[发明专利]冶金容器中的水准测量

权利要求书

1.一种用于测量冶金容器（1）的容量体积（3）内的导电材料的垂直灌装水准的系统，该冶金容器（1）由一个围绕该容量体积（3）并且在一个垂直方向上延伸的外金属套（2）限定，该系统包括：

一条发射导线（5），用于当连接到一个交变电源时，生成一个电磁场，

一条接收导线（6），其被安排成用于感测该电磁场，从而生成一个作为该垂直灌装水准的一个函数的输出信号，

其中该发射及接收导线（5，6）被安排在该金属套（2）内部从而以一个相互间隔（d）共同延伸来限定一个面对该容量体积（3）并且沿着该容量体积（3）的外围以一个基本上闭合的回路而延伸的间隔面积（7），其中该相互间隔（d）被选择从而使得该输出信号中的变化由与所述间隔面积（7）相邻的导电材料的量的局部变化而引起的对该电磁场的变化所控制，并且其中该间隔面积（7）的至少一部分限定了一个垂直测量区域，在该垂直测量区域中该间隔面积（7）沿着外围倾斜从而背离该容器（1）的水平及垂直方向。

2.如权利要求1所述的系统,其中该相互间隔（d）被选择从而确保首先在沿着该间隔面积（7）的该发射及接收导线（5，6）的相对区段（Δl_i）之间实现在该发射及接收导线（5，6）之间的电磁耦合。

3.如任意以上权利要求所述的系统，其中该相互间隔（d）被选择从而使得在该容量体积（3）中不存在导电材料时，该电磁场的强度作为1/R^a的一个函数而降落，其中R是在该间隔面积（7）中的离该发射导线（5）的距离并且a在1～2的范围内。

4.如任意以上权利要求所述的系统，其中该间隔面积（7）被安排从而使得相对于该发射导线（5）并且在该容量体积（3）中不存在导电材料时，在该接收导线（6）上的电磁场由一个在一条无限长度的直导线周围生成的电磁场逼近。

5.如任意以上权利要求所述的系统，该发射导线（5）被安排从而使得其水平外延小于该发射导线（5）的总长度的约1/10、1/15或1/20。

6.如权利要求5所述的系统，其中该发射导线（5）被安排成基本上没有具有水平外延的部分。

7.如以上任意权利要求所述的系统，其中该冶金容器（1）进一步包括一个安排在该金属套（2）内部的防护衬里（11）从而限定一个与该金属套（2）间隔开并且限定该容量体积（3）的外围的内壁（12），其中该发射及接收导线（5，6）被安排为在该间隔面积（7）与该内壁（12）之间具有一个水平离距，其中该相互间隔（d）被选择为至少与该水平离距具有相同的数量级。

8.如以上任意权利要求所述的系统，其中该发射导线（5）被安排从而使得该容量体积（3）的面对该间隔面积（7）的外围上的导电材料中的电磁场的平均强度基本上不依赖于在该垂直测量区域中的垂直位置。

9.如以上任意权利要求所述的系统，其中该相互间隔（d）被选择从而使得从该接收导线（6）到该容量体积（3）的外围的水平距离在该垂直测量区域中是基本上不变的。

10.如以上任意权利要求所述的系统，其中该间隔面积（7）被安排从而在该垂直测量区域中对于在垂直方向上的不同的高度产生近似相同的感测长度，该感测长度是该间隔面积（7）的沿着该发射及接收导线（5，6）的在一个取自在该垂直方向上的给定高度处的水平切片中的总外延。

11.如以上任意权利要求所述的系统，其中该间隔面积（7）被安排从而使得在该接收导线（6）中由该电磁场感应到的一个总电动势是在该垂直测量区域中的垂直灌装水准的一个基本上线性的函数。

12.如以上任意权利要求所述的系统，其中该间隔面积（7）被安排从而使得当该垂直灌装水准延伸出该垂直测量区域时，在该接收导线（6）中由该电磁场感应到的一个总电动势在该垂直灌装水准是基本上不变的。

13.如以上任意权利要求所述的系统，其中该垂直测量区域在该垂直方向上跨越该回路的外延。

14.如以上任意权利要求所述的系统，其中该相互间隔（d）在该垂直测量区域中沿着该间隔面积（7）是基本上相同的。

15.如以上任意权利要求所述的系统，其中该发射及接收导线（5，6）被安排从而使得该回路包围该容量体积（3）的一条垂直中心线。