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1、(10)申请公布号 CN 103747893 A (43)申请公布日 2014.04.23 CN 103747893 A (21)申请号 201280034531.1 (22)申请日 2012.06.15 11/55281 2011.06.16 FR B22D 11/18(2006.01) C21C 5/46(2006.01) G01B 21/08(2006.01) G01F 23/22(2006.01) (71)申请人 阿弗米斯股份有限公司 地址 法国夸斯河畔圣桑福里安 (72)发明人 米歇尔迪斯得 法比恩德让 (74)专利代理机构 上海脱颖律师事务所 31259 代理人 脱颖 (54) 发。
2、明名称 测量熔渣厚度的设备 (57) 摘要 这个设备 (10), 将用于测量容纳于铸模 (2) 内的液态金属 (4) 的表面上的熔渣 (3) 的厚度, 包括 : - 由导电材料制成的、 能够在熔渣温度的热 效应下消除的金属丝 (13), 金属丝 (13) 包括将 要被浸入到熔渣 (3) 的自由端 (14), - 用于馈送 金属丝 (13) 的装置, 其能够根据预定的轨迹移动 金属丝 (13) 以使得它的自由端 (14) 垂直浸入到 熔渣 (3), - 测量装置, 当金属丝 (13) 在馈送装置 的作用下位移时, 其能够测量金属丝 (13) 的自由 端 (14) 在两个预定事件之间的时间间隔期间。
3、所 经过的距离, 以及 - 用于控制所述馈送装置的装 置, 控制装置包括检测装置, 其能够检测出自由端 (14) 和液态金属 (4) 的表面之间的接触。 (30)优先权数据 (85)PCT国际申请进入国家阶段日 2014.01.09 (86)PCT国际申请的申请数据 PCT/EP2012/002548 2012.06.15 (87)PCT国际申请的公布数据 WO2012/171658 EN 2012.12.20 (51)Int.Cl. 权利要求书 2 页 说明书 7 页 附图 5 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书2页 说明书7页 附图5页 (10)申请。
4、公布号 CN 103747893 A CN 103747893 A 1/2 页 2 1. 自动设备 (10), 将用于测量容纳于冶金容器内的液态金属 (4) 的表面上的熔渣 (3) 的厚度, 该设备 (10) 包括 : - 由导电材料制成的, 能够在熔渣的温度的热效应下消除的金属丝 (13), 该金属丝 (13) 包括要被浸入到熔渣 (3) 的自由端 (14), -用于馈送金属丝(13)的装置, 其能够根据预定的轨迹移动金属丝(13)以使得它的自 由端 (14) 垂直浸入到熔渣 (3), - 测量装置, 当金属丝 (13) 在馈送装置的作用下位移时, 该测量装置能够测量金属丝 (13) 的自由。
5、端 (14) 在两个预定事件之间的时间间隔期间所经过的距离, 以及 - 用于控制所述馈送装置的装置, 该控制装置包括检测装置, 能够检测出自由端 (14) 和液态金属 (4) 的表面之间的接触。 2. 根据权利要求 1 所述的设备 (10), 其中测量装置包括光学编码器 (19)。 3. 根据权利要求 1 或 2 所述的设备 (10), 其中设备 (10) 包括电连接到金属丝 (13) 的 壳体 (11), 壳体 (11) 被施加第一电势 (V1), 以及使壳体 (11) 能够靠在冶金容器上的支撑 装置, 所述支撑装置与壳体(11)电绝缘并被施加与第一电势(V1)不同的第二电势(V2), 从 。
6、而当支撑装置与冶金容器接触时, 使得壳体 (11)、 金属丝 (13) 和支撑装置形成要被呈现的 电路, 在断开运行状态中, 自由端(14)位于与液态金属(4)相隔一段距离处, 在闭合运行状 态中, 自由端 (14) 与液态金属 (4) 接触, 其中检测装置包括由壳体 (11)、 金属丝 (13) 和支 撑装置形成的电路。 4.根据权利要求1至3任一项所述的设备(10), 其中, 馈送装置包括齿轮电机(16), 其 输出轴被连接到进给辊 (15), 该辊通过齿轮电机 (16) 而被旋转驱动, 以及用于引导金属丝 (13) 的装置, 使得能够在金属丝 (13) 被移动时将它保持为与进给辊 (15。
7、) 接触。 5. 根据权利要求 4 所述的设备 (10), 其中, 引导装置包括多个自由旋转且布置在与进 给辊 (15) 同心的圆弧上的辊 (17)。 6. 根据权利要求 1 至 5 任一项所述的设备 (10), 其中, 设备 (10) 包括用于收纳金属丝 (13) 的装置。 7. 根据权利要求 6 所述的设备 (10), 其中, 收纳装置包括卷筒 (22) 以及用于推压金属 丝 (13) 使其抵靠卷筒 (22) 的装置, 金属丝 (13) 至少部分地卷绕在卷筒 (22) 上。 8. 根据权利要求 7 所述的设备 (10), 其中, 压靠装置包括设置有返回装置和刹车 (24) 的枢转臂 (23。
8、), 刹车 (24) 被用来在返回装置的作用下接触到卷绕到卷筒 (22) 上的金属丝 (13)。 9. 根据权利要求 1 至 8 任一项所述的设备 (10), 其中设备 (10) 包括用于检测金属丝 (13) 在其位于收纳装置和馈送装置之间的轨迹上的一个点处出现与否的装置。 10. 根据权利要求 1 至 9 任一项所述的设备 (10), 其中设备 (10) 包括设置有输出孔口 (18b)的导向臂(18), 该孔口用于金属丝(13)的穿过, 导向臂(18)使得能够将金属丝(13) 引到液态金属 (4) 的正上方使其垂直浸入其中。 11.根据权利要求1至10任一项所述的设备(10), 其中金属丝(。
9、13)具有850和1200 之间的熔化温度, 并且由例如包括铜或黄铜的材料构成。 12. 根据权利要求 1 至 11 任一项所述的设备 (10), 其中, 用于控制馈送装置的装置包 括附加检测装置, 能够检测自由端 (14) 的路径以及金属丝 (13) 在其轨迹的预定点上出现 权 利 要 求 书 CN 103747893 A 2 2/2 页 3 与否。 13. 根据权利要求 12 所述的设备, 其中, 附加检测装置包括一个激励线圈 (20) 和两个 电磁耦合到激励线圈(20)的接收线圈(21), 激励线圈(20)和接收线圈(21)被用于让金属 丝 (13) 穿过, 这样测量接收线圈 (21) 。
10、内感应的电压能够检测出自由端 (14) 的路径, 测量 激励线圈 (20) 的阻抗能够检测金属丝 (13) 的出现与否。 14.根据权利要求12或13所述的设备, 其中, 附加检测装置被布置在导向臂(18)的内 部, 并且测量装置位于附加检测装置的上游。 15. 包括铸模 (2) 的铸造机 (1), 该铸模包括限定出能够接收液态金属 (4) 的铸造空间 (7) 的侧壁 (6), 其特征在于, 铸造机 (1) 还包括根据权利要求 1 至 14 任一项所述的设备 (10)。 16. 用于测量容纳于冶金容器 (2) 内的液态金属 (4) 的表面上的熔渣 (3) 的厚度的方 法, 包括以下步骤 : -。
11、 根据预定的轨迹馈送金属丝 (13), 使得它的自由端 (14) 垂直浸入熔渣 (3) ; - 检测金属丝 (13) 的自由端 (14) 在其轨迹的预定点上的路径, 触发能够测量金属丝 (13) 的自由端 (14) 行进的距离的测量装置 ; -检测金属丝(13)的自由端(14)与液态金属(4)的表面之间的接触, 并停止馈送金属 丝 (13) 的装置 ; -固定金属丝(13)一预定的时间, 该时间足以使金属丝(13)浸入熔渣(3)的部分被消 除 ; - 沿同一预定轨迹的相反方向馈送金属丝 (13) ; - 在其轨迹的同一预定点处检测金属丝 (13) 的自由端 (14) 的路径, 并读取金属丝 (。
12、13) 的自由端 (14) 行进的距离。 17. 用于测量容纳于冶金容器 (2) 内的液态金属 (4) 的表面上的熔渣 (3) 的厚度的方 法, 包括以下步骤 : - 根据预定的轨迹馈送金属丝 (13), 使得它的自由端 (14) 垂直浸入熔渣 (3) ; -检测金属丝(13)的自由端(14)与液态金属(4)的表面之间的接触, 停止馈送金属丝 (13) 的装置, 并触发能够测量金属丝 (13) 的自由端 (14) 行进的距离的测量装置 ; -固定金属丝(13)一预定的时间, 该时间足以使金属丝(13)浸入熔渣(3)的部分被消 除 ; - 根据预定轨迹馈送金属丝 (13), 以使其新的自由端 (。
13、14) 垂直浸入到熔渣 (3) ; -检测金属丝(13)的新自由端(14)和液态金属(4)的表面之间的接触, 停止馈送金属 丝 (13) 的装置, 并读取金属丝 (13) 的自由端 (14) 行进的距离。 权 利 要 求 书 CN 103747893 A 3 1/7 页 4 测量熔渣厚度的设备 技术领域 0001 本发明涉及一种测量液态金属表面上的熔渣厚度的设备, 该液态金属容纳在冶金 容器, 如铸模, 特别是连铸型的铸模内。 背景技术 0002 在本说明书的下文中, 将参照形成于容纳在铸模内的金属的表面上的熔渣厚度的 测量来说明本发明, 而不具有对于在本发明的框架下其设计可以在其他冶金容器中。
14、实施的 任何限制, 该冶金容器容纳顶部有一层熔渣的熔融金属, 冶金容器本身顶部有一层非熔融 的粉末。但是, 应注意的是铸模中的熔渣的水平面的测量构成本发明的优选应用。 0003 在铸模铸造的情况下, 液态金属的连续铸造的传统操作示意性地包括将熔融金属 连续地浇入铸模的无底的垂直管状铸造空间 : 该空间是用被铸造空间外的循环水冷却的金 属壁分隔成的。在铸造空间内流过的液态金属至少在表面上被固态化, 从而在被连续地从 铸模中提取之前, 在与铸模壁接触处形成表皮。从铸模中提取出的产品然后通过喷水而铁 芯冷却, 然后切割成所需的长度。 0004 通常, 将覆盖粉末被加入到熔融金属液的表面上。 它在与金。
15、属结合处融化, 从而形 成两层 : 一层是与液态金属接触的3至15毫米的熔融粉末, 被称为熔渣, 以及一层非熔融的 粉末。铸造粉末的目的主要是热绝缘液态金属液, 以防止氧化和用沿着铸模壁流过的熔融 粉末 ( 熔渣 ) 膜来润滑铸模。其次, 应当注意的是, 非熔融的粉末层热绝缘熔渣层, 并且因 此, 非常有利地影响了熔渣的热均匀性。 0005 该粉末的确切成分取决于铸件的参数。 该成分是将对熔渣的熔点和粉末的消耗之 间的平衡起作用的重要参数。控制这个平衡包括了测量熔渣的厚度。 0006 传统上, 熔渣厚度是用两个金属杆手动测量的。在容纳在铸模中的液态金属是钢 的情况下, 已知的做法是使用由钢制成。
16、的杆和由铜制成的同样长度的杆。 这些杆被垂直地、 部分地浸入液态金属至相同的高度。由钢制成的杆在接触液态钢时融化, 但接触熔渣时则 不熔化。由铜制成的杆接触熔渣时熔化。因此, 移除两个杆后, 其剩余长度的比较使得能够 测量熔渣的厚度。熔渣的厚度事实上对应于由钢制成的杆和由铜制成的杆之间的长度差。 0007 然而, 这些测量是手工完成的, 这具有限制性, 因为这些操作动员了不能完全专心 于另一个活动的操作者, 而且为了最佳的监控必须定期进行。 此外, 在完成的的测量中具有 一定的不准确风险, 影响这些测量的可再现性。 发明内容 0008 因此, 本发明的目的是通过提出一种自动设备来检查熔渣的厚度。
17、来最优化基于铸 件参数对粉末种类的选择以及定期检查铸模的润滑条件, 从而克服这些所有或部分的缺 点。 0009 为此目的, 在其最广泛的方面, 本发明的主题是用于测量容纳在冶金容器内的液 态金属的表面上的熔渣厚度的自动设备, 该设备包括 : 说 明 书 CN 103747893 A 4 2/7 页 5 0010 - 由导电材料制成的, 能够在熔渣温度的热效应下消除的金属丝, 该金属丝包括要 被浸入到熔渣的自由端, 0011 - 用于馈送金属丝的装置, 其能够根据预定的轨迹移动金属丝以使得它的自由端 垂直浸入到熔渣, 0012 - 测量装置, 当金属丝在馈送装置的作用下位移时, 能够测量金属丝的。
18、自由端在两 个预定事件之间的时间间隔期间所经过的距离, 以及 0013 - 用于控制所述馈送装置的装置, 该控制装置包括检测装置, 其能够检测出自由端 和液态金属的表面之间的接触。 0014 在本发明的上下文中, 术语 “金属丝” 应在其最广泛的意义上被理解, 也就是说, 一 个相对较长的对象 ( 它的截面比长度相当小 ), 并且它的灵活性使得它可以卷绕, 例如到卷 筒上。因此, 术语 “金属丝” 包括电线、 灯丝、 绳索、 线、 带、 条等。另外, 在本发明的上下文中, “能够在熔渣温度的热效应下消除的材料” 的概念对应于能够通过例如熔融、 升华、 气化、 燃 烧、 挥发等消除的材料。 00。
19、15 因此, 根据一个实施例, 本发明使得能够自动将金属丝浸入到熔渣, 直到它到达容 纳于铸模内的液态金属的表面, 以将它保持在适当位置预定的持续时间, 该时间足以使金 属丝浸没在熔渣中的部分在热效应下被消除, 然后第二次将它浸入熔渣, 直到它到达液态 金属的表面。借助于测量装置, 在最后一次浸入期间金属丝退绕的长度被计算。这个长度 对应于金属丝浸没在熔渣的已在热效应下消除了的部分, 因此对应于熔渣的厚度。 0016 根据本发明设备的另一个特征, 测量装置包括光学编码器。 0017 根据一个实施例, 该设备包括电连接到金属丝的壳体, 壳体被施加第一电势, 以及 使壳体位于冶金容器上的支撑装置,。
20、 所述支撑装置与壳体电绝缘并被施加与第一电势不同 的第二电势, 从而当支撑装置与冶金容器接触时, 使得壳体、 金属丝和支撑装置形成要被呈 现的电路, 在断开运行状态中, 自由端位于与液态金属相隔一段距离处, 在闭合运行状态 中, 自由端与液态金属接触, 并且检测装置包括由壳体、 金属丝和支撑装置形成的电路。 0018 确实, 金属丝的端部和支撑装置被施加不同的电势。当支撑装置与铸模接触时 ( 即, 当壳体被搁在铸模上时 ), 铸模 ( 它通常包括导电材料, 例如铜或钢 ) 和液态金属 ( 与 铸模接触并因此与其电连接 ) 被施加与支撑装置相同的电势。这样, 在金属丝的自由端和 液态金属之间就有。
21、个电压。自由端与液态金属之间的接触引发短路 ; 第一电势等于第二电 势。这使得检测装置能够检测自由端与液态金属的表面之间的接触, 从而控制装置控制馈 送装置的停止, 以停止金属丝的行进, 并避免它被浸入液态金属。 0019 根据本发明设备的另一特征, 馈送装置包括齿轮电机以及用于引导金属丝的装 置, 齿轮电机的输出轴被连接到进给辊, 该辊通过齿轮电机而被旋转驱动, 用于引导金属丝 的装置使得能够在金属丝被移动时将它保持为与进给辊接触。 0020 有利地, 引导装置包括多个自由旋转并布置在与进给辊同心的圆弧上的辊。 0021 根据一个实施例, 该设备包括用于收纳金属丝的装置。 0022 优选地,。
22、 收纳装置包括卷筒以及用于推压金属丝使其抵靠卷筒的装置, 金属丝至 少部分地卷绕在卷筒上。 0023 压靠装置可以包括设置有返回装置和刹车的枢转臂, 刹车被用来在返回装置的作 用下接触到卷绕到卷筒上的金属丝。 说 明 书 CN 103747893 A 5 3/7 页 6 0024 按照根据本发明的设备的又一特征, 后者包括用于检测金属丝在其位于收纳装置 和馈送装置之间的轨迹上的一个点处出现与否的装置。 0025 这一功能提供了允许检测馈送装置的上游金属丝未出现并从中推导出需要安装 新金属丝的优点。 在本申请中, 上游和下游是指当后者被移位到被浸入到熔渣中时, 相对于 金属丝的位移方向。 002。
23、6 有利地, 设备包括设置有输出孔口的导向臂, 该孔口用于金属丝的穿过, 导向臂使 得能够将金属丝引到液态金属的正上方使其垂直浸入其中。 0027 根据一个实施例, 该金属丝具有 850 和 1200之间的熔融温度, 并且由例如包括 铜或黄铜的材料构成。 0028 对于液态金属是液态钢的, 铜在熔渣中熔化, 这最终使得能够测量其厚度。而且, 因为金属丝是持续地起作用这一事实, 所以铜是导电的这一特性也是有利的。 0029 用迄今所描述的设备, 有必要将金属丝的自由端浸入到熔渣两次, 以测量其厚度, 而且因此, 长度相应与熔渣层厚度的 2 倍的金属丝的的量被注入熔渣。在某些特定的情况 下, 该铸。
24、钢的化学纯度应为如此之高以至于这种污染也是不能接受的。 0030 根据一个更加有利的实施例和一个可能使得这种污染减半的实施例, 用于控制馈 送装置的装置包括附加检测装置, 能够检测金属丝的自由端的路径以及金属丝在其轨迹的 预定点上出现与否。 0031 优选地, 附加检测装置被布置在导向臂的内部, 并且测量装置位于第二检测装置 的上游。 0032 因此, 根据这个实施例, 本发明使得能够将金属丝自动浸入熔渣, 直到它到达容纳 在铸模内的液态金属的表面, 以将其保持在适当位置预定的持续时间, 该时间足以使金属 丝浸没在熔渣中的部分在热效应下被消除, 然后将其取出。 借助于测量装置, 在金属丝朝向 。
25、熔渣位移时自由端所经过的距离以及金属丝被取出时自由端所经过的距离都被计算出来。 由于当金属丝浸入到熔渣中时, 金属丝浸没在熔渣中的部分已经熔化, 计算出的长度之间 的差就相应于熔渣的厚度。 0033 更好地, 附加检测装置包括一个激励线圈和两个电磁耦合到激励线圈的接收线 圈, 激励线圈和接收线圈被用于让金属丝穿过, 这样测量接收线圈内感应的电压能够检测 出自由端的路径, 并且测量激励线圈的阻抗能够检测金属丝出现与否。 0034 这样, 当金属丝被再次升高时, 附加检测装置检测在其轨迹的预定点上的自由端 的路径, 以及金属丝在第二检测装置中出现与否。 从而控制装置控制馈送装置的停止, 以便 停止。
26、金属丝的行进。 0035 有利的是, 附件检测装置被布置在导向臂的内部, 并且测量装置位于附加检测装 置的上游。 0036 本发明的主题还包括一种包括铸模的铸造机, 该铸模包括限定出能够接收液态金 属的铸造空间的侧壁, 其特征在于, 铸造机还包括具有上述特征的设备。 0037 本发明的主题还包括如所附权利要求书中描述的、 用于测量容纳于冶金容器内的 液态金属的表面上的熔渣的厚度的方法。 附图说明 说 明 书 CN 103747893 A 6 4/7 页 7 0038 本发明的这些特征和其他特征将会从下面参考所附的附图描述的特定实施例中 清楚地显现, 该实施例以非限制性示例给出, 其中 : 00。
27、39 - 图 1 是根据本发明的特定实施例的铸造机的局部横截面示意图, 0040 - 图 2 是根据特定实施例的测量熔渣厚度的自动设备的从上面看的透视图, 0041 - 图 3 是根据特定实施例的测量熔渣厚度的自动设备的透视图, 壳体的顶部已被 移除, 0042 - 图 4 是根据特定实施例的测量熔渣厚度的自动设备的从上面看的局部部件分解 透视图, 0043 - 图 5 是根据特定实施例的测量熔渣厚度的自动设备的附加检测装置的横截面示 意图, 0044 - 图 6 是根据特定实施例的测量熔渣厚度的自动设备的透视图, 0045 - 图 7 是根据本发明的特定实施例的测量熔渣厚度的自动设备的平面图。
28、, 壳体的 一部分已被移除。 具体实施方式 0046 在图 1 中部分示出的铸造机 1, 包括冶金容器, 在这里是铸模 2, 特别是连铸类型 的, 和可以在图 1 至图 4, 和图 6 以及图 7 中看到的设备 10, 该设备使得能够自动测量熔渣 3 的厚度, 该熔渣 3 是通过熔融粉末状态下的铸造粉末 30 而得到, 铸造粉末 30 位于容纳在 铸模 2 内的液态金属 4( 例如, 钢液 ) 的表面上。照惯例, 铸模 2 包括顶壁 5 和限定出铸造 空间 7 以接收液态金属 4 的至少一个侧壁 6, 以及用于容纳例如水的冷却液体 9, 以冷却铸 模 2 的侧壁 6 的冷却室 8。冷却室 8 。
29、通常绕铸造空间 7 设置。侧壁 6 通常是由例如铜的导 热材料制造。设备 10 有利地靠在铸模 2 的顶壁 5 上。 0047 可以在图 2 中看到的用于测量熔渣 3 的厚度的设备 10 包括壳体 11 和用于支承壳 体 11 的装置, 例如三个支脚 12, 从而使支撑壳体 11 成为可能。设备 10 还包括金属丝 13。 有利的是, 金属丝 13 包括铜或黄铜。它可以具有 1.5 毫米的直径。金属丝 13 具有将被浸 入熔渣 3 的自由端 14。 0048 设备10包括馈送金属丝13的装置, 以能够根据预定的轨迹移动它, 从而把金属丝 13 的自由端 14 垂直地浸入熔渣 3。如在图 3 中。
30、可以看到的, 馈送装置包括由齿轮电机 16 的输出轴旋转驱动的进给辊 15。根据齿轮电机 16 的输出轴的旋转方向, 金属丝 13 的自由 端14被引导为朝向液态金属4, 或者, 从那里移开, 二者择一。 金属丝13的位移速度可以是 150 毫米秒的数量级。 0049 馈送装置还包括用于引导金属丝13的装置, 使得能够保持它靠着进给辊15。 在图 3 的示例中, 这些引导装置包括多个安装在壳体 11 上旋转的辊 17。辊 17 被布置在进给辊 15 同心的圆弧上。 0050 固定在壳体11上的中空导向臂18, 使得可以在壳体11的外侧继续对金属丝13的 引导, 以便将其直接放置在液态金属 4 。
31、的上方。导向臂 18 有利地包括在导向臂 18 的内部 允许, 例如空气或氮气这样的冷却剂通过的孔口 18a, 以便冷却出现于导向臂 18 内的元件, 这些元件由于靠近液态金属 4 而遭受高温。导向臂 18 可以测量从 30 厘米至 1 米的范围。 在图 3 中, 导向臂 18 被示出为透明的。 说 明 书 CN 103747893 A 7 5/7 页 8 0051 设备10还包括能够测量自由端14从它轨迹上的预定点位移经过的距离的测量装 置。测量装置包括光学编码器 19。如在图 4 中可以看到的, 光学编码器 19 固定在壳体 11 下面。 在不同附图的实施例中, 光学编码器19放置在导向臂。
32、18和进给辊15之间。 照惯例, 光学编码器 19 包括轮 27, 自由旋转, 这能在图 6 和图 7 中看到, 部分地放置在金属丝 13 的 轨迹的预定点的水平面, 这样轮 27 就通过金属丝 13 的位移而旋转驱动。安装为自由旋转 的辊子放置在靠近所述轮 27 处, 以便保持金属丝被压靠到轮 27。计数器使得能够确定轮 27 在金属丝 13 的位移期间的角行程。由于轮 27 的直径是已知的, 因此从其推断出金属丝 13 经过的距离是可能的。 0052 设备 10 包括用于控制齿轮电机 16 的操作的控制装置, 从而使得能够自动测量熔 渣 3 的厚度。为此目的, 控制装置包括检测装置以及附加。
33、检测装置, 检测装置能够检测自由 端 14 和液态金属 4 的表面之间的接触, 附加检测装置能够检测金属丝 13 的出现与否, 并能 够检测自由端 14 在其轨迹的预定点上的的路径。 0053 检测装置包括电路, 这可以在图 1 中看到, 尤其是由壳体 11、 金属丝 13 和支脚 12 形成。 事实上, 壳体11被电施加第一电势V1。 金属丝13也被施加该第一电势V1, 因为金属 丝 13 电连接到壳体 11。而且, 支脚 12, 与壳体 11 电绝缘, 被施加第二电势 V2。当设备 10 通过支脚 12 被搁在铸模 2 上时, 该电路通过铸模 2 完成, 铸模 2 由于与支脚 12 的接触。
34、被施 加第二电势 V2, 还通过容纳在铸模 2 内的液态金属 4, 它也正因为此而被施加第二电势 V2。 第一电势 V1 和第二电势 V2 是不同的。电路的操作将在下文详述。 0054 附加检测装置包括一个激励线圈 20 和两个电磁耦合到激励线圈 20 的接收线圈 21。如图 5 所示, 激励线圈 20 和接收线圈 21 被用于由金属丝 13 穿过。 0055 激励线圈 20 被组织为布置在接收线圈 21 之间。由激励线圈 20 和接收线圈 21 的 组成的组件 26 被放置在金属丝 13 的轨迹上, 在壳体 11 的外侧, 优选在引导臂 18 内, 相对 于光学编码器 19 的下游。激励线圈。
35、 20 连接到电源 ( 未示出 ) 以使激励线圈 20 能够产生 穿过接收线圈 21 的电磁场。接收线圈 21 的布置以及它们各自的尺寸是相适应的, 以使由 激励线圈 20 穿过每个接收线圈 21 产生的磁场的磁通量, 在没有任何由激励线圈 20 内的金 属丝 13 的位移引起的干扰时, 是相同的。附加检测装置还与计算单元协作, 该单元被设计 依据接收线圈 21 感应出的电压之差和通过激励线圈 20 的阻抗的测量得到的激励线圈 20 内的金属丝 13 的出现与否之间关系的函数, 来推断自由端 14 的路径。 0056 控制装置与远程处理电子设备 ( 未示出 ) 协作, 该电子设备能够根据由第一。
36、和第 二检测装置提供的信息管理齿轮电机 16 的操作, 还包括上述计算单元, 计算单元也使得能 够基于光学编码器 19 提供的信息计算自由端 14 位移所经过的距离。 0057 设备 10 可以包括用于将金属丝 13 收纳在壳体 11 内的装置, 例如卷筒 22。卷筒 22 自由旋转地安装在壳体 11 上。金属丝 13 至少部分地卷绕在卷筒 22 上。当齿轮电机 16 通过进给辊 15 馈送时, 金属丝 13 的位移使其浸入熔渣 3, 金属丝从卷筒 22 上退绕。枢接安 装在壳体11上的臂23, 设置有返回装置, 例如牵引弹簧29, 以及刹车24, 其可以设置为保持 金属丝 13 的卷绕在卷筒。
37、 22 上的部分永久与其接触。如在图 3 中可以看到的, 刹车枢接安 装到臂 23 的一端, 并靠在金属丝 13 卷绕在卷筒 22 的部分上。 0058 更好地, 用于检测金属丝 13 的出现的装置布置在进给辊 15 和卷筒 22 之间。这些 检测装置包括, 例如, 接触器 25。这样, 当金属丝 13 全部退绕、 卷筒 22 空了时, 接触器 25 使 说 明 书 CN 103747893 A 8 6/7 页 9 得能够检测金属丝 13 的末端的路径。这使得可以知道什么时候有必要用新的金属丝 13 更 换已经大部分消耗掉的金属丝 13。 0059 如在图3中可以看到的, 设备10可以包括引导。
38、部件28a, 28b和28c, 它们使得能够 限定金属丝 13 的轨迹。特别是, 导向部件 28a 能够确保金属丝 13 垂直浸入熔渣 3。 0060 迄今所描述的设备 10 的操作如下。 0061 在作为示例给出的初始配置中, 金属丝 13 的自由端 14 位于激励线圈 20 和进给辊 15 之间。控制装置启动测量熔渣 3 的厚度的一个周期的开始, 理想的是周期性的。为此目 的, 齿轮电机 16 旋转驱动进给辊 15, 从而将卷绕到卷筒 22 上的金属丝 13 部分地退绕。这 还具有使自由端 14, 特别在导向臂 18 内部的, 朝向激励线圈 20 移动的效果。当自由端 14 到达激励线圈 。
39、20 的中间, 后者触发测量参数的重置。金属丝 13 的位移驱动光学编码器 19 的轮 27 的旋转。一旦参数已被重置, 也就是说, 当自由端到达激励线圈 20 的中间时, 自由 端 14 经过的距离通过光学编码器 19 的轮 27 的角行程计算出来。一旦出了引导臂 18, 自由 端 14 由弯曲的导向部件 28a 引导, 从而垂直地浸入熔渣 3。 0062 金属丝 13 的自由端 14 通过壳体 11 被连续地连接和施加电势 V1。液态金属的表 面通过铸模 2 和与铸模 2 接触的支脚 12 被施加第二电势 V2。这样, 当自由端 14 与液态金 属 4 相距一段距离时, 由壳体 11、 金。
40、属丝 13、 液态金属 4、 铸模 2 和支脚 12 形成的电路是断 开的。 0063 当自由端 14 浸入熔渣 3 时, 电路保持断开, 因为熔渣 3 是电绝缘的。另一方面, 只 要自由端 14 到达与液态金属 4 的表面接触时, 电路就闭合。第一电势 V1 等于第二电势 V2。 这个信号允许由处理电子设备检测自由端 14 和液态金属 4 的表面之间的接触。控制装置 从而控制齿轮电机 16 的停止。但是, 由于有一定的机械惯性, 金属丝 13 在刚命令停止齿轮 电机 16 后趋于小幅继续其行程。这样, 金属丝 13 的一部分仍然会浸入液态金属 4。如果没 有考虑到这点, 熔渣 3 的厚度的测。
41、量可能是错误的。而且, 自由端 14 从其与液态金属 4 的 表面接触的瞬间到其完全固定的瞬间经过的距离是确定的, 特别是被光学编码器 19 确定。 这个距离将在计算熔渣 3 的厚度时被考虑进去。 0064 一旦金属丝 13 被固定在这个位置上, 光学编码器 19 的轮 27 就停止旋转。 0065 设置例如 1 至 2 秒的时间延迟来将金属丝 13 保持在这个位置上, 以使得其浸没在 熔渣 3 中的部分熔化。因此, 在金属丝 13 的这部分熔化后, 自由端 14 位于与熔渣 3 的顶面 相同的水平面上。 0066 一旦这个时间已经过去, 控制装置重新激活齿轮电机 16, 该电机通过进给辊 1。
42、5 朝 与金属丝 13 位移的位移前进方向相反的方向驱动。然后自由端 14 移动离开熔渣 3 并移向 导向臂 18 的输出孔口 18b。通过被移位, 金属丝 13 使光学编码器 19 的轮 27 再次旋转, 但 这次沿另一方向。轮 27 的角行程能够计算自由端 14 从熔渣处到其在激励线圈 20 中间的 路径处所经过的距离。 在自由端14已经被附加检测装置检测后, 控制装置控制齿轮电机16 的停止。金属丝 13 被固定。 0067 因为金属丝 13 在熔渣 3 内的部分的熔化, 金属丝 13 在测量周期的过程中已经变 短。因此光学编码器 19 的轮 27 完成的角行程就出现差异。由于轮 27 。
43、的直径是已知的, 角 行程中的这个差异就等于与自由端 14 在其与液态金属 4 的表面接触之前和之后所经过的 距离上的差异相应的长度。这个差异是由于金属丝 13 的变短。因此, 它对应于熔渣 3 的厚 说 明 书 CN 103747893 A 9 7/7 页 10 度 ( 一旦已经考虑浸入液态金属 4 并在其内熔化的金属丝 13 的长度 )。 0068 因此, 本发明使得能够自动地和周期性地测量容纳在铸模 2 中的液态金属 4 的表 面上的熔渣 3 的厚度。 0069 显然, 本发明决不局限于上述实施例, 该实施例仅仅作为示例给出。 变形仍然是可 能的, 特别是从设备 10 的各种元件的构造的角度, 或通过替代技术等同物, 而不以任何方 式脱离本发明的框架。 说 明 书 CN 103747893 A 10 1/5 页 11 图 1 图 2 说 明 书 附 图 CN 103747893 A 11 2/5 页 12 图 3 说 明 书 附 图 CN 103747893 A 12 3/5 页 13 图 4 图 5 说 明 书 附 图 CN 103747893 A 13 4/5 页 14 图 6 说 明 书 附 图 CN 103747893 A 14 5/5 页 15 图 7 说 明 书 附 图 CN 103747893 A 15 。