用于熔融金屬的浸沒式測量探頭的制作方法
【專利摘要】用于熔融金屬的取樣器具有載體，在載體中，取樣腔和脫酸室以密封的方式通過流入口相連接并沿著載體的軸向相繼排列在載體中，脫酸室具有穿過載體的流入管道。為了提供可以容易且確實可靠地裝配的取樣器，甚至可以以較大的制造公差并允許取樣后容易分離樣品，取樣腔被彈性元件沿軸向保持在脫酸室上。
【專利說明】
用于熔融金屬的浸沒式測量探頭
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及具有載體的用于取樣熔融金屬的取樣器，取樣腔和脫酸室以密封的方式通過流入口相連接并沿著載體的軸線相繼安置在載體中，脫酸室具有穿過載體的入口管道。
【背景技術(shù)】
[0002]這種取樣器為已知的，例如，DE30 00 201所描述的取樣器具有載體，載體中布置有取樣腔，取樣腔通過流入口與脫酸室相連接。脫酸室具有從載體的側(cè)壁穿過的用于熔融金屬的入口管道。取樣腔和脫酸室由分開的殼體部分構(gòu)成并固定在載體內(nèi)。通常殼體部分以壓入配合部件的方式固定在載體中，或者通過粘合水泥粘接起來。在這樣的情況下高精度的獨立部件需要確保密封。因此，獨立的取樣器部件在生產(chǎn)和裝配中需要投入相對較高的費用。
[0003]同樣從GB1，115，149已知一種類似的取樣器，取樣腔和脫酸室具有安置在載體中的共同橫向盒體。這兩個腔室通過插入共同盒體的分隔構(gòu)件彼此分離。對于這種類型的取樣器，為了生產(chǎn)出要求尺寸的取樣腔，必須在共同盒體中精確固定分隔構(gòu)件。樣品的提取，比如，取樣腔與脫酸室的分離對于這種布置方式而言是相當(dāng)復(fù)雜的，因為首先必須毀掉共同盒體。
[0004]本發(fā)明的重要目的是為了提供一種容易地且確實可靠地裝配的取樣器，甚至可以有較大的制造公差，并允許取樣后容易分離樣品本身。
[0005]本發(fā)明的探頭針對上述問題提供一個解決方案。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]根據(jù)上述本發(fā)明的目的是通過利用彈性元件將取樣腔沿軸向保持抵靠在脫酸室上來實現(xiàn)的。這樣的布置保證取樣腔總是以零公差與脫酸室接觸。彈簧的壓力補償了所產(chǎn)生的不可避免的制造公差。取樣腔對脫酸室的精確定位是通過彈簧來確保的，而且不需要手動進(jìn)行。因為不需要手動對準(zhǔn)取樣腔，因此裝配消耗的時間減少。取樣后，容易從取樣器中分離出樣品，因為取樣腔并不是永久性附接在載體上。
[0007]有益的是，彈性元件緊靠在固定于載體中的阻擋元件上。因為阻擋元件不但確保牢固地安置彈性元件，而且能夠以幾乎隨意的方式并且無需對準(zhǔn)努力地進(jìn)行設(shè)置，這保證了彈性元件的簡易安裝。然而，以下方式也同樣是可行的:彈性元件從取樣腔和脫酸室彼此背離的兩側(cè)將取樣腔和脫酸室封閉起來，使得兩個腔室安置在彈性元件的施加壓力的腿部之間。
[0008]優(yōu)選的，阻擋元件具有凹部，并彈性元件以居中的方式被保持在凹部中。因此，彈性元件能在插入載體之前附接在阻擋元件上，從而簡化組裝過程。彈性元件可以插入到所述凹部中，并且可選地粘合到所述凹部中。因此，彈性元件在裝配中和裝配后固定在預(yù)先設(shè)定的位置。
[0009]適當(dāng)?shù)氖牵忧话仓迷谳d體的浸沒端，并且彈性元件安置在取樣腔的浸沒端。這允許取樣后容易分離取樣腔，因為取樣腔安置在取樣器的端部。通常所述類型的取樣器從上方浸入到包含熔融金屬的轉(zhuǎn)爐中。這一浸沒過程經(jīng)常自動發(fā)生，比如，取樣器附接在上升和樞轉(zhuǎn)的設(shè)備上。取樣后，取樣器橫向樞轉(zhuǎn)到容納熔融金屬的轉(zhuǎn)爐的區(qū)域之外并且被射出去，通常會下墜幾米。下墜的沖擊使得仍舊非常熱的常規(guī)取樣器的取樣腔發(fā)生變形，而不能使用樣品。當(dāng)在前部安置上述彈性元件時，彈性元件對沖擊起到一種緩沖作用，從而吸收部分沖擊能量并因此阻止取樣腔的毀壞，由此保護(hù)了樣品。
[0010]有益的是，石英管安置在流入口中并伸入脫酸室，通過耐火材料構(gòu)成的成形構(gòu)件把石英管固定在取樣腔上，并且成形構(gòu)件與脫酸室的面對取樣腔的一側(cè)接觸。這個成形構(gòu)件可由比如傳統(tǒng)的鑄造用砂來制成。適當(dāng)?shù)氖?，成形?gòu)件以壓入配合的方式固定在取樣腔上，比如通過按壓在取樣腔上，并且通過耐火水泥把石英管固定在載體上。一方面，這保證了取樣腔與脫酸室的密封接觸，從而成形構(gòu)件本身能夠與脫酸室的面對取樣腔的一側(cè)形成分界。另一方面，成形構(gòu)件保護(hù)石英管，石英管形成使得熔融金屬進(jìn)入取樣腔的管道。安置在取樣腔和脫酸室之間的石英管保證了取樣腔與樣品一起能夠容易地從載體中分離出來。
[0011]優(yōu)選的，彈性元件包括螺旋彈簧，特別是圓筒形的螺旋彈簧。這允許力的均勻軸向轉(zhuǎn)移。也可以使用圓錐形的螺旋彈簧或者其他彈性元件，例如盤形彈簧、簧片、彈簧墊圈或者彈貪柱。
[0012]第二彈性元件的使用是有益的，第二彈性元件被保持在固定于載體中的阻擋物上，并安置在脫酸室的背離浸沒端的分界面。這簡化了脫酸室的對準(zhǔn)。在裝配期間，將脫酸室抵靠彈性元件按壓在載體上，直到為入口管道設(shè)置的開口位置與位于載體元件中的入口管道的開口位置相一致為止，并且比如可以通過將載體上的開口適當(dāng)?shù)馗浇拥矫撍崾业拈_口來固定脫酸室。這種附接裝置由能夠充當(dāng)入口管道的管構(gòu)成。
[0013]為了脫酸室簡易生產(chǎn)的利益，有益的是，在背離浸沒端的分界面設(shè)置蓋板。該蓋板被第二彈性元件以密封的方式按壓在脫酸室的側(cè)壁上。彈性元件的力優(yōu)選為30牛頓到100牛頓，優(yōu)選地大約為60牛頓。這樣的力通常是足夠的。另外，比如更大的力量也是可行的，但是當(dāng)力增加時，也需要為彈性元件提供具有更堅固支撐的阻擋物。
[0014]安置在浸沒端的阻擋元件能夠有效地裝配有用于收納傳感器的測量頭，比如熱電偶和/或電化學(xué)傳感器。這使得熔融金屬的直接測量和取樣的同時進(jìn)行成為可能。
[0015]為了說明本發(fā)明，附圖示出了目前優(yōu)選的形式;然而，應(yīng)該理解到，本發(fā)明并不局限于所示的具體布置和操作手段。
【附圖說明】
[0016]圖1顯示了探頭的縱向剖面圖。
【具體實施方式】
[0017]取樣器的載體I包含兩個硬紙管，一個硬紙管插入另一個硬紙管中。載體I的浸沒端被測量頭2密封，測量頭2具有位于外側(cè)的傳感器3并被典型的金屬帽3a包圍。載體I內(nèi)側(cè)的測量頭裝配有阻擋元件4，阻擋元件4的凹部中固定有圓筒形的螺旋彈簧5。螺旋彈簧5在遠(yuǎn)離測量頭的一端按壓在取樣腔6上，取樣腔6在其遠(yuǎn)離取樣器浸沒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借助成形構(gòu)件9以密封的方式附接在取樣腔6上。成形構(gòu)件9按壓在取樣腔6的流入口區(qū)域上，并且石英管8通過耐火水泥9a固定在成形構(gòu)件9上。在彈簧壓力下，成形構(gòu)件9按壓在脫酸室(pre-chamber) 10的與取樣腔6面對的端部上，從而形成脫酸室10和取樣腔6之間的從外側(cè)進(jìn)行了密封的連接。
[0018]在裝配期間，脫酸室10借助于第二彈性元件11進(jìn)行可移動安裝，第二彈性元件安置在脫酸室10的蓋板12和固定在載體I中的阻擋物13之間。脫酸室10通過從載體I的入口和脫酸室10的側(cè)壁穿過的入口管道14來固定在合適位置。取樣腔6、石英管8和成形構(gòu)件9相對于螺旋彈簧5保持可移動性。因此當(dāng)取樣器取樣后掉落到地面時，取樣器得到螺旋彈簧5帶來的緩沖，并由此沒有變形。變形的風(fēng)險將仍然存在，特別是如果取樣腔6設(shè)計成扁平的取樣腔的話。在這種情況下，扁平的取樣腔包含與取樣器的長軸平行地分開的兩半，并且這兩半被夾鉗15固定在一起。在掉落到地面的撞擊得到緩沖過后，取樣腔6以及其中的樣品能夠從取樣器中毫無損傷的分離出來。
[0019]在不脫離本發(fā)明所體現(xiàn)的精神或本質(zhì)屬性上的情況下可以以其他具體形式來實現(xiàn)本發(fā)明，因此，應(yīng)該參考所附權(quán)利要求書，而不是以上說明書來體現(xiàn)本發(fā)明的范圍。
【主權(quán)項】
1.一種用于取樣熔融金屬的浸沒式取樣器，包括:中空的載體(I)，其具有縱軸線和浸沒端;取樣腔(6)和脫酸室(10)，它們沿著所述載體的縱軸線相繼排列在載體中；熔融金屬流入口(7)，其將所述取樣腔和所述脫酸室以密封的方式連接起來，所述脫酸室具有從所述載體的壁中穿過的入口管道；以及彈性元件(5)，其使所述取樣腔(6)沿軸向保持抵靠在所述脫酸室(10)上。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的取樣器，其中，所述彈性元件(5)緊靠在固定于所述載體(I)中的阻擋元件(4)上。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的取樣器，其中所述阻擋元件(4)具有凹部，所述彈性元件(5)以居中的方式被保持在所述凹部中。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的取樣器，其中所述阻擋元件(4)安置在所述浸沒端并且裝配有用于收納傳感器(3)的測量探頭(2)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的取樣器，其中所述取樣腔(6)安置在所述載體(I)的浸沒端，而所述彈性元件(5)安置在所述取樣腔(6)的浸沒端。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的取樣器，還包括:安置在所述流入口(7)中并伸入所述脫酸室(10)的石英管(8)，所述石英管(8)借助由耐火材料構(gòu)成的成形構(gòu)件(9)固定在所述取樣腔(6)上，并且所述成形構(gòu)件(9)與所述脫酸室(10)的面對取樣腔(6)的端部接觸。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的取樣器，其中所述成形構(gòu)件(9)與所述取樣腔(6)以壓入配合的方式接觸，并且所述石英管(8)借助耐火水泥固定在所述成形構(gòu)件(9)上。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的取樣器，其中所述彈性元件(5)包括螺旋彈簧。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的取樣器，其中所述彈性元件(5)是圓筒形的螺旋彈簧。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的取樣器，還包括: 第二彈性元件(11)，其保持抵靠在固定在所述載體(I)中的阻擋物(13)上，所述第二彈性元件安置在所述脫酸室(10)的背離所述浸沒端的端表面上。11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的取樣器，其中背離所述浸沒端的所述端表面裝配有蓋板(⑵。12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的取樣器，其中所述彈性元件(11)的力為30牛頓到100牛頓。13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的取樣器，其中所述彈性元件(11)的力大約為60牛頓。14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的取樣器，其中所述彈性元件(5)的力為30牛頓到100牛頓。15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的取樣器，其中所述彈性元件(5)的力大約為60牛頓。
【文檔編號】G01N1/12GK105842008SQ201610160607
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2016年3月21日
【發(fā)明人】克里斯蒂安·巴爾斯
【申請人】賀利氏電子耐特國際股份公司