WO2020254434A1 - Messsonde und verfahren zu deren betrieb - Google Patents

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WO2020254434A1
WO2020254434A1 PCT/EP2020/066809 EP2020066809W WO2020254434A1 WO 2020254434 A1 WO2020254434 A1 WO 2020254434A1 EP 2020066809 W EP2020066809 W EP 2020066809W WO 2020254434 A1 WO2020254434 A1 WO 2020254434A1
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WO
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liquid
measuring probe
connection
floating body
electronic device
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PCT/EP2020/066809
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English (en)
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Inventor
Mark Moors
Dietmar Michael SCHEWE
Fabian Krause
Original Assignee
Sms Group Gmbh
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    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D2/00—Arrangement of indicating or measuring devices, e.g. for temperature or viscosity of the fused mass
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C5/00—Manufacture of carbon-steel, e.g. plain mild steel, medium carbon steel or cast steel or stainless steel
    • C21C5/28—Manufacture of steel in the converter
    • C21C5/42—Constructional features of converters
    • C21C5/46—Details or accessories
    • C21C5/4673—Measuring and sampling devices
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D19/00—Arrangements of controlling devices
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
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    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • G01K1/02—Means for indicating or recording specially adapted for thermometers
    • G01K1/024—Means for indicating or recording specially adapted for thermometers for remote indication
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01K1/00—Details of thermometers not specially adapted for particular types of thermometer
    • G01K1/08—Protective devices, e.g. casings
    • G01K1/12—Protective devices, e.g. casings for preventing damage due to heat overloading
    • G01K1/125—Protective devices, e.g. casings for preventing damage due to heat overloading for siderurgical use
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C5/00—Manufacture of carbon-steel, e.g. plain mild steel, medium carbon steel or cast steel or stainless steel
    • C21C5/52—Manufacture of steel in electric furnaces
    • C21C2005/5288—Measuring or sampling devices
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00—Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20—Recycling

Definitions

  • the invention relates to a measuring probe for throwing into a liquid, typically a metallic melt in a metallurgical vessel.
  • the metallurgical vessel can be, for example, a pan, a converter or an electric furnace, etc.
  • the present invention also relates to a method for operating the measuring probe
  • Measuring probes for dipping into a metallic melt and for transmitting measurement data from the melt to a receiver outside the melt are known in principle in the prior art.
  • DE 1 648 293 A discloses a generic measuring probe in the form of a projectile body with a temperature sensor for detecting the temperature in a molten metal.
  • the measuring probe also has a transmitting device which, when a predetermined temperature is exceeded, generates a radio signal and transmits it wirelessly. The measuring probe is thrown into the molten metal and sends out radio signals as long as it remains functional within the molten metal.
  • GB 1 096 499 A discloses a measuring probe for measuring the temperature in a metal melt in a metallurgical vessel without a treatment process of the metal melt having to be interrupted.
  • the measuring probe also has a ballast body, which ensures that the measuring probe is aligned vertically within the molten metal.
  • the float is designed as a measuring head.
  • the float or the measuring head are connected to the ballast body via a connection.
  • the measuring probe is designed such that it measures the temperature of the molten metal at a predetermined level or height level, this height level when the The measuring probe in the molten metal corresponds to the distance between the ballast body and the measuring head.
  • the measuring probe sends the recorded measured values to the receiver only from a fixed location, in particular from a fixed level within the molten metal, this location can be more or less suitable for such a transmission.
  • a transfer device located on the surface of the slag can communicate better to the outside of the metallurgical vessel than a transfer device located below the slag, i.e. H. is located within the melt.
  • the invention is based on the object of developing a known measuring probe for immersion in a liquid and a known method for its operation in such a way that it enables the acquisition of measured values at different height levels within the liquid, in particular in a measuring sequence from a lower to a higher height level within of the liquid.
  • connection or a body means that the connection or the body can withstand the temperature of their surroundings, in particular the liquid, for a certain period of time.
  • the connection or the body is functional at a current temperature of its environment during its lifetime. After the end of the service life, the connection or the body can no longer withstand the ambient conditions and they are then no longer functional because the actual ambient temperature is then higher than their operating temperature or because they then melt in the liquid due to excessively high temperatures or due to others dissolve or decompose (passive) due to external influences.
  • a lower temperature resistance results in a shorter service life for the connection or the body under the same environmental conditions.
  • life time means the period of time during which the connection or a body, here for example the floating and / or ballast body, lasts or is functional or active under its current environmental conditions.
  • the ambient conditions are defined or specified by the liquid, here in particular the total melt into which the measuring probe is thrown.
  • the connection or the body in the liquid can more or less long functional or stable stay.
  • the connection or the body are no longer functional or no longer exist, because they have then melted due to exposure to temperatures that are too long and high or decomposed due to other external effects.
  • the ballast body in the liquid can melt or decompose as a result of the temperature and in this way be separated from the floating body.
  • the liquid in particular the total melt, further in particular a metal melt, defines the environment and the ambient conditions to which the special measurement device is exposed.
  • the liquid itself is not the subject of the invention or the measuring probe itself.
  • An example of the ambient conditions is the temperature of the liquid
  • total melt means liquid (metal) melt and / or slag that floats on the melt.
  • melt synonymous with the term “bath”, is only used if the slag is expressly not meant; and vice versa.
  • the “transmission device” is designed for wired or wireless transmission of a transmission signal.
  • the transmission device can be a radio or light transmitter, for example.
  • the term “passive” means without any influence from outside the measuring probe.
  • the term “active” means with action from outside the measuring probe.
  • melt particularly means melting due to temperature, being otherwise decomposed or being broken down due to explosives.
  • the measuring probe When the measuring probe is introduced into the total melt according to the method according to the invention, it initially sinks due to the ballast body until the density of the total melt in the vicinity of the measuring probe corresponds to the density of the measuring probe with the floating body and the ballast body. For example, if the total density of the measuring probe is higher than the density of the actual melt, the measuring probe initially sinks down to the bottom of the metallurgical vessel. If, on the other hand, the density of the measuring probe is between the density of the melt and the density of the slag, the measuring probe will initially only sink into the boundary layer between the melt and the slag.
  • a movement of the measuring probe is desired in order to also record measurement data at other height levels within the total melt and outside the measuring probe and to be able to transfer outside of the total melt.
  • said separation of the floating body from the ballast body takes place with the aid of one of the various alternatives shown. Regardless of the exact separation process, the ballast body either remains at its current height level after separation or it sinks even deeper in the direction of gravity within the total melt, while the float, due to its low density within the total melt, rises to an ascent level against gravity. If the measuring probe is initially at a height level within the actual melt, the floating body can for example rise to the surface of the slag after its decoupling from the ballast body if its density is lower than the density of the actual melt and the density of the slag.
  • the floating body with the electronic device always rises within the total melt to a level where the density of the total melt corresponds to the density of the floating body with the electronic device.
  • the transmission device is at least temporarily in operation, so that measurement data or measured values from at least one height level, but preferably from different height levels within the total melt, can be sent to the receiver outside the measuring probe and outside the total melt .
  • FIG. 1 a first exemplary embodiment of the measuring probe according to the invention
  • Figure 2 a second embodiment of the invention
  • FIG. 3 shows an illustration of the method according to the invention.
  • FIG. 1 shows a first exemplary embodiment of the measuring probe according to the invention, the measuring probe having a floating body 110 and an electronic device 120 arranged in or on the floating body.
  • the electronic device comprises at least one sensor 122 for acquiring measured values of a measured variable and a transmission device 124 for transmitting a transmission signal M representing the measured values to a receiver 200.
  • the transmission device can be designed for wireless or wired transmission of the transmission signal.
  • the floating body is connected to a ballast body 130 via a connection 150 connected.
  • the ballast body preferably has a greater density than the floating body 110 combined with the electronic device 120.
  • the central feature of the measuring probe 100 according to the invention is that the ballast body 130 can be separated from the floating body 110.
  • the releasable connection can be implemented in the form of a mechanical connection, for example a clamp connection, in the form of a chemical connection, for example an adhesive layer with cohesive and / or adhesive forces, or in the form of a magnetic field.
  • the magnetic field can be implemented, for example, by a permanent magnet or an electrically operated coil.
  • the mechanical and / or chemical connection can be released, for example, by exposure to a high temperature.
  • the connection is then ineffective or broken because it then melts.
  • the mechanical or chemical connection can become inoperable or decomposed by exposure to another external influence.
  • the mechanical or chemical connection can also contain a mechanical or electronic separating element which, in order to release the connection, can preferably be activated by an externally supplied trigger signal.
  • the connection in the form of the magnetic field is released in that the magnetic field is interrupted or switched off. This can be achieved in that the permanent magnet z. B. is demagnetized by exposure to a high temperature.
  • This also applies analogously to the electrically operated coil.
  • the current can be switched off, for example, by a circuit breaker, which can be activated by an externally supplied trigger signal.
  • connection 150 typically have a lower temperature resistance than the materials from which the floating body with the electronic device or a protective housing 140 for the floating body and / or the electronic device 120 is made.
  • This training has the advantage that the connection when exposed to a high temperature environment, such. B. a molten metal, only has a shorter life in this environment than the floating body with the electronic device.
  • the electronic device is still functional after the connection has been released and, in particular, the ballast body has been separated from the floating body.
  • the electronic device is still active when the float rises within the liquid in order to then transmit the transmission signal with the measured values to the receiver at different levels within the liquid.
  • the floating body with the electronic device typically has a lower density than the melt and the slag.
  • the float with the electronic device then rises to the surface of the slag. If, on the other hand, the float with the electronic device only has a density which is smaller than the density of the melt but greater than the density of the slag, the float with the electronic device only rises into the boundary layer between the melt and the slag.
  • the above-mentioned desired separation of the ballast body from the floating body can also be realized in that the materials from which the ballast body is made have a lower temperature resistance have than the materials from which the floating body with the electronic device or optionally the protective housing is made.
  • the ballast body melts due to temperature or it decomposes faster than the float with the electronic device in the same environment.
  • this feature ensures that the floating body with the electronic device in the same environment has a longer service life than the ballast body and in particular continues to exist after the ballast body has been destroyed.
  • the transmission signal with the measured values can then be transmitted to the receiver; but of course also before.
  • the floating body is advantageously designed as a thermally insulating protective housing or it has at least one such protective housing.
  • the sensor and the transmission device are then advantageously built into or attached to the protective housing, in order to extend their service life and thus the duration of their functionality within the overall melt.
  • the sensor can be designed to detect a metallurgical, chemical or physical measured variable at the respective, time-changing location of the measuring probe in the total melt.
  • An example of a physical measurand is the temperature of the total melt.
  • An example of a chemical measurand is the content of a chemical element, e.g. B. of oxygen in the total melt.
  • the sensor can be designed to detect the position and / or the location of the measuring probe within the total melt and to transfer it to the outside of the melt.
  • the measuring probe can have not just one sensor, but a plurality of sensors which are designed to detect different measured variables.
  • the sensor can be designed to detect a metallurgical, chemical or physical measured variable, in particular at the location at which the sensor is currently located.
  • a physical measurand is for example the temperature of the liquid or the position or the location of the measuring probe within the liquid.
  • position means the place where the measuring probe is currently located.
  • position of the measuring probe means in particular its angular position of the measuring probe at the location.
  • FIG. 2 shows a second exemplary embodiment for the measuring probe according to the invention, in which the materials from which the ballast body is made have a lower temperature resistance than the materials from which the floating body with the electronic device or optionally the protective housing is made.
  • the ballast body 130 is therefore separated from the floating body 110 in this exemplary embodiment in that it either melts due to temperature or is otherwise decomposed.
  • it does not matter whether the connection between the floating body 110 and the ballast body is detachable or not.
  • FIG. 3 illustrates the method according to the invention.
  • the measuring probe 100 is first thrown into the liquid 300, for example a total melt in a metallurgical vessel 400. Under the action of gravity G, the measuring probe 100 then first falls into the liquid, at most to a level at which the total density of the measuring probe 100 corresponds to the density of the liquid or it falls to the bottom of the vessel 400. Before or after reaching this drop position According to the invention, the ballast body in the liquid is separated from the floating body 110. As described above, this can be done, for example, in that the connection between the floating body 110 and the ballast body 130 is loosened or separated or by the ballast body 130 being destroyed in the liquid.
  • the floating body 110 rises with the electronic device 120 inside the liquid against the Gravity G on; see in Figure 3 the dashed arrow pointing upwards on the float 110.
  • the electronic device 120 is active. That is to say, its sensor 122 detects measured values of at least one, but preferably several measured variables on at least one, but preferably different
  • the transmission device 124 of the electronic device transmits the recorded measured values in the form of a transmission signal M to the receiver 200, which is typically located outside the liquid 300 and outside the metallurgical vessel 400.
  • the measurement data are preferably stored in a data memory of the electronic device 120 before they are transmitted to the receiver.
  • the float with the electronic device 120 either rises within the liquid 300 to a level where the density of the liquid corresponds to the density of the float 110 with the electronic device 120 or it rises to the surface of the
  • the term “level of ascent” means both alternatives.
  • the density of the slag 310 is lower than the density of the actual (metal) melt 320, which is why the slag 310 floats on the melt. If the density of the floating body 110 with the electronic device 120 is less than the density of the melt
  • connection 150 or the ballast body 130 can be destroyed by the fact that materials with which the detachable connection is realized or the ballast body is manufactured only have a limited life in the liquid.
  • the limited shelf life is due to the limited temperature resistance of the materials. In particular if the liquid is a total melt, further in particular a total metal melt, then this liquid typically has a very high high temperature. The lifespan depends on how long the materials of the compound and ballast can withstand this high temperature of the liquid before they either melt or decompose.
  • these inventory times of the materials of the connection and / or of the ballast body are shorter than the inventory times of the materials from which the float with the electronic circuit is made, optionally than the inventory time that the materials from which the protective housing has is made.
  • a corresponding selection of different materials for the connection and / or the ballast body on the one hand and the floating body with the electronic device on the other hand ensures that - as provided according to the invention - the floating body 110 with the electronic device 120 remains functional even after the ballast body 130 has been separated and does not itself melts or is decomposed due to temperature.
  • the materials with which the connection is realized and / or from which the ballast body is made typically have a melting point which is below the current temperature of the liquid.
  • the releasable connection and / or the ballast body preferably consist at least partially of materials which contain predetermined alloy components for the total melt. If the compound or the ballast body in the liquid, as described above, melts or is decomposed as a result of temperature, the alloy components can thereby be very easily added to the total melt.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Messsonde in einer Flüssigkeit, insbesondere einer Gesamtschmelze, sowie die Messsonde selbst. Die Messsonde 100 ist ausgebildet mit Sensoren zum Erfassen von Messwerten mindestens einer Messgröße in der Flüssigkeit und zum Aussenden der Messwerte in Form eines Sendesignals an einen Empfänger 200. Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren wird die Messsonde 100 in die Flüssigkeit 300 hineingeworfen, woraufhin die Messsonde sodann innerhalb der Flüssigkeit in Richtung der Schwerkraft G abfällt. Der Schwimmkörper wird in der Flüssigkeit von dem Ballastkörper getrennt und steigt sodann alleine mit der elektronischen Einrichtung entgegen der Schwerkraft innerhalb der Flüssigkeit auf. Während des Aufsteigens oder nach Erreichen eines Aufstiegsniveaus ist die Übertragungseinrichtung zumindest noch zeitweise aktiv und es werden Messdaten aus mindestens einem Höhenniveau innerhalb der Flüssigkeit an den Empfänger übertragen.

Description

Messsonde und Verfahren zu deren Betrieb
Die Erfindung betrifft eine Messsonde zum Einwerfen in eine Flüssigkeit, typischerweise eine metallische Schmelze in einem metallurgischen Gefäß. Bei dem metallurgischen Gefäß kann es sich beispielsweise um eine Pfanne, einen Konverter oder einen Elektroofen etc. handeln. Neben der Messsonde als Vorrichtung betrifft die vorliegende Erfindung auch ein Verfahren zum Betreiben der Messsonde
Messsonden zum Eintauchen in eine metallische Schmelze und zum Übertragen von Messdaten aus der Schmelze an einen Empfänger außerhalb der Schmelze sind im Stand der Technik grundsätzlich bekannt. So offenbart die DE 1 648 293 A eine gattungsgemäße Messsonde in Form eines Wurfkörpers mit einem Temperatursensor zum Erfassen der Temperatur in einer Metallschmelze. Die Messsonde weist zudem eine Sendeeinrichtung auf, welche bei der Überschreitung einer vorgegebenen Temperatur ein Funksignal erzeugt und drahtlos aussendet. Die Messsonde wird in die Metallschmelze hineingeworfen und sendet Funksignale aus, solange sie innerhalb der Metallschmelze funktionstüchtig bleibt.
Die GB 1 096 499 A offenbart eine Messsonde um Messen der Temperatur in einer Metallschmelze in einem metallurgischen Gefäß, ohne dass dafür ein Behandlungsprozess der Metallschmelze unterbrochen werden muss. Die Messsonde weist neben einem Schwimmkörper auch einen Ballastkörper auf, welcher gewährleistet, dass sich Messsonde innerhalb der Metallschmelze in der Vertikalen ausrichtet. Der Schwimmkörper ist als Messkopf ausgebildet. Der Schwimmkörper bzw. der Messkopf sind über eine Verbindung mit dem Ballastkörper verbunden. Die Messsonde ist so ausgebildet, dass sie die Temperatur der Metallschmelze auf einem vorbestimmten Level bzw. Höhenniveau misst, wobei dieses Höhenniveau bei vertikaler Ausrichtung der Messsonde in der Metallschmelze dem Abstand zwischen dem Ballastkörper und dem Messkopf entspricht.
Wenn die Messsonde die erfassten Messwerte lediglich von einem festen Ort, insbesondere von einem festen Höhenniveau innerhalb der Metallschmelze an den Empfänger aussendet, so kann sich dieser Ort mehr oder weniger gut für eine solche Übertragung eignen. So kann eine Übertragungseinrichtung, welche sich an der Oberfläche der Schlacke befindet, besser nach außerhalb des metallurgischen Gefäßes kommunizieren als eine Übertragungseinrichtung, welche sich unterhalb der Schlacke, d. h. innerhalb der Schmelze befindet.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine bekannte Messsonde zum Eintauchen in eine Flüssigkeit sowie ein bekanntes Verfahren zu deren Betrieb dahingehend weiterzubilden, dass sie eine Erfassung von Messwerten auf verschiedenen Höhenniveaus innerhalb der Flüssigkeit, insbesondere in einer Messsequenz von einem tieferen auf ein größeres Höhenniveau innerhalb der Flüssigkeit, ermöglichen.
Diese Aufgabe wird durch das Verfahren gemäß des Patentanspruch 1 gelöst. Dieses ist dadurch gekennzeichnet, dass der Ballastkörper - nach dem Abfallen oder während des Abfallens der Messsonde - in der Flüssigkeit von dem Schwimmkörper getrennt wird, entweder indem ihre Verbindung gelöst wird oder indem der Ballastkörper in der Flüssigkeit zerstört wird; dass der Schwimmkörper mit der elektronischen Einrichtung nach dem Abtrennen von dem Ballastkörper innerhalb der Flüssigkeit entgegen der Schwerkraft auf ein Aufstiegsniveau aufsteigt; und dass die Übertragungseinrichtung während des Aufsteigens und/oder nach Erreichen des Aufstiegsniveaus zumindest noch zeitweise in Betrieb ist und Messdaten aus mindestens einem Höhenniveau innerhalb der Flüssigkeit an den Empfänger überträgt. Definitionen:
Der Begriff „Temperaturbeständigkeit“ einer Verbindung oder eines Körpers bedeutet, dass die Verbindung oder der Körper der Temperatur ihrer Umgebung, hier insbesondere der Flüssigkeit, für eine gewisse Bestandszeit Stand halten. Anders ausgedrückt: Die Verbindung oder der Körper sind bei einer aktuellen Temperatur ihrer Umgebung während ihrer Bestandszeit funktionstüchtig. Nach Ablauf der Bestandszeit halten die Verbindung oder der Körper den Umgebungsbedingungen nicht mehr stand und sie sind dann nicht mehr funktionstüchtig, weil die Ist-Umgebungstemperatur dann höher liegt als ihre Betriebstemperatur oder weil sie dann in der Flüssigkeit aufgrund zu hoher Temperatur schmelzen oder sich aufgrund anderer äußerer Einwirkungen auflösen bzw. zersetzen (passiv). Eine geringere Temperaturbeständigkeit bedingt eine geringere Bestandszeit für die Verbindung oder den Körper unter denselben Umgebungsbedingungen.
Der Begriff „Bestandszeit“ meint die Zeitdauer, während welcher die Verbindung oder ein Körper, hier beispielsweise der Schwimm- und/oder Ballastkörper, unter seinen jeweils aktuellen Umgebungsbedingungen Bestand hat bzw. funktionstüchtig oder aktiv ist. Die Umgebungsbedingungen werden im Rahmen der vorliegenden Erfindung definiert bzw. vorgegeben durch die Flüssigkeit, hier insbesondere die Gesamtschmelze, in welche die Messsonde hineingeworfen wird. Je nach Wahl des Materials, mit welchem die Verbindung zwischen dem Schwimmkörper und dem Ballastkörper der Messsonde realisiert ist oder die Körper gefertigt sind, insbesondere je nach Temperaturbeständigkeit ihrer Materialien, können die Verbindung oder der Körper in der Flüssigkeit mehr oder weniger lange funktionstüchtig bzw. beständig bleiben. Nach Ablauf ihrer Bestandszeit sind die Verbindung oder der Körper nicht mehr funktionstüchtig bzw. nicht mehr existent, weil sie dann z.B. aufgrund von zu langer und hoher Temperatureinwirkung geschmolzen oder aufgrund anderer äußerer Einwirkungen zersetzt sind. Nach Ablauf ihrer Bestandszeit ist die Verbindung nicht mehr in Kraft mit der Folge, dass der Schwimmkörper und der Ballastkörper dann voneinander getrennt bzw. gelöst sind. Nach Ablauf seiner Bestandszeit kann der Ballastkörper in der Flüssigkeit temperaturbedingt geschmolzen oder zersetzt und auf diese Weise von dem Schwimmkörper getrennt sein. Die Flüssigkeit, insbesondere die Gesamtschmelze, weiter insbesondere eine Metallschmelze, definiert die Umgebung und die Umgebungsbedingungen, denen die Messsondere ausgesetzt wird. Die Flüssigkeit selber ist jedoch nicht Gegenstand der Erfindung oder der Messsonde selber. Ein Beispiel für die Umgebungsbedingungen ist die Temperatur der Flüssigkeit
Der Begriff „Gesamtschmelze“ meint flüssige (Metall-) Schmelze und/oder Schlacke, welche auf der Schmelze aufschwimmt. Der Begriff „Schmelze“, gleichbedeutend mit dem Begriff „Bad“ wird nur dann verwendet, wenn die Schlacke ausdrücklich nicht gemeint ist; und umgekehrt.
Die „Übertragungseinrichtung“ ist ausgebildet für eine kabelgebundene oder kabellose Übertragung eines Sendesignals. In letzterem Fall kann die Übertragungseinrichtung beispielsweise ein Funk- oder Lichtsender sein. Der Begriff „passiv“ meint ohne Einwirkung von außerhalb der Messsonde. Der Begriff„aktiv“ meint mit Einwirkung von außerhalb der Messsonde.
Der Begriff „zerstören“ meint insbesondere temperaturbedingt schmelzen, anderweitig zersetzt werden oder sprengstoffbedingt zerlegt werden.
Wenn die Messsonde gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren in die Gesamtschmelze eingebracht wird, so sinkt diese zunächst bedingt durch den Ballastkörper so weit ab, bis die Dichte der Gesamtschmelze in der Umgebung der Messsonde der Dichte der Messsonde mit dem Schwimmkörper und dem Bellastkörper entspricht. Liegt die Gesamtdichte der Messsonde beispielsweise höher als die Dichte der eigentlichen Schmelze, so sinkt die Messsonde zunächst bis zum Boden des metallurgischen Gefäßes ab. Liegt die Dichte der Messsonde dagegen zwischen der Dichte der Schmelze und der Dichte der Schlacke, so wird die Messsonde zunächst nur bis in die Grenzschicht zwischen der Schmelze und der Schlacke absinken. Nachdem die Messsonde ein Höhenniveau innerhalb der Schmelze erreicht hat, wo eine Gleichheit zwischen der Dichte der Gesamtschmelze und der Dichte der Messsonde besteht, ist jedoch erfindungsgemäß eine Bewegung der Messsonde erwünscht, um auch Messdaten in anderen Höhenniveaus innerhalb der Gesamtschmelze erfassen und nach außerhalb der Messsonde und nach außerhalb der Gesamtschmelze übertragen zu können. Zu diesem Zweck erfolgt die besagte Abtrennung des Schwimmkörpers von dem Ballastkörper mit Hilfe einer der verschiedenen aufgezeigten Alternativen. Unabhängig von dem genauen Trennvorgang verharrt der Ballastkörper nach der Trennung entweder auf seinem aktuellen Höhenniveau oder er sinkt innerhalb der Gesamtschmelze noch tiefer in Richtung Schwerkraft ab, während der Schwimmkörper entsprechend seiner geringen Dichte innerhalb der Gesamtschmelze entgegen der Schwerkraft auf ein Aufstiegsniveau aufsteigt. Befindet sich die Messsonde zunächst auf einem Höhenniveau innerhalb der eigentlichen Schmelze, so kann der Schwimmkörper nach seiner Abkopplung von dem Ballastkörper beispielsweise an die Oberfläche der Schlacke aufsteigen, wenn seine Dichte kleiner ist als die Dichte der eigentlichen Schmelze und die Dichte der Schlacke.
Grundsätzlich steigt der Schwimmkörper mit der elektronischen Einrichtung innerhalb der Gesamtschmelze immer auf ein Aufstiegsniveau, wo die Dichte der Gesamtschmelze der Dichte des Schwimmkörpers mit der elektronischen Einrichtung entspricht. Während des Aufsteigens und/oder nach Erreichen des Aufstiegsniveaus ist die Übertragungseinrichtung zumindest zeitweise in Betrieb, so dass Messdaten bzw. Messwerte aus mindestens einem Höhenniveau, vorzugsweise jedoch aus unterschiedlichen Höhenniveaus innerhalb der Gesamtschmelze an den Empfänger außerhalb der Messsonde und außerhalb der Gesamtschmelze gesendet werden können. Die oben genannte Aufgabe der Erfindung wird weiterhin durch die Messsonden nach Patentanspruch 10 und 15 gelöst. Die Vorteile der erfindungsgemäßen Messsonden entsprechen den oben in Bezug auf das Verfahren genannten Vorteilen.
Der Beschreibung sind drei Figuren beigefügt, wobei Figur 1 : ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Messsonde;
Figur 2: ein zweites Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen
Messsonde; und Figur 3: eine Veranschaulichung des erfindungsgemäßen Verfahrens zeigt.
Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die genannten Figuren in Form von Ausführungsbeispielen detailliert beschrieben. In allen Figuren sind gleiche technische Elemente mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet.
Figur 1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Messsonde, wobei die Messsonde einen Schwimmkörper 110 und eine in oder an dem Schwimmkörper angeordnete elektronische Einrichtung 120 aufweist. Die elektronische Einrichtung umfasst mindestens einen Sensor 122 zum Erfassen von Messwerten einer Messgröße und eine Übertragungseinrichtung 124 zum Übertragen eines die Messwerte repräsentierenden Sendesignals M an einen Empfänger 200. Die Übertragungseinrichtung kann ausgebildet sein für eine kabellose oder für eine kabelgebundene Übertragung des Sendesignals. Der Schwimmkörper ist über eine Verbindung 150 mit einem Ballastkörper 130 verbunden. Der Ballastkörper hat vorzugsweise eine größere Dichte als der Schwimmkörper 110 mit der elektronischen Einrichtung 120 zusammengenommen. Das zentrale Merkmal der erfindungsgemäßen Messsonde 100 besteht darin, dass der Ballastkörper 130 von dem Schwimmkörper 110 abtrennbar ist. Diese Abtrennung kann entweder dadurch realisiert sein, dass die Verbindung 150 geöffnet oder zerstört wird oder indem der Ballastkörper zerstört wird. Die lösbare Verbindung kann erfindungsgemäß in Form einer mechanischen Verbindung, beispielsweise einer Klemmverbindung, in Form einer chemischen Verbindung, beispielsweise einer Klebeschicht mit Kohäsions- und/oder Adhäsionskräften oder in Form eines Magnetfeldes realisiert sein. Das Magnetfeld kann beispielsweise durch einen Permanentmagneten oder eine elektrisch betriebene Spule realisiert sein.
Das Lösen der mechanischen und/oder chemischen Verbindung kann beispielsweise durch Aussetzen einer hohen Temperatur realisiert werden. Die Verbindung wird dann unwirksam bzw. gelöst, weil sie dann schmilzt. Alternativ kann die mechanische oder chemische Verbindung durch Aussetzen einer anderen äußeren Einwirkung funktionsuntüchtig oder zersetzt werden. Alternativ oder zusätzlich kann die mechanische oder chemische Verbindung auch ein mechanisches oder elektronisches Trennelement enthalten, welches zum Lösen der Verbindung vorzugweise durch ein extern zugeführtes Auslösesignal aktivierbar ist. Die Verbindung in Form des Magnetfeldes wird dadurch gelöst, dass das Magnetfeld unterbrochen bzw. abgeschaltet wird. Dies kann dadurch erreicht werden, dass der Permanentmagnet z. B. durch Aussetzen einer hohen Temperatur demagnetisiert wird. Das gilt analog auch für die elektrisch betriebene Spule. Alternativ besteht auch die Möglichkeit, einen durch die Spule fließenden Strom abzuschalten, um auf diese Weise auch das Magnetfeld abzuschalten. Das Abschalten des Stromes kann beispielsweise durch einen Trennschalter erfolgen, welcher durch ein extern zugeführtes Auslösesignal aktivierbar ist.
Die Materialien, mit welchen die Verbindung 150 realisiert ist, weisen typischerweise eine geringere Temperaturbeständigkeit auf als die Materialien, aus welchen der Schwimmkörper mit der elektronischen Einrichtung oder ein Schutzgehäuse 140 für den Schwimmkörper und/oder die elektronische Einrichtung 120 gefertigt ist. Diese Ausbildung hat den Vorteil, dass die Verbindung, wenn sie einer Umgebung mit hoher Temperaturbelastung ausgesetzt ist, wie z. B. einer Metallschmelze, in dieser Umgebung lediglich eine geringere Bestandszeit hat als der Schwimmkörper mit der elektronischen Einrichtung. Dies wiederum bedeutet, dass die elektronische Einrichtung auch dann noch funktionsfähig ist, nachdem die Verbindung gelöst und insbesondere der Ballastkörper von dem Schwimmkörper getrennt wurde. Insbesondere ist die elektronische Einrichtung auch dann noch aktiv, wenn der Schwimmkörper innerhalb der Flüssigkeit aufstiegt, um dann auf verschiedenen Höhenniveaus innerhalb der Flüssigkeit das Sendesignal mit den Messwerten an den Empfänger zu übertragen. Der Schwimmkörper mit der elektronischen Einrichtung hat typischerweise eine geringe Dichte als die Schmelze und die Schlacke. Der Schwimmkörper mit der elektronischen Einrichtung steigt dann bis an die Oberfläche der Schlacke auf. Hat der Schwimmkörper mit der elektronischen Einrichtung hingegen lediglich eine Dichte, welche zwar kleiner als die Dichte der Schmelze, jedoch größer als die Dichte der Schlacke ist, so steigt der Schwimmkörper mit der elektronischen Einrichtung lediglich in die Grenzschicht zwischen der Schmelze und der Schlacke auf.
Die oben erwähnte gewünschte Abtrennung des Ballastkörpers von dem Schwimmkörper kann auch dadurch realisiert sein, dass die Materialien, aus welchen der Ballastkörper gefertigt ist, eine geringere Temperaturbeständigkeit aufweisen als die Materialien, aus welchen der Schwimmkörper mit der elektronischen Einrichtung oder optional das Schutzgehäuse gefertigt ist. In diesem Fall schmilzt der Ballastkörper temperaturbedingt oder er zersetzt sich schneller als der Schwimmkörper mit der elektronischen Einrichtung in derselben Umgebung. Mit anderen Worten gewährleistet dieses Merkmal, dass der Schwimmkörper mit der elektronischen Einrichtung in derselben Umgebung eine größere Lebensdauer hat als der Ballastkörper und insbesondere auch noch weiter existiert, nachdem der Ballastkörper zerstört ist. Insbesondere nach der Zerstörung des Ballastkörpers kann dann das Sendesignal mit den Messwerten an den Empfänger ausgesendet werden; aber natürlich auch schon zuvor.
Vorteilhafterweise ist der Schwimmkörper als thermisch isolierendes Schutzgehäuse ausgebildet oder er weist zumindest ein solches Schutzgehäuse auf. Der Sensor und die Übertragungseinrichtung sind dann vorteilhafterweise in oder an dem Schutzgehäuse eingebaut oder angebaut, um ihre Bestandszeit und damit die Dauer ihrer Funktionstüchtigkeit innerhalb der Gesamtschmelze zu verlängern. Der Sensor kann ausgebildet sein zum Erfassen einer metallurgischen, chemischen oder physikalischen Messgröße am jeweiligen, sich zeitlich verändernden Ort der Messsonde in der Gesamtschmelze. Ein Beispiel für eine physikalische Messgröße ist die Temperatur der Gesamtschmelze. Ein Beispiel für eine chemische Messgröße ist der Gehalt eines chemischen Elementes, z. B. von Sauerstoff in der Gesamtschmelze. Weiterhin kann der Sensor ausgebildet sein, die Position und/oder die Lage der Messsonde innerhalb der Gesamtschmelze zu erfassen und nach außerhalb der Schmelze zu übertragen. Selbstverständlich kann die Messsonde nicht mit nur lediglich einem Sensor, sondern einer Mehrzahl von Sensoren aufweisen, die ausgebildet sind, unterschiedliche Messgrößen zu erfassen.
Der Sensor kann ausgebildet sein zum Erfassen einer metallurgischen, chemischen oder physikalischen Messgröße, insbesondere an dem Ort, an dem sich der Sensor jeweils aktuell befindet. Eine physikalische Messgröße ist beispielsweise die Temperatur der Flüssigkeit oder die Position oder die Lage der Messsonde innerhalb der Flüssigkeit. Der Begriff „Position“ meint dabei den Ort, an dem sich die Messsonde aktuell befindet. Den Begriff „Lage der Messsonde“ meint insbesondere deren Winkelstellung der Messsonde an dem Ort.
Figur 2 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel für die erfindungsgemäße Messsonde, bei welchem die Materialien, aus welchen der Ballastkörper gefertigt ist, eine geringere Temperaturbeständigkeit aufweisen als die Materialien, aus welchen der Schwimmkörper mit der elektronischen Einrichtung oder optional das Schutzgehäuse gefertigt ist. Der Ballastkörper 130 wird deshalb bei diesem Ausführungsbeispiel von dem Schwimmkörper 110 abgetrennt, indem er entweder temperaturbedingt schmilzt oder anderweitig zersetzt wird. Für dieses Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung kommt es nicht darauf an, ob die Verbindung zwischen dem Schwimmkörper 110 und dem Ballastkörper lösbar ist oder nicht.
Figur 3 veranschaulicht das erfindungsgemäße Verfahren. Gemäß diesem Verfahren wird die Messsonde 100 zunächst in die Flüssigkeit 300, beispielsweise eine Gesamtschmelze in einem metallurgischen Gefäß 400 eingeworfen. Unter Einwirkung der Schwerkraft G fällt die Messsonde 100 sodann zunächst in der Flüssigkeit herab, maximal auf ein Höhenniveau, bei welchem die Gesamtdichte der Messsonde 100 der Dichte der Flüssigkeit entspricht oder sie fällt bis auf den Boden des Gefäßes 400. Vor oder nach Erreichen dieser Fallposition wird erfindungsgemäß der Ballastkörper in der Flüssigkeit von dem Schwimmkörper 110 abgetrennt. Wie oben beschrieben, kann dies beispielsweise erfolgen, indem die Verbindung zwischen dem Schwimmkörper 110 und dem Ballastkörper 130 gelöst bzw. aufgetrennt wird oder indem der Ballastkörper 130 in der Flüssigkeit zerstört wird. Nach der Trennung von dem Ballastkörper 130 steigt der Schwimmkörper 110 mit der elektronischen Einrichtung 120 innerhalb der Flüssigkeit entgegen der Schwerkraft G auf; siehe in Figur 3 den gestrichelten Pfeil nach oben an dem Schwimmkörper 110. Während des Aufsteigens und/oder nach Erreichen eines Aufstiegsniveaus ist die elektronische Einrichtung 120 aktiv. D. h., ihr Sensor 122 erfasst Messwerte von mindestens einer, vorzugsweise jedoch mehreren Messgrößen auf mindestens einem, vorzugsweise jedoch verschiedenen
Höhenniveaus innerhalb der Flüssigkeit und die Übertragungseinrichtung 124 der elektronischen Einrichtung überträgt die erfassten Messwerte in Form eines Sendesignals M an den Empfänger 200, der sich typischerweise außerhalb der Flüssigkeit 300 und außerhalb des metallurgischen Gefäßes 400 befindet. Nach ihrer Erfassung werden die Messdaten vorzugsweise in einem Datenspeicher der elektronischen Einrichtung 120 gespeichert, bevor sie an den Empfänger übertragen werden. Der Schwimmkörper mit der elektronischen Einrichtung 120 steigt innerhalb der Flüssigkeit 300 entweder bis auf ein Höhenniveau, wo die Dichte der Flüssigkeit der Dichte des Schwimmkörpers 110 mit der elektronischen Einrichtung 120 entspricht oder er steigt bis an die Oberfläche der
Gesamtschmelze, d. h. insbesondere an die Oberfläche der Schlacke 310. Der Begriff„Aufstiegsniveau“ meint beide Alternativen. Die Dichte der Schlacke 310 ist geringer als die Dichte der eigentlichen (Metall-)Schmelze 320, weshalb die Schlacke 310 auf der Schmelze aufschwimmt. Ist die Dichte des Schwimmkörpers 110 mit der elektronischen Einrichtung 120 geringer als die Dichte der Schmelze
320, aber größer als die Dichte der Schlacke 310, so wird der Schwimmkörper 110 mit der elektronischen Einrichtung 120 in die Grenzschicht zwischen der Schlacke 310 und der Schmelze 320 aufsteigen, jedoch nicht höher. Wie bereits oben erwähnt, kann die Verbindung 150 oder der Ballastkörper 130 dadurch zerstört werden, dass Materialien, mit welchen die lösbare Verbindung realisiert oder der Ballastkörper gefertigt ist, in der Flüssigkeit nur eine begrenzte Bestandszeit haben. Die begrenzte Bestandszeit begründet sich auf einer nur begrenzten Temperaturbeständigkeit der Materialien. Insbesondere wenn es sich bei der Flüssigkeit um eine Gesamtschmelze handelt, weiter insbesondere eine Metall-Gesamtschmelze, dann weist diese Flüssigkeit typischerweise eine sehr hohe Temperatur auf. Die Bestandszeit richtet sich dann danach, wie lange die Materialien der Verbindung und des Ballastkörpers dieser hohen Temperatur der Flüssigkeit standhalten können, bevor sie entweder schmelzen oder zersetzt werden. Erfindungsgemäß ist es wichtig, dass diese Bestandszeiten der Materialien der Verbindung und/oder des Ballastkörpers kleiner sind als die Bestandszeiten der Materialien, aus welchen der Schwimmkörper mit der elektronischen Schaltung gefertigt ist, optional als die Bestandszeit, die die Materialien haben, aus welchen das Schutzgehäuse gefertigt ist. Eine entsprechende Auswahl unterschiedlicher Materialien für die Verbindung und/oder den Ballastkörper einerseits und den Schwimmkörper mit der elektronischen Einrichtung andererseits gewährleistet, dass - wie erfindungsgemäße vorgesehen - der Schwimmkörper 110 mit der elektronischen Einrichtung 120 auch nach Abtrennung des Ballastkörpers 130 noch funktionstüchtig bleibt und selber nicht temperaturbedingt schmilzt oder zersetzt wird. Die Materialien, mit denen die Verbindung realisiert ist, und/oder aus welchen der Ballastkörper gefertigt ist, haben typischerweise einen Schmelzpunkt, welcher unterhalb der jeweils aktuellen Temperatur der Flüssigkeit liegt.
Die lösbare Verbindung und/oder der Ballastkörper bestehen vorzugsweise zumindest teilweise aus Materialien, welche vorbestimmte Legierungsbestandteile für die Gesamtschmelze enthalten. Wenn die Verbindung oder der Ballastkörprer in der Flüssigkeit, wie oben beschrieben, temperaturbedingt aufschmelzen oder zersetzt werden, so können dadurch die Legierungsbestandteile sehr einfach der Gesamtschmelze zugeführt werden.
Bezugszeichenliste
100 Messsonde
110 Schwimmkörper
120 elektronische Einrichtung
122 Sensor
124 Übertragungseinrichtung
130 Ballastkörper
140 Schutzgehäuse
150 Verbindung
200 Empfänger
300 Flüssigkeit, insbesondere Gesamtschmelze
310 Schlacke
320 (Metall-)Schmelze
400 Gefäß für die Flüssigkeit, insbesondere metallurgisches Gefäß
A empfangenes Auslösesignal
G Gewichtskraft
M Sendesignal mit Messwerten

Claims

Patentansprüche:
1 . Verfahren zum Betreiben einer Messsonde (100) in einer Flüssigkeit (300), insbesondere in einer Gesamtschmelze in einem metallurgischen Gefäß (400), wobei die Messsonde (100) einen Schwimmkörper (1 10), eine in oder an dem Schwimmkörper (1 10) angeordnete elektronische Einrichtung (120) mit mindestens einem Sensor (122) zum Erfassen von Messwerten mindestens einer Messgröße und mit einer
Übertragungseinrichtung (124) zum Übertragen eines die Messwerte repräsentierenden Sendesignals an einen Empfänger (200) außerhalb der Flüssigkeit (300) und einen mit dem Schwimmkörper (1 10) über eine Verbindung (150) verbundenen Ballastkörper (130) aufweist, welcher eine größere Dichte aufweist als der Schwimmkörper (1 10) mit der
elektrischen Einrichtung (120); wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist:
- Einwerfen der Messsonde (100) in die Flüssigkeit (300); und
- Abfallen der Messsonde (100) innerhalb der Flüssigkeit (300) in
Richtung der Schwerkraft;
dadurch gekennzeichnet,
dass der Ballastkörper (130) - nach dem Abfallen oder während des Abfallens der Messsonde (100) in der Flüssigkeit (300) - von dem
Schwimmkörper (1 10) getrennt wird, entweder indem ihre Verbindung (150) gelöst wird oder indem der Ballastkörper (130) in der Flüssigkeit (300) zerstört wird;
dass der Schwimmkörper (1 10) mit der elektronischen Einrichtung (120) nach dem Abtrennen von dem Ballastkörper (130) innerhalb der
Flüssigkeit (300) entgegen der Schwerkraft auf ein Aufstiegsniveau aufsteigt; und
dass die Übertragungseinrichtung (124) während des Aufsteigens und/oder nach Erreichen des Aufstiegsniveaus zumindest noch zeitweise in Betrieb ist und Messdaten aus mindestens einem Höhenniveau innerhalb der Flüssigkeit (300) an den Empfänger (200) überträgt.
2. Verfahren nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Verbindung (150) gelöst wird, indem die Verbindung (150) in der Flüssigkeit (300) funktionsuntüchtig, insbesondere zerstört wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Verbindung (150) aktiv gelöst wird, durch ein von der
Messsonde (100) empfangenes extern generiertes Auslösesignal.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Aufstiegsniveau des Schwimmkörpers (110) entweder innerhalb der Flüssigkeit (300) auf einem Höhenniveau liegt, wo die Dichte der Flüssigkeit (300) der Dichte des Schwimmkörpers (110) mit der elektronischen Einrichtung (120) ohne den Ballastkörper entspricht, oder an der Oberfläche der Flüssigkeit, insbesondere der Gesamtschmelze, liegt.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Abfall der Messsonde (100) innerhalb der Flüssigkeit (300) entweder auf ein Höhenniveau erfolgt, wo die Dichte der Flüssigkeit (300) der Dichte der Messsonde (100) mit dem Schwimmkörper (110) und dem Ballastkörper (130) entspricht, oder auf den Boden des metallurgischen Gefäßes (400) erfolgt.
6. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Materialien, mit welchen die lösbare Verbindung (150) realisiert und/oder der Ballastkörper (130) gefertigt ist, in der Flüssigkeit (300) eine kleinere Bestandszeit haben als die Materialien, aus welchen der Schwimmkörper (110) mit der elektronischen Einrichtung (120) gefertigt ist, gegebenenfalls auch eine kleinere Bestandszeit haben, als die Materialien, aus welchen das Schutzgehäuse (140) gefertigt ist.
7. Verfahren nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Verbindung (150) und/oder der Ballastköper (130) aus
Materialien gefertigt sind, deren Schmelzpunkt unterhalb der jeweils aktuellen Temperatur der Flüssigkeit (300) liegt.
8. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die lösbare Verbindung und/oder der Ballastkörper (130) zumindest teilweise aus einem Material bestehen, welches vorbestimmte
Legierungsbestandteile für die Gesamtschmelze enthält, und
dass die Legierungsbestandteile der Gesamtschmelze durch das
Einwerfen der Messsonde (100), insbesondere durch das Aufschmelzen der Verbindung oder des Ballastkörpers (130) der Gesamtschmelze zugeführt werden.
9. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die erfassten Messdaten in einem Datenspeicher der elektronischen Einrichtung (120) gespeichert werden bevor sie an den Empfänger (200) übertragen werden.
10. Messsonde (100) zum Eintauchen in eine Flüssigkeit (300), insbesondere in eine Gesamtschmelze in einem metallurgischen Gefäß (400), aufweisend:
einen Schwimmkörper (1 10);
eine in oder an dem Schwimmkörper (1 10) angeordnete elektronische Einrichtung (120) mit einem Sensor (122) zum Erfassen von Messwerten einer Messgröße und mit einer Übertragungseinrichtung (124) zum Übertragen eines Sendesignals an einen Empfänger (200) außerhalb der Flüssigkeit (300), wobei das Sendesignal die erfassten Messwerte repräsentiert; und
einen mit dem Schwimmkörper (1 10) über eine Verbindung (150) verbundenen Ballastkörper (130), welcher eine größere Dichte aufweist als der Schwimmkörper (1 10) mit der elektrischen Einrichtung (120); wobei der Schwimmkörper (1 10) und/oder die elektronische Einrichtung (120) optional in oder an einem Schutzgehäuse (140) eingebaut sind; dadurch gekennzeichnet,
die Verbindung zwischen dem Schwimmkörper (1 10) und dem
Ballastkörper (130) lösbar ausgebildet ist.
1 1 . Messsonde (100) nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet,
dass die lösbare Verbindung in Form einer mechanischen Verbindung (150), beispielsweise einer Klemmvorrichtung, in Form einer chemischen Verbindung, beispielsweise einer Klebeschicht mit Kohäsions- und/oder Adhäsionskräften oder in Form eines Magnetfeldes ausgebildet ist, wobei das Magnetfeld durch einen Permanentmagneten oder eine elektrisch betriebene Spule als Materialien realisiert ist.
12. Messsonde (100) nach einem der Ansprüche 10 oder 1 1 ,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Verbindung (150) zum Lösen des Schwimmkörpers (1 10) von dem Ballastkörper (130) ein mechanisches oder elektronisches
Trennelement aufweist, welches durch ein Auslösesignal aktivierbar ist.
13. Messsonde (100) nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Trennelement in Form eines Trennschalters ausgebildet ist zum Abschalten eines Stromes durch die Spule und damit zum Lösen der Verbindung durch Abschalten des Magnetfeldes.
14. Messsonde (100) nach einem der Ansprüche 10 bis 13,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Materialien, mit welchen die Verbindung realisiert ist, eine geringere Temperaturbeständigkeit aufweisen als die Materialien, aus welchen der Schwimmkörper (1 10) mit der elektronischen Einrichtung (120) oder optional das Schutzgehäuse (140) gefertigt ist.
15. Messsonde (100) zum Eintauchen in eine Flüssigkeit (300), insbesondere in eine Gesamtschmelze in einem metallurgischen Gefäß, aufweisend: einen Schwimmkörper (1 10);
eine in oder an dem Schwimmkörper (1 10) angeordnete elektronische Einrichtung (120) mit einem Sensor (122) zum Erfassen von Messwerten einer Messgröße und mit einer Übertragungseinrichtung (124) zum Übertragen eines Sendesignals an einen Empfänger (200) außerhalb der Flüssigkeit (300), wobei das Sendesignal die erfassten Messwerte repräsentiert; und
einen mit dem Schwimmkörper (1 10) über eine Verbindung verbundenen Ballastkörper (130), welcher eine größere Dichte aufweist als der
Schwimmkörper (1 10) mit der elektrischen Einrichtung (120);
wobei der Schwimmkörper (1 10) und/oder die elektronische Einrichtung (120) optional in oder an einem Schutzgehäuse eingebaut sind;
dadurch gekennzeichnet, dass die Materialien, aus welchen der Ballastkörper (130) gefertigt ist, eine geringere Temperaturbeständigkeit aufweisen als die Materialien, aus welchen der Schwimmkörper (110) mit der elektronischen Einrichtung (120) oder optional das Schutzgehäuse (140) gefertigt ist.
16. Messsonde (100) nach einem der Ansprüche 10 bis 15,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Schwimmkörper (110) als das temperaturisolierende
Schutzgehäuse (140) ausgebildet ist und der Sensor (122) und die Übertragungseinrichtung (124) in oder teilweise an dem Schutzgehäuse (140) eingebaut oder angebaut sind.
17. Messsonde (100) nach einem der Ansprüche 10 bis 16,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Sensor (122) ausgebildet ist zum Erfassen einer
metallurgischen, chemischen oder physikalische Messgröße am Ort der Messsonde (100) in der Flüssigkeit (300), zum Beispiel der Temperatur der Flüssigkeit (300), des Gehaltes eines chemischen Elementes in der Gesamtschmelze oder der Position oder der Lage der Messsonde (100) innerhalb der Flüssigkeit (300).
18. Messsonde nach einem der Ansprüche 10 bis 17,
dadurch gekennzeichnet,
dass die elektronische Einrichtung (120) einen Datenspeicher aufweist zum Speichern der von dem Sensor (122) erfassten Messdaten, insbesondere bevor sie an den Empfänger übertragen werden.
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Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1096499A (en) 1964-12-17 1967-12-29 Beteiligungs & Patentverw Gmbh Method and apparatus for measuring temperature
DE1648293A1 (de) 1967-05-12 1971-01-28 Salzgitter Huettenwerk Ag Verfahren und Vorrichtung zum Messen der Temperatur von Schmelzen
GB2175281A (en) * 1985-05-18 1986-11-26 British Petroleum Co Plc Liquid sampling device
US4881824A (en) * 1988-12-23 1989-11-21 Midwest Instrument Co., Inc. Immersible probe
JPH08313369A (ja) * 1995-05-19 1996-11-29 Kobe Steel Ltd 溶融金属の温度測定方法および温度測定装置
US20110271737A1 (en) * 2009-04-28 2011-11-10 Villarreal V Ascencion Z Immersible oxygen sensor for molten metals
US20160209341A1 (en) * 2015-01-21 2016-07-21 Heraeus Electro-Nite International N.V. Reverse filling carbon and temperature drop-in sensor

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1096499A (en) 1964-12-17 1967-12-29 Beteiligungs & Patentverw Gmbh Method and apparatus for measuring temperature
DE1648293A1 (de) 1967-05-12 1971-01-28 Salzgitter Huettenwerk Ag Verfahren und Vorrichtung zum Messen der Temperatur von Schmelzen
GB2175281A (en) * 1985-05-18 1986-11-26 British Petroleum Co Plc Liquid sampling device
US4881824A (en) * 1988-12-23 1989-11-21 Midwest Instrument Co., Inc. Immersible probe
JPH08313369A (ja) * 1995-05-19 1996-11-29 Kobe Steel Ltd 溶融金属の温度測定方法および温度測定装置
US20110271737A1 (en) * 2009-04-28 2011-11-10 Villarreal V Ascencion Z Immersible oxygen sensor for molten metals
US20160209341A1 (en) * 2015-01-21 2016-07-21 Heraeus Electro-Nite International N.V. Reverse filling carbon and temperature drop-in sensor

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