DD270978A1

DD270978A1 - PROCESS AND ARRANGEMENT FOR DETERMINING THE SHOOTING DENSITY

Info

Publication number: DD270978A1
Application number: DD28864386A
Authority: DD
Inventors: Christian Krone; Rolf Schubert; Willfried Balzar; Corinna Decker
Original assignee: Orgreb Inst Kraftwerke
Priority date: 1986-04-02
Filing date: 1986-04-02
Publication date: 1989-08-16
Also published as: DD270978B5

Abstract

Verfahren und Anordnung zur Bestimmung der Schuettdichte eines Foerderstromes bei dessen Waegung auf einer radiometrischen Bandwaage nach dem Durchstrahlungs- und Absorptionsprinzip mittels mehrerer Gamma-Strahlenquellen und -Strahlendetektoren zur Flaechenmassemessung, die an mehreren, ueber den Horizontalteil der Bandmuldung verteilten Stuetzstellen Messkanaele bilden, deren Messwerte mit Hilfe der Polynomapproximation in einer Recheneinheit zur Massebestimmung verknuepft werden. Die Aufgabe besteht darin, den Einfluss schwankender Schuettdichte auf die Extrapolation der Messwerte der Stuetzstellen zu vermeiden. Dies wird dadurch erreicht, dass im Schraegteil der Bandmuldung die Flaechenmasse der Messgutschicht in einem gesonderten radiometrischen Messkanal bestimmt wird, die Messwerte dieser Flaechenmasse mit den Erwartungswerten aus der Polynomapproximation der Messkanaele im Horizontalteil der Bandmuldung verglichen werden, aus beiden Werten der Flaechenmasse fuer einen definierten Absolutbereich der Flaechenmasse bei gleitender Mittelwertbildung ein Faktor gebildet wird, der als Sollgroesse fuer die iterative Fuehrung des Rechenwertes Schuettdichte des Messgutes fuer die Berechnung der Bandbelegung aus dem Flaechenpolynom herangezogen wird. FigurMethod and device for determining the bulk density of a conveyor flow during its application to a radiometric belt scale according to the transmission and absorption principle by means of several gamma radiation sources and radiation detectors for surface mass measurement, which form measuring channels at a plurality of support points distributed over the horizontal part of the belt trough Help the polynomial approximation be linked in a computing unit for mass determination. The task is to avoid the influence of fluctuating bulk density on the extrapolation of the measured values of the supporting points. This is achieved by determining the areal mass of the measuring material layer in a separate radiometric measuring channel in the slanted part of the banding, comparing the measured values of this surface mass with the expected values from the polynomial approximation of the measuring channels in the horizontal part of the banding, from both values of the surface mass for a defined absolute range In the case of moving averaging, a factor is formed for the surface mass, which is used as the target quantity for the iterative guidance of the calculated value Schuettdichte of the material to be measured for the calculation of the band assignment from the surface polynomial. figure

Description

Hierzu 1 Seite ZeichnungFor this 1 page drawing

Field of application of the invention

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anordnung zur Bestimmung der Schüttdichte eines Förderstromes bei dessen Wägung auf einer radiometrischen Bandwaage nach dem Durchstrahlungs- und Absorptionsprinzip mittels mehrerer Gamma-Strahlenquellen und -Strahlendetektoren zur Flächenmassemessung, die an mehreren, übei den Horizontalteil der Bandmuldung verteilten Stützstellen Meßkanäle bilden, deren Meßwerte mit Hilfe der Polynomapproximation in einer Recheneinheit zur Massebestimmung verknüpft werden.The invention relates to a method and an arrangement for determining the bulk density of a flow during its weighing on a radiometric belt weigher according to the transmission and absorption principle by means of several gamma radiation sources and radiation detectors for surface mass measurement, at several, übei the horizontal part of Bandmuldung distributed support channels measuring channels whose measured values are linked by means of the polynomial approximation in a computing unit for mass determination.

Characteristic of the prior art 1er technology In the case of radiometric belt weighers, it has hitherto been assumed that the balance is to be tested with test material at the measuring location

kalibriert wird, wobei Einflüsse des Meßgutes und der Meßgeometrie berücksichtigt weiden müssen. Diese Kalibrierung ist sehr kostenaufwendig. Die Bereitstellung der Prüfgutmenge ist häufig mit sehr großen Schwierigkeiten verbunden. Werden radiometrische Förderbandwaagen ohne Prüfgut kalibriert, wirkt sich eine schwankende Schüttdichte des Meßgutes aufgrund der Quercchnittsform der Fördergutschicht erheblich auf den Meßwert aus, da die Extrapolationsbedingungen verändert werden.is calibrated, whereby influences of the material to be measured and the measuring geometry must be taken into account. This calibration is very expensive. The provision of the Prüfgutmenge is often associated with very great difficulties. If radiometric belt weighers are calibrated without test specimens, a fluctuating bulk density of the test object due to the cross-sectional shape of the conveyed material layer has a significant effect on the measured value, since the extrapolation conditions are changed.

For adiometric mass determination on conveyor belts has already been proposed by means of some radiation sources

Hilfe der Polynomapproximation das vollständige Schüttgutprofil zu bestimmen. Beim Kalibrieren der Me !einrichtung wird ein die Geometrie des Fördergutes im Meßfeld hinreichend beschreibendes Polynom zugrunde gelegt. Zur Ermittlung der Schüttdichte ist auch schon vorgeschlagen worden, im Bereich einer Stützstelle für die Flächenmassemessung mit einer weiteren Meßeinrichtung die Schichtdicke des Fördergutes zu messen, aus beiden Meßwerten die Schüttdichte zu ermitteln und als Rechengröße für die Bestimmung der Flächenmasse über die gesamte Breite des Fördergutes einzusetzen. Nachteilig bei dieser Lösung ist, daß ein von der Radiometrie abweichendes Meßverfahren (Laser, Ultraschall, Mechanik) eingesetzt werden muß, was konstruktiv äußerst ungünstig ist.Help the polynomial approximation to determine the complete bulk material profile. When calibrating the measuring device, a polynomial is used that is sufficiently descriptive of the geometry of the conveyed material in the measuring field. In order to determine the bulk density, it has also been proposed to measure the layer thickness of the material to be conveyed in the area of a support point for the surface mass measurement with a further measuring device, to determine the bulk density from both measured values and to use this as the calculated variable for determining the basis weight over the entire width of the conveyed material , A disadvantage of this solution is that a deviating from the radiometry measurement method (laser, ultrasound, mechanics) must be used, which is structurally extremely unfavorable.

Ein weiteres vorgeschlagenes Verfahren zur radiometrischen Massebestimmung von Schüttgütern beinhaltet die gleichzeitige Durchstrahlung der Meßgutschicht in vertikaler Richtung zur Ermittlung der Kontur des Schüttprofils und in horizontaler Richtung durch die Bandmuldung zur Ermittlung der Schüttdichte des Fördergutes. Ungünstig hierbei ist der erforderliche konstruktive Mehraufwand, da zusätzlich ein Sonden- und ein Strahlerteil erforderlich sind.Another proposed method for the radiometric mass determination of bulk materials includes the simultaneous irradiation of the Meßgutschicht in the vertical direction to determine the contour of the bulk profile and in the horizontal direction by the Bandmuldung to determine the bulk density of the transported material. Unfavorable here is the required additional design effort, since in addition a probe and a radiator part are required.

Für die radiometrische Gehaltsbestimmung von Schüttgütern auf Transportbändern unter Anwendung der Vorwärtsstreuung von Quantenstrahlen ist es bekannt, bei jedem Meßzyklus unabhängig von der Vorwärtssteuerung zusätzlich die Schichtdicke zu bestimmen und die zu dieser Schichtdicke gehörige aktuelle Eichkurve aus einer vorher ermittelten Eichkurvenschar auszuwählen und zur Auswertung heranzuziehen (DD 159816). Es soll damit der Einfluß von Schichtdickenschwankungen auf die Bewegung der Gammaquanten bei der Vorwärtsstreuung kompensiert werden. Eine Flächenmassebestimmung ist bei dieser Lösung nicht vorgesehen.For the radiometric content determination of bulk materials on conveyor belts using the forward scattering of quantum rays, it is known to additionally determine the layer thickness for each measuring cycle independently of the feedforward control and to select the current calibration curve belonging to this layer thickness from a previously determined set of calibration curves and to use it for evaluation (DD 159816). It is intended to compensate for the influence of layer thickness fluctuations on the movement of the gamma quanta in the forward scattering. A basis weight determination is not provided in this solution.

Object of the invention The aim of the invention is to make the mass determination with high accuracy on radiometric conveyor belt scales. Explanation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei der Bestimmung der Schüttdichte eines Förderstromes auf einer radiometrischen Förderbandwaage, bei der an mehreren Stützstellen Meßkanäle gebildet sind, deren Meßwerte mit Hilfe der Polynomapproximation zur Massebestimmung verknüpft werden, den Einfluß schwankender Schüttdichte auf die Extrapolation der Meßwerte der Stützstellen zu vermeiden.The invention is based on the object of determining the bulk density of a flow on a radiometric conveyor belt scale, in which measuring channels are formed at a plurality of sample points, the measured values of which are linked by means of the polynomial approximation for mass determination, the influence of fluctuating bulk density on the extrapolation of the measured values of the sample points to avoid.

Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß im Schrägteil der Bandmuldung die Flächemasse der Meßgutschicht in einem gesonderten radiometrischen Meßkanal bestimmt wird, die Meßwerte dieser Flächenmasse mit den Erwartungswerten aus der Polynomapproximation der Meßkanäle im Horizontalbereich der Bandmuldung verglichen werden, aus beiden Werten der Flächenmasie für einen definierten Absolutbereich der Flächenmasse bei gleitender Mittelwertbildung ein Faktor gebildet wird, der als Sollgröße für die iterative Führung des Rechenwertes Schüttdichte des Meßgutes für die Berechnung der Bandbelegung aus dem Flächenpolynom herangezogen wird.This is inventively achieved in that the surface mass of the Meßgutschicht is determined in a separate radiometric measurement channel in the inclined part of Bandmuldung, the measured values of this basis mass are compared with the expected values from the Polynomapproximation the Meßkanäle in the horizontal region of Bandmuldung, from both values of the surface area for a defined Absolute range of basis weight in moving averaging a factor is formed, which is used as a setpoint for the iterative management of the calculated value bulk density of the measured material for the calculation of the band occupancy of the area polynomial.

Die Anordnung zur Bestimmung der Schüttdichte ist dadurch gekennzeichnet, daß vorzugsweise drei radiometrisch)) Meßkanäle im Horizontalteil und ein radiometrischer Meßkanal im Schrägteil der Bandmuldiing angeordnet und vom Sondentail der Meßkanäle Signalleitungen zu einem Mikrorechner geführt sind.The arrangement for determining the bulk density is characterized in that preferably three radiometric)) measuring channels arranged in the horizontal part and a radiometric measuring channel in the inclined part of Bandmuldiing and guided by the probe detail of the measuring channels signal lines to a microcomputer.

embodiment

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. Die zugehörige Zeichnung zeigt eine Prinzipr.kizze der Anordnung zur Bestimmung der Schüttdichte.The invention will be explained in more detail below using an exemplary embodiment. The accompanying drawing shows a Prinzipr.kizze the arrangement for determining the bulk density.

Die zu messende Fördergutschicht 1 befindet sich zwischen einem Strahlerteil 2 und einem Sondenteil 3 der radiometrischen Meßeinrichtung mit mehreren radiometrischen Mußkanäle 4.1. bis 4.4., wobei vorzugsweise drei Meßkanäle 4.1. bis 4.3. im Horizontalteil und ein fvießkanal 4.4 im Schrägteil der Bandmuldung angeordnet sind. Vom Sondenteil 3 führen Signalleitungen 6zu einem Mikrorechners.The material to be measured layer 1 to be measured is located between a radiator part 2 and a probe part 3 of the radiometric measuring device with a plurality of radiometric Mußkanäle 4.1. to 4.4., Preferably three measuring channels 4.1. to 4.3. are arranged in the horizontal part and a Fvießkanal 4.4 in the inclined part of Bandmuldung. From probe part 3, signal lines 6 lead to a microcomputer.

Beim Arbeiten der radiometrischen Förderbandwaage werden die Impulsmeßraten aus den Meßkanälsn 4.1. bis 4.4. im Mikrorechner 5 als Flächenmasse ausgewertet. Die Ergebnisse der Meßkanäle 4.1. bis 4.3. dienen zur Berechnung der Kontur des Schüttprofils der Fördergutschicht 1 bei vorgegebener Schüttdichte des Fördergutes. Für die Lage des Meßkanals 4.4. wird daraus eine Flächenmasse errechnet und mit der im Maßkanal 4.4. ermittelten Flächenmasse verglichen. Aus beiden Werten ergibt sich in Abhängigkeit von der realen Schüttdichte ein Faktor, der über eine gleitende Mittelwertbildung als Sollgröße für die iterative Führung des Rechenwertes Schüttdichte des Meßgutas für die Berechnung der Bandbelegung aus dem Flächenpolynom herangezogen wird.When working with the radiometric belt weigher, the pulse measurement rates from the measuring channels 4.1. to 4.4. evaluated in the microcomputer 5 as basis weight. The results of the measuring channels 4.1. to 4.3. are used to calculate the contour of the bulk profile of Fördergutschicht 1 for a given bulk density of the transported material. For the position of the measuring channel 4.4. it is calculated from a basis weight and with the in 4.4. compared basis weight. Depending on the real bulk density, a factor is obtained from both values which is used as a target variable for the iterative guidance of the calculated value Bulk density of the material to be measured for the calculation of the band allocation from the area polynomial via a moving averaging.

Mit der erfindungsgemäßen Lösung wird bei durchgängiger Messung mit einem minimalen Aufwand der Einfluß schwankender Schüttgutdichte eliminiert und damit eine hohe Meßgenauigkeit bei der Massebestimmung an radiometrischen Förderbandwaagen erreicht.With the solution according to the invention, the influence of fluctuating bulk material density is eliminated in the case of continuous measurement with minimal effort and thus a high measuring accuracy is achieved in the mass determination on radiometric conveyor belt scales.

Claims

1. A method for determining the bulk density of a flow during its weighing on a radiometric belt weigher according to the transmission and absorption principle by means of several gamma radiation sources and radiation detectors for surface mass measurement, which form at several, distributed via the Horizontaltmü dor Bandmuldung support points measuring channels whose measured values with Help in the polynomial approximation in a computing unit for Massebestirr.mung be linked, characterized in that the areal mass of the Meßguischicht in a separate radiometric measurement channel is determined in the Schräoteil Bandmuldung, the measured values of this basis mass compared with the expected values from the polynomial approximation of the measuring channels in the horizontal part of Bandmuldung be formed from both values: ι the basis weight for a defined absolute area of the basis weight with sliding averaging a factor that is used as a target variable for the iterative leadership of Calculated value Bulk density of the material to be measured is used for the calculation of the band allocation from the area polynomial.

-1- 270 976 Claims:

2. Arrangement for determining the bulk density, characterized in that preferably three radiometric measuring channels (4.1 to 4.3.) In the horizontal part and a radiometric measuring channel (4.4.) In the inclined part of Bandmuldung arranged and from the probe part (3) of the measuring channels (4.1 4.4.) Signal lines (6) to a microcomputer (5) are performed.