Dispositivo para determinar un parámetro de una masa fundida de metal o de una capa de escoria situada por encima de la masa fundida de metal.

Dispositivo para determinar al menos un parámetro de una masa fundida de hierro o acero o de una capa de escoria situada por encima de la masa fundida de hierro o acero, que presenta un tubo de soporte

(2), una lanza (1), una fuente de corriente eléctrica y un ordenador o un aparato de evaluación (17), estando dispuesto en un extremo del tubo de soporte (2) un cabezal de medición (3) con un cuerpo fijado en el tubo de soporte, estando dispuesto en el interior del cabezal de medición o del tubo de soporte un convertidor analógico-digital, estando el convertidor analógico-digital (11) conectado con al menos un sensor (5, 6, 7) dispuesto en o dentro del cabezal de medición, caracterizado por que el cabezal de medición (3) presenta una pieza de contacto (14) que está conectada de manera eléctricamente conductora con una salida de señal del convertidor analógico-digital (11) a través de sus contactos (13), por que la pieza de contacto (14) está conectada con una lanza (1) introducida en el tubo de soporte (2) y por que como máximo dos líneas de señal (16) para retransmitir señales digitales están conectadas, por un lado, respectivamente a través de un contacto de la pieza de contacto (14) con el convertidor analógico-digital (11) y, por otro lado, con un ordenador o un aparato de evaluación (17), estando dispuesta dentro de la lanza (1) una línea de señal (16) conectada, por un lado, con un contacto de la pieza de contacto (14) y, por otro lado, con un ordenador o un aparato de evaluación (17), y estando configurada adicionalmente también como línea de suministro eléctrico y estando conectada con una fuente de corriente eléctrica, y estando la segunda línea de señal formada por el tubo metálico de la lanza (1) que está conectado eléctricamente con un contacto de la pieza de contacto (14).

Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E07000392.

Solicitante: HERAEUS ELECTRO-NITE INTERNATIONAL N.V..

Nacionalidad solicitante: Bélgica.

Dirección: CENTRUM ZUID 1105 3530 HOUTHALEN BELGICA.

Inventor/es: DAMS, FRANCIS, NEYENS, GUIDO, JACOBUS.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION G — FISICA > METROLOGIA; ENSAYOS > INVESTIGACION O ANALISIS DE MATERIALES POR DETERMINACION... > Investigación o análisis de materiales por métodos... > G01N33/20 (metales)

PDF original: ES-2490597_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Dispositivo para determinar un parámetro de una masa fundida de metal o de una capa de escoria situada por encima de la masa fundida de metal La invención se refiere a un dispositivo para determinar al menos un parámetro de una masa fundida de metal (preferiblemente una masa fundida de hierro o acero) o de una capa de escoria situada por encima de la masa fundida de metal con un tubo de soporte, estando dispuesto en un extremo de este último un cabezal de medición con un cuerpo fijado en el tubo de soporte, estando dispuesto en el interior del cabezal de medición o del tubo de soporte un convertidor analógico-digital, estando el convertidor analógico-digital conectado con al menos un sensor dispuesto en o dentro del cabezal de medición.

Los dispositivos de este tipo se conocen por el documento WO 03/060432 A1. En éste se describe el uso de un sistema electrónico de medición desechable dentro de una sonda de inmersión, transmitiéndose las señales de sensor de manera inalámbrica en una estación de evaluación. Por tanto, la inmersión del dispositivo en la masa fundida no se impide por cables. Sondas de inmersión habituales, esto es, sondas que se sumergen brevemente en la masa fundida de metal y a continuación se vuelven a sacar para realizar una medición o un muestreo, están colocadas con su tubo de soporte sobre una lanza (lanza de medición) habitual, conocida, por ejemplo, por los documentos DE 29805881 U1, EP 69433, DE 3641225 A1 o por el documento WO 03/064714 A1, a través de la que se realiza la derivación de las señales de medición. En el documento EP 1 614 758 A2 se da a conocer una sonda de medición para masas fundidas de metal con un soporte de lanza especial. Por el documento US 5.720.553 A se conoce un muestreador con un termopar con el que se pueden determinar propiedades de una masa fundida de hierro con un convertidor analógico-digital desplazado.

La invención anteriormente mencionada se basa en el objetivo de proporcionar un dispositivo de medición mejorado con el que se posibilite una medición precisa de parámetros de una masa fundida de metal o de una capa de escoria situada por encima de la masa fundida de metal.

El objetivo se consigue mediante las características de las reivindicaciones independientes. Configuraciones ventajosas se indican en las reivindicaciones dependientes.

Dado que el cabezal de medición presenta una pieza de contacto que está conectada de manera eléctricamente conductora con una salida de señal y una conexión de suministro eléctrico del convertidor analógico-digital, que la pieza de contacto está conectada con una lanza introducida en el tubo de soporte y dentro de la lanza están dispuestas al menos una línea de señal y al menos una línea de suministro eléctrico que están conectadas, por un lado, con la pieza de contacto y, por otro lado, con un ordenador o aparato de evaluación, es posible una retransmisión de las señales de medición de sensores como señales digitales, de modo que se eliminan en gran parte perturbaciones eléctricas provocadas por el entorno y no es necesario realizar una compensación o un apantallamiento de las líneas. Señales analógicas sólo se conducen por un trayecto muy corto que sin embargo posibilita sin problemas el suministro eléctrico. Puntos críticos que existen en lanzas/dispositivos de medición conocidos que pueden provocar imprecisiones de medición o falsificaciones de señal, como conexiones y contactos eléctricos, al menos se minimizan mediante la técnica digital y la limitación del número de las líneas. A este respecto, se pueden emplear en principio todos los sensores conocidos, como, por ejemplo, sensores de temperatura, sensores electroquímicos o sensores ópticos.

Las señales se conectan a través de una pieza de contacto habitual con las líneas conducidas a través de una lanza que están conectados a una unidad de evaluación. La lanza es una lanza de soporte habitual sobre la que se coloca el tubo de soporte para realizar la medición y con la que se sujeta este último durante la medición. A este respecto, es posible utilizar el casquillo metálico de la lanza y un casquillo metálico integrado en el cabezal de medición o que rodea este último, que está conectado con el casquillo metálico de la lanza, como una de dos líneas. Así, sólo es necesario conducir una línea a través de la lanza. Las señales de medición y el suministro eléctrico se pueden conducir a través de una única línea debido a la digitalización.

Preferiblemente, la pieza de contacto está conectada de manera eléctricamente conductora con una conexión de suministro eléctrico del convertidor analógico-digital. Según la invención, como máximo dos líneas de señal para retransmitir señales digitales están conectadas, por un lado, respectivamente con un contacto de la pieza de contacto y, por otro lado, con un ordenador o aparato de evaluación.

Es fundamental para la invención que dentro de la lanza pueda estar dispuesta una línea de suministro eléctrico que está conectada, por un lado, con un contacto de la pieza de contacto y, por otro lado, con una fuente de corriente eléctrica.

Dentro de la lanza está dispuesta una línea de señal conectada, por un lado, con un contacto de la pieza de contacto y, por otro lado, con un aparato de medición o evaluación, y está formada una segunda línea de señal a través del tubo metálico de la lanza que está conectada de manera eléctricamente conductora con un contacto de la pieza de contacto. La línea de señal dispuesta dentro de la lanza también está configurada como línea de suministro eléctrico 2 5

y está conectada con una fuente de corriente eléctrica.

El convertidor analógico-digital puede estar dispuesto sobre una placa de circuito impreso (o un marco de conexión u otro dispositivo para alojar componentes constructivos eléctricos) .

En el dispositivo según la invención, en principio todo el sistema electrónico de medición está diseñado como material desechable que tras un único uso se desecha junto con el cabezal de medición y el tubo de soporte. El cabezal de medición puede llevar sensores adicionales, por ejemplo, sensores de oxígeno, sensores ópticos o sensores de temperatura que habitualmente se pueden conectar con un sistema electrónico de evaluación a través de la pieza de contacto.

A continuación se explica en más detalle un ejemplo de realización de la invención mediante un dibujo. En el dibujo muestran:

La figura 1 una sublanza.

La figura 2 una sublanza adicional.

La figura 3 una forma de realización según la invención de una sublanza.

La figura 4 una sonda de inmersión según la invención.

La figura 5 una segunda forma de realización de una sonda de inmersión y la figura 6 la sonda de inmersión según la figura 5 durante la medición en la masa fundida.

Los ejemplos en las figuras 1, 2, 4, 5 y 6 representan sólo ilustraciones de los antecedentes técnicos.

El dispositivo representado en la figura 1 se refiere a una denominada sublanza. En una lanza 1 está dispuesto un tubo de soporte 2 con un cabezal de medición 3. El tubo de soporte 2 está formado a partir de cartón, el cabezal de medición 3 está formado fundamentalmente a partir de un material resistente a fuego, como cemento o arena de fundición. El cabezal de medición 3 presenta un soporte de sensor 4 en cuyo extremo exterior, el extremo de inmersión, están dispuestos un sensor de oxígeno 5, un sensor de temperatura 6 y el denominado contacto de baño 7. Los sensores están protegidos con una primera tapa protectora 8, que está fijada en el soporte de sensor 4, hasta el inicio de la medición. Toda la parte del cabezal de medición 3 que sobresale del tubo de soporte... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Dispositivo para determinar al menos un parámetro de una masa fundida de hierro o acero o de una capa de escoria situada por encima de la masa fundida de hierro o acero, que presenta un tubo de soporte (2) , una lanza (1) , 5 una fuente de corriente eléctrica y un ordenador o un aparato de evaluación (17) , estando dispuesto en un extremo del tubo de soporte (2) un cabezal de medición (3) con un cuerpo fijado en el tubo de soporte, estando dispuesto en el interior del cabezal de medición o del tubo de soporte un convertidor analógico-digital, estando el convertidor analógico-digital (11) conectado con al menos un sensor (5, 6, 7) dispuesto en o dentro del cabezal de medición, caracterizado por que el cabezal de medición (3) presenta una pieza de contacto (14) que está conectada de manera eléctricamente conductora con una salida de señal del convertidor analógico-digital (11) a través de sus contactos (13) , por que la pieza de contacto (14) está conectada con una lanza (1) introducida en el tubo de soporte (2) y por que como máximo dos líneas de señal (16) para retransmitir señales digitales están conectadas, por un lado, respectivamente a través de un contacto de la pieza de contacto (14) con el convertidor analógico-digital (11) y, por otro lado, con un ordenador o un aparato de evaluación (17) , estando dispuesta dentro de la lanza (1) una línea de señal (16) conectada, por un lado, con un contacto de la pieza de contacto (14) y, por otro lado, con un ordenador o un aparato de evaluación (17) , y estando configurada adicionalmente también como línea de suministro eléctrico y estando conectada con una fuente de corriente eléctrica, y estando la segunda línea de señal formada por el tubo metálico de la lanza (1) que está conectado eléctricamente con un contacto de la pieza de contacto (14) .

2. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado por que la pieza de contacto (14) está conectada de manera eléctricamente conductora con una conexión de suministro eléctrico del convertidor analógico-digital (11) .

3. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 2, caracterizado por que el convertidor analógico-digital (11)

está dispuesto sobre una placa de circuito impreso. 25