CN105842008A - 用于熔融金属的浸没式测量探头 - Google Patents
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Abstract
用于熔融金属的取样器具有载体，在载体中，取样腔和脱酸室以密封的方式通过流入口相连接并沿着载体的轴向相继排列在载体中，脱酸室具有穿过载体的流入管道。为了提供可以容易且确实可靠地装配的取样器，甚至可以以较大的制造公差并允许取样后容易分离样品，取样腔被弹性元件沿轴向保持在脱酸室上。
Description
技术领域
本发明涉及具有载体的用于取样熔融金属的取样器，取样腔和脱酸室以密封的方式通过流入口相连接并沿着载体的轴线相继安置在载体中，脱酸室具有穿过载体的入口管道。
背景技术
这种取样器为已知的，例如，DE 30 00 201所描述的取样器具有载体，载体中布置有取样腔，取样腔通过流入口与脱酸室相连接。脱酸室具有从载体的侧壁穿过的用于熔融金属的入口管道。取样腔和脱酸室由分开的壳体部分构成并固定在载体内。通常壳体部分以压入配合部件的方式固定在载体中，或者通过粘合水泥粘接起来。在这样的情况下高精度的独立部件需要确保密封。因此，独立的取样器部件在生产和装配中需要投入相对较高的费用。
同样从GB 1,115,149已知一种类似的取样器，取样腔和脱酸室具有安置在载体中的共同横向盒体。这两个腔室通过插入共同盒体的分隔构件彼此分离。对于这种类型的取样器，为了生产出要求尺寸的取样腔，必须在共同盒体中精确固定分隔构件。样品的提取，比如，取样腔与脱酸室的分离对于这种布置方式而言是相当复杂的，因为首先必须毁掉共同盒体。
本发明的重要目的是为了提供一种容易地且确实可靠地装配的取样器，甚至可以有较大的制造公差，并允许取样后容易分离样品本身。
本发明的探头针对上述问题提供一个解决方案。
发明内容
根据上述本发明的目的是通过利用弹性元件将取样腔沿轴向保持抵靠在脱酸室上来实现的。这样的布置保证取样腔总是以零公差与脱酸室接触。弹簧的压力补偿了所产生的不可避免的制造公差。取样腔对脱酸室的精确定位是通过弹簧来确保的，而且不需要手动进行。因为不需要手动对准取样腔，因此装配消耗的时间减少。取样后，容易从取样器中分离出样品，因为取样腔并不是永久性附接在载体上。
有益的是，弹性元件紧靠在固定于载体中的阻挡元件上。因为阻挡元件不但确保牢固地安置弹性元件，而且能够以几乎随意的方式并且无需对准努力地进行设置，这保证了弹性元件的简易安装。然而，以下方式也同样是可行的：弹性元件从取样腔和脱酸室彼此背离的两侧将取样腔和脱酸室封闭起来，使得两个腔室安置在弹性元件的施加压力的腿部之间。
优选的，阻挡元件具有凹部，并弹性元件以居中的方式被保持在凹部中。因此，弹性元件能在插入载体之前附接在阻挡元件上，从而简化组装过程。弹性元件可以插入到所述凹部中，并且可选地粘合到所述凹部中。因此，弹性元件在装配中和装配后固定在预先设定的位置。
适当的是，取样腔安置在载体的浸没端，并且弹性元件安置在取样腔的浸没端。这允许取样后容易分离取样腔，因为取样腔安置在取样器的端部。通常所述类型的取样器从上方浸入到包含熔融金属的转炉中。这一浸没过程经常自动发生，比如，取样器附接在上升和枢转的设备上。取样后，取样器横向枢转到容纳熔融金属的转炉的区域之外并且被射出去，通常会下坠几米。下坠的冲击使得仍旧非常热的常规取样器的取样腔发生变形，而不能使用样品。当在前部安置上述弹性元件时，弹性元件对冲击起到一种缓冲作用，从而吸收部分冲击能量并因此阻止取样腔的毁坏，由此保护了样品。
有益的是，石英管安置在流入口中并伸入脱酸室，通过耐火材料构成的成形构件把石英管固定在取样腔上，并且成形构件与脱酸室的面对取样腔的一侧接触。这个成形构件可由比如传统的铸造用砂来制成。适当的是，成形构件以压入配合的方式固定在取样腔上，比如通过按压在取样腔上，并且通过耐火水泥把石英管固定在载体上。一方面，这保证了取样腔与脱酸室的密封接触，从而成形构件本身能够与脱酸室的面对取样腔的一侧形成分界。另一方面，成形构件保护石英管，石英管形成使得熔融金属进入取样腔的管道。安置在取样腔和脱酸室之间的石英管保证了取样腔与样品一起能够容易地从载体中分离出来。
优选的，弹性元件包括螺旋弹簧，特别是圆筒形的螺旋弹簧。这允许力的均匀轴向转移。也可以使用圆锥形的螺旋弹簧或者其他弹性元件，例如盘形弹簧、簧片、弹簧垫圈或者弹簧柱。
第二弹性元件的使用是有益的，第二弹性元件被保持在固定于载体中的阻挡物上，并安置在脱酸室的背离浸没端的分界面。这简化了脱酸室的对准。在装配期间，将脱酸室抵靠弹性元件按压在载体上，直到为入口管道设置的开口位置与位于载体元件中的入口管道的开口位置相一致为止，并且比如可以通过将载体上的开口适当地附接到脱酸室的开口来固定脱酸室。这种附接装置由能够充当入口管道的管构成。
为了脱酸室简易生产的利益，有益的是，在背离浸没端的分界面设置盖板。该盖板被第二弹性元件以密封的方式按压在脱酸室的侧壁上。弹性元件的力优选为30牛顿到100牛顿，优选地大约为60牛顿。这样的力通常是足够的。另外，比如更大的力量也是可行的，但是当力增加时，也需要为弹性元件提供具有更坚固支撑的阻挡物。
安置在浸没端的阻挡元件能够有效地装配有用于收纳传感器的测量头，比如热电偶和/或电化学传感器。这使得熔融金属的直接测量和取样的同时进行成为可能。
为了说明本发明，附图示出了目前优选的形式；然而，应该理解到，本发明并不局限于所示的具体布置和操作手段。
附图说明
图1显示了探头的纵向剖面图。
具体实施方式
取样器的载体1包含两个硬纸管，一个硬纸管插入另一个硬纸管中。载体1的浸没端被测量头2密封，测量头2具有位于外侧的传感器3并被典型的金属帽3a包围。载体1内侧的测量头装配有阻挡元件4，阻挡元件4的凹部中固定有圆筒形的螺旋弹簧5。螺旋弹簧5在远离测量头的一端按压在取样腔6上，取样腔6在其远离取样器浸没端的底端具有流入口7。流入口7上安置有石英管8，石英管8借助成形构件9以密封的方式附接在取样腔6上。成形构件9按压在取样腔6的流入口区域上，并且石英管8通过耐火水泥9a固定在成形构件9上。在弹簧压力下，成形构件9按压在脱酸室(pre-chamber)10的与取样腔6面对的端部上，从而形成脱酸室10和取样腔6之间的从外侧进行了密封的连接。
在装配期间，脱酸室10借助于第二弹性元件11进行可移动安装，第二弹性元件安置在脱酸室10的盖板12和固定在载体1中的阻挡物13之间。脱酸室10通过从载体1的入口和脱酸室10的侧壁穿过的入口管道14来固定在合适位置。取样腔6、石英管8和成形构件9相对于螺旋弹簧5保持可移动性。因此当取样器取样后掉落到地面时，取样器得到螺旋弹簧5带来的缓冲，并由此没有变形。变形的风险将仍然存在，特别是如果取样腔6设计成扁平的取样腔的话。在这种情况下，扁平的取样腔包含与取样器的长轴平行地分开的两半，并且这两半被夹钳15固定在一起。在掉落到地面的撞击得到缓冲过后，取样腔6以及其中的样品能够从取样器中毫无损伤的分离出来。
在不脱离本发明所体现的精神或本质属性上的情况下可以以其他具体形式来实现本发明，因此，应该参考所附权利要求书，而不是以上说明书来体现本发明的范围。
Claims (15)
1.一种用于取样熔融金属的浸没式取样器，包括：中空的载体(1)，其具有纵轴线和浸没端；取样腔(6)和脱酸室(10)，它们沿着所述载体的纵轴线相继排列在载体中；熔融金属流入口(7)，其将所述取样腔和所述脱酸室以密封的方式连接起来，所述脱酸室具有从所述载体的壁中穿过的入口管道；以及弹性元件(5)，其使所述取样腔(6)沿轴向保持抵靠在所述脱酸室(10)上。
2.根据权利要求1所述的取样器，其中，所述弹性元件(5)紧靠在固定于所述载体(1)中的阻挡元件(4)上。
3.根据权利要求2所述的取样器，其中所述阻挡元件(4)具有凹部，所述弹性元件(5)以居中的方式被保持在所述凹部中。
4.根据权利要求2所述的取样器，其中所述阻挡元件(4)安置在所述浸没端并且装配有用于收纳传感器(3)的测量探头(2)。
5.根据权利要求1所述的取样器，其中所述取样腔(6)安置在所述载体(1)的浸没端，而所述弹性元件(5)安置在所述取样腔(6)的浸没端。
6.根据权利要求1所述的取样器，还包括：安置在所述流入口(7)中并伸入所述脱酸室(10)的石英管(8)，所述石英管(8)借助由耐火材料构成的成形构件(9)固定在所述取样腔(6)上，并且所述成形构件(9)与所述脱酸室(10)的面对取样腔(6)的端部接触。
7.根据权利要求6所述的取样器，其中所述成形构件(9)与所述取样腔(6)以压入配合的方式接触，并且所述石英管(8)借助耐火水泥固定在所述成形构件(9)上。
8.根据权利要求1所述的取样器，其中所述弹性元件(5)包括螺旋弹簧。
9.根据权利要求8所述的取样器，其中所述弹性元件(5)是圆筒形的螺旋弹簧。
10.根据权利要求1所述的取样器，还包括：
第二弹性元件(11)，其保持抵靠在固定在所述载体(1)中的阻挡物(13)上，所述第二弹性元件安置在所述脱酸室(10)的背离所述浸没端的端表面上。
11.根据权利要求10所述的取样器，其中背离所述浸没端的所述端表面装配有盖板(12)。
12.根据权利要求10所述的取样器，其中所述弹性元件(11)的力为30牛顿到100牛顿。
13.根据权利要求12所述的取样器，其中所述弹性元件(11)的力大约为60牛顿。
14.根据权利要求1所述的取样器，其中所述弹性元件(5)的力为30牛顿到100牛顿。
15.根据权利要求14所述的取样器，其中所述弹性元件(5)的力大约为60牛顿。
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Application publication date: 20160810 |
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