Messanordnung für dünne Schichten eines pulverförmigen, körnigen oder flockenförmigen Schüttgutes Die Erfindung betrifft eine Messanordnung für dünne Schichten eines pulverförmigen, körnigen oder flockenförmigen Schüttgutes nach Unteranspruch 2 des Hauptpatentes, bei dem durch einen zusätzlichen Lichtwerfer, der über einen Teil der rotierenden Flä che hinweg ein bandförmiges Lichtbündel, dessen Ebene senkrecht zu dieser Fläche steht, auf eine zu sätzliche Fotozellenanordnung wirft, die mit einer Nachlaufsteuerung fortwährend auf die Höhe der Oberfläche der Schüttgutschicht einreguliert wird. Es ergibt sich dadurch die Möglichkeit, die Menge bzw. die Höhe der Schüttgutschicht messtechnisch zu erfas sen.
Die vorliegende Erfindung gestattet, durch eine Zu satzeinrichtung die eigentliche Schichtdicke, so wie sie für Forschungszwecke, für die Verfahrungstechnik oder für reine Messung notwendig ist, genauer zu er fassen.
Nach Unteranspruch 2 des Hauptpatentes besteht die Möglichkeit, mittels einer Steueranordnung die pro Zeiteinheit einfallende Menge Schüttgut zu erfassen.
In vielen Fällen, wo solche Detektoren zur Ermitt lung der Schichtdicke vorgesehen werden, ist diese Dicke nicht zum vornherein feststellbar, sondern sie kann erst aufgrund von Erfahrungsresultaten durch Vergleich von Messungen herkömmlicher Art mit sol chen nach der erwähnten Methode und einer entspre chenden statistischen Auswertung ermittelt werden; dergestalt, dass aufgrund der festgestellten Helligkeits werte dann auf die Dicke der Schüttgutschicht Rück schlüsse gezogen werden können. Dies ergibt sich aus der Tatsache, dass die Schichtdicke stark abhängt davon, wie das Schüttgut auf die Messfläche gelangt und wie seine Körner beschaffen sind.
Zum Beispiel ist einleuchtend, dass Schnee, der je nach meteorologi schen Zuständen verschiedenste Schichtdicken aufwei sen kann, trotzdem gleiche optische Werte ergibt. So werden graupelartige Körner eine sattere, dichtere und somit dünnere Schicht zur Folge haben als locker fallender Schnee in grossen Stern- oder fetzenförmigen Flocken.
Anhand eines möglichen Ausführungsbeispiels sei die Erfindung näher erläutert. In den Fig. 1 und 2 er kennt man einige der im Hauptpatent aufgeführten Elemente mit deren Bezugsnummer. Es wird angenom men, dass die Ausführung nach Unteranspruch 2 reali siert worden ist. Der Teller (1) wird sich somit derart drehen, dass ein bestimmter, voreingestellter Graupe gelwert bei der Fotozelle (10) eingehalten wird.
Die Zusatzeinrichtung besteht in der Hauptsache aus einem Lichtwerfer (21), der einen senkrecht ste henden, bandförmigen Lichtstrahl (22) in radialer Richtung vom Zentrum aus zur Fotozellenanordnung (23) wirft. Diese Fotozellenanordnung ist so ausgebil det, dass sie nur in horizontaler Richtung, d. h. parallel zur Tellerfläche (1) vom Lichtwerfer (21) her eintref fendes Licht registriert. Sie ist auf einer Schiene (24) gleitbar angeordnet, die parallel zur Welle (3) des Tel lers (1) verläuft und kann durch mechanische Mittel, z. B. eine Schraube (25) in ihrer Höhenlage in bezug auf den Teller (1) verstellt werden. Ein Motor (26) dient zum Antrieb dieser Schraube. Die Fotozellenan ordnung (23) gibt über einen Verstärker (27) bei (28) ein Signal ab, das proportional der einfallenden Licht menge ist.
Wird dieses Signal zur Nachlaufsteuerung der Fotozelle mittels des Motors (26) verwendet, derart, dass die Fotozelle auf den oberen Begrenzungsrand der Schüttgutschicht einreguliert wird, so kann an der Skala (29) optisch die entsprechende Schichtdicke ab gelesen werden. Der Radius des Tellers (1) wird vor teilhafterweise so gross gewählt, dass die kleinste noch zu erfassende Schichtdicke eine entsprechende Lichtab- sorbtion verursacht derart, dass eine vernünftige opti sche Erfassung der Grenzzone gewährleistet wird.
Ein Stellungsgeber (30) kann ein elektrisches oder anders artiges Signal (31) abgeben, das direkt von der Stel lung der Fotozelle (23) abhängt. Es ist ersichtlich, dass auf diese Weise eine eindeutige Schichtdickenmessung realisierbar wird.
Für den praktischen Einsatz lassen sich verschie denste Kombinationen vorstellen. So z. B. die Steue rung der Drehzahl des Tellers (1) durch das Signal (28), wenn ein bestimmter Schwellwert des Graupegels überschritten wird. Dieser kann z.
B. im Falle von Schneemessungen dort liegen, wo ein zeitlich derart grosser Anfall auftaucht, dass die Steuerung nach Hauptpatent nicht mehr möglich ist, da der Graupegel an der Messtelle bereits an der Weissgrenze liegt. Der Schwellwert kann auch dahin gelegt werden, wo gerade der Schwarzpegel beginnt ins Graue zu gleiten. Dies gibt die Möglichkeit, auch minimalste Schneenieder schläge dickenmässig zu erfassen, die nach den bisher üblichen Methoden zum vornherein im Ungenauig keitsgrad verschwinden.
Das Signal (31) des Stellungsgebers kann einem In- tegrator zugeführt werden, der in bekannter Weise die über eine bestimmte Zeitmenge hinweg gefallene Schneemenge summiert.
Bei Erreichen eines bestimmten Schwellwertes die ses Summensignales kann z. B. der Schneeräumungs dienst alarmiert werden, da dieser ja bei geringem Schneefall nicht auszurücken braucht.
Measuring arrangement for thin layers of a powdery, granular or flaky bulk material The invention relates to a measuring arrangement for thin layers of a powdery, granular or flaky bulk material according to dependent claim 2 of the main patent, in which by an additional light projector, which over a part of the rotating surface away a ribbon-shaped A bundle of light, the plane of which is perpendicular to this surface, is thrown onto an additional photocell arrangement that is continuously adjusted to the level of the surface of the bulk material layer with a follow-up control. This results in the possibility of measuring the amount or the height of the bulk material layer.
The present invention allows the actual layer thickness, as it is necessary for research purposes, for process engineering or for pure measurement, to grasp more precisely through an additional device.
According to dependent claim 2 of the main patent, it is possible to use a control arrangement to record the amount of bulk material occurring per unit of time.
In many cases where such detectors are provided to determine the layer thickness, this thickness cannot be determined in advance, but can only be determined on the basis of empirical results by comparing conventional measurements with those using the method mentioned and a corresponding statistical evaluation will; in such a way that conclusions can be drawn about the thickness of the bulk material layer based on the brightness values determined. This results from the fact that the layer thickness depends heavily on how the bulk material reaches the measuring surface and how its grains are made.
For example, it is obvious that snow, which can have a wide variety of layer thicknesses depending on the meteorological conditions, nevertheless gives the same optical values. So sleet-like grains will result in a fuller, denser and thus thinner layer than loosely falling snow in large star-shaped or shredded flakes.
The invention will be explained in more detail using a possible exemplary embodiment. In Figs. 1 and 2 he knows some of the elements listed in the main patent with their reference numbers. It is assumed that the execution according to dependent claim 2 has been realized. The plate (1) will rotate in such a way that a certain, preset gray value is maintained for the photocell (10).
The additional device consists mainly of a light projector (21), which throws a vertical ste existing, ribbon-shaped light beam (22) in the radial direction from the center to the photocell arrangement (23). This photocell arrangement is designed so that it only works in the horizontal direction, i.e. H. parallel to the plate surface (1) from the light projector (21) registers incoming light. It is slidably arranged on a rail (24) which runs parallel to the shaft (3) of the Tel lers (1) and can by mechanical means, e.g. B. a screw (25) can be adjusted in its height with respect to the plate (1). A motor (26) is used to drive this screw. The photocell arrangement (23) outputs a signal via an amplifier (27) at (28) that is proportional to the amount of incident light.
If this signal is used for the follow-up control of the photocell by means of the motor (26) in such a way that the photocell is adjusted to the upper boundary edge of the bulk material layer, the corresponding layer thickness can be read off optically on the scale (29). The radius of the plate (1) is advantageously chosen so large that the smallest layer thickness still to be detected causes a corresponding light absorption in such a way that a reasonable optical detection of the boundary zone is guaranteed.
A position transmitter (30) can emit an electrical or other type of signal (31) that depends directly on the position of the photocell (23). It can be seen that an unambiguous layer thickness measurement can be realized in this way.
A wide variety of combinations can be imagined for practical use. So z. B. the Steue tion of the speed of the plate (1) through the signal (28) when a certain threshold value of the gray level is exceeded. This can e.g.
B. in the case of snow measurements, where such a large occurrence occurs that the control according to the main patent is no longer possible because the gray level at the measuring point is already at the white limit. The threshold can also be set where the black level begins to slide into gray. This makes it possible to record even the smallest snowfall in terms of thickness, which according to the methods commonly used up to now disappear from the outset in the degree of inaccuracy.
The signal (31) of the position transmitter can be fed to an integrator which, in a known manner, adds up the amount of snow that has fallen over a certain amount of time.
When a certain threshold is reached, this sum signal can, for. B. the snow removal service can be alerted, as they do not need to move out when there is little snowfall.