CZ375697A3 - Způsob určování hmotnostního toku proudu zrnitého materiálu - Google Patents

Způsob určování hmotnostního toku proudu zrnitého materiálu Download PDF

Info

Publication number
CZ375697A3
CZ375697A3 CZ973756A CZ375697A CZ375697A3 CZ 375697 A3 CZ375697 A3 CZ 375697A3 CZ 973756 A CZ973756 A CZ 973756A CZ 375697 A CZ375697 A CZ 375697A CZ 375697 A3 CZ375697 A3 CZ 375697A3
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
signal
mass flow
transmitted
receiver
antenna
Prior art date
Application number
CZ973756A
Other languages
English (en)
Inventor
Ole Gunneskov
Knud Fabrin
Original Assignee
Dronningborg Industries A/S
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dronningborg Industries A/S filed Critical Dronningborg Industries A/S
Publication of CZ375697A3 publication Critical patent/CZ375697A3/cs

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/85Investigating moving fluids or granular solids
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01DHARVESTING; MOWING
    • A01D41/00Combines, i.e. harvesters or mowers combined with threshing devices
    • A01D41/12Details of combines
    • A01D41/127Control or measuring arrangements specially adapted for combines
    • A01D41/1271Control or measuring arrangements specially adapted for combines for measuring crop flow
    • A01D41/1272Control or measuring arrangements specially adapted for combines for measuring crop flow for measuring grain flow
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01FMEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F1/00Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
    • G01F1/66Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by measuring frequency, phase shift or propagation time of electromagnetic or other waves, e.g. using ultrasonic flowmeters
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01FMEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F1/00Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
    • G01F1/76Devices for measuring mass flow of a fluid or a fluent solid material
    • G01F1/78Direct mass flowmeters

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Environmental Sciences (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Measuring Volume Flow (AREA)

Description

Tento vynález se týká způsobu určování rychlosti hmotnostního toku zrnitého materiálu kanálem prostřednictvím elektromagnetických vln, přednostně mikrovln. Vynález se týká obzvláště měření prováděných v pohybujících se, sklízejících kombajnech, kde je důležité znát množství obilí dopravovaného do zásobníku obilí daného kombajnu. Vynález se však týká měření zrnitého či materiálového toku obecně.
Dosavadní stav techniky
Bylo již navrženo několik systémů pro takovéto měření toku, jako například prostřednictvím poddajných ochranných desek, tlačených více či méně dozadu v reakci na sílu, které jsou podrobovány přicházejícím, padajícím proudem určitého zrnitého materiálu. Nicméně však bylo zjištěno, že tyto způsoby mechanického měření jsou příliš nejisté a že je možné použít pokročilejších měřících technik, založených na radioaktivním záření. Takto bylo zjištěno, že je možné dosáhnout dobře definovaného vyjádření hmotnostního toku nějakého zrnitého materiálu prostřednictvím průchodu tohoto toku nějakou měřící plochou, kde je z jedné strany této měřící plochy emitováno radioaktivní záření směrem k její protilehlé straně, kde přijímač zaznamenává záření a ······ · · 9 C · · · • · * » · · · · 9 9 « • · · « · · ··«· ·· ··· 9 · · ···· 9 • 9 9 9 9 9 9 9 9 9 99 99 99 999 99 99
- 2 nepřetržitě detekuje množství záření pohlcovaného tokem zrnitého materiálu. Tímto způsobem je možné určit příslušný hmotnostní tok.
Ačkoli je tímto možné použít radioaktivních zdrojů, jež jsou ve skutečnosti zanedbatelné velikosti, úřady prohlašují, že tyto zdroje by neměly být používány, protože vyžadují tak náročnou kontrolu, že kontrola tisícovek pohyblivých jednotek by byla zcela nerealistická.
Podle tohoto vynálezu bylo zjištěno, že je možné používat oficiálně přijatelného typu na radiaci založeného určování hmoty. Jinými slovy, je možné použít elektromagnetických mikrovln v oblasti frekvence, kde je dovoleno předem stanovené množství záření. Vedle toho je tímto vynálezem dostatečně použití příkonu velikosti 1 W, čímž mohou vhodné kryty zajistit aby byly problémy se zářením redukovány na přijatelnou úroveň.
Z US-PS č. 4 628 830 je známo provádění nepřetržitého měření hmotnostního toku v proudu zrnitého materiálu pomocí mikrovln. Avšak, tato publikace se týká pouze pohlcování energie vln, působeného obsahem vody v uhelném prachu dodávaném do hořáku v elektrárně. Měření je prováděno na padajícím proudu materiálu v trubce, kde je umístěn mikrovlnný generátor proti přijímači. Tímto způsobem je možné měřit množství energie pohlcené v daném materiálu, či spíše získat vyjádření variací aplikovaných na hmotnostní tok a tím porovnávat tyto variace do nějakého vyjádření hmotnostního toku. 0 měření toku vody se usiluje tam, kde řečený proud vody v předem stanoveném materiálu představuje tok materiálu samotného pro předem stanovený obsah vody.
Výše uvedené je možné, pokud je dotyčný materiál téměř homogenní. Platí však základní podmínka, ohledně kombajnů, totiž, že daná měřící zařízení musí být schopna pracovat s různými typy materiálu, jenž není žádným způsobem homogenní. Hlavní předností získanou použitím výše uvedeného radioaktivního záření je, že může být skutečně provozováno s dobře definovaným cejchovacím zařízení pro rozmanité druhy • · • · · · · · · · • * * · 9 « · · · · • · · · · · « · · · « · • · · · · · zrn a semen.
V podstatě analogické použití mikrovln neposkytuje stejný výsledek. Testy prováděné s mikrovlnami typu, jež se komerčně používají přesně pro emisi energie do mokrých substancí, se ukázaly být výjimečně nešťastné, například, ve spojení s absorpcí energie pro ohřívání produktů v mikrovlnných pecích, protože se ukázalo být nemožným prostřednictvím jednoho a téhož vybavení získat pouze tolerovatelně správná měření rozmanitých hmotnostních toků různých zrnitých materiálů.
Nicméně se daným vynálezem stalo možným založit měření na použití mikrovln, ačkoli byly nezbytné malé úpravy elementárního měřícího zařízení, vhodného pro detekci energetické absorpce v měřícím poli.
Podstata vynálezu
Základním aspektem tohoto vynálezu je, že přenos energie mezi zařízením vysílače a přijímače je otázkou nejen absorpce mezilehlé energie, ale rovněž odrazů mikrovlnného záření jak od stěn měřící komory, tak od zrn v toku obilí. Počáteční testy odhalily velmi špatné výsledky, ale během rozvoje postupu byla sledována idea, že odraz od povrchů zrn by mohl být rozhodujícím faktorem pro možnost dovolující měření útlumu jako vyjádření měření hmotnostního toku různých typů zrn. Tento předpoklad byl potvrzen, když se získané výsledky stávaly více a více zdokonalenými, čím více bylo měřící zařízení modifikováno za účelem izolace anebo šetrného nakládání s dotyčným odrazem.
Způsob podle tohoto vynálezu se vyznačuje tím, že použitá frekvence je několikrát vyšší než je obvyklé pro ohřívací účely, a že měřící komora je sestavena tak, že minimalizuje odrazy od stěn této komory, a že je měřen bud útlum či posuv fáze anebo jak útlum, tak fázový posuv, a volitelně rovněž odraz.
Zvýšená frekvence, jako je 10 GHz v porovnání s 2 až 3 GHz, má za následek značně vyšší odraz záření, bez značného ovlivnění absorpce záření. Jinými slovy, útlum může být v převážné míře připisován odrazu. Ve stejném momentě je zvýšen nežádoucí odraz od stěn měřící komory, a za nezměněných podmínek posledně jmenované činí téměř nemožným dosáhnout užitečných výsledků.
Sdruženého minimalizování odrazu od stěn může být dosaženo několika způsoby, volitelně v kombinaci. Komora může být sestavena tak, aby přesně neusnadňovala odrazy směrem k měřícímu okénku, a to může pokryto záření pohlcujícím materiálem jako je plochý materiál z plastických hmot s obsahem uhlíkového prachu v sobě. Přednostní, ačkoli dosti komplikovanou možností je sestavit anténní systém vysílače takovým způsobem, že záření je směrováno přesně směrem k měřícímu okénku, čímž pouze malé množství primárního záření působí odrazy od stěn. Dobré výsledky jsou dosaženy prostřednictvím štěrbinových antén a zaostřením parabolických odražečů.
Navíc, je důležité uspořádat měřící komoru ve stabilním prostředí. Sklizňové kombajny zahrnují mnoho kovových částí pohybujících se navzájem a protože je kov dobrým vodičem pro mikrovlny, takovéto části mohou působit poruchy v měřícím poli přilehle měřící komory. Ačkoli měřící pole přilehle měřící komory je odstíněno, vnější síly se však mohou samy projevit v takovém rozsahu, že sledovaná vysoká přesnost měření je zmenšována v případě aplikace významných vibrací. Překvapivě bylo zjištěno, že měřící komora je nejvhodněji umístěna na místě, kde byl dříve umístěn radioaktivní měřící systém.
Na tomto místě měření, totiž na vršku ohnutí potrubí na výztužném oblouku kanálu, je radioaktivní systém namířený na téměř homogenní distribuci daného materiálu příčně k toku zrna, a toto je dalším přednostním aspektem této techniky.
• · · * • · 4 · 4 · · 4 4 • •4 4 444 4 44 4
444 4* 4 4444
444 4 4 · 4444 9
4444 444 444
4« 44 444 44 44
- 5 používajícím řečeného umístění měření podle tohoto vynálezu, protože tato technika se rovněž ukázala jako pracující nejlepším způsobem s homogenní distribucí materiálu. Posledně jmenované by nemělo žádný význam či alespoň daleko menší význam ve spojení s měřením založeným na absorpci.
Dalším podnětem pro zvýšení frekvence mikrovln tímto vynálezem je, že aby se dosáhlo žádoucího účinku odrazu od různých druhů zrn a semen, je nezbytné vzít v úvahu, že některé tyto produkty, jako travinová semena, mají tak malé velikosti zrn, že průměr zrna je menší než je vlnová délka běžných mikrovln pro účely ohřívání a pro měření útlumu respektive absorpce. Z tohoto hlediska je, podle tohoto vynálezu, přednostní pracovat s frekvencí přibližně 22 GHz, t.j. přibližně 10 krát vyšší než je kmitočet pro obyčejné mikrovlny, a následně je navíc zřejmé, že by mělo dojít k soustředění se na měření útlumu, založená na odrazu spíše než na absorpci.
Je ovšem správné, že je nemožné ignorovat útlum působený absorpcí mikrovlnné energie v procházejícím materiálu v důsledku obsahu vody v něm. Důležitost toho může být vskutku oslabena použitím vyšších frekvencí, ale účinek absorpce je stále ještě důležitým faktorem. Podle toho bylo akceptováno, že pro dobrou přesnost měření je výhodné provádět doplňkové stanovení obsahu vody v měřené hmotě prostřednictvím nezávislého měřícího vybavení v či blízko místa měření pro daný hmotnostní tok.
Přehled obrázků na výkresech
Vynález bude nyní dále podrobně popsán pomocí odkazů na příslušné doprovodné výkresy, v nichž:
Obr. 1 - znázorňuje polohu měřícího místa pro hmotnostní měření.
• · · ·
Obr. 2 - znázorňuje elektronický obvod pro provádění hmotnostního měření a zahrnující vysílač a přijímač.
Obr. 3 - znázorňuje vysílač elektronického obvodu pro hmotnostní měření, jenž je obzvláště vhodný pro měření proudu olej obsahujících zrn, a
Obr. 4a a 4b - znázorňují přijímač odpovídající vysílači na Obr. 3.
Příklady provedení vynálezu
Měřící místo pro měření toku je přednostně umístěno na ohybu potrubí, na trubce se čtvercovým průřezem a s okénkem štěrbinovitě tvarovaného vysílače, například 10 x 80 mm, uspořádaným příčně k této trubce ve spodní zakřivené stěně trubky, stejně jako nepatrně širší, ale několikrát delší okénko přijímače uspořádané v horní stěně trubky. Okénka by měla být provedena z vhodného, neabsorpčního materiálu jako je teflon anebo vhodná keramika.
Použitá mikrovlnná frekvence může být v relativně širokém rozmezí, například 5 až 50 GHz, přednostně přibližně 20 až 25 GHz. Ačkoli může být měřící systém účinně odstíněn a ačkoli není použit větší příkon než 1 W, může být praktické použít frekvence povolené pro průmyslové užití, totiž 22,6 GHz, čímž je snadné dodržet úřední limity záření.
V principu je možné provádět rozdílová měření mezi silou vysílaného a přijímaného signálu přímo na vysokofrekvenčních signálech s tím výsledkem, že je možno získat vyjádření množství zrn v měřící ploše v měřeném momentu. Časté čtení hodnoty měření, jako každou msek. či uisek., činí možným stanovit tok zrnité masy, když je známa rychlost postupu těchto zrn. Výsledek měření odpovídá útlumu signálu působenému jak absorpcí, tak odrazem od zrnitého materiálu.
Tento vynález však zjistil, že je možné obdržet další informace prostřednictvím dalším zpracováním signálu, pomocí signálu vysílače s modulovanou amplitudou, majícího modulační frekvenci například 100 kHz. Detekce ničeho, pouze modulační frekvence může být prováděna prostřednictvím směšování signálu vysílače před tím, než je modulován pomocí modulovaného signálu přijímače, viz. Obr. 2.
Modulační signál se odchyluje v amplitudě jako funkce úplného útlumu působeného dielektrickou konstantou a obsahem vody zrnitého materiálu.
Signál původní modulace byl jako takový amplitudově modulován prostřednictvím frekvence zrn, totiž založené na průchodech a tato superponovaná modulace je závisející na rychlosti zrna skrze měřící pole, výsledkem odrazu od jednotlivých zrn v důsledku rozdílu mezi dielektrickými konstantami a vzduchem, respektive. Tato modulace se nazývá sekundární modulací.
Tato sekundární modulace může být měřena detekcí signálu primární modulace. Amplituda sekundárního signálu je proporcionální vůči odrazu vysokofrekvenční nosné vlny. Výsledkem toho je možné určit odraz, když je známa celková ztráta přenosu, viz. měření signálu primární modulace. Ukázalo se, že výsledná možnost určování jak odrazu, tak absorpce, může být použito pro stanovování typu zahrnutého zrna, protože proporce (poměr) těchto hodnot různých druhů je charakteristická. Navíc, pokročilé zpracování signálu umožňuje zvýšení přesnosti měření hmotnostního toku zrn.
Zatímco míjejí měřící pole před a za středovým polem řečeného měřícího pole, zrna jsou pohybována podél dráhy rozbíhající se od kolmice ve vztahu k řečenému středovému poli. Výsledkem je aplikace Dopplerova efektu, jenž se demonstruje sám ve frekvenci sekundární modulace, měnící se prostřednictvím změny frekvence delta, proporcionální k rychlosti zrn. Výsledkem je aplikace dvou frekvenčních pásem u sekundární modulace, totiž zrna jsou unášena do středového pole a opouštějí toto pole. Spojené informace o rychlosti zrn mohou být použity pro ověřování okamžité rychlosti a, ······ ·» · ·· ·« • · · · ··· · « · · • · · · · · ···· ·« · · · · · · ···« · • · · · · * · ·«« «· · * · · a·· aa aa
- 8 následně pro učinění měření hmotnostního toku velmi přesným. Jinak je rychlost stanovena tak, aby byla poměrná k rychlosti otáčení pásu se zrny, ale s různou distribucí hmoty může dojít k fluktuacím, které mohou v nešťastných situacích způsobit chyby měření.
Obr. 2 znázorňuje dotyčný obvod. Je znázorněn vysílač, který vysílá nemodulovaný signál do kroku směšování. Modulovaný signál je přenášen přes anténu vysílače, a po průchodu toku zrn a dosažení antény přijímače je signál přenesen do řečeného kroku směšování, kde je směšován s nemodulovaným signálem vysílače. Výsledkem je, že signál je vysílán ve frekvenci odpovídající modulační frekvenci skrze pásmovou propust, a dále je vysílán signál, jenž se od něho odchyluje frekvenční změnou delta (skrze pásmovou zdrž), poměrnou k rychlosti zrn. Procesor signálu poskytuje útlum a rychlost zrn respektive.
Mělo by být zmíněno, že platí další možnost určování odrážené radiace, totiž použití křížově polarizované antény přijímače anebo odstranění dvou signálů z křížově polarizované antény přijímače, respektive. Jako výsledek může být poskytnut signál, jenž se aplikuje pouze při odrazu od zrn. Protože odraz závisí na velikosti zrna, je následně možné poskytnout informaci o druhu obsažených zrn.
Jak již bylo uvedeno, vysílací anténou může být parabolická anténa zaostřená do jedné roviny tak, aby splnila požadavek pro práci s paralelním polem specifické velikosti. Anténa přijímače může být eliptická, zaostřená na podélný směr vysílací antény. Napájecí jednotka antény přijímače je přednostně posunuta pro optimální využití měřícího pole.
Obzvláště přednostním ztvárněním pro měření olej obsahujících zrn, jako je hořčice, je to znázorněné na Obr. 3 a 4. Olej obsahující zrna ovlivňují dielektrickou konstantu a tím fázi vysílaného signálu takovým způsobem, že fázový posuv fáze je v podstatě proporcionální k toku olej • * · * » · · 1 * · · · • · · · 1 obsahujících zrn. Avšak, příslušný útlum není ovlivněn neproblematickým způsobem a nemůže být použit pro měření daného toku.
Jako v předešlém je měření toku prováděno prostřednictvím vysokofrekvenčního elektromagnetického záření, v tomto případě při frekvenci 22 GHz. Generátor 10 vysílá signál 11 GHz přes dva zesilovače 11 a 12, budící obvod 13 a zdvojovač kmitočtu 14. Nastavovací signál je vysílán jak do budícího obvodu 13, tak do zdvojovače kmitočtu 14, pro stabilizaci amplitudy signálního signálu. Signál se zdvojeným kmitočtem 22 GHz je vysílán do jednoho zakončení do U tvarovaného vlnovodu 15 přes do prutu tvarovanou anténu zastrčenou v tomto vlnovodu. Malá, do tyče tvarovaná anténa 16 je umístěna ve středu do U tvarovaného vlnovodu 3J5. Do tyče tvarovaná anténa 16 má přednostně délku odpovídající čtvrtině vlnové délky. Na protilehlém zakončení vlnovodu 15 je zajištěna ještě jedna tyčová anténa 18, tato tyčovitě tvarovaná anténa slouží jako referenční anténa. Tato anténa 18 přijímá signál částečně smíšený (ve 20) s injekcí signálu 7,4 GHz z přijímače a použitý jako referenční signál v tomto přijímači, a částečně použitý k chodu budícího obvodu 14 a zdvojovače kmitočtu 14 (skrze filtrovou a adaptační jednotku 21 a rozdělovač stejnosměrného proudu a vysoké frekvence 22 (dále jen rozdělovač DC/HF)). Směšování ve směšovacím kroku 20 používá třetí harmonickou z injekčního signálu 7,4 GHz. Směšovací krok 20 vede k signálu 125 MHz. Tento signál je přenášen přes filtrovou a adaptační jednotku 21 do rozdělovače DC/HF 22. Následně je tento signál 125 MHz vracen přes filtr 23 do přijímače. Přenos signálu do přijímače je prováděn polotuhým kabelem 28. Signál 7,4 GHz z přijímače je rovněž přenášen tímto polotuhým kabelem 28. Navíc je z přijímače přenášeno stejnosměrné napětí k chodu vysílače. Stejnosměrné napětí je dodáváno do regulátoru napětí generujícího nezbytná napájecí napětí.
Schéma přijímače je znázorněno na Obr. 4. Signál 22 ·*·*·· ·· · *· a » • · · · ··· · · * · · · · «·· · · • · ·· ·· · ff« «« · a
GHz vysílaný anténou 16 je přijímaný ve štěrbinové anténě 25. Přijatý signál je, po vhodném zesílení, směšován ve směšovacím kroku 26 s výše uvedeným injekčním signálem 7,4 GHz (z 27). Signál 7,4 GHz je, jak dříve zmíněno, rovněž přenášen do vysílače přes polotuhý kabel 28. Stejnosměrné napětí pro chod vysílače je rovněž přenášeno přes tento polotuhý kabel 28. Dodávka stejnosměrného napětí je přenášena skrze filtr. Výše odkazovaný signál 125 MHz je rovněž přijímán z polotuhého kabelu 28. Tento signál je vysílán do rozdělovače DC/HF 30 a následně do zesilovače 32 a proměnného zpoždění 34 (obsahujícího reaktanční diodu) pro nastavení počáteční fáze. Proměnné zpoždění 34 je nastaveno ve specifické poloze. Z proměnného zpoždění 34 je daný signál přenášen do zesilovače a následně rozdělen do třech částí. První a druhá část je vysílána přes další proměnné zpoždění 36. Nyní je signál přenášen přes zesilovač 37 do detektoru fáze 38 (REFMIX). Jeden z výstupních signálů z detektoru fáze 38 je vracen smyčkou zpětné vazby do proměnného zpoždění 36, jež se automaticky pohybuje do polohy ekvilibria. Navíc, signál ze zesilovače 37 je přenášen do detektoru fáze 40 (COSMIX). Signál z proměnného zpoždění 34 je dále přenášen přímo do třetího detektoru fáze 39 (SINMIX).
Nyní bude pojednáno o hlavním signálu. Signál ze směšovacího kroku 26 je signálem 125 MHz, odchylujícím se od dříve zmíněného referenčního signálu 125 MHz. Tyto odchylky znamenají, že tento hlavní signál obsahuje informaci o daném materiálu minutého signálem 22 GHz. Hlavní signál je přenášen přes filtr 42 do proměnného zeslabovače (útlumový článek) a zesilovače 43. Posledně uvedený obsahuje vývodovou diodu, jež ve spojení s amplitudovým obvodem zajišťuje, že určitý výstupní signál má konstantní amplitudu, umožňující porovnání fáze. Tento výstupní signál je přenášen skrze zesilovač 45 do SINMIX 39 a COSMIX 40, respektive, a je porovnáván s referenčním signálem 125 MHz, čímž se obdrží ······ 9 4 · · · • · · «··· «
4 · · · · 4 4 4 44 9 4
9 9 9 4 4 9 9 9 9
4· · * ·· · · · · · · ·
- 11 fáze jak se zřetelem na sinusovou, tak kosinusovou funkci.
Amplitudový obvod zahrnuje detektor amplitudy 46, rekt i fíku j ící signál z proměnného zeslabovače 43. Určitý signál z detektoru amplitudy 46 je přenášen do lineárního logaritmického měniče 47, jehož výstupní signál je použit jako reference v proměnném zeslabovači 43., který zase zajišťuje, že výstupní signál má konstantní amplitudu. Tento výstupní signál je pak signálem hmotnostního toku, jenž prostřednictvím porovnání fáze s referenčním signálem, poskytuje jak fázový posuv způsobený hmotnostním tokem, tak následně daný hmotnostní tok.

Claims (8)

1. Způsob určování rychlosti hmotnostního toku zrnitého materiálu kanálem prostřednictvím elektromagnetických vln, přednostně mikrovln, vyznačující se tím, že že je měřen bud útlum či fázový posuv, anebo jak útlum, tak fázový posuv a volitelně rovněž odraz.
2. Způsob podle nároku 1, kde jsou zesilovací jednotky umístěny v přední části antény vysílače, vyznačující se tím, že část vysílaného signálu je vracena do zesilovacích jednotek aby se formovala smyčka zpětné vazby, sloužící ke stabilizaci a udržování velikosti vysílaného signálu.
3. Způsob podle nároku 2,vyznačující se tím, že zpětná vazba je prováděna prostřednictvím signálu mezilehlé frekvence.
4. Způsob podle nároku 1,vyznačující se tím, že možné odrazy od stěn dopravníku obilí jsou eliminovány pomocí vnitřní strany těchto stěn, pokryté mikrovlny absorbujícím materiálem, jako je plastická deska s obsahem uhlíkového prachu.
5. Způsob podle nároku 1,vyznačující se tím, že pro korigování měření hmotnostního toku je dále měřen obsah vody v zrnech, prostřednictvím měřícího systému nezávislého na měřícím systému hmotnostního toku.
6. Způsob podle nároku 1,vyznačuj ící se tím, že křížově polarizovaná anténa přijímače je použita pro generování signálu, jenž je generován pouze při odrazu od zrn.
7. Způsob podle nároku 1,vyznačující se tím, že použitou anténou vysílače je parabolická anténa zaostřená v jedné rovině takovým způsobem, že může fungovat v paralelním poli.
•••Φ·· φφ φ φφ φφ φ < · φ φφφ φ φ · φ • •φ φφ φ φφφφ •φ · * φ φ φ · φφφφ φ φφφφ φφφ φφφ φ* ·· φφ φφφ φφ φφ
- 13 8. Způsob podle nároku 1,vyznačující se tím, že anténa přijímače je eliptická.
9. Způsob podle nároku 1,vyznačující se tím, že fázový posuv je poskytován porovnáním hlavního signálu s referenčním signálem.
10. Způsob podle nároku 9,vyznačující se tím, že referenční signál je poskytován výstupním signálem ve vysílači, jenž je porovnáván s injekčním signálem a přenášen samostatným spojením do přijímače.
11. Způsob podle nároku 9,vyznačující se tím, že hlavní signál je poskytován řečeným hlavním signálem po vysílání skrze materiál, jenž má být zkoumán, směšovaným s výše uvedeným injekčním signálem, po čemž je tento hlavní signál přenášen do množství směšovacích kroků, porovnávajících řečený signál s referenčním signálem stejného kmitočtu.
UPRAVENÉ PATENTOVÉ NÁROKY [přijaté Mezinárodním úřadem dne 14. října 1966 (14.10.96); původní nároky 1-11 jsou nahrazeny upravenými nároky 1-8]
1. Způsob určování rychlosti hmotnostního toku zrnitého materiálu, jako je obilí, kanálem prostřednictvím elektromagnetických vln z vysílače do přijímače, vyznačuj ίο í se tím, že těmito elektromagnetickými vlnami jsou mikrovlny, a že je měřen bud útlum či fázový posuv, nebo jak útlum, tak fázový posuv a volitelně rovněž odraz.
2. Způsob podle nároku 1,vyznačující se tím, že možné odrazy od stěn daného kanálu jsou eliminovány pomocí vnitřní strany těchto stěn, jež je pokryta mikrovlny absorbujícím materiálem, jako je plastická deska s obsahem uhlíkového prachu.
3. Způsob podle nároku 1,vyznačující se tím, že pro korigování měření hmotnostního toku je měřen obsah vody v zrnech, prostřednictvím měřícího systému nezávislého na měřícím systému hmotnostního toku.
4. Způsob podle nároku 1,vyznačující se tím, že přijímač obsahuje křížově polarizovanou anténu pro generování signálu, který je pouze výsledkem odrazů od zrn.
5. Způsob podle nároku 1,vyznačující se tím, že přijímač obsahuje eliptickou anténu.
6. Způsob podle nároku 1,vyznačující se tím, že fázový posuv je měřen porovnáváním hlavního signálu skrze materiál s referenčním signálem stejného kmitočtu.
- 15 7. Způsob podle nároku 6,vyznačující se tím, že referenční signál je poskytován výstupem z vysílače, jenž je porovnáván s injekčním signálem a přenášen samostatným spojením do přijímače.
8. Způsob podle nároku 7,vyznačující se tím, že hlavní signál po vysílání skrze zrnitý materiál, jenž má být zkoumán, je směšován s injekčním signálem, po čemž je tato směs hlavního signálu a injekčního signálu přenášena do množství směšovacích jednotek k porovnání s referenčním signálem stejného kmitočtu.
CZ973756A 1995-06-02 1996-05-29 Způsob určování hmotnostního toku proudu zrnitého materiálu CZ375697A3 (cs)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DK63195 1995-06-02
DK006996A DK6996A (da) 1995-06-02 1996-01-23 Fremgangsmåde og apparat til bestemmelse af masseflowet af en kornstrøm

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CZ375697A3 true CZ375697A3 (cs) 1998-07-15

Family

ID=26063235

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ973756A CZ375697A3 (cs) 1995-06-02 1996-05-29 Způsob určování hmotnostního toku proudu zrnitého materiálu

Country Status (10)

Country Link
US (1) US5970800A (cs)
EP (1) EP0828995A1 (cs)
AU (1) AU5893196A (cs)
BR (1) BR9608635A (cs)
CA (1) CA2223626A1 (cs)
CZ (1) CZ375697A3 (cs)
DK (1) DK6996A (cs)
HU (1) HUP9900356A2 (cs)
PL (1) PL323792A1 (cs)
WO (1) WO1996038714A1 (cs)

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19648126B4 (de) * 1996-11-21 2009-01-22 Claas Kgaa Mbh Selbstfahrender Feldhäcksler
GB2321112A (en) 1997-01-14 1998-07-15 Ford New Holland Nv Impeller for mass flow measurement
AUPO643097A0 (en) * 1997-04-24 1997-05-22 Precision Farming Australia Pty Ltd Cotton flow sensor
DE19744483A1 (de) * 1997-10-09 1999-04-15 Claas Selbstfahr Erntemasch Feuchtemeßeinrichtung und Verfahren zur Feuchtemessung in Erntemaschinen
DK30498A (da) * 1998-03-06 1999-09-07 Dronningborg Ind As Fremgangsmåde til bestemmelse af massestrømhastighed
GB2350275B (en) 1999-05-25 2003-12-24 Agco Ltd Improvements in yield mapping
GB2372105B (en) * 2001-02-13 2004-10-27 Agco Ltd Improvements in Mapping Techniques
US6902022B2 (en) * 2002-06-13 2005-06-07 Society For Research And Initiatives (Sristi) Tractor having a convertible front end and variable track width and related methods
US10051787B2 (en) * 2016-05-17 2018-08-21 Deere & Company Harvesting head with yield monitor
US10660268B2 (en) 2017-12-16 2020-05-26 Deere & Company Harvester with electromagnetic plane crop material flow sensor
GB201820713D0 (en) * 2018-12-19 2019-01-30 Agco Int Gmbh Grain cleaning system and method of controlling such
DE102019101598A1 (de) * 2019-01-23 2020-07-23 Endress+Hauser SE+Co. KG Messgerät zur Bestimmung eines Dielektrizitätswertes
US11696529B2 (en) 2019-10-14 2023-07-11 Deere & Company Radio frequency grain mass and constituent measurement systems for combine harvesters
US12063885B2 (en) 2020-11-03 2024-08-20 Deere & Company Kernel-level grain monitoring systems for combine harvesters

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1851215A (en) * 1926-12-04 1932-03-29 Neuerburgsche Verwaltungsges Process for measuring quantities of loose material, more particularly cut tobacco for continuously fed machines
GB1161973A (en) * 1968-04-09 1969-08-20 Smidth & Co As F L Measurement of Rate of Material Flow
DK126523B (da) * 1971-10-07 1973-07-23 Isotopcentralen Materialestrømsmåleapparat.
DE2445046A1 (de) * 1974-09-20 1976-04-01 Fahr Ag Maschf Vorrichtung zur laufenden ermittlung der druschleistung eines maehdreschers
US4314241A (en) * 1980-01-28 1982-02-02 Merrick Scale Mfg. Company Coal pipe monitor
SU932536A1 (ru) * 1980-11-04 1982-05-30 Киевский Ордена Ленина Политехнический Институт Им.50-Летия Великой Октябрьской Социалистической Революции Устройство дл цифровой магнитной записи
DK286083A (da) * 1983-06-21 1984-12-22 Dronningborg Maskinfab As Apparat til kontinuerlig maaling af massestroem i en mejetaersker
EP0521059B1 (en) * 1990-03-23 2000-06-14 Commonwealth Scientific And Industrial Research Organisation Determination of carbon in fly ash

Also Published As

Publication number Publication date
WO1996038714A1 (en) 1996-12-05
US5970800A (en) 1999-10-26
PL323792A1 (en) 1998-04-27
DK6996A (da) 1996-12-03
HUP9900356A2 (hu) 1999-05-28
BR9608635A (pt) 1999-12-07
CA2223626A1 (en) 1996-12-05
AU5893196A (en) 1996-12-18
EP0828995A1 (en) 1998-03-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CZ375697A3 (cs) Způsob určování hmotnostního toku proudu zrnitého materiálu
CA2063717C (en) Moisture content by microwave phase shift and mass/area
AU2002304283B2 (en) Apparatus and method for microwave determination of at least one physical parameter of a substance
US5177444A (en) Determination of carbon in fly ash from microwave attenuation and phase shift
US4962384A (en) Microwave antenna apparatus
WO1991014936A1 (en) Determination of carbon in fly ash
US10359373B2 (en) Measuring device
CA2216037A1 (en) Portable microwave moisture measurement instrument using two microwave signals of different frequency and phase shift determination
CA1130863A (en) Measurement of soil moisture
DE3484776D1 (de) Instrument und verfahren zur wasserdampfmessung.
US3553573A (en) System for moisture measurement at microwave frequencies
EP0487582B1 (en) Moisture content by microwave phase shift and mass/area
EP0940656A1 (en) A method for determining the mass flow rate of a granular material
CN101526569A (zh) 一种利用单极子天线测量物质介电常数的方法
Toropainen New method for measuring properties of nonhomogeneous materials by a two-polarization forward-scattering measurement
US6411106B1 (en) Method and apparatus for moisture sensing using microwave technologies
SU1693465A1 (ru) Способ определени размеров частиц сыпучего материала в потоке
CA1292774C (en) Microwave moisture measurement using two microwave signals of different frequency and phase shift determination
AU635313B2 (en) Moisture content by microwave phase shift and mass/area
US7066008B2 (en) Method for measuring concentration of solid or liquid particulate matter in a gaseous carrier medium
Tamburello et al. Millimeter wave irradiation and measurement system for cell suspensions
Saxton et al. A field-strength meter and standard radiator for centimetre wavelengths
JPH04507292A (ja) マイクロ波移相と質量/面積とによる水分含有量
RU2058558C1 (ru) Устройство для измерения амплитуды и фазы радиосигнала
JPH06129980A (ja) マイクロ波による粉粒体の水分測定装置

Legal Events

Date Code Title Description
PD00 Pending as of 2000-06-30 in czech republic