Вимірювальний зонд для вимірювання параметрів у розплавах металів або шлаків

1. Вимірювальний зонд для вимірювання параметрів у розплавах металів або шлаків, який містить вимірювальну головку, що має занурюваний кінець і зворотний кінець, причому на занурюваному кінці встановлені датчики з сигнальними провідниками, пропущеними крізь канали у вимірювальній головці, причому для кожного датчика виконано окремий канал, який відрізняється тим, що на кінці каналу, протилежному занурюваному кінцю вимірювальної головки, сигнальні провідники датчика з'єднані з контактним елементом, крім того контактні елементи встановлено у кожному каналі і закріплено на кінці каналу, протилежному занурюваному кінцю вимірювальної головки. C2 2 (11) 1 3 вимірювальній головці і зафіксовані за допомогою жаростійкого цементу. Задачею винаходу є вдосконалення відомих вимірювальних зондів, зокрема стосовно спрощення і здешевлення монтажу. Задача вирішена у вимірювальному зонді згідно з незалежними пунктами формули винаходу. Переважні форми виконання відображені у додаткових пунктах формули винаходу. Вимірювальний зонд, який містить вимірювальну головку, що має занурюваний кінець і зворотний кінець, причому на занурюваному кінці встановлені датчики, згідно з винаходом має бічні ніші, виконані перед зворотним кінцем. Зокрема вимірювальна головка може мати кільцевий буртик і кінець, протилежний занурюваному кінцеві вимірювальної головки, діаметр якого менший від діаметра буртика. На цей кінець може бути надіта несуча трубка. У нішах просто можуть бути розміщені приєднувачі для датчиків, причому ніші виконані у вимірювальній головці на боці буртика, протилежному занурюваному кінцю. Ніші за допомогою принаймні одного каналу можуть бути сполучені із занурюваним кінцем вимірювальної головки. Крізь канали можуть бути здійснений монтаж датчиків на занурюванім боці вимірювальної головки, причому сигнальні провідники прокладені крізь ніші. Ніші і сигнальні канали розміщені всередині несучої трубки. Завдяки цьому можливий дуже простий монтаж датчиків лише з одного боку вимірювальної головки. У іншій формі виконання відповідного винаходові вимірювального зонда вимірювальна головка має занурюваний кінець і зворотний кінець, причому на занурюваному кінці встановлені датчики з сигнальними провідниками, пропущеними крізь виконані у вимірювальній головці канали, причому для кожного датчика виконано окремий канал. Вимірювальний зонд відрізняється тим, що на кінці каналу протилежному занурюваному кінцю, сигнальні провідники відповідного каналові датчика з'єднані з контактним елементом. Контактний елемент у свою чергу з'єднаний з іншими сигнальними провідниками, які крізь несучу трубку вимірювального зонда підведені до пристрою обробки. Монтаж здійснюють зі зворотного боку вимірювальної головки, завдяки чому перевертання головки під час монтажу не потрібне. У кожному каналі встановлений спеціальний датчик, тому окремі датчики розміщені на достатній відстані один від іншого, щоб практично не зазнавати взаємного впливу під час вимірювання, і можуть бути узгоджені зі спеціальними вимогами, завдяки чому універсальна вимірювальна головка в залежності від необхідності і призначення може бути оснащена різними датчиками. При цьому під час монтажу заради спрощення спочатку встановлюють датчики, використовувані у всіх вимірювальних головках, а потім групами спеціальні датчики для певних цілей застосування. Завдяки такому модульному монтажу можуть бути значно знижені витрати на монтаж. За допомогою контактних елементів, по-перше, може бути закритий канал, а по-друге - може утримуватися відповідний датчик у своєму каналі після вставляння у канал і до заповнення каналу 92460 4 разом із датчиком цементом чи іншим жаростійким матеріалом, в результаті чого датчик фіксується. У такому каналі може бути встановлений також пробозабірник або підвідний канал пробозабірника, розміщеного на зворотному кінці вимірювальної головки. Завдяки встановленню так званих контактних елементів на зворотному кінці вимірювальної головки стає можливою відмова від оперування при монтажі довгими сигнальними провідниками, причому особливо доцільним є вставляння контактного елемента в канал і фіксування його на кінці каналу, оберненому до занурюваного кінця вимірювальної головки. Завдяки цьому пізніший монтаж сигнальних провідників стає простішим і безпомилковим, оскільки однозначне встановлення відповідності сигнальних кабелів контактним елементам, наприклад, за допомогою кольорового маркування майже виключає помилку. Протилежний занурюваному кінцю вимірювальної головки кінець каналу сполучений із нішою, виконаною у бічній поверхні вимірювальної головки. Завдяки цьому відсутні елементи, що виступають за зовнішній контур вимірювальної головки, тому усуваються можливі пошкодження при монтажі. Ніші прикриваються несучою трубкою, встановленою на вимірювальній головці. Канал виконаний у вигляді отвору круглого перерізу і його діаметр перевищує діаметр відповідного датчика. Діаметр отворів може бути стандартизований, завдяки чому підвищується гнучкість використання датчиків. Під час монтажу датчик може бути введений в кінець каналу, протилежний занурюваному кінцю вимірювальної головки, до прилягання контактного елемента, порівняно коротким сигнальним провідником з'єднаного з датчиком, до краю каналу. Контактний елемент може бути також вставлений у кінець каналу. При цьому особливо доцільним є виконання, при якому контактний елемент на своєму кінці, оберненому до занурюваного кінця вимірювальної головки, має більший діаметр, ніж відповідний кінець каналу, оскільки таким чином утворюється упор, до якого контактний елемент може бути введений у канал. Вимірювальна головка може мати буртик, кінець якого, обернений до занурюваного кінця вимірювальної головки, має упор для несучої трубки. Зазвичай такі вимірювальні головки виконані циліндричними або складаються із певної кількості розміщених вздовж осі циліндрів з діаметрами, зменшуваними напрямку, зворотному напрямкові занурення. У такому разі виникають уступи. Доцільним є виконання, при якому завдяки використанню цих уступів всередині несучої трубки на вимірювальній головці може бути розміщена додаткова опорна трубка. Це може бути вигідним при взятті проби, оскільки у розплаві металу несуча трубка в основному згоряє і втрачає свою стабільність, тому розміщена всередині опорна трубка переймає на себе несучу функцію для пробної камери. Цю внутрішню опорну трубку після виймання вимірювального зонда із розплаву металу і після видалення решток несучої трубки видаляють від вимірювальної головки, після чого пробна камера стає доступною і легко може бути вилучена. 5 У переважній формі виконання на вимірювальній головці встановлюють пробну камеру і/або розплавний контакт. Розплавний контакт вивищується із занурюваного кінця вимірювальної головки. У доцільній формі виконання контакти контактного елемента виконані рознімними. Нижче приклад виконання винаходу детальніше пояснюється з використанням фігур. На них схематично зображено: фіг. 1. Переріз вимірювальної головки, фіг. 2. Вимірювальний зонд з несучою трубкою. На фіг. 1 зображена вимірювальна головка 1 вимірювального зонда. Вимірювальний зонд використовують, наприклад, у сталеварних цехах для вимірювання параметрів рідкого розплаву сталі чи шлаку. Вимірювальна головка має кілька каналів 2. Ці канали розміщені навколо поздовжньої осі вимірювальної головки 1. В них встановлено датчики 3 (електрохімічні датчики, температурні датчики, інші використовувані зазвичай датчики). У центральному каналі 4 встановлена підвідна трубка 5 для пробної камери 6. Пробна камера 6 зафіксована на кінці вимірювальної головки 1, протилежному її занурюваному кінцю. На фіг. 1 зображена типова, складена із двох напівчашок пробна камера, зворотний кінець якої стиснутий затискачем 7. Канали 2; 4 заповнені жаростійким цементом, яким зафіксовані підвідна трубка 5 і датчики 3. Датчики 3 і підвідна трубка 5, що вивищується на занурюваному кінці вимірювальної головки 1, накриті окремими ковпачками 8, узгодженими з конкретними задачами. Захисні ковпачки 8 захищають датчики 3 і підвідну трубку 5 при проходженні крізь розплав шлаку. Увесь занурюваний кінець вимірювальної головки 1 накритий додатковим спільним ковпачком 9, який є міцніший від розміщених під ним захисних ковпачків 8 і захищає їх при транспортуванні чи при проходженні крізь покритий кіркою шлак. 92460 6 Датчики 3 з'єднані з контактними елементами 10 безпосередньо або за допомогою сигнальних провідників 11. На фіг. 1 ліворуч зображений датчик кисню, а праворуч - термоелемент. Контактні елементи 10 закривають зворотний кінець каналів 2. Контактні елементи 10 мають рознімні контакти 12, розміщені у нішах 13 зворотного кінця вимірювальної головки 1. Ніші 13 (так само, як і канали) можуть бути виконані відомим чином при виготовленні вимірювальної головки 1 як частини формованої деталі, однак можуть бути вифрезерувані і пізніше. На фіг. 2 зображена накрита ковпачком 9 вимірювальна головка 1, на зворотному кінці якої в ніші 13 розміщені рознімні контакти 12. Рознімні контакти 12 з'єднані з сигнальними провідниками 14, які пропущені крізь несучу трубку 15 і підведені до електронного блоку обробки. На виконаному з меншим діаметром другому уступі зворотного кінця вимірювальної головки 1 встановлена опорна трубка 16, яка додатково захищає пробну камеру 6 і забезпечує простіше знімання пробної камери після взяття проби. Змонтовані окремо датчики 3 практично не впливають один на інший і можуть бути орієнтовані на спеціальні цілі застосування. Пробовідбірник ефективно захищений під час проникнення крізь шлак, оскільки параметри захисних ковпачків розраховані таким чином, що вхід підвідної трубки 5 відкривається лише у розплаві сталі. Монтаж усіх елементів вимірювальної головки 1 (датчики 3, пробна камера 6) здійснюють з одного боку вимірювальної головки, а заливання жаростійким цементом -з іншого боку, завдяки чому забезпечується легке обходження з головкою під час монтажу і відпадає потреба у безперервному перевертанні головки. Усі з'єднання добре видно, тому під час монтажу легко можуть бути проконтрольовані; довгі провідники, які заважали б під час монтажу вимірювальної головки 1, відсутні, а кількість операцій, необхідних для обпалювання жаростійкого цементу, мінімізована. 7 Комп’ютерна верстка Д. Шеверун 92460 8 Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601