通过纤维光学的测量方法在结晶器中的铸造液面测量技术

技术编号:7143124 阅读:276 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术示出了一种用于借助于用于以纤维光学的方式获取温度的探测器在结晶器中进行铸造液面测量的方法,该探测器在结晶器铜板中布置在铸造液面的高度上。此外,本发明专利技术包括相应的探测器。在该探测器中布置有光波导,该光波导通过合适的温度评估系统允许在铸造液面的高度上简单地且可靠地且以高空间分辨率进行温度监测。然后,借助于通过探测器获得的温度,可推断出铸造液面的准确的高度。此外,可确定铸造液面波的形状,由此可得到铸造过程的其它参数。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术示出了一种用于借助于一个或多个测量纤维(Messfaser)和/或借助 于用于以纤维光学的方式获取温度的探测器(Sonde)在结晶器(Kokille)中进行铸造 液面测量(Gieiispiegelmessimg)的方法,该探测器在结晶器铜板中布置在铸造液面 (Gie β spiegel)的高度上。借助于通过用于以纤维光学的方式获取温度的探测器获得的温 度,可推断出铸造液面的准确的高度。此外,本专利技术包括相应的探测器。
技术介绍
已知的和通常的用于确定铸造液面的高度的方法使用放射性的粒子(Partikel), 该粒子被引入到结晶器中,其中,测量在结晶器的不同高度中放射的辐射,由此,推断出铸 造液面的高度。为了改进测量可能的是,将更高密度的这种粒子引入到结晶器中。这种方法具有的缺点为,其必须满足越来越严格(verscharft)的辐射保护规定。使 用放射性的材料妨碍了简单的维护工作,并且前提为昂贵的材料来源。此外,该方法不适合 用于确定铸造液面波(Gieiispiegelwelle)的形状,从铸造液面波的形状中可得到可用的 关于其它铸造参数的信息,例如铸造速度(Giei3 gesctiwindigkeit)。此外,已知这样的方法,即,在其中通过借助于热电偶(Thermoelement)获取温度 以确定结晶器的铸造液面。该方法具有的缺点为,在实际中不可以非常窄的间距布置热电偶。此外,对于每个 单独的测量点需要单独的热电偶,从而由此也产生了大的材料消耗且主要产生大的布线消 耗。最后,热电偶同样在电磁制动的磁场方面易受影响或易受电磁搅动线圈(RUhrspule) 的影响。此外,在定期更换结晶器时必须繁琐地重新联接缆线,其中,可出现混淆或忘记连 接。文件EP 1 769 864描述了一种用于确定连续铸造结晶器(Stranggie β kokilie) 的熔池液面的方法,在该方法中应使用摄影机,该摄影机对准结晶器的铜板的背侧,并且在 红外线的区域中检测结晶器铜板的颜色变化。在这种布置方案中的缺点为,这种摄影机系 统需要很多空间,并且此外,通常由结晶器铜板之后的冷却水构件严重地妨碍对铸造液面 的监测。如果根据该方法使用光波导(Lichtwellenleiter),以用于将红外线辐射直接从结 晶器铜板的点处引导到摄影机处,则对于每个测量点都需要必须引导到摄影机且正确连接 的光波导。公开文件DE 26 55 640公开了一种用于确定在连续铸造结晶器中的熔液液 面的装置,其中,使用由热敏感的磁性材料制成的检测元件。那么,通过在结晶器壁 中的温度变化可最终推断出铸造液面高度。该系统的庞大的布置使的高空间分辨率 (hoch-ortsaufgel0st)的铸造液面获取是不可能的。此外,在外部磁场的方面该方法易受到 干扰,如以上所提及的那样。同样利用多个这种装置也不可能得到足够的关于铸造液面波 的形状的信息。由此,提出的技术目的为,消除以上提及的缺点。
技术实现思路
以上撰写的技术目的通过本专利技术实现,并且通过用于在用于金属铸造的结晶器中 进行铸造液面测量的方法给出,其中,在铸造方向上在结晶器的高度上获取在铸造液面的 区域中的温度分布以用于确定铸造液面的高度,其特征在于,借助于一个或多个测量纤维 和/或借助于至少一个测量探测器实现该温度获取,该测量探测器装配(verbauen)到结晶 器铜板中并且包括纤维光学的传感器,其中,借助于评估装置从获取的温度分布中确定铸 造液面的高度。该方法使在结晶器中可靠地且高空间分辨率地获取铸造液面成为可能。不必如在 放射性的检测方法的范围中那样考虑辐射规范。此外,与利用热电偶时可行的空间分辨率 (Ortsaufl0sung)相比,该系统具有更高的空间分辨率。此外,消除了这种系统的布线消耗。 不易受周围的磁场的干扰。该系统可容易地结合到已有的结晶器铜板中,并且同时可重复 使用。在该方法的优选的实施形式中,为了在结晶器的下端部的区域中调节铸造过程 (Angie^vorgang)布置有至少另一用于获取温度的测量探测器,其包括纤维光学的传感器 和/或热电偶。这种有利的特征使控制铸造过程成为可能,并且在使用纤维光学的传感器的情况 下相对于已知的方法具有已经提及的优点。在该方法的另一优选的实施形式中,在宽度方向上,垂直于铸造方向布置有至少 两个测量探测器,以使得在宽度方向上可至少在两个测量部位处确定铸造液面高度,从而 获得关于铸造液面波的形状的信息。通过纤维光学的传感器或探测器的这种布置方案,由于高的空间分辨率可确定铸 造液面波的形状,由此,可推断出铸造速度。由此,借助于调节回路也可例如控制电磁的制 动。在该方法的另一优选的实施形式中,使用纤维布拉格光栅方法(FBG方法)或光学 时域反射方法(0TDR方法)或光学频域反射方法(0FDR方法)以用于评估。在该方法的另一优选的实施形式中,将评估系统的数据传输到调节系统处,该调 节系统可控制在结晶器中的铸造液面高度。除了该方法,根据本专利技术要求保护一种用于在铸造液面的区域中通过在用于金属 铸造的结晶器中获取温度来确定铸造液面的高度的探测器,其特征在于,该探测器设有至 少一个光波导,并且可安装到结晶器的铜板中。此外,通过使用这种探测器实现以上提及的 有利的效果。在优选的实施形式中,探测器基本上为方形的,以使得其可装配到结晶器铜板的 背离熔液(khmelze)的侧边上的槽中。在另一优选的实施形式中,在探测器的在铸造液面的方向上接触铜板的部分中设 置有多个平行的槽,该槽垂直于铸造液面伸延,并且在该槽中分别布置有至少一个光波导。在另一优选的实施形式中,在每个槽中布置有至少一个光波导,其中,光波导以根 据长度错位的方式布置在槽中。通过该布置可进一步提高垂直于铸造液面的测量部位数量。在另一优选的实施形式中,探测器基本上具有圆柱体的形状,其中,该至少一个光 波导螺旋形地围绕该圆柱体缠绕,并且探测器可插入到结晶器铜板中的孔中。通过将光波导缠绕到这种探测器上,可根据缠绕的密度或角度增大垂直于铸造液 面的测量部位的密度。在另一优选的实施形式中,多个光波导螺旋形地围绕圆柱体缠绕,并且波导分别 在分立的(diskret)相继的(hintereinanderliegend)区域中缠绕在圆柱体上。在另一优选的实施形式中,探测器具有板件的形状,该板件可布置在结晶器铜板 的背离熔液的侧边上,或可布置在结晶器铜板中的槽口中,其中,该至少一个光波导布置在 探测器的接触结晶器铜板的侧边上。这种探测器也可提供在宽度方向上的温度信息。在另一优选的实施形式中,该至少一个光波导曲折形地和/或螺旋形地布置在板 件上。通过这种布置方案,可提高在板件上的可能的测量部位的密度。在另一优选的实施形式中,该至少一个光波导在探测器上布置在槽中。在另一优选的实施形式中,探测器由至少一个光波导形成,该光波导可直接地布 置在结晶器铜板中的至少一个孔中。附图说明以下简要地描述实施例的附图,其中,在之后的描述中详细地解释实施例。其中图Ia显示了根据本专利技术的用于安装到结晶器的铜板中的槽中的探测器的实施 例;图Ib显示了图1的设有测量部位的区域的俯视图;图2显示了根据本专利技术的用于安装在结晶器的铜板中的孔中的探测器的另一实 施例;本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种用于在用于金属铸造的结晶器中进行铸造液面测量的方法,其中,为了确定铸造液面的高度,在结晶器的高度上获取在铸造液面的区域中的温度分布,其特征在于,借助于一个或多个测量纤维和/或至少一个测量探测器实现温度获取,所述测量探测器装配到结晶器铜板中并且包括纤维光学的传感器,其中,借助于评估装置从获取的温度分布中确定铸造液面的高度。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:M·阿茨贝格尔
申请(专利权)人:SMS西马格股份公司
类型:发明
国别省市:DE

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