DE10154816B4 - Method and device for continuous monitoring of screenings - Google Patents
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Abstract
Verfahren
zum kontinuierlichen Überwachen
von Siebdurchgang mit den folgenden Verfahrensschritten:
1.1
der Siebdurchgang wird nach dem Durchgang durch ein Sieb auf einen
schwingungsfähigen
Körper
geleitet;
1.2 es wird jene Schwingung erfasst, die im schwingungsfähigen Körper durch
den Aufprall des Siebdurchganges erzeugt wird;
1.3 das Schwingungsbild
des schwingungsfähigen
Körpers wird
erfasst, während
der schwingungsfähige
Körper
sich in einem Strom einer Siebfraktion einer gewünschten, bestimmten Zusammensetzung
befindet, so dass ein Soll-Schwingungsbild definiert wird;
1.4
das Schwingungsbild wird über
eine längere
Zeitspanne hinweg überwacht;
1.5
Abweichungen des Schwingungsbildes von dem Soll-Schwingungsbild
werden erfasst.Method for continuous monitoring of sieve passage with the following process steps:
1.1 the sieve passage is passed to a vibratory body after passing through a sieve;
1.2 it detects that vibration generated in the vibratory body by the impact of the sieve passage;
1.3 the oscillation pattern of the oscillatory body is detected while the oscillatory body is in a stream of a sieve fraction of a desired, certain composition, so that a target oscillation pattern is defined;
1.4 the vibration image is monitored over a longer period of time;
1.5 deviations of the vibration image from the target vibration image are detected.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum kontinuierlichen Erfassen und Überwachen des Zustandes eines fließfähigen Mediums. Die Erfindung bezieht sich ganz besonders auf das kontinuierliche Überwachen von Siebgut. Dabei handelt es sich meist um kornförmiges Siebgut, das in den verschiedensten Industriezweigen anfällt, beispielsweise in der Mineralien- und Erz-Aufbereitung, in der Lebensmittelindustrie, in der pharmazeutischen und chemischen Industrie.The The invention relates to a method and a device for continuous Capture and monitor the state of a flowable medium. The Invention particularly relates to continuous monitoring of screenings. These are usually granular screenings, which arises in the most diverse branches of industry, for example in the Minerals and ore processing, in the food industry, in the pharmaceutical and chemical Industry.
Siebgut
der genannten Art wird in Siebmaschinen oder Sichtern in Fraktionen
zerlegt, somit bei kornförmigem
Gut in Bestandteile mit bestimmten Korngrößenbereichen. Hierzu sind Taumelsiebmaschinen
bekannt geworden, siehe beispielsweise
Die bei solchen Maschinen verwendeten Siebe unterliegen dem Verschleiß. Im Verlaufe der Zeit kann dieser Verschleiß zu Schäden der Siebe führen, beispielsweise zu mehr oder minder großen Rissen oder Bohrungen. Diese sind häufig in einem Anfangsstadium relativ klein, so dass sie nicht ohne weiteres erkennbar sind. Sie können jedoch dazu führen, dass an den betreffenden Stellen Körner hindurchtreten, die eigentlich nicht mehr durchtreten, sondern vom Sieb zurückgehalten werden sollten. Dies führt dazu, dass die betreffende Fraktion nicht mehr gleichförmig ist, sondern auch Körner größerer Durchmesser aufweist, als dem Soll-Durchmesser entspricht.The Sieves used in such machines are subject to wear. During This wear can be over time damage lead the strainers, For example, more or less large cracks or holes. These are common in an initial stage relatively small, so they do not readily are recognizable. You can however, cause that grains pass through at the points concerned, which actually should no longer pass, but should be held back by the sieve. This leads to, that the fraction in question is no longer uniform, but also grains of larger diameter has, as the target diameter corresponds.
Auch kann eine Verstopfung des Siebdecks durch Überladung oder durch fehlerhafte Siebreinigungssysteme bewirken, dass die betreffende Fraktion nicht mehr gleichförmig ist, sondern auch größere Mengen von Körnern kleinerer Durchmesser aufweist, die ein nicht verstopftes Sieb aufgrund der gewählten Maschenweite passieren würde.Also Can be a blockage of the screen deck due to overcharge or faulty Screen cleaning systems do not cause that fraction more uniform is, but also larger quantities of grains smaller diameter, which is an unclogged sieve due the chosen one Mesh size would happen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung anzugeben, womit sich Abweichungen von der Soll-Struktur einer bestimmten Fraktion im Frühstadium erkennen lässt, so dass die notwendigen Maßnahmen getroffen werden können. Die Soll-Struktur ist definiert durch die Maschenweiten bzw. lichten Öffnungen der verschiedenen Siebdecks, die in der Maschine installiert sind. Bei ordentlicher Funktion passieren Partikel, deren Abmessungen kleiner sind als die gewählte Maschenweite, das Siebdeck, während Partikel, deren Abmessungen größer sind als die gewählte Maschenweite, zurückgehalten und "ausgesiebt" werden. In beiden Fällen wird die Kornfraktion mit fehlerhaftem Korn (Unter- oder Überkorn) verunreinigt, was zu unerwünschten Kornfraktionen führt.Of the Invention is based on the object, a method and an apparatus indicate what deviations from the target structure of a particular fraction in the early stages lets recognize, so that the necessary action can be taken. The desired structure is defined by the mesh sizes or clear openings the various screening decks installed in the machine. at proper function happen particles whose dimensions are smaller are as the chosen one Mesh size, the screen deck while Particles whose dimensions are larger as the chosen one Mesh size, withheld and "screened out". In both make is the grain fraction with defective grain (undersize or oversize) contaminated, causing undesirable Grain fractions leads.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der selbständigen Ansprüche gelöst.These The object is achieved by the features of the independent claims.
Der
Erfindung liegt folgendes Prinzip zugrunde:
Prallt ein Strom
mit Körnern
bestimmter Größe auf einen
Körper,
so wird der Körper
hierdurch zum Schwingen angeregt. Die Schwingungen haben eine bestimmte
Charakteristik – nach
Frequenz und Amplitude. Das Schwingungsbild wird über eine
längere Zeitspanne
hinweg überwacht.
Dies bedeutet, dass die Überwachung
während
des Betriebes stattfindet – kontinuierlich
oder intermittierend. Tritt eine Abweichung der Masse einzelner
Körper
auf, d. h. gelangen Körper,
deren Abmessungen und Massen von der Soll-Struktur abweichen, in
den Volumenstrom und prallen damit auf den Körper auf, so ändert sich die
genannte Schwingungscharakteristik.The invention is based on the following principle:
If a stream of grains of a certain size hits a body, it causes the body to vibrate. The vibrations have a specific characteristic - frequency and amplitude. The vibration image is monitored over a longer period of time. This means that the monitoring takes place during operation - continuously or intermittently. If a deviation of the mass of individual bodies occurs, ie if bodies whose dimensions and masses deviate from the target structure enter the volume flow and thus impact the body, then the said vibration characteristic changes.
Bei der Erfindung werden bevorzugt Schwingungen im Ultraschallbereich verwendet.at The invention preferably oscillates in the ultrasonic range used.
Gemäß einem weiterführenden Gedanken der Erfindung kann der Körper auch durch einen äußeren Erreger in eine Schwingung versetzt werden, die bei Normalbetrieb – d. h. bei einwandfreiem Zustand des vorgeschalteten Siebes – ein bestimmtes Schwingungsbild hat. Dieses Schwingungsbild wird dann beeinträchtigt, wenn es zu Schäden des vorgeschalteten Siebes kommt, beispielsweise zu Rissen oder Löchern. In diesem Augenblick gelangen Körner größerer Massen in den das Sieb verlassenden Gutstrom, prallen auf den Körper und stören dessen Schwingungsbild.According to one secondary Thought of the invention, the body can also by an external pathogen be put into vibration, the normal operation - d. H. in perfect condition of the upstream sieve - a certain oscillation pattern Has. This vibration pattern is then impaired if it leads to damage of the upstream sieve comes, for example, to cracks or holes. In At this moment grains of larger masses arrive into the stream leaving the sieve, bouncing on the body and to disturb its oscillation pattern.
Als besonders vorteilhaft haben sich Hohlkörper erwiesen, beispielsweise Hülsen, die sich quer zum Volumenstrom des gesichteten Gutes hinwegerstrecken. Der Volumenstrom des Gutes kann in einem Rohr geführt werden, beispielsweise in vertikaler Richtung. Die Hülse kann quer zur Längsachse des Rohres und damit zur Strömungsrichtung des gesichteten Gutes im Rohr angeordnet sein und sich dabei diametral über den Rohrquerschnitt hinwegerstrecken.When hollow bodies have proved to be particularly advantageous, for example sleeves, extending across the volume flow of the material being viewed. The volume flow of the material can be guided in a pipe, for example, in the vertical direction. The sleeve can be transverse to the longitudinal axis of the pipe and thus to the flow direction be arranged in the pipe and thereby diametrically over the Extend tube cross section.
Die Hülse kann an einem oder an beiden Enden einen Ultraschallempfänger aufweisen. Hierbei wird die Hülse durch den Volumenstrom zum Schwingen angeregt, und zwar gemäß einem bestimmten Schwingungsbild. Treten Abweichungen auf, so wird dieses Schwingungsbild beeinträchtigt. Bei diesem Prinzip könnte man von einem "passiven" System sprechen.The Sleeve can have at one or both ends an ultrasonic receiver. This is the sleeve excited by the flow to vibrate, according to a certain oscillation pattern. If deviations occur, then this becomes Vibration pattern impaired. With this principle could to speak of a "passive" system.
Es ist aber auch denkbar, der Hülse durch einen Schwingungsgeber oder Schwingungserreger Schwingungen aufzuprägen, und zwar beispielsweise mittels eines Ultraschallsenders, um die Schwingungen am anderen Ende mittels des Ultraschallempfängers aufzunehmen. Das durch den Ultraschallsender aufgeprägte Schwingungsbild wird in jenem Augenblick verändert, wenn eine Veränderung des Volumenstromes eintritt, beispielsweise in Gestalt einer Vergrößerung der durch das Sieb hindurchtretenden Körner oder durch eine Vergrößerung des Volumenstromes schlechthin. Bei diesem Prinzip könnte man von einem "aktiven" System sprechen.It is also conceivable, the sleeve by egg NEN vibration generator or vibration generator to impart vibrations, for example by means of an ultrasonic transmitter to record the vibrations at the other end by means of the ultrasonic receiver. The oscillation pattern impressed by the ultrasonic transmitter is changed at the moment when a change in the volume flow occurs, for example in the form of an enlargement of the grains passing through the sieve or by an increase in the volume flow per se. With this principle one could speak of an "active" system.
Die Erfindung ist anhand der Zeichnung näher erläutert. Darin ist im einzelnen folgendes dargestellt:The The invention is explained in more detail with reference to the drawing. This is in detail the following is shown:
Durch
die in
Der
Volumenstrom wandert in Richtung der Pfeile
Man
erkennt weiterhin eine erfindungsgemäße Schwingungsmessvorrichtung
Es
könnte
aber auch beidseits ein Ultraschallempfänger
Wie
man sieht, ist die Messhülse
Die
Rohrleitung
In
Die
Messhülse
Einen
Signalverstärker
Das
in
Man
erkennt die folgenden Bauteile der Schaltung:
Im einzelnen
weist die Schaltung die folgenden Elemente auf:
Einen Oszillator
In detail, the circuit has the following elements:
An oscillator
Im
folgenden soll nochmals das Prinzip der Korndetektion dargelegt
werden:
Beim Aktiv-System wird mit Hilfe des Oszillators der Ultraschallsender
aktiviert; dieser sendet über
die Messhülse
In the active system, the ultrasonic transmitter is activated by means of the oscillator; this sends over the measuring sleeve
Falls
an der Messhülse
Gleiches
gilt beim Passiv-System. Trifft auf die Messhülse
Trifft
auf die Messhülse
Die
Größe des Störsignales
ist von der Größe der unerwünschten
Kornfraktion, der Geschwindigkeit bzw. dem spezifischen Gewicht
abhängig.
Je größer die
Kornfraktion und die Fallgeschwindigkeit sind, um so größer sind
die Störungen
bezüglich
der Übertragungen
des Ultraschalls in der Messhülse
Über das Frequenzfilter werden alle höheren und geringeren Frequenzen der gemessenen Spannung, die nicht mit der Zuführung der unerwünschten Kornfraktion auf die Messhülse ausgelöst werden, ausgeschlossen.About the Frequency filters are all higher and lower frequencies of the measured voltage, not with the feed the unwanted grain fraction on the measuring sleeve triggered be excluded.
Über den Verstärker wird die Verstärkung derart am Grenzwert der gewünschten Kornfraktion eingestellt, dass an beiden Ausgängen die entsprechende Standardspannung anfällt.On the amplifier the amplification will be like this at the limit of the desired Grain fraction adjusted that at both outputs the corresponding standard voltage accrues.
Aus
dem Verstärker
wird die gemessene Spannung an den Komparatoren angelegt. Die Arbeitspunkte
werden mit 10-Umdrehungs-Präzisionspotentiometern
eingestellt – P2 (min) und P3 (max). Mit
P2 wird die kleinste noch erlaubte Kornfraktion eingestellt,
mit P3 die größte. Das Kalibrieren kann an Ort
und Stelle erfolgen. Nach dem Kalibrieren steht am Ausgang des Komparators
Der Vorteil des Passiv-Systems gegenüber dem Aktiv-System liegt darin, dass das Messsignal nicht von der Qualität des Oszillators zur Speicherung des Signals des Ultraschallsenders abhängt. Außerdem ist das Messen unabhängig von der Temperatur im Messrohr. Außerdem ist das Messen unabhängig von Veränderungen des Messsignales bei verschiedenen Ultraschallgeschwindigkeiten und verschiedenen Temperaturen.Of the Advantage of the passive system over the Active system is that the measurement signal is not dependent on the quality of the oscillator for storing the signal of the ultrasonic transmitter depends. Besides that is measuring independently from the temperature in the measuring tube. In addition, the measurement is independent of changes the measuring signal at different ultrasonic speeds and different temperatures.
Im folgenden soll nochmals die Arbeitsweise des Passiv-Systems und des Aktiv-Systems dargelegt werden: in the Following is again the operation of the passive system and of the active system be set out:
Funktionsbeschreibung des Passiv-Systemsfunction Description of the passive system
- 1. Die Ultraschallempfänger sind an den Verstärker (Block 2) angeschlossen.1. The ultrasonic receivers are connected to the amplifier (block 2) connected.
- 2. Die harmonische Sinusspannung aus dem Verstärker wird über die Bandsperre (Notch-Filter) 50 Hz weitergeleitet, damit aus der ausgemessenen Spannung die Netz-Brummspannung völlig ausgeschlossen wird.2. The harmonic sine voltage from the amplifier is over the Band-stop filter (notch filter) 50 Hz forwarded, thus from the measured voltage the mains ripple completely is excluded.
-
3. Die Sinusspannung der gewählten
Frequenz wird in den Präzisionsgleichrichter
eingespeist und es wird aus der Gleichspannung die gemessene Spannung
ausgeschlossen. Die gemessene Spannung ist der Unterschied zwischen
jener Spannung, bei welcher keine Kornfraktion auf die Messhülse
3.1 fällt, und jener Spannung, bei welcher eine Kornfraktion auf die Messhülse3.1 fällt.3. The sine wave voltage of the selected frequency is fed to the precision rectifier and the measured voltage is excluded from the DC voltage. The measured stress is the difference between that stress at which no grain fraction on the measuring sleeve3.1 falls, and that tension at which a grain fraction on the measuring sleeve3.1 falls. - 4. Die gemessene Spannung wird über ein Bandpass-Frequenzfilter geführt, wobei die unerwünschte höhere und geringere gemessene Frequenz ausgeschlossen wird.4. The measured voltage is via a bandpass frequency filter guided, being the unwanted higher and lower measured frequency is excluded.
- 5. Die ausfiltrierte gemessene Spannung leiten wir weiter in den Verstärker (Block 6), wo wir die Spannungshöhe mit einem Präzisions-Trimmpotentiometer auf die Standardspannung einstellen. Diese Spannung führen wir auf eine optische Anzeige und an die Komparatoren.5. We pass on the filtered-out measured voltage further into the amplifier (Block 6) where we get the voltage level with a precision trim potentiometer to the standard voltage. We carry this tension on a visual display and on the comparators.
- 6. An den Komparatoren mit Präzisionspotentiometern P2 und P3 werden die untere und obere Grenze der Kornfraktion, die noch im erlaubten Grenzwert liegen, eingestellt. Wenn die Korngröße unter die erlaubte Grenze fällt (Siebverstopfung), oder die Korngröße über die erlaubte Grenze ansteigt (Siebbeschädigung), löst sich am Komparatorausgang ein Alarm aus.6. At the comparators with precision potentiometers P 2 and P 3 , the lower and upper limits of the grain fraction, which are still within the permitted limit, are set. If the grain size falls below the permitted limit (Siebverstop Fung), or the grain size increases above the permitted limit (sieve damage), triggers an alarm at the comparator output.
Funktionsbeschreibung des Aktiv-Systemsfunction Description of the active system
Das
Aktivsystem unterscheidet sich vom Passivsystem im Wesentlichen
nur dadurch, dass die Messhülse
Claims (7)
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