(57)【要約】      （修正有）【課題】特に５００℃を上回る温度の溶解状態のガラスの製造のためのプロセス中で使用される高温金属またはガラス溶解物において、溶解物の表面下であっても、流量を確実にかつ連続的に測定できる方法および該測定方法にしたがって構成される測定アセンブリの使用を提供する。【解決手段】超音波流量計１１の超音波測定信号が、タングステン、モリブデン、ニオブ、タンタル、あるいは前述した元素のうちの少なくとも２つの合金または組み合わせからなり、かつ溶解物と接触させられる導波管１２を介して溶解物７中に導入され、溶解物において反射される超音波測定信号が、超音波導波管１２を介して溶解物７から導出されて、超音波流量計１１へと戻され、溶解物７の流量または体積および／または質量通過流量がドップラー効果にしたがって決定される。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の周波数を有する超音波測定信号を生成する超音波流量計（１１）を使用して５００℃を上回る温度のガラスまたはフロートガラスの製造中に高温ガラス溶解物または金属溶解物の流量を測定するための方法であって、
超音波流量計（１１）の超音波測定信号が、タングステン、モリブデン、ニオブ、タンタル、あるいは前述した元素のうちの少なくとも２つの合金または組み合わせからなり、かつ溶解物と接触させられる導波管（１２）を介して溶解物（７）中に導入され、
溶解物において反射される超音波測定信号が、超音波導波管（１２）を介して溶解物（７）から導出されて、超音波流量計（１１）へと戻され、
溶解物（７）の流量または体積および／または質量通過流量がドップラー効果にしたがって決定される、方法。
【請求項２】
導波管（１２）が最大でも１００ｃｍ、好ましくは最大でも３０ｃｍの長さである、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
導波管（１２）は鋭角をなしてその先端が溶解物（７）中に浸る、請求項１または２のいずれかに記載の方法。
【請求項４】
流量計（１１）は、前記流量計の要素（１２、１３、１６）を冷却するために冷却ジャケット（１４）によって被包され、導波管（１２）が冷却ジャケット（１４）の先端（１５）を貫いてそこから突出する、請求項１から３のいずれかに記載の方法。
【請求項５】
冷却ジャケット（１４）は、流量計の要素を１５０℃未満の温度、より好ましくは１００℃未満の温度に維持する、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
冷却媒体が冷却ジャケット（１４）を貫流する、請求項４または請求項５に記載の方法。
【請求項７】
冷却ジャケット（１４）は、タングステン、モリブデン、ニオブ、タンタル、あるいは前述した元素のうちの少なくとも２つの合金または組み合わせからなる、請求項４から６のいずれかに記載の方法。
【請求項８】
溶解物は、フロートガラスシステム（１）で使用されるスズ溶解物（７）である、請求項１から請求項７のいずれかに記載の方法。
【請求項９】
冷却ジャケットは、フロートガラスシステム（１）の側部閉塞要素（５）を通じて案内される、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
溶解物がガラス溶解物である、請求項１から７のいずれかに記載の方法。
【請求項１１】
所定の周波数の超音波測定信号を生成する超音波流量計（１１）と、
制御および評価ユニットと、
を有し、
流量計は、超音波測定信号を溶解物（７）中に導入し、溶解物において反射される超音波測定信号を溶解物（７）から導出するとともに、それらを超音波流量計（１１）へと戻すように溶解物と接触される導波管（１２）を備え、
導波管（１２）は、タングステン、モリブデン、ニオブ、タンタル、あるいは前述した元素のうちの少なくとも２つの合金または組み合わせからなり、
制御および評価ユニットは、溶解物（７）の流量または体積および／または質量通過流量をドップラー効果にしたがって決定するように構成され、
５００℃を上回る温度のガラスまたはフロートガラスの製造において使用される高温ガラス溶解物または金属溶解物の流量を測定し、または、ガラス溶解物の体積および／または質量通過流量を決定する、測定アセンブリの使用。
【請求項１２】
導波管（１２）が最大でも１００ｃｍ、より好ましくは最大でも３０ｃｍの長さである、請求項１１に記載の使用。
【請求項１３】
導波管（１２）は鋭角をなしてその先端が溶解物（７）中に浸る、請求項１１または請求項１２に記載の使用。
【請求項１４】
流量計（１１）は、前記流量計の要素（１２、１３、１６）を冷却するために冷却ジャケット（１４）によって被包され、導波管（１２）が冷却ジャケット（１４）の先端（１５）を貫いてそこから突出する、請求項１１から１３のいずれかに記載の使用。
【請求項１５】
冷却ジャケット（１４）は、流量計の要素を１５０℃未満の温度、より好ましくは１００℃未満の温度に維持する、請求項１４に記載の使用。
【請求項１６】
冷却媒体が冷却ジャケット（１４）を貫流する、請求項１４または請求項１５に記載の使用。
【請求項１７】
冷却ジャケット（１４）は、タングステン、モリブデン、ニオブ、タンタル、あるいは前述した元素のうちの少なくとも２つの合金または組み合わせからなる、請求項１４から１６のいずれかに記載の使用。
【請求項１８】
溶解物（７）、特に使用されるスズ溶解物の流量または体積および／または質量通過流量をドップラー効果にしたがって決定するためのフロートガラスシステム（１）における、請求項１１から１７のいずれかに記載の使用。
【請求項１９】
冷却ジャケットは、フロートガラスシステム（１）の側部閉塞要素（５）を通じて案内される、請求項１８に記載の使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特に５００℃を超える温度のフロートガラスの製造のためのプロセス中で使用される高温ガラスまたは金属溶解物の流量を測定するための方法、および該方法にしたがって構成される装置または測定アセンブリの使用に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えばウインドウガラス、車のフロントガラス、ミラーなどのあらゆる範囲の平ガラスの全体の９５％は、現在、公知のフロートガラス方法を使用して製造される。ＴＦＴディスプレイ用の薄窓ガラスまたはガラスフィルムなどもフロートガラスである。
図１は、本発明に係る測定アセンブリが適用される従来のフロートガラスシステム１の概略長手方向断面である。フロートガラスシステム１は、液体スズ７から形成される長尺な槽を含み、この槽には、低い粘度を有しかつ組成および温度に関して調整されるガラス溶解物８が一方側から連続的に導かれる。前記ガラスは、約２／３ほど更に軽く、スズ溶解物７上に浮くとともに、油膜のように均一に広がっている。固化したガラスストリップ９は、コンベア１０を介して離昇される。スズ槽７は、セラミック床石２およびセラミック縁石３によって形成される桶内に受けられる。この桶は、天井構造体４によって上側からも閉塞される。装置全体がケーシング６によって取り囲まれ、それにより、空気中の酸素による金属溶解物の想定し得る酸化のため、システム１内で保護雰囲気（多くの場合、窒素と水素との組み合わせ）を維持することができる。
【０００３】
フロートガラスの製造は、終りがない連続的なプロセスである。単位時間当たりのスループット、引き出し速度、および更なる成形手段（図示せず）であるガラスの量の変化は、平ガラスの厚さを変えることができる。フロートガラス方法は、約０．４ｍｍからのガラス厚さの製造を可能にする。したがって、フロートガラスシステムは、障害が可能な限り少なく、２４時間休みなしで永久的に動作するとともに、多数年にわたって平ガラスを製造する。比較的大型のシステムは、１時間当たり約３０００ｍ２または１時間当たり３３トンを産出する。現在、およそ２５０のフロートガラスシステムが世界中で使用されていると推測される。
【０００４】
スズおよび液体ガラスの表面張力の結果として、非常に滑らかな表面がフロートガラス方法で形成される。しかしながら、スズ溶解物内では、ガラスストリップの輸送およびプロセスチャンバの必要な温度差に起因して、流れがスズ溶解物中で生じる。これらの流れは、ガラスの成形中にエネルギーおよび物質の伝達をもたらして、例えばフロートガラスの表面品質などの製品特性に影響を及ぼし得る。したがって、これらの流れに関する知識、特に流量変化の認識は、プロセスを制御するために非常に重要である。フロートガラスシステムの非常に大きなスループットおよび終りのない連続的な動作に起因して、測定方法あるいは接触を伴わずに連続的に動作する測定アセンブリは、特にディスプレイ用の薄ガラスまたは無アルカリ薄ガラスの製造において好ましい。
【０００５】
従来技術によれば、スズ溶解物の流量の測定は、フロートガラス方法の場合には、短期的描写にほぼ制限される。そのため、スズ溶解物の表面にうきが付着され、そのうきの経路が経時的に監視される。うきの観察により、流れに関して結論を引き出すことができる。しかしながら、これらの測定は、進行中の製造への介入を必要とし、そのため、望ましくない妨害となる。したがって、そのような測定は、稀にしか行なうことができない。フロートガラスシステムにおける限られた可視性条件の結果として、観察を定量的に、したがって不正確にしか解釈することができない。そのため、連続監視は不可能である。また、うきは、表面近傍の流れだけを検出する。スズ溶解物の深部の流れに関して何ら状況を示すことはできない。更に、流れは、スズ溶解物の上側を流れる雰囲気によって影響される。
【０００６】
また、不透明媒体の流量を測定するための流量計も当分野において知られている。これらは、従来、超音波通過時間（ｔｒａｎｓｉｔ−ｔｉｍｅ）法を使用して動作する。独国特許出願第ＤＥ  １９８  １２  ４５８  Ｃ２号は、高温液体またはガスの流量を測定するための超音波流量計の送信および／または受信ヘッドを開示している。送信および／または受信ヘッドは、ハウジングと、流動媒体中へ超音波信号を送りおよび／または流動媒体から超音波信号を受ける超音波振動子と、超音波を流動媒体に導入し（結合させ）および／または流動媒体から導出する（切り離す）超音波導波管とを備える。超音波導波管は、高い熱伝導抵抗を有する長尺なホーンとして構成される。ホーンの高い熱伝導抵抗の結果として、超音波導波管が短い場合であっても、超音波振動子および送信および／または受信ヘッドの並びに他の構造要素の１５０℃を超える温度までの加熱を防止できる。これは、これらの温度では、使用される構造要素、特に圧電結晶が故障し易くなる、あるいは完全に機能的に不適切となる傾向があるからである。
【０００７】
通過時間差法では、媒体の流れ方向および流れ方向と反対の方向で、超音波測定信号の異なる通過時間が評価される。しかしながら、これは、例えばＤＥ  １０  ２００４  ０４４  ６０７  Ａ１に開示されるように、流動媒体の両側に２つの超音波振動子の配置を必要とする。したがって、このタイプの測定アセンブリは、ガラスの製造において、特にフロートラガスの製造において頻繁に存在するような比較的大きな体積および寸法（両側は、一般に、数メートル離れてセットされる）を有するホットゾーンでの適用に適さない。また、通過時間差原理にしたがって動作する測定アセンブリは、高温ガラスまたはスズ溶解物中への超音波導波管の略垂直な浸漬を必要とし、これは不都合である。
ＤＤ  ８９  ０３０  Ａ１は、非常に粘性のある媒体の流量を測定するための装置を開示しているが、この装置は完全に異なる測定原理に基づいている。すなわち、ほぼ点状の熱源が温度ピークを媒体中に生成するようになり、この温度ピークがその後に球状の周囲センサで検出され、それにより、流れ媒体に関する情報、特に流量ベクトルに関する情報が得られる。
【０００８】
独国特許出願第ＤＥ  １９８  ０８  ７０１  Ａ１号（ＵＳ２００２／０１２４６６１  Ａ１に対応する）は通過時間差法にしたがった測定方法を使用する通過流量測定装置を開示し、この測定方法は本出願に係る測定方法とかなり異なっている。該測定方法は２つの超音波振動子の使用を必要とし、これは高価である。また、該測定方法は、低い沸点を有する液体、すなわち、気化熱が高く、粘性が高い圧縮液体と共にだけ、また、例えば塗料またはコーティング剤の通過流量測定において、高い粒子含有量を有する懸濁液または分散液と共にだけ使用できる。
独国特許出願第ＤＥ  １０２  ２９  ２２０  Ａ１号（ＷＯ  ２００４／００３５４０Ａ３に対応する）は、流体のレオロジーパラメータを決定するための方法を開示し、この方法はドップラー効果にしたがって動作する。高温での使用は開示されていない。
米国特許出願第ＵＳ  ２００５／００１６２９８  Ａ１号（ＵＳ７，０２１，１４５Ｂ２に対応する）は、２００℃を越える高温液体の通過流量測定のための圧電振動子の使用を開示している。しかしながら、ＵＳ  ２００５／００１６２９８  Ａ１はドップラー測定原理にしたがった測定方法を開示していない。それにもかかわらず、圧電振動子の温度を低く維持しておくという目的を伴って、超音波導波管の熱の放熱のための手段、すなわち、冷却リブおよびエアギャップの使用が開示されている。しかしながら、このため、導波管のコアにおいて、非常に低い熱伝導率を有する材料、特に、１５Ｗ／ｍｋ未満の熱伝導率、より好ましくは１Ｗ／ｍｋ未満の熱伝導率を有する材料が使用される。
【０００９】
独国特許出願第ＤＥ  １９５  ３０  ８０７  Ａ１号（ＵＳ５，８２４，９１５およびＪＰ１０５０８１１１  Ｔ２に対応する）は、通過時間法にしたがって動作する更なる体積流量計を開示している。
日本公開公報第ＪＰ６１−０９３  ９１４  Ａ号は、非常に高い温度で使用できる更なる超音波導波管を開示している。超音波導波管のための材料として、液状スズまたは液状ガラスで使用できないアルミニウム、Ｍｇ、Ｔｉが開示されている。
独国特許出願第ＤＥ  １０２  ０５  ５４５  Ｂ４号（ＵＳ６，７９９，４７５  Ｂ２およびＪＰ２００３１９４６０１  Ａに対応する）は、測定チューブと、超音波振動子と、超音波導波管と、測定チューブの内部を環境からシールするためのシールとを備える流量計を開示している。この場合、超音波導波管は最適な断熱を確保するようになっている。これは、最適な断熱を有する材料の使用、特に約２０Ｗ／ｍｋ未満の熱伝導率を有するステンレススチールの使用を必要とする。
更なる関連する測定装置および測定方法は、独国特許第ＤＥ  １０１  ５３  ２９７  Ｃ２号（ＵＳ６，６６９，６３６  Ｂ２およびＪＰ２００３１０６８８０  Ａに対応する）、米国特許第５，６９４，４８０号および独国特許第ＤＥ  １９８  １３  ９７５  Ｃ２号に開示されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の目的は、特に５００℃を上回る温度の溶解状態のガラスの製造のためのプロセス中で使用される高温金属またはガラス溶解物において、溶解物の表面下であっても、流量を確実にかつ連続的に測定できる方法および該測定方法にしたがって構成される測定アセンブリの使用を提供することである。本発明の更なる態様は、更に、ガラスの製造、特にフロートガラスの製造におけるそのような方法の使用に関する。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明によれば、これらの目的は、請求項１に係る方法によって達成されるとともに、請求項１１に係る使用によっても達成される。更なる有利な実施形態は、従属請求項の主題を形成する。
【００１２】
したがって、本発明は、所定の周波数を有する超音波測定信号を生成する超音波流量計を使用して高温媒体の流量を測定するための方法から始まる。本発明によれば、高温媒体は、ガラス製造プロセス中、特にフロートガラス製造において使用される高温ガラスまたは金属溶解物であり、約５００℃よりも熱く、例えば、フロートガラスの製造においては最大で１３００℃の温度に達することができる。本発明によれば、超音波流量計の超音波測定信号は、タングステン、モリブデン、ニオブ、タンタル、あるいは前述した元素のうちの少なくとも２つの合金または組み合わせからなる導波管を介して溶解物中に導入される。本発明によれば、超音波流量計は、流れる媒体中に所定の周波数の超音波測定信号が導入されるドップラー効果（Ｄｏｐｐｌｅｒ  Ｐｒｉｎｃｉｐｌ）にしたがって動作する。媒体中に含有される微粒子によって反射される超音波測定信号が評価される。本発明によれば、導入された超音波測定信号と反射された超音波測定信号との間で生じる周波数シフトに基づいて、媒体の流量または体積および／または質量通過流量を決定することができる。したがって、本発明によれば、超音波導波管は、超音波測定信号を導入する（結合する）役目を果たすだけでなく、溶解物で反射された超音波測定信号を溶解物から導出する（切り離す）役目も果たし、また、超音波測定信号を超音波流量計へ送る役目も果たす。
【００１３】
ドップラー測定原理の使用の結果として、原理上、単一の導波管の高温溶解物中への浸漬だけで十分であり、したがって、信頼性が高められる。この場合、測定方法は連続的に動作され得る。導波管は、この場合、高温溶解物中に垂直に浸る必要はなく、その代わり、鋭角をなして浸ることができる。これは、測定されるべき溶解物中へ装置を導入するためのかなりの利点をもたらす。同時に、この幾何学的構成により、溶解物の表面下の流量を連続的に測定することもできる。導波管の材料の本発明にしたがった選択により、腐食性が高い金属またはガラス溶解物、特にその融点を優に上回る、すなわち５００℃を上回るスズ溶解物においてさえも、方法または測定アセンブリを適用することができる。腐食状態下でさえも、溶解物と接触してあるいは溶解物の直ぐ近傍に配置される導波管の部分は、短時間で溶解しないとともに、それらの音響特性を失わない。したがって、本発明に係る測定方法は、高い温度が広く行き渡っていることに加え、いかなる場合でも溶解物へのアクセスが限られた程度までだけ可能なガラスの製造で用いるのに特に適している。
【００１４】
更なる実施形態によれば、導波管は、最大でも１００ｃｍ、より好ましくは最大でも３０ｃｍの長さである。本発明者等によって行なわれた試験によれば、驚くべきことに、ドップラー効果にしたがって動作し、かつ導波管が高温溶解物中に垂直に浸る必要がない測定方法では、比較的短い距離にわたる場合でも熱を減らすことができ、そのため、流量計の要素、特に超音波振動子が熱的に過度に負荷されないことが明らかになった。また、導波管の限られた長さは、超音波信号の過度の減衰を防止し、そのため、より高い感度で測定を行なうことができる。
更なる実施形態によれば、導波管は、鋭角をなしてその先端が溶解物中に浸る。これにより、特に、溶解物の表面下の流量であっても容易に検出できる。また、角度を変えることにより、センサの視野を変えることができる。したがって、例えばフロートガラスシステムにおいては、浸漬角度を連続的にあるいは徐々に変えることにより、スズ槽の異なる領域を検出または走査することができる。
【００１５】
更なる好ましい実施形態によれば、流量計は、全体として、いかなる場合でも、それがガラス製造システム、特にフロートガラスシステム中へ突出する範囲まで、例えば超音波振動子、超音波導波管への移行領域などの流量計の要素を冷却するために冷却ジャケットによって被包される。この場合、導波管は、冷却ジャケットの先端を貫いてそこから突出する。導波管の全長は、この場合、約１００ｃｍ未満であり、好ましくは約３０ｃｍ未満である。この場合、振動子の近傍にある導波管の末端と冷却ジャケットを通じた貫通領域との間には、ほぼ５０ｃｍ、より好ましくはほぼ２０ｃｍの十分な距離が残存し、それにより、冷却ジャケット内で延びる導波管の部分の熱伝導抵抗は、流量計、特に振動子の過度な加熱を防止するのにも役立つ。導波管のこれらの長さでは、超音波の音響減衰を依然として許容できる。また、流量計、特に冷却ジャケットと導波管との間の移行領域は、溶解物の高い温度でかなりの熱放射を反射するために、放射線スクリーンによって更に保護され得る。このタイプの放射線スクリーンの反射能力は、作動温度での溶解物の熱放射の周波数スペクトルに適合され、これは、適切なコーティング、特に金属コーティングおよび／または誘電体多層系によって容易に達成できる。
【００１６】
更なる実施形態によれば、冷却ジャケットは、流量計の要素を１５０℃未満の温度、より好ましくは１００℃未満の温度に維持する。したがって、超音波振動子および他の要素の欠陥または故障は確実に防止できる。
更なる好ましい実施形態によれば、冷却媒体が冷却ジャケットを貫流する。使用される冷却媒体は、任意の所望の流体、特に水であってもよい。なお、この関連で、冷却自体は、この場所で実際に生じる流れに許容できない影響を及ぼすような著しい状態変化をガラス製造システムにおいて引き起こさない。この場合、冷却ジャケットは、特に、その形態が二重壁を成すことができる。
この場合、全体として、その内部に流量計および超音波導波管の末端を受ける円筒状に構成された冷却ジャケットが使用される。この場合、超音波導波管は、冷却ジャケットの先端を貫通する。この領域において、冷却ジャケットの先端は、先細るように、特に円錐状にあるいは半球状に先細るように構成することができる。
【００１７】
更なる好ましい実施形態によれば、この場合、タングステン、モリブデン、ニオブ、タンタル、あるいは前述した元素のうちの少なくとも２つの合金または組み合わせによって形成される冷却ジャケットが使用される。いかなる場合でも、ガラス製造システムに晒される冷却ジャケットの少なくとも外皮は、タングステン、モリブデン、ニオブ、タンタル、あるいは前述した元素のうちの少なくとも２つの合金または組み合わせによって形成されるようにする。したがって、本発明に係る測定方法は、特に、導波管の極端に速い腐食を伴うことなく、腐食性が高い環境および金属においても使用できる。
タングステンの熱伝導率は１６５Ｗ／ｍｋであり、モリブデンの熱伝導率は１３８Ｗ／ｍｋであり、ニオブの熱伝導率は５２Ｗ／ｍｋであり、タンタルの熱伝導率は５４Ｗ／ｍｋである。したがって、本発明においては、比較的高い熱伝導率を有する材料が冷却ジャケットのために使用される。これは、最適な断熱、したがって可能な限り低い熱伝導率を有する超音波導波管材料のために使用する従来技術の先に挙げた試みとは対照的である。
比較的高い熱伝導率を有する他の材料としては、特に、アルミニウム、金、銀、ベリリウム、または、銅も挙げられるが、それらの価格、それらの一般的な材料特性および／または特にそれらの高温音響特性に起因して、これらの材料は、本発明においては、好ましくは使用されるべきではない。タングステンおよびモリブデンは、それらの良好な高温音響特性に起因して、本発明においては、超音波導波管および／またはその冷却ジャケットのための材料として特に好ましい。
【００１８】
本発明の好ましい用途は、フロートガラスシステムのスズ溶解物における流量の測定に関する。この場合、冷却ジャケットは、フロートガラスシステムの側部閉塞要素を通じて案内され得る。したがって、フロートガラスシステムの温度状態は、測定プロセスによって著しく影響されない。
特に最も好ましい用途は、この場合、ディスプレイ用の無アルカリ薄ガラスの製造のためのフロートガラスシステムにおけるスズ溶解物の流量の測定である。
しかしながら、原理上、本発明に係る測定方法は、特に、例えば桶、溶解物チャンネル、るつぼ、引き出しノズル内などで流れるあるいはこれらに受けられるガラス溶解物のあるいは溶解物中の流量を測定するために、ガラスの製造中の任意の所望の他のプロセスに適用できる。
【００１９】
以下、更なる特徴、利点および達成されるべき目的を明らかにする添付図面を参照して、本発明を一例として説明する。
図中、同一の参照符号は、同一のあるいはほぼ等価な要素または要素のグループを示している。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
図２によれば、フロートガラスシステム１において、スズ溶解物７は、セラミック床石２とセラミック縁石３とによって形成される大桶内に受けられる。ガラスストリップ９はスズ溶解物７上に浮かぶ。ガラスストリップ９は、両側の縁石３から離れてセットされる。図１に関して述べたように、フロートガラスシステム１およびスズ溶解物７を備える大桶はほぼ遮断され、それにより、比較的小さい導入スロットおよび除去スロットのみを介して、また、適切な場合には、システム内の温度状態、したがってスズ溶解物７の流れ状態にも影響を与える観察開口を介して、熱または媒体が周囲雰囲気とやりとりされる。図２によれば、閉塞要素５によって閉じられる１つ以上のアクセス開口がシステムの縁部に設けられる。図２によれば、参照符号１１によってその全体が示される流量計が、閉塞要素５の小さい挿通開口または縁部隙間を貫通する。
【００２１】
図３は、本発明に係る方法で使用される流量計１１の拡大部分断面を示している。流量計は、超音波測定信号を送信しおよび／または受信する実際の送信および／または受信ヘッド（超音波振動子）１３を備える。超音波測定信号は、超音波振動子１３に対して結合される超音波導波管１２を通り抜ける。この装置は、中空円筒状の冷却ジャケット１４の内部に配置され、ジャケット１４内ではケーブル供給ライン１６も案内される。流量計の要素が１５０℃を下回る温度、好ましくは１００℃を下回る温度に維持されるようにする冷却流体が冷却ジャケット１４を貫流する。冷却流体、例えば冷却水が冷却ジャケット１４を貫流することができる。冷却ジャケット１４の先端は円錐状に先細り、その先細った領域１５の先端を導波管１２が貫いてそこから突出している。導波管１２の全長の特定の部分が部分１５から突出する。この突出長は、３０ｃｍを若干下回ることができ、より好ましくは１０ｃｍを若干下回ることができる。
溶解物と接触する構成要素の全て、特に導波管１２は、タングステン、モリブデン、ニオブ、または、タンタルのうちの１つから形成されるか、あるいは前述した元素のうちの少なくとも２つの合金または組み合わせから形成される。また、冷却ジャケット１４もこれらの材料から形成することができる。
【００２２】
図２によれば、導波管１２の前端は、鋭角をなしてスズ溶解物７中に浸っている。この場合、冷却ジャケット１４はスズ溶解物７から離れてセットされる。導波管１２の浸漬角度は流量計１１の視野をほぼ決定する。図２によれば、流量計はガラスストリップ９の下の領域に向かっている。当然、浸漬角度を変えることにより視野を変えることもでき、したがって、例えば、側石とガラスストリップの縁との間のスズ溶解物の領域の流量を測定することができる。
【００２３】
本発明に係る測定方法で使用される流量計は制御および評価ユニットを備え、それにより、結合された超音波測定信号と反射された超音波測定信号との間で生じる周波数シフトに基づいてスズ溶解物７の流量または体積および／または質量通過流量（ｔｈｒｏｕｇｈｆｌｏｗ）を決定することができる。使用されるドップラー効果は、超音波測定信号を反射する異質部分、特に不純物、密度差などを溶解物が含有する場合にだけ用いられてもよい。しかしながら、ドップラー測定原理の使用は、導波管１２が鋭角をなして短い長さにわたってのみ溶解物に浸らなければならないとともに、フロートガラスシステムにおける測定点毎に１つの導波管および１つの流量計のみが必要とされることを意味する。当業者であれば直ぐに分かるように、フロートガラスシステムに沿う任意の所望の点で測定値を取得することができ、したがって、スズ溶解物における流れ状態の二次元画像または三次元画像全体を決定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】従来技術に係るフロートガラスシステムの概略長手方向断面である。
【図２】本発明に係る測定方法を使用するフロートガラスシステムの概略断面である。
【図３】図２に係るフロートガラスシステムの更なる詳細の概略断面である。
【符号の説明】
【００２５】
１  フロートガラスシステム
２  セラミック床石
３  セラミック縁石
４  セラミック天井石
５  閉塞要素
６  ケーシング
７  スズ溶解物
８  ガラス溶解物
９  フロートガラス
１０  コンベア
１１  送信および受信ヘッド
１２  超音波導波管
１３  超音波送信器／受信器
１４  冷却ジャケット
１５  冷却ジャケットの先端
１６  ケーブル／信号ライン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【外国語明細書】
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【図１】
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【図２】
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【図３】
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