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Die Erfindung betnfft ein Verfahren zur Bestimmung des Kohlegehalts In Asche, Insbesondere In bel der Rauchgasreinigung von kalorische Kraftwerken anfallender Flugasche, bel welchem Verfahren jeweils eine Ascheprobe mit elektromagnetischer Strahlung, Insbesondere Licht, bestrahlt, die von der Ascheprobe reflektierte Strahlung gemessen und das so erfasste Reflexionsvermögen der Asche als Mass für den Kohlegehalt ausgewertet wird.
Weiters bezieht sich die Erfindung auf eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens, mit wenigstens einer Strahlungsquelle und wenigstens einem Strahlungsaufnehmer bzw.-empfänger mnerhalb eines Sensorkörpers, der ein strahlungsdurchlässiges Fenster aufweist.
Die Bestimmung des Kohlegehalt n Asche ist nicht nur deshalb von Interesse, weil bel Feststellung eines relativ hohen Kohlegehalts auf eine ungenügende vorhergehende Verbrennung geschlossen werden kann, sondern darüber hinaus auch deshalb, weil Asche abhängig vom Restkohlegehalt auch einer Wiederverwendung zugeführt werden kann. So kann Asche wenn sie einen genügend kleinen Prozentsatz an unverbrannter Kohle enthält, beispielsweise zur Zementherstellung oder als Füllmasse in Asphalt verwendet werden. Bel Kohlestaubfeuerungen und dergleichen, Insbesondere in kalonschen Kraftwerken, ist daher eine laufende Messung des Kohlegehalt der Asche zweckmässig, um einerseits Rückschlüsse auf die Einstellung der Feuerung aufgrund einer Tendenzerkennung (z.
B. von Messung zu Messung steigender Kohlegehalt) ziehen zu können, und um andererseits die anfallende Flugasche 10 gesonderten Behältern je nach Kohlegehalt sortiert aufnehmen zu können
Bekannte Techniken zur Bestimmung des Kohlegehalt in Flugasche basieren auf der Anwendung von Mikrowellen (vgl. z. B. US-A-5 109201, US-A-5 177 444 und US-A-4 705 409), wobei eine Flugasche-Probe mit Mikrowellen bestrahlt wird. Die Messung kann dabei z.
B. darauf beruhen, dass die von der Flugasche Jeweils reflektierte bzw. durchgelassene Mikrowellenenergie erfasst wird, wobei die festgestellte absorbierte Energie ein Mass für den Kohlegehalt ist (US-A-5 109 201) ; dass sowohl Dämpfung als auch Phasenverschiebung des durchgelassenen bzw. reflektierten Mikrowellensignals gegenüber dem ursprünglichen Mikrowellensignal bestimmt werden (US-A-5 177 444) ; oder dass eine aufgrund einer Verbrennung der Kohle In der Flugaschen-Probe Infolge Mikrowellen-Bestrahlung bewirkte Erhitzung als Mass für den Kohlegehalt genommen wird (US-A-4 705 409). Diese bekannten Techniken sind jedoch apparativ ziemlich aufwendig, wobei trotzdem nur relativ ungenaue Messungen möglich sind.
Aus der DE-A-3 303 177 ist weiters eine kapazitive Messtechnik für die Bestimmung des Kohlegehalt von Flugasche bekannt geworden, bei der die Asche durch eine Messkammer, zwischen zwei Messkondensatorplatten, hindurchgeführt wird ; der jeweilige Anteil an Kohle geht dabei in die Kapzitätsmessung ein. Auch hier sind jedoch nur relativ ungenaue Messergebnisse erzielbar, da auch hier andere Parameter, wie die Dichte der Asche sowie andere die Gesamt-Dielektrizitätskonstante des Kondensators beeinflussende, in ihrem Gehalt variierende Aschen-Bestandteile unberücksichtigt bleiben.
Ein eher aufwendiges Verfahren zur Kohlegehalt-Bestimmung, nämlich auf Basis von fotoakustischer Absorptionsspektrometrie, Ist in der US-A-5 069 551 beschrieben. Dabei wird ein Anregungslaserstrahl durch eine Messkammer gerichtet, die von einem Gas-Partikel-Gemisch mit hoher Geschwindigkeit durchströmt wird. Durch die Lichtabsorption werden die Partikel penodisch erwärmt, was zur Erzeugung von Schallwellen führt, die mit einem Mikrofon aufgenommen werden.
Schliesslich wurde bereits vorgeschlagen (M & W Asketeknik ApS, Dänemark, Prospekt "Restkohlen- messgerät"), zur Kohlegehalt-Messung eine Ascheprobe direkt dem Rauchgaskanal, noch vor der Zuführung zu üblichen Elektrofiltern, zu entnehmen und optisch hinsichtlich Reflexionsvermögen zu untersuchen, wobei aus dem Reflexionsvermögen der Probe auf den Kohlegehalt geschlossen wird. Nach Durchführung der Messung wird die Ascheprobe mit Hilfe von Druckluft in den Rauchgaskanal zurückgeblasen, und eine neue Messung kann durchgeführt werden. Der Messzyklus liegt dabei im Bereich von einigen Minuten, etwa bis zu 15 Minuten, und das Messergebnis wird in einem Rechner ausgewertet.
Dabei ist auch vorgeschlagen worden, für jede Ascheprobe eine Mittelung von mehreren Messergebnissen vorzunehmen, um so ein möglicherweise stabileres Messergebnis zu erhalten. Jedoch trägt die bekannte Technik weder dem Umstand Rechnung, dass die Partikel in der Flugasche verschiedene Grössen haben können, wobei dies einen Einfluss auf das Messergebnis hat, noch wird bei dieser bekannten Vorgangsweise berücksichtigt, dass in Asche üblicherweise Eisenoxid-Bestandteile, die ebenso wie Kohle dunkel bzw. schwarz sind und somit das gesamte Reflexionsvermögen herabsetzen.
Insbesondere ist hier von Bedeutung, dass beträchtliche Messwertverfälschungen darauf zurückzuführen sind, dass die Kohlepartikel und übrigen Aschepartikel verschieden gross sind, und dass die ebenfalls dunklen Eisenoxidpartikel praktisch wie Kohlepartikel mitgemessen werden.
Ganz allgemein ist bel natürlichen Aschen, die z. B. von verschiedenen Kohlen herrühren, nicht nur der Kohlenstoffanteil variabel, sondern auch der Eisenoxidgehalt, das spezifische Gewicht, der Brechungsindex und unter Umständen auch der Wassergehalt. Wenn in Laboranalyse der Gewichtsanteil von Kohlenstoff
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ermittelt wird, so unterscheiden sich diese Laboranalyse immer wieder ganz wesentlich vom Ergebnis auf Basis der Reflexionsmessungen, die ein Mass für die oberflächliche Schwärzung und damit anstatt einer gewichtsbezogenen eine volumenbezogene Grösse liefert, wobei Streuungen Im Gewicht-Volumen-Verhältnis der Ascheproben zu Streuungen Im Messergebnis führen.
An sich hat aber selbstverständlich die erwähnte Reflexionsmessung gegenüber den Laboranalyse den Vorteil, dass sie direkt an Ort und Stelle bel laufendem Betrieb erfolgen kann, so dass unmittelbare Auswertungen und Reaktionen Im Sinne von Einstellungsänderungen der Feuerung möglich sind.
Der mittlere Brechungsindex, also der Mittelwert der Brechungsindizes der Aschebestandteile, bestimmt das Streuvermögen der Aschepartikel und damit die Eindringtiefe des Lichts. Je grösser diese ist, desto mehr wird von dem eingestrahlten Licht absorbiert und desto geringer ist die Reflexion Wenn Ascheproben Feuchtigkeit aus der Luft aufnehmen, so füllen eingelagerte Wassertröpfchen die Hohlräume zwischen den Ascheteilchen aus und verringern damit die Brechungsindexunterschiede, weil zwischen Quarz und Wasser ein geringerer Unterschied der Brechungsindizes besteht als zwischen Quarz und Luft. Dadurch sinkt wiederum das Streuvermögen, die Eindringtiefe und die Absorption nehmen zu, der reflektierte Anteil sinkt.
Das dunkle Eisenoxid tritt ferner in verschiedenen Modifikationen auf, die teilweise schwarz, teilweise braun oder rot sind, von denen manche ferromagnetisch sind und andere nicht. Demgemäss ist die Messung von Kohlenstoff In Flugasche durch Reflexion zwar theoretisch exakt durchführbar, in der Praxis führen allerdings zahlreiche Störgrössen zu Messungenauigkeiten.
Es ist somit Ziel der Erfindung, ein Verfahren sowie eine Vorrichtung der eingangs angeführten Art vorzusehen, mit dem bzw. mit der unter weitgehender Ausschaltung der genannten Störgrössen eine verlässlich laufende Ermittlung des Kohlegehalt in Asche, insbesondere Flugasche, auf Basis einer Reflexionsmessung ermöglicht wird. Die Messungen sollen dabei in ausreichend kurzer Zeit, insbesondere in einigen wenigen Minuten, etwa 5 bis 10 Minuten, durchgeführt werden können, wobei an sich in der Regel bei der Messung von Flugasche in kalorischen Kraftwerken 4 oder 5 Messungen pro Stunde maximal erforderlich sind (abhängig davon, wieviel Asche laufend anfällt).
Das erfindungsgemässe Verfahren der eingangs angeführten Art ist dadurch gekennzeichnet, dass die Jeweilige Ascheprobe einem Kohlepartikel-Zerkleinerungsvorgang unterworfen wird und zumindest zwei Reflexionsvermögen-Messungen bel unterschiedlichen Kohlepartikelgrössen vorgenommen werden ; wobei die Ergebnisse dieser Reflexionsvermögen-Messungen bei der Bestimmung des Kohlegehalt zugrundegelegt werden.
In entsprechender Weise ist die zur Durchführung des Verfahrens besonders geeignete erfindungsgemässe Vorrichtung dadurch gekennzeichnet, dass dem Sensorkörper ein Ascheproben-Behälter gegenüberliegt und der Sensorkörper als zum Zerreiben der Ascheprobe im Behälter in einem den AschenprobenBehälter tragenden Rahmen oder Gehäuse beweglich gelagerter und mit einer Antriebseinrichtung verbundener Stempel vorgesehen ist.
Bei der vorliegenden Messtechnik handelt es sich somit nicht bloss um eine einfache Reflexionsmessung, vielmehr werden die Kohlepartikel zerkleinert bzw. zerrieben, wobei sich das Reflexionsvermögen ändert und diese Änderung in die Auswertung bei der Bestimmung des Kohlegehalt eingeht. Das Zerkleinern bzw. Zerreiben der Kohlepartikel bewirkt eine Zunahme der Absorption, da die absorbierende Fläche der Ascheprobe vergrössert wird, und demgemäss nimmt das Reflexionsvermögen bei dieser Kohlekörnerzerklei-
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Daher wird zweckmässigerweise diese spiegelnde Reflexion ausgeschaltet, insbesondere durch gekreuzte Polarisationsfilter im Bereich der Strahlungsquelle bzw. Strahlungsempfänger. Als Strahlung wird bevorzugt rotes sichtbares Licht verwendet, da Versuche gezeigt haben, dass bei Verwendung dieser Lichtart die günstigsten Verhältnisse für die Messung des Reflexionsvermögen von Asche mit Kohlepartikeln gegeben sind.
Bei der vorliegenden Messtechnik wird eine Unabhängigkeit von wesentlichen Hintergrundeinflüssen
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herangezogen werden. Im Prinzip können selbstverständlich beliebig viele Reflexionsvermögen-Messungen, bei unterschiedlichen Mahlgraden, vorgenommen werden, und insbesondere ist es möglich, einen Kurvenverlauf des Reflexionsvermögens in Abhängigkeit vom Mahlgrad der Flugasche aufzunehmen und den gesamten Kurvenverlauf zur Bestimmung des Kohlegehalt heranzuziehen
Die Asche im Behälter kann mit Hilfe des Stempels, durch dessen durchlässige Stirnseite das Licht zugeführt bzw. das diffusreflektierte Licht empfangen wird, einfach in der Art eines Mörsers zerrieben
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werden.
Dabei wird zwar ein Zerkleinern der Kohlepartikel herbeigeführt, jedoch werden die übngen Bestandteile (Oxide) der Flugasche praktisch nicht zerrieben. Für den Differenzwert werden In Abhängigkeit vom Grad der Zerkleinerung der Kohlepartikel je nach Eisenoxidgehalt verschiedene Ergebnisse erhalten, da bei einem hohen Eisenoxidgehalt viele schwarze nicht zerriebene Partikel vorhanden sind und der Effekt der Oberfächenvergrösserung der schwarzen Partikel durch das Zerreiben der Kohlekörner sich schwächer auswirkt als bel einem geringen Eisenoxidgehalt in letzterem Fall ist die relative Oberflächenvergrösserung der schwarzen Partikel beim Zerreiben der Kohlekörner stärker gegeben, und die Kurve, die den funktionellen Zusammenhang zwischen dem Reflexions-Differenzwert und dem C-Gehalt darstellt, Ist daher steiler als In dem Fall,
wo ein relativ hoher Eisenoxidgehalt vorhanden ist. Es ist daher auch zweckmässig, dass korrektiv zur Reflexionsmessung eine Bestimmung des Eisenoxidgehalts, beispielsweise mittels einer Induktivitätsmessung, vorgenommen wird Dabei kann eine schnelle, näherungsweise, jedoch ausreichend genaue Bestimmung des Eisenoxidgehaltes dadurch erzielt werden, dass eine Luftspule mit Asche befüllt
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alle Formen von Eisenoxid auf, nämlich FeO (schwarz), Fe203 (rot bis schwarz) In seinen belden Modifikationen a-Fe203 (paramagnetisch) und -y-Fe203 (ferromagnetisch) und Fe304 (schwarz, ferromagnetisch).
Ein Vergleich der Induktivitätsmethode mit einer Elsenanalyse Im Labor ergab eine eindeutige und ausreichend scharfe Korrelation zwischen Induktivitätsänderung und Eisenoxidgehalt.
Wie erwähnt kann aus der Zunahme der Schwärzung der Ascheprobe beim Zerreiben und somit aus der Abnahme des Reflexionsvermögens (dem Differenzwert) verlässlich auf den Kohlegehalt der Ascheprobe, mit dem Efsenoxidantei ! ats Parameter, geschlossen werden, wobei als zusätzlicher Messwert, abgesehen von diesem Differenzwert, zweckmässigerweise das Ergebnis der nachfolgenden, d. h. nach Zerkleinerung der Kohlepartikel vorgenommenen, Reflexionsvermögen-Messung herangezogen wird.
Um beim Zerkleinern der Partikel bei den verschiedenen Messungen eindeutig aufeinander bezogene schwarze bzw. weisse Oberflächenanteile sicherzustellen, ist ein Mischen oder dergl. der Asche zwischen den Messungen möglichst hintanzuhalten, und demgemäss ist es von besonderem Vorteil, wenn die Ascheprobe vor den Messungen gepresst wird. Die Ascheprobe bleibt dabei zweckmässigerweise während des gesamten Zerkleinerungs-und Messvorganges gepresst.
Untersuchungen haben ergeben, dass beim Zerreiben der Ascheprobe zuerst In der Regel ein kurzer, schneller Anstieg im Reflexionsvermögen zu beobachten Ist, und erst dann, bel zunehmendem Zerkleinern der Partikel, kommt es zu dem beschriebenen Abfall im Reflexionsvermögen. Ab einem gewissen Zerkleinerungsgrad lässt sich dann ein fast linearer Abfall des Reflexionsvermögens bel stetiger Fortsetzung des Zerreibens beobachten.
Beispielsweise hatten bei einer konkreten Ascheprobe die einzelnen Partikel Im unzerriebenen und nur gepressten Zustand eine mittlere Korngrösse in Draufsicht von 120 u. m2 (gemessen an einem Bildanalyse-Arbeitsplatz mit Mikroskop) und nach einem ersten Mahlvorgang eine mittlere Partikelgrösse von 100 u. m2, wobei bei dieser mittleren Partikelgrösse eine erste Reflexionsvermögen-Messung vorgenommen wurde. Danach wurde die Probe weiter zerrieben, bis die Kohlepartikel eine ungefähre mittlere Korngrösse von 90 um2 aufwiesen, und es wurde nunmehr die zweite Reflexionsmessung vorge-
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- 2.Algonthmus zur Ermittlung des Kohlegehalt der Asche einbezogen wurden.
Die Ascheprobe sollte somit bereits vor der ersten Reflexionsvermögen-Messung teilweise und nach dieser Messung weiter zerrieben werden.
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eingesetzte Stempel mit einem am Rahmen oder Gehäuse angebrachten Linearantrieb, insbesondere Druckmittelzylinder, gekuppelt und durch diesen zum Ascheproben-Behälter hin und von diesem zurück bewegbar sein. Dabei kann insbesondere ein einfacher, kleiner Druckmittelzylinder eingesetzt werden. Mit Hilfe dieses Linearantriebs, insbesondere Druckluftzylinders, kann nicht nur der Stempel nach dem Füllen des Ascheproben-Behälters an diesen heranbewegt werden, sondern es kann dadurch auch die gewünschte Pressung der Asche vorgenommen werden. Nach Durchführung der Messungen wird der Stempel dann wieder vom Behälter zurückbewegt, so dass die Ascheprobe aus dem Behälter entfernt werden kann.
Im weiteren wird der Stempel einfach mit einem im Rahmen oder Gehäuse angebrachten Drehantneb ausgestattet, um die Asche im Behälter durch einfaches Drehen des Stempels relativ zum Behälter zu zerreiben. Dabei kann es sich um einen kontinuierlich drehenden Antrieb handeln, was jedoch hinsichtlich der Strom-bzw. Strahlungs- (licht)-zuführung zur Stempel-Stirnseite besondere Anschlüsse und Kupplungen erforderlich macht. Es hat sich daher als ganz besonders günstig erwiesen, wenn der Stempel mit einem Im Rahmen oder Gehäuse angebrachten hin- und hergehenden Drehantrieb zum Zerreiben der Asche Im Behälter durch hin-und hergehende Drehbewegungen gekuppelt ist. Der Drehantrieb kann dabei weiters einfach mit einem Elektromagnet ausgeführt sein.
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Vorzugsweise ist der Ascheproben-Behälter durch einen Probenteller gebildet ; der Probenteller kann dabei unmittelbar als untere steife Abschlussplatte des Rahmens oder Gehäuses ausgeführt sein. Der Stempel selbst kann allgemein zylindrisch ausgeführt sein. und dem Ascheproben-Behälter wird mit Vorteil ein Ausblaserohr zum Ausblasen der gepressten, gemahlenen Asche nach den Reflexionsmessungen zugeordnet ; dieses Ausblaserohr kann dabei seitlich oberhalb und neben der offenen Oberseite des Ascheproben-Behälters bzw. Probentellers ausmünden, so dass es bel der Bewegung des Stempels kein Hindernis bildet.
Für die Messwertaufnahme hat es sich als günstig erwiesen, wenn mehrere Strahlungsaufnehmer bzw.
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empfänger) n einer kre ! Sförm ! genDabei Ist es Im Hinblick darauf, dass zum Zerreiben der Partikel vorzugsweise der Stempel drehend angetrieben wird, wodurch Im mittleren Bereich des Stempels kein oder nur ein geringfügiges Zerreiben erfolgt, weiters von besonderem Vorteil, wenn der mittlere Bereich des Fensters benachbart der mittigen Strahlungsquelle lichtundurchlässig ist, so dass im genannten mittleren Bereich, wo kein Zerreiben der Aschepartikel erfolgt, keine Reflexionsmessung vorgenommen wird.
Um den Einfluss von Schwankungen in der von der Strahlungsquelle abgegebenen Strahlung, etwa zufolge von Temperaturschwankungen und dergl.. auf das Messergebnis ausschalten zu können, Ist es ferner auch günstig, wenn einer der Strahlungsaufnehmer bzw. -empfänger direkt der Strahlungsquelle zu deren Strahlungsemissions-Überwachung und zur Gewinnung eines Referenzwertes für die Reflexionsmessung zugeordnet ist.
Im Hinblick auf die Ausschaltung von spiegelnde Reflexion hat es sich hier ferner als vorteilhaft erwiesen, wenn am Fenster konzentrisch zwei bezüglich ihrer Polarisationsrichtungen um 90. gedrehte Polarisationsfilter angebracht sind.
Um weiters eine hohe Temperaturstabilität trotz der relativ schwierigen Messumgebung (warme Asche, Erwärmung durch den Drehantrieb für den Stempel) sicherzustellen, ist es schliesslich auch von Vorteil, wenn der Stempel mit einem Wasser-Kühlkörper ausgerüstet ist.
Die Erfindung wird nun nachstehend anhand der Zeichnung und unter Bezugnahme auf Ausführungs-
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tionsfilter und Blende innerhalb des Stempels der Sensorvorrichtung gemäss Fig. 1 ; Fig. 4 eine schematische Darstellung zur Veranschaulichung der Anordnung der optischen Elemente bei diesem Stempel ; Fig. 5 ein Schema zur Veranschaulichung der Anbnngung und Ansteuerung einer derartigen Sensorvorrichtung in Zuordnung zu einem Ascheaustrag eines kalorischen Kraftwerkes ; die Fig. 6 m den einzelnen Darstellungen Fig. 6A bis 6E ein Ablaufdiagramm zur Veranschaulichung des Vorgangs bei der Kohlegehalt-Messung mit der Sondenvornchtung gemäss Fig. 1 bis 5 ;
Fig. 7 ein Diagramm zur Veranschaulichung des auf diese Weise gemessenen Kohlegehalts C1 in Relation zu dem im Labor durch entsprechende Analysen festgestellten Kohlegehalt C ; Fig. 8 ein Diagramm zur Veranschaulichung des Reflexions-Differenzwertes AR über dem Kohlegehalt C, in Abhängigkeit vom jeweiligen Eisenoxidgehalt ; Fig. 9 in einem Ablaufdiagramm mit den einzelnen Darstellungen Fig. 9A bis 9C den Vorgang bei der Messung der Induktivität der Asche, zwecks Bestimmung des Eisenoxid-Anteils ; Fig. 10 in einem Diagramm die Änderung AL der Induktivität einer Luftspule beim Befüllen mit Flugasche In Relation zum Eisenoxidgehalt der Asche ; Fig. 11 in einem Diagramm die Abhängigkeit des diffusen Reflexionsvermögens R vom Verhältnis aus Absorption K zu Rückstreuung S ;
Fig. 12 in einem Diagramm den Reflexions-Differenzwert AR als Funktion des Anteils a an schwarzen Körpern in der Asche ; Fig. 13 eine beispielsweise Messkurve des Reflexionsvermögens (in Form des durch die Fotodioden aufgenommenen Stroms I) über dem Mahlgrad (in Form der Zahl z der Drehungen des Stempels) bei einem gegebenen C-Gehalt ; und Fig. 14 in einem Flussdiagramm die rechnerische Ermittlung des Kohlegehalt aus den Messwerten mit Hilfe eines aufgrund theoretischer Überlegungen experimentell ermittelten Algorithmus, der sich in der Praxis bewährt hat.
Fig. 1 zeigt schematisch eine Sensorvorrichtung 1, bei der ein die noch zu beschreibenden optischen Elemente, die in Fig. 2 und 4 näher gezeigt sind, enthaltender Körper in Form eines Stempels oder Messzylinders 2 innerhalb eines starren zylindrischen Gehäuses 3 mit Hilfe einer Axial- und RadialLagereinrichtung 4 sowohl geradlinig, in Achsrichtung, bewegbar als auch um seine Längsachse drehbar gelagert ist. Der Stempel 2 trägt an seiner Stirnseite eine ihn dort abschliessende z. B. 7 mm dicke Glasplatte 5. Dahinter befindet sich, wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, im Abstand von einigen mm eine weitere dünne Glasscheibe 6, auf welcher Polarisationsfolien 7, 8 aufgeklebt sind, vgl. auch Fig. 3.
Die Polarisationsrichtungen dieser Polarisationsfolien oder -filter sind dabei um 90. gegeneinander versetzt, und die eine Polarisationsfolie 7 ist für den Lichtaustritt, die andere, 8, hingegen für den Lichteintritt in den Sensor
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eine - vorzugsweise sichtbaresde - Leuchtdiode 9 als Strahlungsquelle, Fotodioden 10 als Strahlungsempfänger und zur Temperaturüberwachung dienende PT 100-Widerstände (nicht näher dargestellt) angeordnet Eine Platine 11, weiche diese Bauelemente trägt, ist in einem Aluminium-Drehteil 12 mit einer zentralen Bohrung für die LED 9 und sechs penpheren Bohrungen für die Fotodioden 10 und vier kleinen Bohrungen für die Temperaturfühler befestigt.
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um 900 zueinander versetzt, wobei diese Anordnung beispielsweise dadurch erhalten werden kann, dass auf der Glasscheibe 6 eine Polarisationsfolie aufgeklebt wird, deren mittlerer Teil 7 zuvor ausgestanzt und um 90 gedreht wurde. Eine zentrale strahlungsundurchlässige Blende 16 kann beispielsweise in Form einer dünnen Metallschicht aufgesputtert werden, und beim Aufkleben der gekreuzten Polarisationsfilter 7,8 ist auf ein sauberes, blasenfreies Anhaften zu achten.
Aus der schematischen Darstellung von Fig. 4 ist weiters ersichtlich, dass hinter der kreisrunden Glasscheibe 6 mittig die Leuchtdiode 9, etwa mit einer Wellenlänge ^=660 nm, und mit einer Lichtstärke von 0, 5 cd, angeordnet ist, wobei rund um diese Leuchtdiode 9 sechs Fotodioden 10 angeordnet sind, von denen fünf die Asche 17 sehen, eine hingegen davon abgeschirmt ist. Diese sechste Fotodiode ist durch einen freigefrästen Kanal (nicht ersichtlich) zur Leuchtdiode 9 hin ausgerichtet, um deren gleichmässige Lichtemission zu überwachen.
Auf diese Weise können In gewissem Ausmass durch Temperaturschwankungen verursachte Fehler ausgeregelt werden, wobei die Abnahme des Fotostroms mit steigender Temperatur im gleichen Ausmass für die fünf Mess-Fotodioden 10 wie für die eine Referenz-Fotodiode erfolgt. Der Strom der Leuchtdiode 9 kann dann derart nachgeregelt werden, dass der Fotostrom der Referenz-Fotodiode konstant bleibt.
Aus Fig. 1 ist weiters ersichtlich, dass eine Ascheprobe 17 in einem eigenen Behälter in Form eines Probentellers 21 mit einer plattenförmigen Basis untergebracht wird, wobei dieser Probenteller 21 starr mit dem Gehäuse 3 der Sondenvorrichtung verbunden ist. Zur Probenzuführung mündet seitlich ein Zuführrohr 22, und zum Entfernen der Ascheprobe 17 aus dem Probenteller 21 nach den Messungen dient eine Ausblasevorrichtung mit wenigstens einem Ausblaserohr oder einer Düse 23, die seitlich und oberhalb des Aufnahmeraums für die Ascheprobe 17 ausmündet.
Der Stempel 2 ist an seinem hinteren Ende mit einem als Linearantrieb vorgesehenen Druckluftzylinder 24 gekuppelt, so dass er von diesem nach unten, zum Teil In den Probenteller 21 hinein, und von diesem Probenteller 21 wieder zurück axial bewegt werden kann. Weiters ist im Gehäuse 3 eine ElektromagnetDrehantriebseinrichtung 25 vorgesehen, mit deren Hilfe der Stempel 2 um wenige Grad hin-und hergehend verdreht werden kann, um dann, wenn er mit seiner vorderen Stirnseite, an der das Glasfenster oder die Glasplatte 5 angebracht Ist, in den Ascheproben-Aufnahmeraum des Probentellers 21 hinein verstellt worden ist, die so gepresste Ascheprobe 17 zu zerreiben.
Die zentrale, strahlungsundurchlässige Blende 16 in der Mitte der Polarisationshilteranordnung 7, 8 verhindert, dass der zentrale Bereich der Ascheprobe 17, der bei der hin-und hergehenden Drehbewegung des Stempels 2 nicht zerrieben wird, beleuchtet wird und einen Beitrag zum zu messenden Reflexionssignal liefert.
Im Betrieb wird die Ascheprobe 17 mit von der Lichtquelle 9 stammendem, nach Durchtritt durch das Polarisationsfilter 7 linear polarisierten Licht bestrahlt ; eine spiegelnde Reflexion bewirkt keine Änderung der Polarisationsrichtung, und diese spiegelnde Reflexion geht somit nicht in die Messung ein, da das spiegelnd
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Abgesehen von den unterschiedlichen Temperaturen der Ascheproben 17 bewirkt auch der Elektromagnet der Drehantriebseinrichtung 25 eine Erwärmung der Sensorvorrichtung 1. Da die Temperatur der Fotodioden 10 einen starken Einfluss auf die Beweglichkeit der Ladungsträger Im Halbleitermaterial und damit auf den Fotostrom hat, ist es zweckmässig, die Temperatur möglichst konstant zu halten. Demgemäss wird für den Stempel 2 vorteilhafterweise der bereits genannte Kühlkörper 13 vorgesehen, der gemäss Fig. 2 im wesentlichen aus einem doppelwandigen Rohr 26 besteht, welches von Wasser durchströmt wird.
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diesem Zweck sind ein Wasserzulauf 27 und -ablauf 28 an den Kühlkörper-Doppelmantel angeschlossen, wobei der Ringraum zwischen den Rohren des Kühlkörpers 13 In an sich üblicher Welse durch zwei In Flg. 2 nicht ersichtliche radiale Trennwände bis auf einen Durchgang am dem Wasserzulauf 27 bzw. -ablauf 28 gegenüberliegenden Ende unterteilt sein kann, um so einen Wasser-Kurzschluss zwischen den Anschlussleitungen 27,28 zu verhindern. Die Anschlussleitungen 27, 28 können Im übngen über elastische Schläuche
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! ie bzw e ! nem-abtaufSignale bzw. Leitungen mit doppelten Linien und Kühlwasserleitungen mit dreifachen Linien veranschaulicht sind.
Bel 31 ist die aus dem üblichen Elektrofilter kommende Asche veranschaulicht, die dann bei 32 zu einem Sammelbehälter gefördert wird, wobei eine Förderschnecke 33 vorgesehen ist, die von einem Elektromotor 34 angetneben wird. Bei 35 ist eine Druckluftquelle veranschaulicht, die mehrere Funktionen ausübt. So wird zum einen das Einblasen von Asche m die Sensorvornchtung 1 mit Hilfe von Druckluft bewerkstelligt, wie dies schematisch bei 36 angedeutet ist. Weiters wird die Druckluft der Druckluftquelle 35 zum Senken (bel 37) und zum Heben (bel 38) des Stempels 2 (Fig. 1) sowie zum Ausblasen der Asche (bei 39 angedeutet) aus dem Probenteller 21 verwendet. Überdies wird mit Druckluft über eine Leitung 40 ein pneumatischer Wasserschalter 41 betätigt, um den Kühlkörper 26 (Fig. 2) an einen Wasseranschluss 42 anzuschliessen.
Ein Wasserabfluss Ist in Fig. 5 weiters bei 43 schematisch veranschaulicht.
Im unteren Teil des Schemas von Fig. 5 ist der Druckluftkreis etwas detaillierter veranschaulicht, wobei eine 6 bar-Druckluftquelle 35 über verschiedene Absperrventile 44 bis 48 und entsprechende Druckminderventile sowie Magnetventile zu den einzelnen Druckluftleitungen 36 bis 40 wie vorstehend erwähnt führt.
Im einzelnen ist für die Druckluftzuleitung 40 zum Einschalten der Kühlwasserzuführung ein 4 barDruckminderventil 49 vorgesehen, und über ein entsprechendes elektrisches Steuersignal auf einer Steuerleitung 50 wird ein zugehöriges Magnetventil 51 zur Druckluftzufuhr geöffnet.
Über eine dem Stempel 2 zugeordnete Steuerleitung 52 werden die Funktionen "Senken" (Pos. 37, Signal "1" auf der Steuerleitung 52) sowie "Heben" (Pos. 38, Signal "0" auf derselben Steuerleitung 52) gesteuert, und zwar im Falle des Senkens des Stempels 2 über ein 0, 2 bar-Druckluftminderventil 53 und ein zugehöriges Magnetventil 54 bzw. im Falle der Funktion "Heben" über ein 2 bar-Druckminderventil 55 und ein Magnetventil 56. Über eine elektrische Steuerleitung 57 wird sodann das Ausblasen von Asche
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sowie ein Magnetventil 59 zugeführt wird. Schliesslich wird das Einblasen von Asche (Druckluftleitung 36) über ein Steuersignal auf einer Steuerleitung 60 bewirkt, so dass ein an einem 0, 5 bar-Druckreduzierventil 61 angeschlossenes Magnetventil 62 geöffnet wird.
Die Steuersignale auf den Steuerleitungen 50,52, 57 und 60 rühren dabei von einer Rechner- und Steuereinheit 63 her, die auch zur Steuerung der Feuerungsanlage (nicht dargestellt) vorgesehen sein kann.
Diese Steuer- und Rechnereinheit 63 erhält auf sechs Eingangsleitungen Eingangssignale betreffend die Position des Stempels 2 (Leitung 64), das gemessene Reflexionsvermögen (Leitung 65), den Eisenoxidgehalt (Leitung 66), den Dioden-Referenzstrom (Leitung 67), die Temperatur im Sensor 30 (Leitung 68) sowie ein Startsignal für die Auslösung eines Messvorganges (Leitung 69) zugeführt.
Die Übertragung der Fotostrom-Messwerte (Leitungen 65 und 67) erfolgt von den Fotodioden 10 (Fig. 4) über einen nicht näher dargestellten Vorverstärker und drei parallele Messumformer in den Analogeingang der Rechner- und Steuereinheit 63. Die Temperatur-Steuereingangsleitung 68 dient zur Temperaturüberwachung, wobei hierfür ein temperaturempfindlicher Widerstand, beispielsweise mit positiven Temperaturkoef- fizienten, zwischen den Fotodioden 10 im Stempel 2 angeordnet sein kann. Der Widerstandswert, der von der Temperatur abhängt, wird dann ebenfalls über einen nicht näher veranschaulichten Messumformer In die Einheit 63 eingelesen.
Für den Drehantrieb des Stempels 2 ist eine Stromquelle 70, beispielsweise eine Gleichstromquelle 2 A, 42 V, vorgesehen, der zwei Schützschalter 71,72 für den Magnetstrom zur Drehbewegung nachgeschaltet sind. Dabei dient der Schützschalter 71 zum Durchschalten des Stroms für die Aktivierung des Drehantriebs (Steuersignal auf Steuerleitung 73). Beim Einschalten des Stroms dreht der Elektromagnet des Drehantriebs den Stempel 2 gegen eine vorgespannte Feder (nicht dargestellt). Nach Abschalten des Stroms im Takt des Rechtecksignals auf der Steuerleitung 73 dreht diese Feder den Stempel 2 in seine Ruhelage zurück. Über den Schützschalter 72 wird bei einem entsprechenden Steuersignal auf einer Steuerleitung 74 das Umpolen des Magnetisierungsstroms bewerkstelligt, damit der Eisenkern des Drehmagneten nicht nur in eine Richtung aufmagnetisiert wird.
Ein solches Umpolen erfolgt z. B. immer nach 150 Drehungen.
Über eine Ausgangsleitung 75 wird schliesslich die Stromzuführung zur Leuchtdiode 9 bewirkt, und über ein Steuersignal 76 ("Fördern") wird der Elektromotor 34 für den Betrieb der Förderschnecke 33 einge-
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Gemäss Flg. 6A wird der Probenteller 21 über die Leitung 22 mit Asche 17 gefüllt (Signal "Einblasen" auf der Steuerleitung 60, Druckluftleitung 36). Danach wird die Ascheprobe 17 gemäss Flg. 6B mit Hilfe des Stempels 2 gepresst (Signal "1", d.h. "Senken", auf der Zylinder-Steuerleitung 52, Druckluftleitung 37).
Sodann wird der Drehantneb 25 eingeschaltet (Steuersignale auf den Ausgangsleitungen 73 und 74 der Steuer- und Rechnereinheit 63), wobei beispielweise 200mal hin- und hergedreht wird. Dies Ist schematisch In Fig. 6C gezeigt, und bei diesem Verdrehen des Stempels 2 wird die Ascheprobe 17 teilweise zerrieben Durch diese wiederholte Drehbewegung um wenige Grade hin und zurück wird durch Zermahlen der Kohlekörner der dunkle Anteil der Oberfläche der Ascheprobe 17 vergrössert, die Absorption steigt, und das Reflexionsvermögen der Asche sinkt.
Nach diesen 200 Drehbewegungen wird gemäss Fig. 6D eine erste Messwertaufnahme durchgeführt, und danach wird wie In Fig. 6E gezeigt nochmals der Stempel 2 einer hin-und hergehenden Drehbewegung unterworfen, beispielweise 100 weiteren Drehbewegungen, ebenfalls wieder jeweils um einige wenige Grade. Sodann erfolgt eine zweite Messwertaufnahme gemäss Flg. 6F, und dieser zweite Messwert betreffend Reflexionsvermögen sowie die Reflexionsvermögen-Differenz zwischen den beiden Messwerten (1. Messwert - 2 Messwert) fliessen in den Im Rechner 63 gespeicherten Algonthmus zur Berechnung des Kohlenstoffgehaltes ein.
Gemäss Fig. 6G wird der Stempel 2 hochgefahren (Signa !"O", d. h."Heben", auf der Steuerleitung 52, Druckluftleitung 38), danach wird die gemessene Ascheprobe 17 gemäss Flg. 6H ausgeblasen (Steuerleitung 57, Druckluftleitung 39), und der Messzyklus wird beendet (Fig. 61).
Sofern der gemessene Kohleanteil geringer als 5 % Ist, kann die Flugasche wie erwähnt bel der Zementherstellung weiter verwendet werden. An sich besteht Flugasche im wesentlichen aus Quarz (Si02 ; 30 bis 35%), Korund (Al203; 20 bis 40%), Eisenoxiden (Fe203 und Fest : 0 bis 12%) sowie Kohlenstoff (C ; 0 bis 7%) und geringeren Mengen weiterer Metalloxide. Kohlenstoff und Eisenoxide sind dabei dunkel, während die restlichen Anteile hell erscheinen. Untersuchungen haben gezeigt, dass auf die beschriebene Welse verlässlich der Kohlenstoffgehalt von Flugasche, die bel der Rauchgasreinigung von kalonschen Kraftwerken anfällt, bestimmt werden kann. Vor allem hat sich ergeben, dass die ermittelten Reflexionswerte bzw.
Reflexions-Differenzwerte in Verbindung mit einer induktivitätsmessung (wie nachstehend noch näher erläutert werden wird) geeignete Ausgangsgrössen zur Ermittlung des Kohlenstoffgehaltes bilden, wobei basierend auf diesen drei Grössen (2. Reflexionsvermögen-Messwert, Differenzwert und Induktivitätsänderung einer mit Flugasche gefüllten Luftspule) für 60 Ascheproben bel einem empirisch herausgefundenen Algorithmus die in Fig. 7 dargestellte Korrelation zwischen so ermittelten Kohlenstoff Messwerten C1 und entsprechenden Laboranalysewerten C erzielt werden konnte. Wie ersichtlich ist dabei die Streuung relativ genng, so dass die beschriebene Kohlegehaltbestimmung als sehr verlässlich und genau angesehen werden kann.
Mit zunehmendem Kohlenstoffgehalt in der Asche nimmt der vorstehend erläuterte Reflexions-Differenzwert nicht linear zu, sondern schwächer, ähnlich einer Wurzelfunktion, wie aus Fig. 8 und 12 erkennbar ist.
Überdies wird mit dieser Differenzmessung zwar Unabhängigkeit von zahlreichen Hintergrundeinflüssen erzielt, jedoch geht weiterhin als Parameter der Eisenoxidgehalt ein. Der Differenzwert AR gemäss Fig. 12 fächert daher in eine Kurvenschar mit dem Eisenoxidgehalt als Parameter auf, und in Fig. 8 ist für verschiedene Eisenoxidantote (4%, 6%, 8%, 10% und 12%) die Abhängigkeit des Differenzwertes AR vom tatsächlichen Kohlenstoffgehalt C (in %) veranschaulicht (mit den Symbolen + sind gemessene Werte dargestellt, die Kennlinien sind gerechnet).
Die Erklärung liegt hier darin, dass bei einem hohen Eisenoxidgehalt von vornherein viele schwarze Partikel vorhanden sind und der Effekt der Oberflächenvergrösserung durch das Zerreiben der Kohlekörner In der Asche schwächer zum Tragen kommt (und die Kurve daher flacher ist) als in jenem Fall, in dem wenig Eisenoxid in der Asche enthalten ist und daher die relative Oberflächenzunahme aufgrund des Zerreibens der Kohlepartikel grösser (und damit die Kurve steiler) ist.
Eine Methode zur schnellen, näherungswelsen Bestimmung des Eisenoxidgehaltes besteht nun dann, dass eine Luftspule 80 (Fig. 9) mit der Flugasche (17 in Fig. 2) befüllt wird (s. Pfeil 81 in Fig. 9A), wobei sich die Luftspule 80 beispielsweise In einem eigenen Aschebehälter 82 befindet. Gemäss Fig. 9B wird sodann die durch das Befüllen des Behälters 82 mit der Asche 81 (bzw. 17) sich ergebende Induktivitätsänderung als Mass für den Anteil an Eisenoxid (FeO, FeaOt, Fe203) erfasst.
Aus Fig. 10 ist dabei das Ergebnis
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derartiger Messungen der Änderung der Induktivität (AL) der Luftspule 80 beim Befüllen des Behälters 82 mit Flugasche zu ersehen Der Einfachheit halber ist in Fig 10 dabei der Fe203-Prozentantell auf der einen Koordinate aufgetragen, wobei die Angabe In Fe203 durch Multiplikation des Fe-Gehaltes mit dem Massefaktor 1, 43 entstand und angibt, wieviel Masseprozent Fez Os in der Asche enthalten wäre, wenn das gesamte Eisenoxid nur In dieser Form - Fe2O3 - vorläge. Auf der anderen Achse Ist die Induktivitätsänderung AL in mH für die beispielsweise verwendete Luftspule 80 aufgetragen.
Ganz allgemein kann für die Bestimmung des Eisenoxidgehalts die Änderung des magnetischen Feldes
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auch bel den vorliegenden Ascheprobe-Messungen zulässig ist.
Nach dem Reflexionsvermögen R aufgelöst kann diese Funktion wie folgt angeschrieben werden :
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Das diffuse Reflexionsvermögen der Ascheprobe kann wie erwähnt gemessen werden, und es ist eine Funktion nur vom Verhältnis vom Absorptionskoeffizient K zu Streukoeffizient S, hängt jedoch nicht von deren Absolutwerten ab.
Zum gleichen Ergebnis gelangt man, wenn die Ascheprobe als aus zweierlei Arten von Würfeln aufgebaut gedacht wird, nämlich einerseits aus gläsernen Würfeln, die annahmeweise das einfallende Licht zu gleichen Teilen in allen sechs Raumrichtungen streuen, und andererseits aus schwarzen Würfeln mit der Eigenschaft, dass jeder einfallende Lichtstrahl absorbiert wird.
Wird nun der Fall einer Grenzfläche mit unendlich vielen Würfelschichten darunter betrachtet, so besitzt jede Schicht die Eigenschaft, dass sie einen Teil K der einfallenden Intensität absorbiert und den Rest S zu gleichen Teilen nach oben und unten streut. Mit x = S/ (K + S) kann In einer Modellrechnung gezeigt werden, dass für das Reflexionsvermögen gilt :
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Durch Einsetzen von x = S/ (K + S) kann gezeigt werden, dass diese Beziehung der vorstehend bereits angegebenen Kubeika-Munk-Funktion entspricht.
Im Zusammenhang mit dem Effekt des Zerreibens von Kohlekörnern kann bel diesem Würfelmodell beispielsweise angenommen werden, dass bei gleichbleibendem Volumenanteil a der schwarzen Würfel insgesamt je acht schwarze Würfel zu einem grossen schwarzen Würfel mit der doppelten Kantenlänge verklumpt waren. Dies stellt die Ausgangssituation vor dem Zerreiben der Asche dar. Während des Zerkieinerns teilen sich die Kohlekörner (wobei dann anstatt der grossen schwarzen Würfel mit der doppelten Kantenlänge z. B. jeweils acht kleine schwarze Würfel erhalten werden), und die zerriebenen Kohlekörner bieten dem Licht eine grössere absorbierende Oberfläche an, wodurch das Reflexionsvermögen der Ascheprobe sinkt.
Wie erwähnt wird im vorliegenden Modell diese Teilung durch drei Schnitte parallel zu den Raumebenen dargestellt, wodurch jeweils ein grosser schwarzer Würfel 10 acht kleine Würfel aufgespaltet wird.
Es kann nun das Reflexionsvermögen einmal unter Zugrundelegung der grossen Würfel (Zustand bei der ersten Reflexionsmessung) und das andere Mal unter Annahme der kleinen schwarzen Würfel (Zustand bei der zweiten Reflexionsmessung) berechnet werden, wobei der Gesamt-Volumenanteil a an schwarzen Würfeln bei ein und derselben Probe selbstverständlich gleich bleibt. Betrachtet man eine Reihe von Proben mit unterschiedlichem Schwarzanteil a, so kann In einer Modellrechnung gezeigt werden, dass die
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Differenz im Reflexionsvermögen abhängig vom Schwarzanteil a nicht-linear zunimmt.
Bezeichnet Ra das Reflexionsvermögen mit kleinen Würfeln (Zustand nach dem Mahlvorgang, bel der zweiten Reflexionsmessung), Rb das Reflexionsvermögen mit grossen Würfeln (Zustand bel der ersten
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:Kohleanteil) der Reflexions-Differenzwert grösser wird (in Fig 12 dargestellt für den Spezialfall, dass beim Mahlzyklus alle schwarzen Würfel In acht Teile zerlegt werden). Diese Zunahme von AR gilt aber nur bei kleinen Werten von a (bis etwa 20%) ; bei grösseren Werten von a nimmt AR wieder ab.
In Fig. 13 ist eine Strom-Messkurve (Fotodiodenstrom 1 in Abhängigkeit von der Zahl 0 der Drehungen des Stempels 2) zur Veranschaulichung des Reflexionsvermögens einer bestimmten Probe (mit einem CGehalt von 7, 4%) bel verschiedenen Mahlgraden beispielshalber gezeigt. Es Ist dabei ersichtlich, dass das Reflexionsvermögen (Fotostrom I in u. A) am Beginn des Zerreibens kurz und steil ansteigt und nach Erreichen eines Maximums zu sinken beginnt, wobei erst bei einem bestimmten Mahlgrad, bel Anwendung der vorliegenden Sondenvorrichtung z. B. bei 200 Drehungen (erste Messung), ein annähernd linearer Zusammenhang zwischen Reflexionsvermögen und Mahlgrad (ausgedrückt durch die Zahl z der Drehungen) erhalten wird.
Weitere Untersuchungen an dieser Probe ergaben, dass die mittlere Kohlekorngrösse (in Draufsicht) nach 200 Drehbewegungen ungefähr 98,5 m2 betrug, nach insgesamt 300 Drehbewegungen jedoch nur mehr 89, 5 UM2. Durch diese Verkleinerung in der Kohlekorngrösse beim Zerreiben vergrösserte sich auf die beschriebene Weise die Absorption der Ascheprobe, so dass die diffuse Reflexion In entsprechendem Ausmass abfiel Ähnliches konnte bei anderen Proben festgestellt werden :
Bel einer Probe mit einem C-Anteil von 0, 7% ergab sich eine Abnahme der mittleren Kohlekorngrösse von 100, 2 um2 nach 200 Drehungen auf eine Kohlekorngrösse von 90 u. m2 nach 300 Drehungen ; bei einer Probe mit 2, 9% C-Antell nahm hier die mittlere Kohlekorngrösse von 118, 5 u. m2 auf 93, 8 um2 ab.
In Fig. 14 ist schliesslich in einem Flussdiagramm schematisch die Vorgangsweise bei der Ermittlung des tatsächlichen Kohlenstoffgehaltes mit Hilfe eines anhand der vorstehenden theoretischen Überlegungen ermittelten, jedoch aufgrund empirischer Gegebenheiten vereinfachten Algorithmus veranschaulicht. Dabei erfolgt die Messwertaufnahme in einem Block 101, wobei der zweite Reflexionsvermögen-Messwert Rb, der Differenzwert AR und der Zahlenwert der in mH gemessenen Induktivitätsänderung AL (als dimensionslose Grösse) angeführt sind.
In einem nachfolgenden Schritt 102 werden folgende Rechengrössen ermittelt (alle Vanablen sind dimensionslos) : t = 0, 5 (AL-70) r = (Rb - 8)/17 u = (AR-0, 12) 2 In Block 103 wird sodann abgefragt, ob AL grösser 40 ist, und wenn ja wird in einem Schritt 104 ein Faktor w gemäss
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errechnet Falls dieser Korrekturfaktor w bel der Abfrage In Schritt 105 < 3 gefunden wird, wird er in Schritt 106 = 3 gesetzt. und es wird dann zu Schritt 107 weitergegangen, ebenso wie 10 dem Fall, dass bei der
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-#L/5,6 ist, und wenn ja, wird w = 16-AL/5, 6 gesetzt, und es wird anschliessend zum Schritt 109 der Berechnung des Kohlegehalts C1 gegangen (ebenso wie im Fall, dass die Entscheidung im Schritt 107 negativ ist.
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dass AL :
5 40 ist,zahlenwert T = (AL-40)/2 ermittelt, Schritt 110, und nachfolgend wird Im Schritt 111 der Faktor S mit
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berechnet. Danach wird bei 112 abgefragt, ob AL grösser 20 Ist, und wenn ja, wird wieder zur Abfrage
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gemäss Schritt 107 übergegangen und abgefragt, ob w > 16-AL/5, 6 ist usw. Wenn das Ergebnis der Abfragen In Schntt 112 negativ ist. wird sofort zu Schritt 109 übergegangen.
Im Schntt 109 wird schliesslich der Kohlegehalt C1 gemäss der Beziehung Cl = w (1 - r) 2 ; 2r berechnet.
Wenn die Erfindung vorstehend anhand von besonders bevorzugten Ausführungsbeispielen erläutert wurde, so sind doch selbstverständlich weitere Abwandlungen und Modifikationen möglich ; so ist ist es insbesondere denkbar, anstatt der Anordnung von Leuchtdioden und Fotodioden 9 bzw. 10 (s. Fig. 4) innerhalb des Messzylinders, d. h Stempels 2, eine Anordnung mit Lichtleitern vorzusehen, wobei überdies auch in diesem Fall, bel entsprechenden Aus- und Einkoppeletnnchtungen für die Lichtleiter, eine kontinuierlich drehende Bewegung des Stempels 2 anstatt der hin-und hergehenden Drehbewegung vorgesehen werden kann, um die jeweilige Ascheprobe einem Mahlvorgang zu unterwerfen.
Auch kann anstatt sichtbarem Rotlicht im Prinzip auch eine andere Strahlung, wie etwa grünes Licht oder IR-Strahlung, verwendet werden Ferner kann der vorstehend angeführte, aufgrund empirischer Überlegungen vereinfachte Algonthmus entsprechend den angegebenen theoretischen Überlegungen modifiziert werden, um den Kohlegehalt der jeweiligen Asche zu berechnen.