УСТРОЙСТВО И СПОСОБ БЕСКОНТАКТНОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПО МЕНЬШЕЙ МЕРЕ ОДНОГО СВОЙСТВА МЕТАЛЛИЧЕСКОГО ПРОДУКТА
DEVICE AND METHOD FOR CONTACTLESS DETERMINATION OF AT LEAST ONE PROPERTY OF METAL PRODUCT

[001] Настоящее изобретение относится к устройству для бесконтактного определения по меньшей мере одного свойства металлического продукта во время металлургического производства металлического продукта по ограничительной части пункта 1 и соответствующему способу по ограничительной части пункта 26 формулы изобретения.
[002] Согласно уровню техники известно, что при производстве металлических продуктов, например, с целью обеспечения качества, также могут быть определены или, соответственно, проконтролированы свойства металлических продуктов. С этой целью применяются измерительные устройства, обеспечивающие бесконтактное и неразрушающее определение свойств металлического продукта. В связи с печными установками или тому подобным, в которых в большинстве случаев наблюдается высокая температура, такие измерительные устройства, как правило, расположены вне корпуса печи. При этом возникает проблема, состоящая в том, что компоненты измерительного устройства не могут быть без труда расположены в непосредственной близости от металлического продукта, причем, кроме того, требуется сложное охлаждение компонентов измерительного устройства с соответствующей регулировкой температуры, чтобы указанные компоненты не могли быть повреждены вследствие высокой температуры печи или, соответственно, металлического продукта.
[003] Из WO 2019/228692 A1 известно, каким образом в реальном времени может быть определено содержание аустенита в металлическом продукте путем применения электромагнитного излучения. С этой целью применяются две катушки, питаемые переменным напряжением, между которыми перемещается металлический продукт. Одна из двух катушек излучает на металлический продукт электромагнитное излучение, причем результирующая волновая картина электромагнитного излучения, прошедшего через металлический продукт, принимается другой катушкой. Расстояние между двумя катушками установлено на определенное значение, причем изменение однажды установленного указанного расстояния не предусмотрено.
[004] Согласно уровню техники бесконтактное и неразрушающее определение свойств металлического продукта во время его металлургического производства может быть произведено также по принципу дифракции рентгеновских лучей. Это известно, например, из WO 2017/202904 A1, согласно которой микроструктура металлического продукта определяется путем применения источника рентгеновского излучения и рентгеновского дефектоскопа, каждый из которых расположен в активно охлаждаемой приемной камере. Проверяемой металлический продукт перемещается мимо источника рентгеновского излучения и рентгеновского дефектоскопа, причем недостаток такого решения заключается в том, что расстояние между источником рентгеновского излучения и рентгеновским дефектоскопом или, соответственно расстояние между указанными двумя измерительными компонентами и металлическим продуктом является неизменным. В случае технологии согласно WO 2017/202904 A1 возникает проблема, состоящая в том, что расстояние между источником рентгеновского излучения и рентгеновским дефектоскопом, с одной стороны, и металлическим продуктом, с другой стороны, сравнительно велико, и вследствие особенностей соответствующего оборудования не может быть уменьшено до меньших значений.
[005] Из JP 56062917 A также известно определение свойств материала металлического продукта по принципу дифракции рентгеновских лучей. При этом печная установка, через которую направляется металлический продукт для отпуска или, соответственно, резкого охлаждения, оснащена измерительным устройством, посредством которого на металлический продукт направляются рентгеновские лучи, чтобы благодаря этому конкретно определить содержание аустенита в металлическом продукте. Указанное измерительное устройство неподвижно установлено вне корпуса печной установки, причем в сужении или, соответственно, узком месте корпуса, так что благодаря этому уменьшено расстояние между измерительным устройством и металлическим продуктом. Благодаря геометрии указанного узкого места корпуса печной установки задано фиксированное расстояние между измерительным устройством и металлическим продуктом, которое не может быть изменено.
[006] Соответственно в основе настоящего изобретения лежит задача создания технологии бесконтактного и неразрушающего определения свойств материала металлического продукта, с помощью которой возможно определение по меньшей мере одного свойства металлического продукта, и которая оптимизирована и может быть применена более гибко в сравнении с указанным выше уровнем техники.
[007] Указанная задача решается благодаря устройству с признаками пункта 1 и способу с признаками пункта 26 формулы изобретения. Выгодные усовершенствованные варианты осуществления изобретения определены в зависимых пунктах.
[008] Изобретение предусматривает устройство для бесконтактного определения по меньшей мере одного свойства металлического продукта во время металлургического производства металлического продукта. Указанное устройство содержит корпус, через который обеспечена возможность перемещения металлического продукта, и по меньшей мере одно измерительное устройство, состоящее из передающего блока и приемного блока, причем по меньшей мере передающим блоком генерируется электромагнитное поле и направляется на металлический продукт, и в результате этого в материале металлического продукта индуцируется физическое взаимодействие. Остаточная и/или результирующая часть указанного физического взаимодействия может быть принята приемным устройством. В стенке корпуса выполнено первое отверстие и второе отверстие. При этом указанный передающий блок измерительного устройства сопоставлен с первым отверстием, так что электромагнитное поле, генерируемое передающим блоком, и/или его соответствующие силовые линии попадают на металлический продукт со стороны первого отверстия. Кроме того, приемный блок измерительного устройства сопоставлен со вторым отверстием, так что остаточная и/или результирующая часть физического взаимодействия, индуцированного в материале металлического продукта, принимается или, соответственно, обнаруживается приемным устройством со стороны второго отверстия. Предлагаемое изобретением устройство содержит по меньшей мере одно регулировочное устройство, в частности предусмотренное вне корпуса, посредством которого по меньшей мере один компонент измерительного устройства, состоящего из передающего блока и/или приемного блока, может быть перемещен в области отверстия корпуса или рядом с ним и относительно стенки корпуса или, соответственно, относительно металлического продукта, направляемого внутри корпуса, с тем чтобы в результате этого для указанного компонента, т.е. для передающего блока и/или приемного блока, установить или целенаправленно изменить требуемое расстояние от металлического продукта, перемещающегося внутри корпуса.
[009] Таким же образом изобретение также предусматривает способ бесконтактного определения по меньшей мере одного свойства металлического продукта во время металлургического производства металлического продукта. При указанном способе металлический продукт перемещают через корпус устройства, причем устройство может представлять собой устройство по одному из пунктов 1-25 формулы изобретения. Во всяком случае, при предлагаемом изобретением способе применяют по меньшей мере одно измерительное устройство, состоящее из передающего блока и приемного блока, причем по меньшей мере передающим блоком генерируется электромагнитное поле и направляется на металлический продукт, в результате чего в материале металлического продукта индуцируют или, соответственно, вызывают физическое взаимодействие. Затем остаточная и/или результирующая часть указанного физического взаимодействия принимается приемным устройством. Предлагаемый изобретением способ отличается тем, что по меньшей мере один компонент измерительного устройства, состоящего из передающего блока и/или приемного блока, перемещают относительно корпуса или, соответственно, металлического продукта, перемещаемого внутри корпуса, и в области отверстия корпуса или рядом с ним, с тем чтобы в результате этого для указанного компонента установить или целенаправленно изменить требуемое расстояние относительно металлического продукта.
[0010] В отношении признака "металлургическое производство металлического продукта" здесь следует указать на то, что в контексте настоящего изобретения он также включает термическую обработку металлического продукта, которую производят в печной установке или, соответственно посредством печной установки, например, с целью отпуска или, соответственно, отжига металлического продукта. Соответственно корпус, через который перемещается или направляется металлический продукт, может представлять собой часть печи для термической обработки.
[0011] Дополнительно или альтернативно согласно настоящему изобретению также может быть предусмотрено, что корпус, через который перемещается или направляется металлический продукт, представляет собой часть установки для нанесения покрытия на металлический продукт.
[0012] Здесь также следует особо указать на то, что металлический продукт, свойства которого могут быть определены с помощью предлагаемого изобретением устройства, как таковое не является частью указанного устройства. Напротив, корпус устройства подходит или, соответственно, предназначен для перемещения или, соответственно, проводки металлического продукта во время его металлургического производства через корпус в направлении перемещения.
[0013] Таким образом, что касается указанной выше термической обработки металлического продукта, в отношении устройства и соответствующего способа согласно настоящему изобретению следует принимать, что бесконтактное определение по меньшей мере одного свойства металлического продукта может осуществляться в частности также тогда, когда металлический продукт или подвергается сравнительно высокой температуре, например, в печи для термической обработки, и/или само все еще имеет сравнительно высокую температуру.
[0014] В основе изобретения лежит важный факт, заключающийся в том, что по меньшей мере один компонент измерительного устройства, т.е. передающий блок или приемный блок, или же оба указанных компонента измерительного устройства, т.е. передающий блок и приемный блок, могут быть перемещены относительно стенки корпуса, через который направляется металлический продукт. В результате такого перемещения целенаправленно может быть установлено или, соответственно, изменено расстояние между приемным устройством и приемным устройством и/или, таким образом, одновременно также расстояние между передающим блоком и/или приемным устройством и проводимым внутри корпуса металлическим продуктом, например, также в режиме реального времени или, соответственно, во время текущего измерения свойств материала металлического продукта и/или во время металлургического производства металлического продукта.
[0015] Что касается требуемого расстояния между компонентами измерительного устройства, т.е. передающим блоком и/или приемным устройством, с одной стороны, и металлическим продуктом, с другой стороны, здесь следует указать на то, что указанное расстояние может составлять, например, 100 мм. С помощью настоящего изобретения может быть достигнуто минимально возможное указанное расстояние, могущее принимать значение, которое предпочтительно может составлять менее 50 мм, также предпочтительно менее 30 мм, также предпочтительно менее 20 мм и также предпочтительно приблизительно 10 мм. В этой связи также следует указать на то, что требуемое расстояние также может быть согласовано с конструкцией или, соответственно, габаритами передающего блока и/или приемного блока. Например, расстояние приемного блока относительно металлического продукта также зависит от размеров или, соответственно, габаритов приемного блока. То же самое относится и к передающему устройству. Во всяком случае, требуемое расстояние между передающим блоком и/или приемным устройством, с одной стороны, и металлическим продуктом, с другой стороны, устанавливается таким образом, чтобы также учитывались соответствующие заданные величины в отношении стабильности продукта.
[0016] В выгодном усовершенствованном варианте осуществления изобретения каждое из регулирующих устройств для перемещения компонентов измерительного устройства может иметь высокую скорость срабатывания и позиционирования. С учетом этого требуемое расстояние между передающим блоком и/или приемным устройством, с одной стороны, и металлическим продуктом, с другой стороны, также может быть установлено на значения менее 10 мм. Ниже соответствующие подробности объяснены отдельно.
[0017] В выгодном усовершенствованном варианте осуществления изобретения корпус в области первого отверстия и/или второго отверстия содержит узкое место. Посредством того, что компонент измерительного устройства, т.е. передающий блок и/или приемный блок, в области или внутри указанных отверстий корпуса, или рядом с ними перемещается в направлении металлического продукта, что в таком случае равным образом относится и к узкому месту, благодаря указанному узкому месту результирующее требуемое расстояние между передающим блоком и/или приемным устройством, с одной стороны, и металлическим продуктом, с другой стороны, может быть уменьшено в еще большей степени.
[0018] Что касается признака "требуемое расстояние" между компонентом измерительного устройства (т.е. передающим блоком и/или приемным устройством) и металлическим продуктом, здесь следует особо указать на то, что указанное расстояние в контексте настоящего изобретения в каждом случае выбрано в соответствии с физическим принципом, по которому передающий блок, например, генерирует волны и направляет их на металлический продукт. Другими словами, указанное требуемое расстояние между передающим блоком и/или приемным устройством, с одной стороны, и металлическим продуктом, с другой стороны, в каждом случае согласовано с типом генерируемого передающим блоком электромагнитного поля (например, рентгеновское излучение или лазерное излучение) или с генерируемым передающим блоком магнитным полем, действующим на металлический продукт. Как правило, выбрано минимально возможное требуемое расстояние, и требуемое расстояние может принимать указанные выше значения, приведенные в качестве примера.
[0019] Перемещение передающего блока и/или приемного блока относительно стенки корпуса осуществляется предпочтительно путем поступательного движения, например, с применением по меньшей мере одного регулирующего устройства, расположенного вне корпуса, через который перемещается или, соответственно, направляется металлический продукт, и функционально связанного с передающим блоком или, соответственно, приемным устройством. Такое регулировочное устройство может иметь телескопическую конструкцию, что позволяет простыми средствами достичь большой величины перемещения связанного с ним передающего блока или, соответственно, приемного блока в корпус или из корпуса. К тому же такое телескопическое регулировочное устройство имеет то преимущество, что для него требуется только небольшое монтажное пространство.
[0020] Еще одно преимущество в отношении указанной выше подвижности компонентов измерительного устройства состоит в том, что это делает возможным вывод передающего блока и/или приемного блока, предпочтительно обоих указанных устройств, из корпуса устройства наружу и последующее расположение на расстоянии и/или удаление от корпуса. Это упрощает возможные после этого работы по калибровке и/или техническому обслуживанию указанных компонентов измерительного устройства.
[0021] Принцип бесконтактного определения по меньшей мере одного свойства металлического продукта во время его металлургического производства основан на том, что передающий блок генерирует электромагнитное поле, направляемое на металлический продукт. Другими словами, металлический продукт расположен или, соответственно, перемещен относительно передающего блока таким образом, что металлический продукт находится в области действия силовых линий электромагнитного поля, генерируемого передающим блоком. На основе этого в таком случае в материале металлического продукта вызывается или, соответственно, индуцируется указанное физическое взаимодействие.
[0022] Указанное выше физическое взаимодействие согласно настоящему изобретению может быть основано на следующих технических аспектах:
- пропускание электромагнитного излучения, в частности рентгеновского излучения, через материал металлического продукта (принцип пропускания), причем на часть излучения (предпочтительно рентгеновского излучения), проходящую через металлический продукт, влияют свойства металлического продукта;
- отражение электромагнитного излучения, в частности лазерного излучения, от материала металлического продукта и/или от его поверхности (принцип отражения), причем на отраженную часть излучения (предпочтительно лазерного излучения) влияют свойства металлического продукта;
- намагничивание металлического продукта, соответственно состоящего из намагничивающегося металла, в частности такого как сталь, посредством генерируемого передающим блоком электромагнитного поля, причем на магнитную напряженность остаточного поля и/или ее градиент, которые могут быть обнаружены приемным устройством, влияют свойства металлического продукта;
- ввод электромагнитного излучения, в частности в виде лазерного излучения, излучаемого благодаря электромагнитному полю, генерируемому передающим блоком, в материал металлического продукта, причем вследствие этого в материале металлического продукта создается локальное ультразвуковое поле, которое может быть измерено или, соответственно, обнаружено приемным устройством, например, также на основе лазерного излучения, направленного на металлический продукт.
[0023] В принципе, в отношении излучения, исходящего из электромагнитного поля, генерируемого передающим блоком, следует заметить, что оно может представлять собой любой вид электромагнитного излучения, посредством которого возможно определение по меньшей мере одного свойства металлического продукта, например, как уже указано выше, рентгеновское излучение или лазерное излучение, или альтернативно также микроволны, инфракрасное излучение или излучение с длиной волны в видимой области спектра.
[0024] Что касается электромагнитного излучения, которое, как пояснено выше, может генерироваться передающим блоком, то в случае, когда передающий блок и приемный блок расположены с противоположных сторон металлического продукта, подразумевается, что волны, генерируемые передающим блоком, предпочтительно волны рентгеновского излучения, проходят через металлический продукт, причем затем остаточная и/или результирующая волновая картина принимается приемным устройством с противоположной стороны металлического продукта.
[0025] В том случае, когда передающий блок и приемный блок расположены с одной и той же стороны металлического продукта, излучение, генерируемое передающим блоком, предпочтительно лазерное излучение, отражается от поверхности металлического продукта, причем затем остаточная и/или результирующая волновая картина, например, лазерного излучения, принимается приемным устройством. Для указанного случая также может быть предусмотрено, что первое отверстие и второе отверстие корпуса объединены в общее отверстие. Это означает, что в таком случае на той стороне корпуса, с которой расположены передающий блок и приемный блок, для указанных компонентов измерительного устройства образовано общее и соответственно достаточно большое отверстие.
[0026] В предпочтительном усовершенствованном варианте осуществления изобретения передающий блок и приемный блок могут быть частью измерительной головки IMPOC. Принцип измерения IMPOC (IMPOC, Impulse Magnetic Process Online Controller - импульсный магнитный поточный контролер) основан на том, что, например, стальная полоса при помощи катушек, по которым пропускается ток, через регулярные промежутки подвергается импульсному намагничиванию, и остаточная напряженность магнитного поля локально произведенного намагничивания или, соответственно, рассчитанный по ней градиент, измеряется посредством приемного блока в виде датчика магнитного поля. Конкретно с измеренным значением магнитной напряженности остаточного поля или, соответственно, с рассчитанным градиентом при помощи корреляционных соотношений сопоставляют механическую прочность участка исследуемого металлического продукта, причем указанная механическая прочность в частности содержит предел прочности при растяжении и предел текучести материала соответствующего металлического продукта. Другими словами, посредством приемного блока измеряются результирующие или, соответственно, остаточные магнитные свойства металлического продукта (остаточная намагниченность или петля гистерезиса).
[0027] При методе IMPOC напряженность магнитного поля измеряется в единицах [А/м²].
[0028] Принцип измерения IMPOC ограничен намагничивающимися марками стали, причем в продаже имеются соответствующие измерительные устройства.
[0029] Относительно измерительной головки IMPOC дополнительно можно указать на то, что при этом передающий блок выполнено в виде намагничивающей катушки, а приемный блок - в виде датчика магнитного поля. Если такая измерительная головка IMPOC расположена на стороне металлического продукта, разумеется, с учетом того, что, как пояснено, намагничивающая катушка и датчик магнитного поля встроены в указанную измерительную головку, в общем случае передающий блок и приемный блок расположены с одной и той же стороны металлического продукта. Дополнительно можно указать на то, что при методе измерения IMPOC, как правило, применяются две измерительные головки, предпочтительно имеющие одинаковую конструкцию и расположенные с противоположных сторон исследуемого металлического продукта. В контексте настоящего изобретения каждая из указанных двух измерительных головок может рассматриваться в качестве измерительного устройства.
[0030] Согласно предпочтительному варианту осуществления изобретения, учитывая конструкцию корпуса с отверстиями, с которыми сопоставлены передающий блок и приемный блок, перемещение передающего блока и/или приемного блока посредством соединенного с ними регулировочного устройства может быть осуществлено таким образом, что передающий блок и/или приемный блок через соответствующие сопоставленные с ними отверстия перемещаются внутрь корпуса или из корпуса наружу. В результате этого, как уже пояснено выше, расстояние между передающим блоком и/или приемным устройством, с одной стороны, и металлическим продуктом, с другой стороны, может быть установлено на требуемое значение или целенаправленно изменено. Если передающий блок и/или приемный блок измерительного устройства посредством соединенного с ними регулировочного устройства перемещаются внутрь корпуса, в результате этого может быть достигнуто выгодное очень небольшое расстояние между указанным компонентом (указанными компонентами) измерительного устройства и металлическим продуктом.
[0031] Согласно предпочтительному усовершенствованному варианту осуществления изобретения регулировочное устройство, с которым функционально связано передающий блок и/или приемный блок, и, как пояснено, посредством которого осуществляется перемещение указанных компонентов измерительного устройства относительно корпуса устройства, расположено вне корпуса. Большая величина перемещения для такого регулировочного устройства может быть обеспечена надежным образом за счет телескопической конструкции указанного регулировочного устройства. В качестве альтернативы такому решению регулировочное устройство для перемещения передающего блока и/или приемного блока может быть предусмотрено также внутри корпуса.
[0032] Если корпус представляет собой печь для термической обработки металлического продукта, то в указанном корпусе, как правило, содержится определенная газовая атмосфера, которая имеет высокую температуру и должна быть герметизирована относительно окружающей среды. С этой целью согласно предпочтительному усовершенствованному варианту осуществления изобретения предусмотрены экраны, обеспечивающие герметизацию внутреннего пространства корпуса относительно окружающей среды и вместе с тем прозрачные для волн электромагнитного излучения, генерируемых передающим блоком. Такие экраны могут представлять собой, например, окна. Во всяком случае, в этой связи следует отметить, что экраны или, соответственно, окна в отношении излучаемых волн электромагнитного поля и/или остаточной, и/или результирующей части поясненного выше физического взаимодействия обладают указанной выше требуемой прозрачностью. Это позволяет располагать как передающий блок, так и приемный блок на наружной стороне указанных экранов или, соответственно, окон, расположенной противоположно внутреннему пространству корпуса.
[0033] В отношении того варианта, что корпус устройства может являться частью печи для термической обработки, здесь также следует отметить, что от газов, которые могут содержаться в такой печи, например, от водорода, азота или газообразных продуктов сгорания, исходит потенциальная опасность. Соответственно и в указанном отношении важна эффективная герметизация первого и второго отверстий, выполненных в стенке корпуса, относительно окружающей среды.
[0034] В предпочтительном усовершенствованном варианте осуществления изобретения указанные экраны, посредством которых в области отверстий корпуса достигается герметизация внутреннего пространства корпуса относительно внешней среды, выполнены таким образом, что с помощью указанных экранов также достигается уменьшение теплового излучения. Это означает, что сравнительно высокая температура внутри корпуса благодаря указанным экранам или, соответственно, окнами соответствующим образом снижается, в результате чего на противоположной стороне указанных экранов или, соответственно, окон, на которой расположен компонент измерительного устройства, т.е. передающий блок или, соответственно, приемный блок, наблюдается пониженная температура.
[0035] Как пояснено выше, в области первого и второго отверстий корпуса предусмотрены экраны, в частности в виде окон, посредством которых наряду с герметизацией атмосферы или, соответственно, газового состава, существующего внутри корпуса, относительно окружающей среды, также достигается снижение теплового излучения. Для достижения лучшей подвижности передающего блока и/или приемного блока в отношении как можно меньшего расстояния относительно металлического продукта согласно предпочтительному усовершенствованному варианту осуществления изобретения экран соединен с уплотнительным устройством, в частности упруго деформируемым, причем уплотнительное устройство прикреплено к краям первого или, соответственно, второго отверстия, в результате чего внутреннее пространство корпуса герметизировано относительно окружающей среды.
[0036] Указанное выше уплотнительное устройство соединено с соответствующими средствами регулирования. Это позволяет перемещать внутрь корпуса или из корпуса наружу уплотнительное устройство вместе с соединенным с ним экраном (например, в виде окна). Целесообразным образом указанные средства регулирования имеют телескопическую конструкцию, благодаря чему простым образом, в частности также позволяющим экономить место, может быть достигнута большая величина перемещения.
[0037] Если уплотнительное устройство, установленное на краях первого отверстия и второго отверстия, например, перемещено внутрь корпуса, в соответствии с этим или, соответственно, в равной степени в корпус также может быть перемещено сопоставленное с ним передающее/приемный блок, чтобы, таким образом, достичь как можно меньшего расстояния относительно металлического продукта или, соответственно, установить или целенаправленно изменить требуемое расстояние относительно металлического продукта.
[0038] Указанное выше уплотнительное устройство, в частности упругое, может быть выполнено в виде способного деформироваться сильфона.
[0039] Для указанного выше уплотнительного устройства, в частности упругого, может быть предусмотрено придание формы, так что в поперечном сечении оно имеет круглую, округлую, овальную, прямоугольную или квадратную форму, или комбинацию указанных форм.
[0040] В предпочтительном усовершенствованном варианте осуществления изобретения может быть предусмотрено, что уплотнительное устройство, в частности упругое, на своем торце, обращенном к внутреннему пространству корпуса, и/или боковые части уплотнительного устройства оснащены защитным слоем и/или изоляцией против электромагнитного и/или теплового излучения. Тем самым достигается то преимущество, что такое уплотнительное устройство является менее чувствительным и обладает  сроком службы, если оно, как пояснено, закреплено на краях первого или, соответственно, второго отверстия корпуса и, таким образом, расположено в непосредственной близости от внутреннего пространства корпуса, в котором могут наблюдаться очень высокие температуры. С известными оговорками это также справедливо в отношении электромагнитного излучения, которому может быть подвергнуто уплотнительное устройство.
[0041] Важные составные части измерительного устройства, а именно передающий блок и приемный блок, представляют собой чувствительные компоненты, которые должны быть защищены, в частности, от воздействия слишком высоких температур. По этой причине указанные компоненты без защиты непосредственно внутри корпуса, в котором, как правило, существуют очень высокие температуры, не располагают или не размещают. Вместо этого передающий блок и приемный блок всегда отделяют от внутреннего пространства корпуса посредством экранов, например, в виде окон, благодаря которым, как пояснено выше, также обеспечивается уменьшение теплового излучения.
[0042] Для дополнительной защиты от высоких температур согласно предпочтительному усовершенствованному варианту осуществления изобретения может быть предусмотрено по меньшей мере одно охлаждающее устройство. Указанное охлаждающее устройство предназначено для охлаждения экранов или, соответственно, окон, предусмотренных в области первого или, соответственно, второго отверстия корпуса, и/или компонентов измерительного устройства (передающий блок и/или приемный блок), и/или уплотнительного устройства. С этой целью может быть предусмотрено, что охлаждающее устройство содержит охлаждающие трубы и/или полости, которые образованы в стенке корпуса, в частности рядом с первым окном и/или вторым окном, и по которым течет охлаждающая текучая среда, в частности в виде жидкости. Дополнительно или альтернативно может быть предусмотрено, что охлаждающие трубы и/или полости охлаждающего устройства предусмотрены в материале уплотнительного устройства, и/или охлаждающие трубы, в частности в виде змеевиков, предусмотрены по меньшей мере на одном компоненте измерительного устройства (передающий блок и/или приемный блок).
[0043] Во время практического применения настоящего изобретения, кроме того, имеет значение то, чтобы экраны, предпочтительно в виде окон, оставались свободными от любого вида пыли, загрязнений или тому подобного. С этой целью согласно предпочтительному усовершенствованному варианту осуществления изобретения предусмотрено по меньшей мере одно газовое продувочное устройство, посредством которого на экраны или, соответственно, окна выпускается продувочный газ. Выпуск продувочного газа может быть выполнен посредством соответствующих сопел газового продувочного устройства, расположенных на наружной стороне экранов или, соответственно, окон и/или на их внутренней стороне, т.е. во внутреннем пространстве корпуса. Таким образом, во время применения устройства или, соответственно, при осуществлении способа согласно настоящему изобретению поверхность экранов или, соответственно, окон может предпочтительно постоянно "продуваться" посредством выпуска продувочного газа. Вследствие этого поверхность указанных экранов или, соответственно, окон остается по существу свободной от отложений в виде пыли или других загрязнений.
[0044] В дополнение здесь следует заметить, что в частности выпуск продувочного газа на наружную сторону экранов или, соответственно, окон также может способствовать охлаждению указанных экранов или, соответственно, окон.
[0045] Что касается по меньшей мере одного свойства металлического продукта, которое может быть определено с помощью настоящего изобретения, здесь следует отметить, что свойство металлического продукта может представлять собой следующие параметры:
- микроструктура,
- доля фазы,
- степень рекристаллизации,
- размер зерен,
- текстура,
- полюсная фигура,
- функция ориентационного распределения,
- оксидный слой и/или
- механический параметр металлического продукта.
[0046] В предпочтительном усовершенствованном варианте осуществления изобретения также может быть применено множество измерительных устройств, каждое из которых содержит передающий блок и приемный блок. Тогда для этого случая в стенке корпуса также могут быть выполнены отверстия соответствующего размера или множество отверстий, с которыми сопоставлены отдельные приемные/передающие устройства соответствующего измерительного устройства.
[0047] В предпочтительном усовершенствованном варианте осуществления изобретения отверстия, которые выполнены в стенке корпуса, и с которыми сопоставлены соответствующие компоненты измерительного устройства, могут быть оснащены эффективным изоляционным материалом. То же самое относится и узкому месту, которое может быть выполнено в стенке корпуса в области первого и/или второго отверстия. Во всяком случае, благодаря такому изоляционному материалу достигается то преимущество, что на уплотнительное устройство, которое может быть скреплено с краями соответствующего отверстия, и/или на компонент измерительного устройства (передающий блок и/или приемный блок), который, как пояснено выше, в области такого отверстия или рядом с ним может перемещаться относительно стенки корпуса, воздействует меньшее тепловое излучение.
[0048] Настоящее изобретение в частности подходит для применения при термической обработке металлического продукта, т.е. в сочетании с печной установкой, через которую направляется металлический продукт в ходе его термической обработки. При этом в таком случае с помощью настоящего изобретения "онлайн", т.е. в реальном времени, может быть определено по меньшей мере одно свойство металлического продукта. В ходе этого на основе измеренного значения для по меньшей мере одного свойства металлического продукта также можно повлиять на процесс его изготовления, предпочтительно с помощью регулируемого объекта.
[0049] Ниже при помощи схематичного упрощенного чертежа подробно описываются предпочтительные примеры осуществления изобретения.
На чертежах показано следующее:
[0050] фиг. 1-4 возможные варианты осуществления корпуса предлагаемого изобретением устройства,
[0051] фиг. 5 продольный разрез корпуса предлагаемого изобретением устройства,
[0052] фиг. 6 увеличенный местный продольный разрез корпуса по фиг. 2,
[0053] фиг. 7 вид в разрезе экрана, закрепленного на стенке корпуса предлагаемого изобретением устройства или на примененном для этого уплотнительном устройстве,
[0054] фиг. 8 вид в разрезе экрана по фиг. 7,
[0055] фиг. 9-12 продольные разрезы предлагаемого изобретением устройства согласно дополнительным вариантам осуществления, с корпусом по фиг. 2,
[0056] фиг. 13 перспективный вид корпуса предлагаемого изобретением устройства согласно еще одному варианту осуществления,
[0057] фиг. 14 перспективный вид корпуса предлагаемого изобретением устройства согласно еще одному варианту осуществления,
[0058] фиг. 15 упрощенный вид сбоку предлагаемого изобретением устройства согласно дополнительному варианту осуществления,
[0059] фиг. 16 вид в разрезе корпуса предлагаемого изобретением устройства согласно варианту осуществления, в котором компоненты соответствующего измерительного устройства расположены на одной и той же стороне корпуса,
[0060] фиг. 17-19 различные виды деталей предлагаемого изобретением устройства согласно еще одному варианту осуществления,
[0061] фиг. 20 поперечный разрез корпуса предлагаемого изобретением устройства согласно варианту осуществления по фиг. 19,
[0062] фиг. 21-22 различные виды деталей предлагаемого изобретением устройства согласно еще одному варианту осуществления, и
[0063] фиг. 25 продольный разрез корпуса предлагаемого изобретением устройства согласно еще одному варианту осуществления.
[0064] Ниже со ссылкой на фиг. 1-25 показаны и описаны предпочтительные варианты осуществления устройства 10 и соответствующего способа согласно настоящему изобретению, посредством которых возможно определение по меньшей мере одного свойства металлического продукта 1 во время его металлургического изготовления. На чертеже одинаковые признаки обозначены одинаковыми ссылочными обозначениями. Здесь следует отдельно отметить то, что чертеж приведен лишь в упрощенном виде и, в частности, не в масштабе.
[0065] Предлагаемое изобретением устройство 10 содержит корпус 11 с внутренним пространством 11i. Металлический продукт 1, в частности в виде холоднокатаной или горячекатаной полосы, может быть проведен через внутреннее пространство 11i корпуса 11. Направление перемещения, в котором металлический продукт 1 проводится через корпус 11, на каждом из чертежей имеет обозначение "B" и показано стрелкой или соответствующим символом.
[0066] В стенке 12 корпуса 11 устройства 10 образовано по меньшей мере одно первое отверстие 13 и одно второе отверстие 14. Если указанные отверстия 13, 14 выполнены на одной и той же стороне корпуса 11, то указанные отверстия 13, 14 при необходимости также могут быть объединены в одно общее отверстие G, что еще будет пояснено отдельно (см. фиг. 23 и 24).
[0067] В области отверстий 13, 14 корпуса 11 устройства 10 расположены экраны 20, выполненные, например, в виде окон. Ниже указанные экраны всегда обозначаются только как "окна" 20, но рассматривать это как ограничение не следует. Указанные окна 20 являются частью концепции уплотнения согласно настоящему изобретению для достижения герметизации внутреннего пространства 11i корпуса 11 относительно окружающей среды U.
[0068] На фиг. 1 в продольном разрезе показан вариант осуществления корпуса 11 предлагаемого изобретением устройства. Как видно из указанного чертежа, при этом металлический продукт 1 перемещают через корпус 11 вдоль направления B перемещения (в плоскости фиг. 1 - сверху вниз). Область, окружающая корпус 11 или, соответственно, его наружная сторона, обозначена символом "U". При этом первое отверстие 13 и второе отверстие 14 выполнены в стенке 12 корпуса с противоположных сторон металлического продукта 1. При этом окна 20 закреплены непосредственно на краях соответствующего отверстия 13, 14 или, соответственно, внутри указанных отверстий, причем для упрощения и большей наглядности окно 20 для второго отверстия 14 на фиг. 1 не показано.
[0069] Варианты осуществления по фиг. 2-4 отличаются от вариантов осуществления по фиг. 1 тем, что корпус 11 в области первого и второго отверстия 13, 14 содержит узкое место 19. Помимо этого варианты осуществления по фиг. 2-4 отличаются только геометрией узкого места 19, так что во избежание повторений делается ссылка на пояснение к фиг. 1.
[0070] Устройство 10 содержит по меньшей мере одно измерительное устройство 16 (см. фиг. 5), состоящее из передающего блока 17 и приемного блока 18.
[0071] Каждый из компонентов измерительного устройства 16, т.е. передающий блок 17 и приемный блок 18, функционально связан с регулировочным устройством 15a. При приведении в действие соответствующего регулировочного устройства 15a передающий блок 17 или, соответственно, приемный блок 18 могут быть перемещены относительно стенки 12 корпуса.
[0072] Со ссылкой на фиг. 5, на которой показан продольный разрез корпуса 11 предлагаемого изобретением устройства 10, ниже приводятся подробности о передающем устройстве 17 или, соответственно, приемном устройстве 18 и механизме функционирования в отношении возможных перемещений передающего блока 17 или, соответственно, приемного блока 18 относительно стенки 12 корпуса 11.
[0073] В варианте осуществления по фиг. 5 металлический продукт 1 может перемещаться через корпус 11 в направлении B перемещения, т.е. в плоскости фиг. 5 - сверху вниз. Первое отверстие 13 и второе отверстие 14 выполнены в стенке 12 корпуса таким образом, что они расположены с противоположных сторон металлического продукта 1.
[0074] Что касается двух отверстий 13, 14, выполненных в стенке 12 корпуса 11, то подразумевается, что передающий блок 17 сопоставлено с первым отверстием 13, а приемный блок 18 - со вторым отверстием 14.
[0075] Соответственно передающий блок 17 может быть перемещен через первое отверстие 13 или рядом с ним либо во внутреннее пространство 11i корпуса 11 (в плоскости фиг. 5 - справа налево), либо в противоположном направлении, т.е. из внутреннего пространства 11i в наружном направлении (в плоскости фиг. 5 - слева направо). Как уже было указано выше, передающий блок 17 функционально связан с регулировочным устройством 15a, которое на фиг. 5 установлено на наружном торце передающего блока 17 и предпочтительно имеет телескопическую конструкцию. Таким образом, посредством приведения в действие регулировочного устройства 15a передающий блок 17 может быть перемещено либ во внутреннее пространство 11i корпуса 11, либо из корпуса 11 наружу.
[0076] Аналогичным образом приемный блок 18 на своем наружном торце также соединено с регулировочным устройством 15a, в частности имеющим телескопическую конструкцию. При приведении в действие указанного регулировочного устройства 15a приемный блок 18 может быть перемещено через второе окно 14 или рядом с ним либо во внутреннее пространство 11i корпуса 11, либо в противоположном направлении, т.е. из корпуса 11 наружу.
[0077] На краях первого отверстия 13 и второго отверстия 14 закреплены уплотнительные устройства 23, каждое из которых выполнено из упруго деформируемого материала. Например, указанные уплотнительные устройства 23 образованы из так называемого сильфона. В последующем описании такое уплотнительное устройство 23 кратко называется только "сильфоном", но рассматривать это как ограничение не следует.
[0078] Вследствие закрепления сильфона 23 на краях соответствующего отверстия 13, 14 внутреннее пространство 11i корпуса 11 в месте расположения указанных отверстий 13, 14 посредством сильфонов 23 герметизировано относительно окружающей его среды.
[0079] Каждый сильфон 23 снабжен опорной конструкцией 33, проходящей вдоль продольной протяженности сильфона 23 (т.е. в плоскости фиг. 5 - в горизонтальном направлении). Благодаря такой опорной конструкции 33 сильфон 23 стабилизируется в отношении своих боковых стенок, в частности тогда, когда сильфон 23, например, перемещен далеко во внутреннее пространство 11i корпуса, как это показано, например, с помощью фиг. 5. В этом отношении следует указать на то, что для упрощения на чертежах, приведенных на фиг. 5 и 6, указанные опорные конструкции 33 для сильфонов 23 показаны только символически, посредством горизонтальных линий.
[0080] Фиг. 6, представляющая собой местный продольный разрез корпуса по фиг. 5, показывает его дополнительные детали. Что касается симметрии расположения деталей на первом отверстии 13 или, соответственно, втором отверстии 14, то на фиг. 6 для упрощения показана только одна сторона корпуса 11. Чертеж на фиг. 6 равным образом относится как к первому отверстию 13, так и ко второму отверстию 14, что выражается также в виде того, что показанные на фиг. 6 компоненты измерительного устройства 16 имеют обозначения "17" или "18", поскольку они представляют собой либо передающий блок 17, либо приемный блок 18.
[0081] Наружный торец сильфона 23 соединен со средствами 32 регулирования, делающими возможным предпочтительно поступательное перемещение сильфона 23, а именно либо во внутреннее пространство 11i корпуса 11, либо в противоположном направлении, т.е. из корпуса 11 наружу. В этой связи следует отметить, что перемещение соответствующего сильфона 23 посредством соединенного с ним средства 32 регулирования может быть осуществлено независимо от регулировочного устройства 15a или, соответственно, независимо от перемещения компонента измерительного устройства 16 (передающий блок 17 и/или приемный блок 18).
[0082] В варианте осуществления по фиг. 5 или, соответственно, 6 на том торце отдельных сильфонов 23, который обращен к внутреннему пространству 11i корпуса 11, встроено окно 20. Таким образом, при перемещении сильфона 23 одновременно с сильфоном перемещается встроенное в него окно 20. Таким образом, окна 20 согласно варианту осуществления по фиг. 5 или, соответственно, 6 представляют собой "блуждающие окна", расстояние которых от металлического продукта 1 зависит от позиционирования соответствующего сильфона 23.
[0083] Как пояснено выше, передающий блок 17 сопоставлен с первым отверстием 13, а приемный блок 18 - со вторым отверстием 14. Таким образом, например, передающий блок 17 посредством приведения в действие сопоставленного с ним регулировочного устройства 15a может быть перемещен через первое отверстие 13 во внутреннее пространство 11i корпуса 11. Синхронно с указанным перемещением передающего блока 17 означает то, что перед этим сильфон 23 с правой стороны металлического продукта 1, который закреплен на краях первого отверстия 13 и, таким образом, окружает передающий блок 17 вдоль его внешнего периметра, в результате приведения в действие средства 32 регулирования также перемещен во внутреннее пространство 11i корпуса 11. Эти положения как в отношении сильфона 23, так и в отношении передающего блока 17 с правой стороны металлического продукта 1 на фиг. 5 показаны непрерывными линиями.
[0084] Таким же образом, как передающий блок 17, на фиг. 5 приемный блок 18 также перемещен во внутреннее пространство 11i корпуса 11, а именно посредством приведения в действие соединенного с ним регулировочного устройства 15a.. Это также сопровождается тем, что ранее или по меньшей мере одновременно сильфон 23, расположенный с левой стороны металлического продукта 1 и окружающий приемный блок 18 вдоль его внешнего периметра, в результате приведения в действие соединенного с ним средства 32 регулирования перемещен во внутреннее пространство 11i корпуса 11. Эти положения как в отношении сильфона 23, так и в отношении приемного блока 18 с левой стороны металлического продукта 1 на фиг. 5 также показаны непрерывными линиями.
[0085] Положения, в которых на фиг. 5 непрерывными линиями показаны как передающий блок 17, так и приемный блок 18, соответствуют, например, рабочему положению указанных двух компонентов измерительного устройства 16, в котором они как можно ближе перемещены к металлическому продукту 1. Другими словами, в этих положениях между передающим блоком 17 или соответственно, приемным блоком 18, с одной стороны, и полосовым металлическим продуктом 1 установлено требуемое расстояние, которое, таким образом, принимает минимально возможное значение, например, приблизительно 10 мм.
[0086] Позиционирование передающего блока 17 или, соответственно, приемного блока 18 по фиг. 5 показывает, что указанные компоненты измерительного устройства 16 не расположены непосредственно во внутреннем пространстве 11i корпуса 11, между ними и металлическим продуктом 1 всегда находится торец сопоставленного с ними сильфона 23 со встроенным в него окном 20.
[0087] Металлический продукт 1, которое в варианте осуществления по фиг. 5 или, соответственно, по фиг. 6 направляется через корпус 11 устройства 10 вдоль направления B перемещения, может представлять собой полосовой материал, например, холоднокатаную или горячекатаную полосу. С учетом этого следует отметить, что по фиг. 5 перемещение каждого из компонентов измерительного устройства 16 происходит в поперечном направлении, т.е. в направлении, перпендикулярном поверхности полосового металлического продукта 1. Такое направление перемещения на фиг. 5 показано двунаправленной стрелкой, имеющей обозначение "T".
[0088] Здесь следует особо указать на то, что два регулировочных устройства 15a, функционально связанных соответственно с передающим блоком 17 и приемным блоком 18, могут быть приведены в действие независимо друг от друга. Таким образом, указанные компоненты 17, 18 измерительного устройства 16 могут быть перемещены в поперечном направлении T также независимо друг от друга для перемещения во внутреннее пространство 11i корпуса 11 или из корпуса 11 наружу.
[0089] На чертеже фиг. 5 пунктирными линиями показаны положения как компонентов измерительного устройства 16, т.е. передающего блока 17 и приемного блока 18, так и сопоставленных с ними сильфонов 23, в которых указанные элементы перемещены наружу из первого отверстия 13 или, соответственно, второго отверстия 14. Что касается сильфонов 23, такое перемещение между положениями, которые на фиг. 5 показаны, с одной стороны, непрерывными линиями, а, с другой стороны, пунктирными линиями, становится возможным благодаря тому, что указанные сильфоны 23 выполнены из упруго деформируемого материала.
[0090] На фиг. 6 передающий блок 17 или, соответственно, приемный блок 18 показаны в положении, в котором они посредством приведения в действие соответствующего сопоставленного с ними регулировочного устройства 15a перемещены в поперечном направлении T из внутреннего пространства 11a наружу. При этом таким же образом наружу перемещен также сильфон 23, так что окно, встроенное в торец сильфона 23, по-прежнему находится рядом с внутренним торцом передающего блока 17 или, соответственно, приемного блока 18.
[0091] Рядом с каждым из двух отверстий 13, 14 на корпусе 11 установлено запорное устройство 26, помещенное в сопоставленное с ним гнездо 27 или, соответственно, направленное в нем с возможностью перемещения. Если компоненты измерительного устройства 16 (т.е. передающий блок 17 и приемный блок 18) находятся в положении, показанном на фиг. 6, посредством запорного устройства 26 достигается закрытие отверстий 13, 14, как это показано на фиг. 6, и, таким образом, герметизация внутреннего пространства 11 корпуса относительно окружающей среды U. D В результате этого, например, возможен демонтаж сильфона 23 с отверстия 13, 14 и последующее удаление передающего блока 17 или, соответственно, приемного блока 18 дальше от корпуса 11, например, с целью ремонта и/или технического обслуживания, и/или также для выполнения калибровки или измерений внешних образцов, не обрабатываемых на самой линии для производства металлического продукта 1. В этом отношении также следует указать на фиг. 15, отдельные пояснения к которой приведены ниже.
[0092] Как видно из фиг. 6, в материал сильфона 23 на том его торце, который обращен к внутреннему пространству 11i, и предпочтительно рядом с окном 20 могут быть встроены охлаждающие трубы 30. Посредством того, что охлаждающая текучая среда, предпочтительно в виде охлаждающей жидкости, направляется через указанные охлаждающие трубы 30, соответствующим образом охлаждается торец сильфона 23. Указанное охлаждение на торцах соответствующего сильфона 23, прежде всего, охлаждает встроенное в него окно 20, и также может вызвать уменьшение тепловой нагрузки вследствие теплового излучения, воздействующего на компоненты измерительного устройства 16 (т.е. передающий блок 17 или, соответственно, приемный блок 18), находящиеся с противоположной стороны окна.
[0093] Дополнительное уменьшение тепловой нагрузки передающего блока 17 или, соответственно, приемного блока 18 может быть достигнуто посредством того, что для этого предусмотрено охлаждающее устройство 24, через которое охлаждающая среда, предпочтительно охлаждающая жидкость, направляется для охлаждения соответствующих компонентов измерительного устройства 16. Как показано на фиг. 5 или, соответственно, на фиг. 6, такое охлаждающее устройство 24 может быть выполнено в виде змеевика 25, установленного на наружной периферийной поверхности передающего блока 17 или, соответственно, приемного блока 18.
[0094] Дополнительные меры по охлаждению поясняются ниже при помощи фиг. 7 и 8.
[0095] На фиг. 7 показан вид в (продольном или поперечном) разрезе окна 20, которое может быть закреплено на стенке 12 корпуса 11 или на сильфоне 23. В стенке 12 корпуса 11 или, соответственно, в материале сильфона 23 выполнены охлаждающие трубы 30 и/или полости 30, по которым направляется охлаждающая текучая среда, предпочтительно охлаждающая жидкость. Благодаря этому достигается то, что материал стенки 12 или, соответственно сильфона 23 охлаждается по меньшей мере рядом с окном 20, в результате чего также уменьшается тепловая нагрузка для указанного окна 20, а также сама его температура.
[0096] На фиг. 8 показан разрез окна 20, показывающий двустенную конструкцию, посредством которой выполнено указанное окно 20. Другими словами, указанное окно состоит из по меньшей мере двух плоских элементов, расположенных на расстоянии друг от друга и заключающих между собой полость 22. Через указанную полость 22 может направляться охлаждающая текучая среда, предпочтительно охлаждающий газ, благодаря чему достигается дополнительное охлаждение окна 20 и, таким образом, также уменьшение теплового излучения, через окно 20 попадающего наружу из внутреннего пространства 11i корпуса 11.
[0097] Устройство 10 также содержит газовое продувочное устройство с соплами, из которых на поверхность окна 20 может быть выпущен продувочный газ. На фиг. 7 это показано символически с помощью двух стрелок, каждая из которых имеет обозначение "F". Сопла газового продувочного устройства могут быть расположены во внутреннем пространстве 11i корпуса 11 и/или на наружной стороне корпуса 11, предпочтительно рядом с первым отверстием 13 или, соответственно, вторым отверстием 14.
[0098] Что касается механизма функционирования, посредством которого согласно чертежу фиг. 5 и 6 возможно перемещение компонентов измерительного устройства 16 в поперечном направлении T, то подразумевается, что указанный механизм функционирования с сопоставленным с ним расположением передающего блока 17 и приемного блока 18 в области соответствующих отверстий 13, 14 возможен для форм корпуса, показанных на фиг. 1-4. Например, применительно к фиг. 2-4 можно подчеркнуть, что возможно расположение компонентов измерительного устройства 16 по фиг. 5 и фиг. 6, в частности также в области узкого места 19 корпуса 11, в котором выполнены оба отверстия 13, 14.
[0099] Принимая во внимание фиг. 5, изобретение функционирует следующим образом.
[00100] Во время металлургического производства металлического продукта 1 его направляют вдоль направления B перемещения через корпус 11 устройства 10. В рабочем положении устройства 10 передающий блок 17 и приемный блок 18, и синхронно с ними также сопоставленные с ними сильфоны 23 перемещены в поперечном направлении T во внутреннее пространство 11i корпуса 11, как это показано на фиг. 5 непрерывными линиями и описано выше. При этом сильфоны 23 со встроенными в них окнами 20 как можно ближе подведены к металлическому продукту 1, так что передающий блок 17 и приемный блок 18 могут быть расположены на требуемом и также как можно более близком расстоянии от металлического продукта 1, например, приблизительно 10 мм.
[00101] С точки зрения аппаратной реализации передающий блок 17 выполнено таким образом, что он генерирует электромагнитное поле, например, в виде рентгеновского излучения. Результирующее электромагнитное излучение, на фиг. 5 имеющее обозначение S, сначала выходит из передающего блока 17 через окно 20 сопоставленного с ним сильфона 23, а затем проходит через металлический продукт 1. На фиг. 5 знаком S' обозначена волновая картина, которая после прохождения через металлический продукт 1 остается и/или получается на его другой стороне, а затем после прохождения через окно 20 сильфона 23, окружающего приемный блок 18, принимается приемным блоком 18.
[00102] Если передающий блок 17 и приемный блок 18 устройства 10 согласно чертежу фиг. 5 расположены с противоположных сторон металлического продукта 1, предлагаемое изобретением определение по меньшей мере одного свойства металлического продукта 1, например, в случае рентгеновского излучения, может быть основано на принципе пропускания или, соответственно, просвечивания.
[00103] Согласно альтернативному варианту осуществления компоненты 17, 18 по фиг. 5 могут представлять собой измерительные головки IMPOC. То же самое относится и к вариантам осуществления по фиг. 9-15, 19 и 24, описанным ниже.
[00104] Здесь следует еще раз заметить, что окна 20, встроенные в сильфоны 23, являются прозрачными для волн электромагнитного излучения, предпочтительно лазерного излучения, или для силовых линий электромагнитного поля, генерируемого передающим блоком.
[00105] В отношении передачи сигналов приемный блок 18 связано с (непоказанным) блоком оценки. В таком случае посредством указанного блока оценки остаточная и/или результирующая часть физического взаимодействия, например, в виде волновой картины пропущенного рентгеновского излучения, принятого или, соответственно, обнаруженного приемным блоком 18, оценивается соответствующим образом, и на этой основе определяется по меньшей мере одно свойство или, соответственно, параметр материала металлического продукта 1.
[00106] Настоящее изобретение отличается тем, что также во время металлургического производства металлического продукта 1 расстояние между компонентами измерительного устройства 16 (т.е. передающим блоком 17 и/или приемным блоком 18) и металлическим продуктом 1 посредством перемещения передающего блока 17 и/или приемного блока 18 в поперечном направлении T может быть установлено на требуемое расстояние или целенаправленно изменено. Это может быть осуществлено, например, для согласования с изменившейся толщиной металлического продукта 1.
[00107] Здесь следует указать на то, что механизм функционирования, который описан с помощью фиг. 5, и посредством которого компоненты 17, 18 измерительного устройства рядом с отверстиями 13, 14 корпуса 11 могут быть перемещены с применением сильфонов 23, при необходимости стабилизированных благодаря применению опорных конструкций 33, может быть применен и в других вариантах осуществления предлагаемого изобретением устройства 10.
[00108] Ниже поясняются дополнительные признаки и варианты осуществления устройства 10.
[00109] Устройство 10 содержит предохранительное устройство 28 скольжения (см. фиг. 5 и 6), расположенное во внутреннем пространстве 11i корпуса 11. Указанное предохранительное устройство 28 скольжения выполняет функцию безопасности и обеспечивает нахождение металлического продукта 1, когда он направляется через корпус 11 в направлении перемещения B, на достаточном расстоянии от отверстий 13, 14 или от компонентов измерительного устройства 16, и/или от сильфонов 23. Например, с помощью предохранительного устройства 28 скольжения предотвращается контактирование металлического продукта 1 с торцами соответствующих сильфонов 23 и встроенными в них окнами 20 вследствие возможного перемещения в направлении одной из боковых стенок корпуса 11. Соответственно благодаря предохранительному устройству 28 скольжения может быть предотвращено возможное повреждение металлическим продуктом 1 сильфонов 23 и расположенных за ними компонентов измерительного устройства 16.
[00110] Вариант осуществления по фиг. 13 показывает, что предохранительное устройство скольжения содержит направляющие ролики, которые установлены с возможностью вращения и могут быть в контакте с металлическим продуктом 1, когда металлический продукт 1 направляется через корпус 11 в направлении B перемещения. Благодаря указанному контакту качения между направляющими роликами 28 и металлическим продуктом 1 достигается определенное направление металлического продукта 1 во внутреннем пространстве 11i корпуса 1, причем возможные отклонения металлического продукта 1 в сторону менее вероятны или даже невозможны. Таким образом, как пояснено выше, может быть предотвращено то, что металлический продукт 1 может непреднамеренно войти в контакт с торцами сильфонов 23 и повредить их или расположенные за ними компоненты измерительного устройства 16.
[00111] Фиг. 14 показывает еще один вариант в отношении направляющих роликов 28 предохранительного устройство скольжения в сочетании с формой корпуса 11 по фиг. 2. В варианте осуществления по фиг. 14 передающий блок 17 и приемный блок 18 согласно механизму функционирования по фиг. 5 могут быть расположены в отверстиях 13, 14, выполненных в противоположных сторонах корпуса 11.
[00112] В варианте по фиг. 14 два направляющих ролика 28z могут перемещаться, предпочтительно поступательно, в направлении противоположной стенки корпуса 11, чтобы, таким образом, войти в контакт с металлическим продуктом 1 и при необходимости приложить к металлическому продукту 1 усилие нажима. На фиг. 14 показано, что указанные подвижные направляющие ролики 28z расположены с правой стороны металлического продукта 1. Расстояние между указанными направляющими роликами 28z меньше расстояния между двумя другими направляющими роликами 28, расположенными на противоположной стороне металлического продукта (на фиг. 14 - на левой стороне). Таким образом, если подвижные направляющие ролики 28z относительно плоскости чертежа на фиг. 14 перемещаются справа налево, то тем самым достигается то, что полосовой металлический продукт 1 между подвижными направляющими роликами 28z, с одной стороны, и двумя направляющими роликами 28, расположенными на другой стороне металлического продукта 1, с другой стороны, направляется во внутреннем пространстве 11i корпуса 11 определенным образом, так что не существует опасности отклонения металлического продукта 1 в сторону с нежелательным контактом с сильфоном 23. Кроме того, целенаправленная установка подвижных направляющих роликов 28z относительно полосового металлического продукта 1 приводит к тому, что к металлическому продукту 1 прикладывается усилие нажима, которое после этого вызывает усилие растяжения в продольной протяженности металлического продукта 1. Таким образом, может быть предотвращено возможное "болтание" полосового металлического продукта 1, чтобы благодаря этому исключить возможное повреждение сильфонов 23 или, соответственно, расположенных за ними компонентов измерительного устройства 16.
[00113] С помощью предохранительного устройства скольжения по фиг. 14, в случае которого, как пояснено выше, относительно металлического продукта 1 устанавливаются подвижные направляющие ролики 28z, установленные с возможностью вращения, достигается то, что металлический продукт 1 целенаправленно направляется во внутреннем пространстве 11i, по меньшей мере в области рядом с отверстиями 13, 14. Соответственно в таком случае торец сильфона 23, сопоставленного с передающим блоком 17 или приемным блоком 18 и, таким образом, также соответствующие компоненты 17, 18 измерительного устройства 16 могут быть расположены еще ближе к металлическому продукту 1, например, на расстоянии менее 10 мм, поскольку вследствие целенаправленного направления металлического продукта 1 не существует опасности бокового "болтания" и, таким образом, повреждения сильфонов 23 и расположенных за ними компонентов 17, 18 измерительного устройства 16.
[00114] В отношении фиг. 14 дополнительно можно отметить то, что здесь с целью упрощенного представления и вследствие существующей осевой симметрии корпуса 11 в показанном здесь вертикальном направлении, сильфон 23 показан только на одной стороне корпуса 11 и без окруженных им компонентов 17, 18 измерительного устройства 16. Кроме того, из чертежа фиг. 14 видно, что сильфон 23 перемещен во внутреннее пространство 11i корпуса 11 таким образом, что его торец, обращенный к внутреннему пространству 11i и имеющий встроенное в него окно, позиционирован непосредственно рядом с металлическим продуктом 1. Из указанного чертежа также видно, что расстояние между двумя подвижными направляющими роликами 28z выбрано такой величины, что между указанными направляющими роликами 28z имеется место для сильфона 23, когда он позиционирован в непосредственной близости от металлического продукта 1.
[00115] На фиг. 15 на упрошенном виде сбоку показан вариант осуществления устройства 10, в котором компоненты измерительного устройства 16, т.е. передающий блок 17 и приемный блок 18, могут быть расположены рядом с двумя отверстиями 13, 14 таким же образом, как в случае механизма функционирования по фиг. 5.
[00116] Из фиг. 15 видно, что устройство 10 также содержит удерживающее устройство H, на котором вместе установлены передающий блок 17 и приемный блок 18. Таким образом, удерживающее устройство H образует рамное устройство, в качестве примера имеющее C-образную форму и выполненное по фиг. 15. С помощью указанного удерживающего устройства H передающий блок 17 и приемный блок 18 могут быть перемещены в продольном направлении L параллельно поверхности полосового металлического продукта 1. Конкретно это означает, что передающий блок 17 и приемный блок 18, если они перед этим были достаточно далеко перемещены в поперечном направлении из внутреннего пространства 11i корпуса 11 (см. фиг. 6) после этого с помощью удерживающего устройства H могут быть удалены от корпуса 11 в продольном направлении L, т.е. они могут быть перемещены далеко от корпуса 11 и, таким образом, "выведены из линии".
[00117] Если, как только что было пояснено, передающий блок 17 и приемный блок 18 при помощи удерживающего устройства H путем перемещения в продольном направлении L удалены от корпуса 11 достаточно далеко, измерительное устройство 16 с указанными компонентами 17, 18 может быть применено для других измерений, например, для измерения калиброванных или, соответственно, эталонных образцов с целью калибровки компонентов 17, 18 устройства 10. Дополнительно или альтернативно для настоящего изобретения может быть предусмотрено проведение работ по техническому обслуживанию и/или ремонту компонентов 17, 18 устройства 10, после того как передающий блок 17 и приемный блок 18, как описано выше, путем перемещения в продольном направлении с помощью удерживающего устройства H удалены от корпуса 11.
[00118] На фиг. 9-12 показаны, а именно, в продольном разрезе через корпус 11, дополнительные варианты осуществления предлагаемого изобретением устройства 10. Общим для указанных вариантов осуществления является то, что для этого применяется тип корпуса по фиг. 2, в случае которого корпус 11 в области отверстий 13, 14 имеет узкое место 19. Кроме того, здесь поперечное направление, в котором передающий блок 17 и приемный блок 18 посредством соединенного с ними регулировочного устройства 15a может быть перемещен относительно корпуса 11, как и на фиг. 5, показано стрелкой, имеющей обозначение "T".
[00119] В варианте осуществления по фиг. 9 передающий блок 17 и приемный блок 18 могут быть установлены в области отверстий 13, 14, выполненных в стенке 12 корпуса 11, с возможностью перемещения согласно такому же механизму функционирования, как на фиг. 5, причем герметизация внутреннего пространства 11i корпуса достигается путем применения сильфонов 23.
[00120] Кроме того, фиг. 9 ясно показывает, что каждое из двух отверстий 13, 14 может быть закрыто посредством запорного устройства 26, символически показанного только пунктирной линией, если компоненты 17, 18 измерительного устройства 16 достаточно далеко перемещены из внутреннего пространства 11 корпуса. Это может быть осуществлено таким же образом, как на фиг. 6, с помощью которой показано и уже описано такое запорное устройство 26.
[00121] В варианте осуществления по фиг. 10 сильфоны для герметизации внутреннего пространства 11i не применяются, поскольку окна 20 закреплены непосредственно на корпусе 11 рядом с первым отверстием 13 и вторым отверстием 14, и в этом отношении обеспечена герметизация внутреннего пространства 11i. На фиг. 10 также показано, что в корпусе 11i рядом с двумя отверстиями 13, 14 выполнены охлаждающие каналы 25 для охлаждения корпуса 11 непосредственно рядом с установленными на нем окнами 20.
[00122] В вариантах осуществления по фиг. 9 и 10 передающий блок 17 и приемный блок 18 пунктирными линиями показаны в положении, в котором они полностью перемещены наружу как из внутреннего пространства 11i корпуса 12, так и из сопоставленных с ними отверстий 13, 14. Затем, начиная с указанного положения, указанные компоненты измерительного устройства 16 при помощи удерживающего устройства H (см. фиг. 15), которое для упрощения на фиг. 9-12 не показано, описанным образом удаляют от корпуса 11.
[00123] В вариантах осуществления по фиг. 11 и 12 окна 20, как и в варианте осуществления 10, установлены непосредственно на корпусе 11 и рядом с отверстиями 13, 14. В этом отношении применение сильфона для достижения герметизации внутреннего пространства 11i относительно окружающей среды U не требуется и в указанных вариантах осуществления.
[00124] Общим для указанных выше вариантов осуществления по фиг. 1-15 является то, что компоненты измерительного устройства 16, т.е. передающий блок 17 и приемный блок 18, расположены с противоположных сторон металлического продукта 1. Следствие этого является то, что в указанных вариантах осуществления генерируемые передающим блоком 18 волны, например, электромагнитного излучения, предпочтительно рентгеновского излучения, проходят через металлический продукт 1, что на указанных чертежах символически показано пунктирной линией S. В таком случае остаточная и/или результирующая волновая картина, на указанных чертежах символически показанная пунктирной линией S', принимается приемным блоком 18 с противоположной стороны металлического продукта 1.
[00125] На фиг. 17-25 показаны предлагаемые изобретением дополнительные примеры осуществления. При этом концепция герметизации внутреннего пространства 11i корпуса 11 в связи с подвижностью компонентов 17, 18 измерительного устройства 16 относительно корпуса 11 также осуществляется путем применения сильфонов 23 со встроенными в них окнами 20, причем указанные сильфоны 23, как описано в отношении фиг. 5, закреплены на краях отверстий 13, 14. Все сильфоны 23 вариантов осуществления по фиг. 17-25 соединены со средствами регулирования, делающими возможным перемещение указанных сильфонов 23 во внутреннее пространство 11i корпуса 11, а также в противоположном направлении, т.е. из корпуса 11 наружу. Для упрощения на фиг. 17-25 указанные средства регулирования не показаны. Например, также возможно перемещение указанных сильфонов 23 независимо друг от друга и в частности для того случая, когда сопоставленные с ними компоненты 17, 18 измерительного устройства 16 находятся вне корпуса 11 устройства 10.
[00126] В вариантах осуществления по фиг. 17 и 18 устройство 10 содержит корпус 11, в стенке 12 которого рядом друг с другом выполнены два отверстия 13, 14 выровненные относительно поверхности полосового металлического продукта 1. При этом на перспективных видах по фиг. 17 и 18 показаны как полосовая форма металлического продукта 1, так и направление B перемещения, в котором полосовой металлический продукт 1 перемещается через корпус 11 указанных вариантов осуществления.
[00127] На фиг. 19 показан поперечный разрез корпуса 11 по фиг. 17. Как только что было пояснено, при этом первое отверстие 13 и второе отверстие 14 выполнены рядом друг с другом в одной и той же стенке 12 корпуса 11, причем передающий блок 17 сопоставлен с первым отверстием 13, а приемный блок 18 - со вторым отверстием.
[00128] Таким же образом, как и в предыдущих вариантах осуществления, в варианте осуществления по фиг. 19 передающий блок 17 и приемный блок 18 функционально связаны с регулировочными устройствами, которые здесь имеют обозначение "15b" и, как уже было пояснено, могут быть приведены в действие независимо друг от друга. Для упрощенного представления на фиг. 19 регулировочное устройство для приемного блока 18 не показано.
[00129] Принимая во внимание исполнение металлического продукта 1 в виде полосы, передающий блок 17 и/или приемный блок 18 при приведении в действие соединенного с ними регулировочного устройства 15b перемещаются в продольном направлении, т.е. параллельно поверхности полосового металлического продукта 1, и в результате этого могут быть перемещены либо во внутреннее пространство 11i корпуса 11, либо из корпуса 11 наружу.
[00130] Со ссылкой на чертеж фиг. 19 указываются следующие дополнительные аспекты.
- Передающий блок 17 и приемный блок 18 показаны в качестве примера и в сравнении друг с другом в различных рабочих положениях. Передающий блок 17 находится рядом с первым отверстием 13 и вне внутреннего пространства 11i корпуса 11, тогда как приемный блок 18 перемещено в продольном направлении L во внутреннее пространство 11i корпуса 11.
- В боковые области сильфонов 23, сопоставленных с передающим блоком 17 и приемным блоком 18 и окружающих их, таким же образом, как на фиг. 5, встроены окна 20.
- Рядом с двумя отверстиями 13, 14 таким же образом, как было описано в отношении фиг. 6, на корпусе 11 установлены запорные устройства 26. Если компоненты 17, 18 измерительного устройства 16 расположены вне внутреннего пространства 11i корпуса 11, отверстие 13, 14 может быть закрыто посредством сопоставленного с ним запорного устройством 26. На фиг. 19 это относится к первому отверстию 13.
- Если запорное устройство 26, сопоставленное с первым отверстием 13, переведено в свое открытое положение, как это имеет место на фиг. 19 для запорного устройства 26, сопоставленного со вторым отверстием 14, то передающий блок 17 путем приведения в действие регулировочного устройства 15b может быть перемещен в продольном направлении L во внутреннее пространство 11i корпуса 11, например, в положение, в котором также показан приемный блок 18. В этом отношении подразумевается, что при этом сильфон 23, окружающий передающий блок 17, либо перемещается синхронно с передающим блоком 17, либо он был ранее перемещен в корпус 11.
- В отношении приемного блока 18 и с учетом положения, показанного на фиг. 19, также подразумевается, что сопоставленный с ним сильфон 23 либо перемещается синхронно с приемным блоком 18, либо был перемещен ранее.
- Если также передающий блок 17 путем перемещения в продольном направлении L переведен в положение, в котором на фиг. 19 показан приемный блок 18, то в таком случае два указанных компонента 17, 18 измерительного устройства 16 расположены с противоположных сторон полосового металлического продукта 1, а каждое из окон 20, встроенных в соответствующие сильфоны 23, обращено к полосовому металлическому продукту 1. Соответственно в таком случае по принципу пропускания или, соответственно, просвечивания таким же образом, как было описано с помощью фиг. 5, может быть определено по меньшей мере одно свойство металлического продукта 1.
- После перемещения передающего блока 17 и/или приемного блока 18 во внутреннее пространство 11i корпуса 11 в положение, соответствующее положению, показанному для приемного блока 18, посредством соответствующего приведения в действие регулировочного устройства 15b передающий блок 17 и/или приемный блок 18 также могут быть перемещены в поперечном направлении T, чтобы, таким образом, целенаправленно изменить и установить на требуемое значение расстояние относительно металлического продукта 1.
- Регулировочные устройства 15b, сопоставленные с передающим блоком 17 и приемным блоком 18, закреплены в удерживающем устройстве H таким же образом, как регулировочное устройство 15a в варианте осуществления по фиг. 15. Для упрощения на фиг. 19 это показано только для регулировочного устройства 15a, соединенного с передающим блоком 17. Если передающий блок 17 и приемный блок 18 находятся вне корпуса 11 и на достаточном удалении от отверстий 13, 14 корпуса 11, посредством приведения в действие удерживающего устройства H может быть достигнуто удаление передающего блока 17 и приемного блока 18 от корпуса 11, например, в поперечном направлении T, для проведения в другом месте, например, калибровочного измерения и/или работ по техническому обслуживанию или, соответственно ремонту.
- И, наконец, еще один аспект. На фиг. 19 направление B перемещения полосового металлического продукта 1 проходит перпендикулярно плоскости чертежа.
[00131] Вариант осуществления по фиг. 20 содержит корпус 11, аналогичный корпусу по фиг. 17, с тем отличием, что в этом случае первое отверстие 13 и второе отверстие 14 выполнены не в одной и той же стенке 12, а в стенках 12 корпуса, расположенных напротив друг друга. При условии, что и в варианте осуществления по фиг. 20 передающий блок 17 сопоставлен с первым отверстием 13, а приемный блок 18 - со вторым отверстием 14, механизм функционирования, посредством которого в этом случае возможно как перемещение компонентов 17, 18 измерительного устройства 16 в продольном направлении L во внутреннее пространство 11i корпуса 11 или в противоположном направлении, т.е. из корпуса 11, так и закрытие внутреннего пространства 11i посредством запорных устройств 26, соответствует механизму функционирования по фиг. 19, так что во избежание повторений можно сослаться на пояснения к фиг. 19. В дополнение следует отметить, что на чертеже фиг. 20 для упрощенного представления регулировочное устройство 15b и удерживающее устройство H, которые могут быть выполнены таким же образом, как в варианте осуществления по фиг. 15, не показаны.
[00132] Вариант осуществления по фиг. 20 отличается тем, что в таком случае передающий блок 17 и приемный блок 18, если они согласно чертежу фиг. 20 перемещены во внутреннее пространство 11i корпуса 11, расположены с одной и той же стороны полосового металлического продукта 1. Соответственно определение по меньшей мере одного свойства металлического продукта 1 выполняется по принципу отражения посредством того, что волны электромагнитного излучения, генерируемого передающим блоком 17, через окно 20 сильфона 23 направляются на металлический продукт 1, причем затем остаточная и/или результирующая волновая картина S' принимается приемным блоком 18. Кроме того, в варианте осуществления по фиг. 20 направление B перемещения полосового металлического продукта 1 соответствует направлению перемещения на фиг. 19 и проходит перпендикулярно плоскости чертежа.
[00133] Вариант осуществления по фиг. 21 содержит корпус 11, в котором первое и второе отверстия 13, 14 выполнены в одной и той же стенке 12. Указанный корпус 11 выполнен таким образом, что полосовой материал 1 направляется через него в вертикальном направлении, как символически показано посредством стрелки B на виде сбоку фиг. 21 для направления перемещения металлического продукта 1.
[00134] На фиг. 22 показан продольный разрез корпуса 11 по фиг. 21.
[00135] В варианте осуществления по фиг. 21 и 22 также применяется принцип, заключающийся в том, что передающий блок 17 сопоставлен с первым отверстием 13, а приемный блок 18 - со вторым отверстием 14. Механизм функционирования для перемещения указанных компонентов 17, 18 измерительного устройства 16 в области отверстий 13, 14, а также перемещения сильфонов 23 таким же образом соответствует варианту осуществления по фиг. 19, так что во избежание повторений можно сослаться на пояснения к фиг. 19.
[00136] На фиг. 22 показаны передающий блок 17 и приемный блок 18, каждый из них находится в положении, в котором он перемещен во внутреннее пространство 11i корпуса 11. Передающий блок 17 и приемный блок 18 достигают указанного положения посредством того, что каждое из них в результате приведения в действие соответствующих сопоставленных с ними регулировочных устройств перемещается в поперечном направлении T. На фиг. 22 показано, что в указанных положениях передающий блок 17 и приемный блок 18 расположены с одной и той же стороны полосового металлического продукта 1. Соответственно при работе устройства 1 и относящегося к нему измерительного устройства 16 определение по меньшей мере одного свойства полосового металлического продукта 1 выполняется по принципу отражения таким же образом, как в варианте осуществления по фиг. 20.
[00137] В дополнение относительно фиг. 22 следует указать на то, что при этом для передающего блока 17 и приемного блока 18 может быть предусмотрено общее регулировочное устройство 15b, посредством которого в таком случае осуществляется перемещение указанных компонентов 17, 18 измерительного устройства 16 в поперечном направлении.
[00138] Вариант осуществления по фиг. 23 соответствует варианту осуществления по фиг. 21 или, соответственно, фиг. 22, с тем изменением, что в нем два отверстия 13, 14 выполнены в одной и той же стенке 12 корпуса 11 не отдельно друг от друга и не друг над другом, а объединены в общее отверстие G. Это видно из фиг. 23, на которой показан поперечный разрез корпуса 11.
[00139] На фиг. 23 передающий блок 17 и приемный блок 18 показаны в положении, в котором они перемещены в поперечном направлении T во внутреннее пространство 11i корпуса. Из указанного чертежа видно, что компоненты 17, 18 измерительного устройства 16, как и на фиг. 20, расположены с одной стороны полосового металлического продукта 1, так что при работе измерительного устройства 16 по меньшей мере одно свойство полосового металлического продукта определяется по принципу отражения.
[00140] Принимая во внимание то, что в варианте осуществления по фиг. 23 компоненты 17, 18 измерительного устройства 16 могут быть перемещены через общее отверстие G корпуса 11, для реализации указанного перемещения целесообразным образом также применяется только одно регулировочное устройство (на фиг. 23 не показано), с которым функционально связаны передающий блок 17 и приемный блок 18.
[00141] В варианте осуществления по фиг. 23 для передающего блока 17 и приемного блока 18 предпочтительно предусмотрен общий сильфон 23, причем указанный сильфон 23 закреплен на краях отверстия G и может быть перемещен при помощи сопоставленного с ним регулировочного устройства относительно отверстия G корпуса 11 и в поперечном направлении T. В тот торец указанного общего сильфона 23, который обращен к полосовому металлическому продукту 1, таким же образом, как на фиг. 22, встроено (непоказанное) окно, которое, как описано выше, прозрачно для волн электромагнитного излучения, чтобы сделать возможным измерение металлического продукта 1 по принципу отражения.
[00142] Вариант осуществления по фиг. 24 представляет собой разновидность варианта осуществления по фиг. 19 с тем изменением, что в нем первое отверстие и второе отверстие выполнены в стенке 12 корпуса 11 таким образом, что они объединены в общее отверстие G. Аналогично фиг. 23 в варианте осуществления по фиг. 24 целесообразным образом на краях общего отверстия G закреплен только один сильфон 23, и предусмотрено только одно регулировочное устройство, посредством которого передающий блок 17 и приемный блок 18, каждый из которых функционально связан с указанным регулировочным устройством, при приведении в действие регулировочного устройства могут быть перемещены в продольном направлении L во внутреннее пространство 11i корпуса 11.
[00143] Таким же образом, как и на фиг. 19, на фиг. 24 также показан поперечный разрез корпуса 11 и компоненты 17, 18 в рабочем положении, когда они расположены с противоположных сторон полосового металлического продукта 1. Кроме того, на фиг. 24 показано, что в боковые области сильфона 23 встроены два окна 20, которые таким же образом, как и на фиг. 19, сопоставлены с передающим блоком 17 и приемным устройством. Это делает возможным определение по меньшей мере одного свойства полосового металлического продукта 1 по принципу пропускания или, соответственно, просвечивания.
[00144] Варианты осуществления по фиг. 23 и 24 таким же образом, как, например, вариант осуществления по фиг. 19, оснащены запорными устройствами 26, каждое из которых расположено в области общего отверстия G в корпусе 11. Если передающий блок 17 и приемный блок 18 находятся вне корпуса 11, внутреннее пространство 11i корпуса может быть закрыто посредством указанного запорного устройства 26 так, как это уже пояснено выше, например, в связи с фиг. 19 или фиг. 6.
[00145] Наконец, на фиг. 25 показан дополнительный вариант осуществления предлагаемого изобретением устройства 10, а именно, здесь в продольном разрезе корпуса 11 указанного устройства 10. В отношении указанного варианта осуществления следует подчеркнуть, что при этом передающий блок 17 и приемный блок 18 измерительного устройства 16 объединены в интегральную измерительную головку.
[00146] В варианте осуществления по фиг. 25 следствием указанной интеграции передающего блока 17 и приемного блока 18 в общую измерительную головку является то, что указанные компоненты измерительного устройства 16 расположены с одной стороны полосового металлического продукта 1. Соответственно в этом случае определение по меньшей мере одного свойства полосового металлического продукта производится по принципу отражения.
[00147] Вариант осуществления по фиг. 25 подходит, в частности, для применения лазерного излучения, генерируемого передающим блоком 17 и направляемого на поверхность металлического продукта 1, причем затем отраженная часть указанного лазерного излучения принимается приемным блоком 18. То же самое касается и варианта осуществления по фиг. 22 и 23.
[00148] В отношении варианта осуществления по фиг. 25 дополнительно следует указать на то, что показанная здесь измерительная головка альтернативно также может представлять собой измерительную головку IMPOC. Подробности метода измерения IMPOC пояснены выше.
[00149] В отношении вариантов осуществления по фиг. 20-25 дополнительно можно отметить, что при этом также может быть предусмотрено (непоказанное) удерживающее устройство, на котором установлены передающий блок 17 и приемный блок 18, аналогично варианту осуществления по фиг. 15 или фиг. 19. Посредством такого удерживающего устройства передающий блок 17 и приемный блок 18 могут быть удалены, или соответственно, отведены от корпуса 11 после перемещения указанных компонентов 17, 18 измерительного устройства 16 из внутреннего пространства 11i наружу, когда они соответственно находятся вне корпуса 11. В отношении осуществления возможных калибровочных измерений во избежание повторений можно указать на пояснения к фиг. 15.
[00150] Что касается всех названных выше вариантов осуществления предлагаемого изобретением устройства 10, подразумевается, что при этом также могут быть применены меры по охлаждению и/или газовое продувочное устройство, которые показаны и пояснены в связи с фиг. 7 и 8. То, что это сопровождается, например, адаптацией стенок 12 корпуса и/или сифонов 23, и/или окон 20, каждое из которых может быть встроено в сильфоны 23, само собой разумеется и дополнительных пояснений не требует.
[00151] Таким же образом подразумевается, что во всех названных выше вариантах осуществления предлагаемого изобретением устройства 10 каждое из применяемых регулировочных устройств 15a, 15b, посредством которых осуществляется перемещение компонентов 17, 18 измерительного устройства 16, может иметь телескопическую конструкцию, как это пояснено, например, в отношении фиг. 5.
[00152] В отношении всех названных выше вариантов осуществления предлагаемого изобретением устройства 10 следует отметить, что в этом случае передающий блок 17 может быть выполнен таким образом, что с его помощью генерируется лазерное излучение S, которое направляется на металлический продукт 1 и создает в его материале ультразвук. Такое локальное ультразвуковое поле в материале металлического продукта 1 может быть обнаружено также при помощи лазерного излучения. Это означает, что с этой целью в таком случае приемный блок 18 также выполнен с возможностью генерирования лазерного излучения, направляемого на металлический продукт с целью измерения ультразвука, созданного в материале металлического продукта 1.
[00153] Названные выше варианты осуществления предлагаемого изобретением устройства 10 и осуществляемый при этом способ согласно настоящему изобретению могут иметь следующие дополнительные признаки.
- Стенка 12 корпуса 11 может иметь двустенную конструкцию по меньшей мере на участках или везде. Этот улучшает изоляцию внутреннего пространства 11i корпуса 11 относительно окружающей среды и одновременно уменьшает риск возможной утечки или, соответственно, выход газов из внутреннего пространства 11i. Таким же образом это позволяет лучше предотвращать проникновение воздуха из окружающей среды во внутреннее пространство 11i корпуса.
- Предусмотрено сигнальное устройство, посредством которого может быть обнаружено повреждение полосового металлического продукта 1, например, разрыв ("strip break" - разрыв полосы), при его транспортировке через корпус 11. В таком случае передающий блок 17 и приемный блок 18, при необходимости в сочетании с сопоставленными с ними сильфонами 23, немедленно перемещаются наружу из внутреннего пространства 11i корпуса 11, чтобы предотвратить повреждение указанных компонентов 17, 18 измерительного устройства 16. После перемещения передающего блока 17 и приемного блока 18 за пределы корпуса 1 внутреннее пространство 11i вместе с его отверстиями 13, 14, G может быть закрыто посредством запорного устройства 26.
- Предусмотрено сигнальное устройство, посредством которого может быть обнаружено "болтание" полосового металлического продукта 1, т.е. недопустимое перемещение в сторону, при его транспортировке через корпус 11. В этом случае сигнальное устройство может вызвать приведение в действие направляющих роликов 28z по фиг 14, которые после этого подводятся к полосовому металлическому продукту 1, как пояснено в связи с фиг. 14, чтобы по меньшей мере в области окон 13, 14 корпуса 11 и рядом расположенных компонентов 17, 18 измерительного устройства 16, направленных с возможностью перемещения, достичь точно определенного направления металлического продукта 1 мимо передающего блока 17 и приемного блока 18.
- Калибровочное измерение для компонентов 17, 18 измерительного устройства может быть достигнуто также благодаря тому, что между двумя различными партиями металлического продукта 1 крепится (непоказанный) образец, который может транспортироваться через корпус 11 таким же образом, как производственные партии металлического продукта. Например, такой образец может быть приварен к концам предыдущего металлического продукта и металлического продукта, применяемого позже, так что предлагаемый изобретением режим измерения в реальном времени существенно не замедляется. Во всяком случае, такой образец таким же образом, как нормальной металлический продукт 1, при транспортировке через корпус 11 направляется мимо передающего блока 17 и приемного блока 18, что в таком случае делает возможным такое калибровочное измерение.
- Предусмотрено устройство обнаружения движения полосы металлического продукта 1, в частности рядом с отверстиями 13, 14, G корпуса 11 и компонентами 17, 18 измерительного устройства 16, направленными в них с возможностью перемещения. Наряду с этим каждое из регулировочных устройств 15a, 15b выполнено в виде быстродействующего исполнительного гидроцилиндра, с помощью которого возможно перемещение передающего блока 17 и/или приемного блока с высокой скоростью срабатывания или, соответственно, позиционирования. Таким же образом средства регулирования для сильфонов 23 могут быть выполнены таким образом, что перемещение с их помощью соединенных с ними сильфонов 23 возможно в течение очень короткого времени или, соответственно с высокой скоростью срабатывания. Указанное устройство обнаружения в отношении передачи сигналов соединено с регулировочными устройствами или, соответственно, быстродействующими исполнительными гидроцилиндрами, а также со средствами регулирования для сильфонов. Таким образом, передающий блок 17 и/или приемный блок 18 могут быть очень быстро отведены от металлического продукта 1, если он совершило непредусмотренное перемещение в сторону, т.е. в направлении компонентов 17, 18 измерительного устройства 16. В результате таким образом может быть предотвращено повреждение указанных компонентов 17, 18. Целесообразным образом в таком случае каждый из сильфонов 23 отводится от металлического продукта синхронно или, соответственно, одновременно с сопоставленным с ним компонентом 17, 18 измерительного устройства 16. В таком варианте осуществления изобретения расстояние между передающим блоком 17 и/или приемным блоком 18, с одной стороны, и металлическим продуктом, с другой стороны, также может быть установлено на значения менее 10 мм.
Перечень ссылочных обозначений
1 металлический продукт
10 устройство
11 корпус
11i внутреннее пространство (корпуса 11)
12 стенка
13 первое отверстие
14 второе отверстие
15a регулировочное устройство
15b регулировочное устройство
16 измерительное устройство
17 передающий блок (в качестве компонента измерительного устройства 16)
18 приемный блок (в качестве компонента измерительного устройства 16)
19 узкое место (корпуса 11)
20 экран (например, в виде окна)
21 отдельные слои (экрана или, соответственно, окна 20)
22 полость
23 деформируемое уплотнительное устройство (например, в виде сильфона)
24 охлаждающее устройство
25 змеевик или охлаждающий канал
26 запорное устройство
27 гнездо (для запорного устройства 26)
28 предохранительное устройство скольжения (например, в виде направляющего ролика, установленного с возможностью вращения)
30 охлаждающая труба или полость
32 средство регулирования (для деформируемого уплотнительного устройства 23)
33 опорная конструкция (для деформируемого уплотнительного устройства 23)
В направление перемещения (металлического продукта 1)
F направление, в котором на окно 20 направляется продувочный газ
G общее отверстие (в стенке 12 корпуса 11)
H удерживающее устройство
K охлаждающая текучая среда
L продольное перемещение (компонента 17, 18 измерительного устройства 16)
S сигнал, передаваемый передающим блоком 17
S' сигнал, принимаемый приемным блоком 18
T поперечное перемещение (компонента 17, 18 измерительного устройства 16)
U окружающая среда (корпуса 11)