변수로서 의지하기에 매우 불충분하다. 그러나 만약 바닥샘플의 형상이 지배적으로 구형이며 샘플링 디바이스가 예열되었다면(예컨대, 용융된 철내로 침지됨으로써) 인접한 벽구역에 있어서 고체화된 철의 차가운 지대의 형성을 회피하게 한다. 그리고 만약 샘플링 디바이스가 자유롭게 매달리게 되어 열이 층 또는 장착 스탠드내로 흐르지 않는다면 적절한 대류가 샘플링 디바이스에 함유된 용융된 철내에서 전개될 것이다. 이러한 대류 유동은 샘플링 디바이스에 있는 컨테이너의 예열된 상부벽으로부터 편상흑연을 "세정"하고 기존적으로 구형인 컨테이너의 베이스에서의 유동 분리된 구역에서 편상성장을 효과적으로 집중시킨다.
컨테이너의 내부벽은 바람직하게 낮은 비열용량을 가진 재료 및/또는 보다 얇은 재료로 만들어져서 내부벽에 대한 낮은 전체 열용량 부여한다. 게다가 바람직하게는 내부벽은 높은 전체 열전달 계수를 가지고 있어서 샘플 물질의 온도와 벽의 온도를 평형하게 한다. 그리고 전체 열전달 계수가 높기 때문에, 열량을 전달하는데 요구되는 시간이 짧아질 것이다.
내부벽은 상기한 바와 같은 열특성을 가진 임의의 재료로 만들어질 수 있어서 샘플로 되는 용융된 금속에 있어서 열적으로 안정적이다. 전형적으로 금속 또는 합금이 사용된다. 값 싸고 신뢰성있는 연속 생산품을 확보하는 재료는 특히 스틸이 바람직하다.
색깔 또는 표면 마무리 또는 색깔 및 표면 마무리 모두를 수정하여 벽을 복사 특성을 변하게 하는 것도 가능하다.
컨테이너의 내부벽의 내부표면은 바람직하게 보호 방벽이 코팅되어 있어서 상기 벽이 액화되거나 고온 액상금속 샘플과 반응하는 것을 방지한다. 특히, 샘플링시에 컨테이너가 고온 액상금속으로 잠기도록 의도된다면 이러한 보호 코팅은 외부벽의 외부표면에도 적용될 수 있다. 보호코팅이 매우 얇기 때문에 이것은 열균형에 영향을 미치지 않는다. 그러나 코팅은 고체화 작용을 특징짓는데 결정적이다. 코팅은 불활성이거나, Mg을 소비하고 바닥 온도감응센서수단에 인접하여 편상흑연형성을 유도하기 위해 잘 반응하는 물질을 도핑 처리할 수 있다. 이러한 것은 스웨덴 특허 출원 9704208-9와 더 많은 정보를 위해 스웨덴 특허출원 9003289-7에 개시되었다. 이 보호 코팅은 알루미늄, 마그네시아, 산화지르코늄, 실리카 카바이드 같은 임의의 내화성 산화물 일 수 있다.
온도감응센서수단은 적소에서 센서수단을 크림프하고 가이드하는 지지부재에 장착되어 있다. 본 발명은 열전쌍으로만 한정되는 것은 아니고, 고체화하는 금속의 열분석에 적합한 임의의 센서가 사용될 수는 있지만, 열분석용 센서는 통상적으로 열전쌍이다. 스웨덴 특허출원 9600720-8 적외부의 고온측정법 참조.
하기 하는 열전쌍에 있어서, 열분석용 센서수단은 컨테이너에 있는 고체화하는 금속에 부분적으로 잠기는 동심으로 배열된 보호튜브에 에워싸인다. 폐쇄된 끝부를 가진 보호튜브는 지지부재 및 이 지지부재에 배열된 방사에너지 차폐에 의하여 두 점에 견고하게 위치되어 유지되어 있다. 쉽게 분리 될 수 있는 방식으로, 하나의 열전쌍(게이지 부분)은 상기튜브의 폐쇄된 끝부로 삽입된다. 제2 열전쌍을
열중심내에 있는 측정점(게이지 부분)에 위치시켜 측정기간동안 냉각커브가 변하는 것을 회피하게 하는 것이 중요하다. 따라서, 제2 열전쌍(게이지 부분)은 또한 분리 가능하고 용융된 샘플 열중심에서 바람직하게는 내부 컨테이너의 전체높이(a)의 약 2/3인 길이(c)에서 보호튜브내로 삽입된다. 열전쌍이 분리가능하기 때문에, 이것은 많은 측정을 위해 재활용 될 수 있다. 두 개의 열전쌍을 에워싸는 튜브는 컨테이너내에 있는 편평한 내부 바닥표면에 가능한한 가까이에 위치되어 있지만, 이 표면에 접촉하지는 말아야만 한다. 보호튜브는 어떠한 보이드나 기포도 측정을 방해할 수 없는 고체화하는 금속에 의해 완전히 둘러싸여 있다는 것을 확실히 하는 것이 중요하다. 분석시 열센서가 옆으로 이동하지 않도록 견고하게 부착되는 것 또한 매우 중요하다. 열전쌍의 정확하지 않은 위치결정은 측정 결과치를 크게 방해하는 상당한 단점이다. 이러한 단점은 센서를 포함하는, 보호튜브를 크림프하는 지지부재 및 이 지지부재에 배열된 복사 차폐에 의해 열전쌍이 적소에 정확하게 위치됨으로써 극복된다. 편평한 바닥에 대해 근접한 보호튜브의 길이(b)는 내부 컨테이너의 전체길이(a)의 1-10%이고 바람직하게는 약 5%이다.
보호튜브는 스틸 바람직하게는 스테인레스 스틸 또는 석영유리 같은 재료로 만들어질 수 있다. 스틸 튜브는 통상적으로 코팅을 요구한다. 본 발명은 오직 하나의 보호튜브 또는 한 쌍의 열전쌍의 사용에 한정되는 것은 아니다. 필요한 만큼의 열전쌍이 다른 거리 즉 측정점에서 사용될 수 있다.
본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 더 상세하게 기술될 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따라, CGI 제품에 연관하여 사용하기 위해 설계된 샘플링 디바이스의 개략적인 단면도, 그리고
도 2는 고체화하는 용융된 금속의 샘플에 있어서의 유동을 도시하고 이러한 유동이 컨테이너 벽에 근접하여 통상적으로 형성된 편상흑연주철의 층에 어떻게 영향을 미치는 지를 보여주는 도면.
도 1은, 본질적으로 원통형이고, 정상부가 개방되어 있고, 컨테이너의 입(12)까지 고체화하의 용융된 금속의 샘플 물질(3)로 채워지며, 편평한 부분(2c)을 구비한 반구형 바닥 부분(2b)을 가진 이중벽으로 된 샘플링 컨테이너(2), 열분석용 온도감응센서수단(4a-b) 그리고 복사 차폐(19)를 갖고 다리(16)에 의해 컨테이너(2)에 부착된 센서 지지부재(15)를 포함하는 샘플링 디바이스(1)를 도시하는데, 상기 센서지지부재(15)와 복사 차폐(19)는 적소에 확실하게 상기 센서수단(4a-b)을 에워싸는 보호튜브(14)를 가이드한다. 하기 하는 열전쌍에 있어서, 온도감응센서수단(4a-b)의 게이지 부분(5a-b)은 샘플 물질(3)에 잠겨있다.
컨테이너는 내부벽(6)과 외부벽(7)으로 구성되어 있는데 이 양자는 얇은 스틸 박판 금속으로 되어 있고 이들 벽사이에는 내부벽(6)의 외부표면(9)과 외부벽(7)의 내부표면(10)에 의해 형성된 공간(8)이 있다. 또한 폴드(11)는 컨테이너(2)의 입(12)에서 벽(6) 및 벽(7)을 결합할 수 있다. 또한 폴드(11)는 연속 시밍 또는 스폿용접으로 형성될 수 있다. 공간(8)은 공기로 채워져 있다. 제1 열전쌍(4)(게이지 부분(5b))이 내부벽(6)의 내부표면(17)에 근접한 위치에 위치되고 나머지 하나의 열전쌍(4)(게이지 부분(5a))이 샘플 물질(3)의 열중심(a)에 있는 상태로, 스틸, 세라믹, 유리 또는 다른 적합한 재료로 만들어진 보호튜브(14)내에 두개의 열전쌍(4a-b)은 수직으로 일렬로 배열되어 있다. 센서지지부재(15)는 분석시 확실한 위치에서 열전쌍(4)을 에워싸는 보호튜브(14)를 이동 가능하게 지지하도록 제공되어 있다. 열전쌍(4)은 케이블(13)에 의해 열분석평가 설비(도시 않됨)에 연결되고 이 케이블을 통해 게이지(5a-b)로부터의 측정신호는 분석을 위해 상기 설비로 전송된다.
보호튜브(14)의 끝부는 컨테이너(2)의 편평한 바닥(2c)으로부터 일정거리(b)에 위치되어 있다.
분석되어질 용융된 금속내로 잠겨질 때, 용융된 액상금속은 분석시 다리들(16)사이로 컨테이너(2)내로 중력 유동한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 컨테이너(2)는 항상 분석시 동일 양을 갖는 용융된 금속으로 채워진다. 모든 샘플은 동일한 양의 용융된 금속을 가져서 일정한 열조건과 반응과 반응성 코팅과의 일정한 반응을 확보하여야 한다. 일정한 샘플 용적은 종래의 주입하여 채우는 것을 요구하는 종래의 열분석 용기로 인해 문제가 된다. 금속도입을 위한 큰 공간과 잠김형 채움을 갖춘 본 발명은 조작자의 실수를 최소화하고 샘플링을 용이하게 한다.
본 발명은 보여진 예시적인 실시예에 한정되는 것은 아니고 다른 실시예에도 적용 가능하다. 샘플링 디바이스의 변경을 알맞게 하는 것은 당업자의 전문적 지식내에서 행할 수 있다는 것이 이해될 것이고, 상기 디바이스는 CGI의 생산에서 사용 또는 주철의 다른 형태를 위해서만 한정되는 것이 아니라 다양한 다른 금속의 생산에서도 사용될 수 있다는 것이 이해될 것이다.
샘플링 디바이스는 US-A-4,667,725에 개시된 방법의 CGI의 생산에 관련하여 사용하도록 바람직하게 적용된다.

Claims (12)

  1. 본질적으로 원통형이며 분석될 액상금속 내로 침지되어 액상금속이 채워지도록 정상부가 개방되어 있는 컨테이너(2); 1개 이상, 바람직하게는 2개의 온도감응센서부재(4); 상기 센서(들)(4)를 동심적으로 에워싸고 상기 컨테이너(2)내에 배열되고 센서지지부재(15)에 의해 지지되는 1개 이상의, 바람직하게는 1개의 보호튜브(14);를 포함하고 있고, 상기 센서지지부재(15)는 상기 컨테이너(2) 위에 배치되어 있고 다리(16)에 의해 상기 컨테이너(2)에 부착되며 분석하는 동안 고체화하는 금속 샘플 물질(3)에 침지될 때 상기 센서(4)를 가이드하고 정위치에 유지하도록 의도되어 있고, 상기 컨테이너(2)는 분석하는 동안 상기 샘플 물질(3)에 접촉하도록 의도된 내부표면(17) 및 대기에 접촉하도록 의도된 외부표면(18)을 포함하고 있고, 상기 표면(17, 18)은 서로 마주보고 상응하는 표면(9, 10)들 사이에 폐쇄된 단열공간을 형성하기 위해 컨테이너(2)의 정상부(12)에서 결합되고 상기 컨테이너(2)의 원통형부분(2a)에서 동일하게 서로 이격되어 있는, 고체화하는 금속, 특히 압축 흑연철을 열분석하기 위한 샘플링 장치에 있어서,
    상기 컨테이너(2)는 상기 보호 튜브(14)의 지름보다 큰 지름을 가진, 동심적으로 배열된 편평한 부분(2c)을 갖는 실질적으로 반구형의 바닥부분(2b)을 구비하고 있고, 상기 편평한 부분(2c)의 표면들(9, 10) 사이의 거리(d1)는 상기 컨테이너(2)의 원통형 부분(2a)의 상기 표면들(9, 10) 사이의 거리(d2)보다 작은 것을 특징으로 하는 샘플링 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 비 구형의(non-spherical) 샘플링 장치(1)에 구형 냉각조건을 부여하기 위해, 상기 편평한 부분(2c)에 있는 상기 표면들(9, 10) 사이의 거리(d1)는, 상기 컨테이너(2)의 상기 원통형부분(2a)에 있는 상기 표면들(9, 10) 사이의 상기 거리(d2)의 10-50%, 바람직하게는 약 20%인 것을 특징으로 하는 샘플링 장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 비 구형의 샘플링 장치(1)에 구형 냉각조건을 부여하기 위해, 상기 컨테이너(2)의 원통형 부분(2a)은, 상기 반 구형 바닥부분(2b)의 높이의 약 2배의 높이를 갖는 것을 특징으로 하는 샘플링 장치.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 센서(들)(4)는, 예컨대, 스틸, 세라믹, 유리로 만들어진 상기 보호튜브(14)에 공기 기포 또는 보이드를 형성하거나 상기 편평한 부분(2c)과 접촉함이 없이 상기 편평한 바닥부분(2c)으로부터 가능한한 좁은 거리를 두고 분리가능하게 삽입되어 있는 것을 특징으로 하는 샘플링 장치.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 보호튜브(14)는, 스틸 바람직하게는 스테인레스 스틸로 만들어져 있고, 보호 내화성 작용제로 코팅될 수 있는 것을 특징으로 하는 샘플링 장치.
  6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 보호튜브(14)는 석영유리로 만들어져 있는 것을 특징으로 하는 샘플링 장치.
  7. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 컨테이너(2)의 내부표면(17) 및 외부표면(18) 중 적어도 하나는, 브러싱, 에칭, 샌드 블라스팅에 의해 처리되거나 화학적으로 처리되고 상기 보호튜브(14)는 보호 내화성 작용제에 의해 코팅되는 것을 특징으로 하는 샘플링 장치.
  8. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 컨테이너(2)의 상기 내부표면(17)은, 불활성 도료로 코팅되는 것을 특징으로 하는 샘플링 장치.
  9. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 컨테이너(2)의 상기 내부표면(17)은, 반응성 도료로 코팅되는 것을 특징으로 하는 샘플링 장치.
  10. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 내부표면(17), 상기 외부표면(18) 및 상기 보호튜브(14) 중 적어도 하나는, 플라즈마 스프레이 또는 소결처리에 의해, 알루미나, 마그네시아, 지르코니아, 탄화 규소, 질화 규소, 카본, 질화붕소 또는 실리카의 세라믹이 부착되는 것을 특징으로 하는 샘플링 장치.
  11. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 벽들(6,7)의 칼라 또는 표면 마무리 또는 칼라 및 표면 마무리 모두는, 상기 벽의 복사 특성을 수정하도록 변화되는 것을 특징으로 샘플링 장치.
  12. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 용기 벽에 근방에서 기록된 냉각커브는, 상기 반응성 벽코팅과의 반응 이후의 완전히 처리되지 않은 금속을 평가하는 해상도를 향상시키기 위해, 상기 센서(4b)의 게이지 부분(5b)에 의해 상기 컨테이너(2)의 상기 베이스에서의 유동으로부터 분리된(flow-separated) 영역에서 기록되는 것을 특징으로 하는 샘플링 장치.
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