[发明专利]通过纤维光学的测量方法在结晶器中的铸造液面测量

说明书

技术领域

本发明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(Gieβspiegelmessung)的方法，该探测器在结晶器铜板中布置在铸造液面(Gieβspiegel)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，本发明包括相应的探测器。

背景技术

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(Gieβspiegelwelle)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(Gieβgeschwindigkeit)。

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(Rührspule)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(Stranggieβkokille)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。

发明内容

以上撰写的技术目的通过本发明实现，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(Angieβvorgang)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。