DE1598939B2 - Method for determining the grain composition of ground material and scanning device for carrying out the method - Google Patents

Method for determining the grain composition of ground material and scanning device for carrying out the method

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DE1598939B2 DE19671598939 DE1598939A DE1598939B2 DE 1598939 B2 DE1598939 B2 DE 1598939B2 DE 19671598939 DE19671598939 DE 19671598939 DE 1598939 A DE1598939 A DE 1598939A DE 1598939 B2 DE1598939 B2 DE 1598939B2
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Description

1 21 2

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestim- handelt sich bei dieser bekannten Oberflächenprüfung mung der Kornzusammensetzung von gemahlenem somit nicht um die Ermittlung von Eigenschaften Gut sowie eine Abtasteinrichtung zur Durchführung einer Vielzahl gesonderter Teile, wie dies bei der des Verfahrens. Bestimmung der Kornzusammensetzung von gemahle-The invention relates to a method for determining this known surface test The determination of the grain composition of ground is therefore not about the determination of properties Good and a scanning device for performing a variety of separate parts, as in the of the procedure. Determination of the grain composition of ground

Beim Vermählen von Gut (beispielsweise von Erz 5 nem Gut der Fall ist.When grinding goods (for example, ore 5 nem Gut is the case.

oder Kalkstein) muß häufig eine bestimmte Korn- Mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens kön-or limestone) often has to have a certain grain size.

zusammensetzung eingehalten werden. So dürfen im nen laufend beispielsweise direkt vom Strom des allgemeinen die groben Anteile (beispielsweise zwi- gemahlenen Gutes abgezweigte schichtförmige Proben sehen 90 und 500 μ) im Fertiggut eine bestimmte selbsttätig abgetastet werden. Bei Verwendung der Menge nicht übersteigen. Man begrenzt daher die io mechanisch-elektrischen Abtasteinrichtung kann das Leistungsangabe einer Mahlanlage im allgemeinen Abtastergebnis über entsprechende bekannte Zusatzmit bestimmten Rückständen an Grobgut (beispiels- einrichtungen sofort in Form von Amplituden sichtweise über 200 und über 90 μ). bar gemacht werden, wobei durch ein Korn eincomposition are adhered to. For example, directly from the power of the generally the coarse proportions (for example, layered samples branched off between ground goods see 90 and 500 μ) in the finished product a certain value can be scanned automatically. When using the Do not exceed the amount. One therefore limits the mechanical-electrical scanning device that can do that Performance specification of a grinding system in general scanning result via corresponding known additional information certain residues of coarse material (for example devices immediately visible in the form of amplitudes over 200 and over 90 μ). be made cash, being made by a grain one

Es sind Verfahren zur Bestimmung der Korn- Impuls ausgeübt wird, dessen Amplitude ein Maß zusammensetzung bekannt, bei denen die Unter- 15 für die Korngröße darstellt; ein Maß für die Kornsuchung einzelner Stichproben durch Siebung und zahl ergibt sich aus der Impulsfrequenz, wenn eine Sichtung durchgeführt wird. Solche Verfahren sind, Relativbewegung zwischen Gut und Tastelement da sie viele manuelle Tätigkeit erfordern, sehr um- erfolgt.There are procedures for determining the grain impulse being exerted, the amplitude of which is a measure composition known, in which the lower represents 15 for the grain size; a measure for the grain search individual samples by sieving and number results from the pulse frequency, if a Sighting is carried out. Such methods are relative movement between good and probe element as they require a lot of manual work, they are very done.

ständlich und zeitraubend, wodurch notwendige Ein- Wertet man nun die Impulse eines bestimmtentedious and time-consuming, which makes it necessary to evaluate the impulses of a certain

Stelländerungen von Mahlanlagen erst stark verzögert 20 Meßzeitraumes mit bekannten Mitteln aus, so erhält vorgenommen werden können. Für eine Automati- man eine ziemlich genaue Aussage über die Kornsierung sind derartige Verfahren ungeeignet. zusammensetzung im gemahlenen Gut. Da sich dieseChanges in the setting of grinding systems are only made with a considerable delay over the measurement period using known means can be made. For an automaton, this is a fairly precise statement about the grain size such procedures are unsuitable. composition in the ground material. Since this

Zur Analysierung von Partikelanhäufungen ist es Analyse der elektrischen Impulse bequem elektroferner bekannt, auf einer rotierenden Scheibe Proben nisch durchführen läßt, eignet sich das erfindungselektronisch abzutasten, indem eine Elektrode radial 25 gemäße Verfahren hervorragend zur Automatisieüber der rotierenden Scheibe gleichmäßig hin- und rung.To analyze particle accumulations, it is convenient to analyze electrical impulses further known to be able to carry out samples niche on a rotating disk, this is electronic according to the invention to be scanned by an electrode radially 25 according to method excellent for automation the rotating disk back and forth evenly.

hergefahren wird. Das Ergebnis kann dann über Ver- Es ermöglicht damit auch eine ideale Regelungis driven here. The result can then be used via it. It also enables ideal control

stärker angezeigt oder aufgezeichnet werden. Da auch einer Mahlanlage derart, daß die gewünschte Kornin diesem Fall die Proben nur einzeln analysiert zusammensetzung eingehalten wird. Das durch das werden können, eignet sich dieses Verfahren eben- 30 erfindungsgemäße Verfahren gelieferte Ergebnis kann falls nicht für eine kontinuierliche Bestimmung der selbstverständlich auch zur Regelung eines Sichters Kornzusammensetzung. benutzt werden.displayed or recorded more strongly. Since also a grinding plant in such a way that the desired Kornin In this case the samples are only analyzed individually. That through the can be, this method is also suitable if not for a continuous determination of course also to regulate a sifter Grain composition. to be used.

Um den Staubgehalt von Gasen registrieren und Gemäß einer zweckmäßigen Ausgestaltung derTo register the dust content of gases and according to an expedient embodiment of the

überwachen zu können, hat man Verfahren entwik- Erfindung wird die schichtförmige Probe von ihrer kelt, bei denen eine mit einer Haftschicht versehene 35 Berührung mit dem Tastelement geglättet und vertransparente Folie beispielsweise durch ein Gasfüh- dichtet. Hierdurch ergeben sich unabhängig von der rungsrohr kontinuierlich hindurchgezogen wird, wo- zufällig mehr oder weniger losen Schüttung des Gutes bei ein bestimmter Anteil des im Gas enthaltenen stets gleiche Verhältnisse für das mit den einzelnen Staubes an der Folie haftenbleibt. Die mit Staub Körnern des Gutes in Berührung gebrachte Tastbehaftete transparente Folie wird dann photoelek- 40 element.to monitor, has one method entwik- invention, the sheet-shaped sample of Celtic their in which a smoothed provided with an adhesive layer 35 in contact with the probe element and vertransparente film, for example, sealed by a Gasfüh-. As a result, regardless of which pipe is continuously pulled through, it happens that more or less loose bulk of the material with a certain proportion of the constant proportions contained in the gas remains adhering to the film with the individual dust. The tactile transparent film brought into contact with the dust grains of the goods then becomes a photoelectrical element.

trisch ausgewertet. Diese aus der Staubtechnik be- Bei einer Tasteinrichtung zur Durchführung destrically evaluated. This from the dust technology is When a touch device to carry out the

kannten Verfahren dienen lediglich zur Ermittlung erfindungsgemäßen Verfahrens mit einem mit der der gesamten Staubmenge in einem Gas, jedoch nicht Probe in Berührung stehenden Tastelement, welches zur qualitativen Bestimmung der Kornzusammen- hinsichtlich mindestens eines seiner Freiheitsgrade Setzung von gemahlenem Gut, wozu sie auf Grund 45 gegen eine Federkraft beweglich gelagert ist, mit der angewandten Verfahrensschritte auch gar nicht einem mit dem Tastelement gekoppelten mechanischanwendbar wären. elektrischen Meßwertumformer, mit Mitteln zum Be- known methods are only used to determine the method according to the invention with one with the the total amount of dust in a gas, but not sample touching probe element, which for the qualitative determination of the grain composition with regard to at least one of its degrees of freedom Settlement of ground material, for which it is mounted movably against a spring force due to 45 of the method steps used would also not be mechanically applicable to a coupled to the probe element. electrical transducer, with means for loading

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, wegen der Probe und des Tastelements gegeneinein Verfahren zu schaffen, das auf besonders einfache ander und mit einem elektrischen Schaltkreis zum Weise eine rasche Bestimmung der Kornzusammen- 50 Zählen der von dem Meßwertumformer gelieferten setzung von gemahlenem Gut ermöglicht und eine Impulse mit einer über einem Schwellwert liegenden selbsttätige Durchführung gestattet. Amplitude besteht das Tastelement aus einer in dieThe invention is therefore based on the object because of the sample and the probe element against one another To create a method that is particularly simple to the other and with an electrical circuit This enables a quick determination of the grain totality of the values supplied by the measuring transducer Settlement of ground material allows and a pulse with a value above a threshold automatic implementation permitted. The probe element consists of one in the amplitude

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe be- Probe eintauchenden und parallel zur Oberfläche der steht in der Verwendung einer an sich bekannten Probe beweglichen Nadel oder aus einem auf der mechanisch-elektrischen Abtasteinrichtung derart, 55 Probe aufliegenden und senkrecht zur Oberfläche der daß das Tastelement dieser Einrichtung mit einer Probe beweglichen Gleitschuh. Das Tastelement ist schichtförmigen Probe des gemahlenen Gutes in dabei vorzugsweise gedämpft gelagert.
Berührung gebracht wird. Die Mittel zum Bewegen der Probe können beiThe inventive solution to this object is the sample immersed and parallel to the surface of the probe by using a known sample movable needle or from a sample resting on the mechanical-electrical scanning device and perpendicular to the surface of the probe element with this device a sample movable sliding shoe. The probe element is stored in a layered sample of the ground material, preferably in a damped manner.
Is brought into contact. The means for moving the sample can be at

Aus anderem Zusammenhang, nämlich bei der einer solchen Abtasteinrichtung aus einem konti-Oberflächenprüfung von Werkstücken, ist es an sich 60 nuierlich geradlinig bewegten Transportband bebereits bekannt, die Oberflächenstruktur mechanisch- stehen.From a different context, namely in the case of such a scanning device from a continuous surface inspection of workpieces, it is in itself 60 of course straight moving conveyor belt ready known, the surface structure is mechanical.

elektrisch abzutasten. Dabei wird je nach der Aus- Die Umsetzung der mechanischen Auslenkbewe-to be scanned electrically. The implementation of the mechanical deflection movements is

führung der Abtasteinrichtung entweder das Werk- gungen des Tastelementes in elektrische Strom- bzw. stück oder das mit einem Wandler verbundene Ab- Spannungsimpulse kann in verschiedener Weise ertastelement gleichförmig bewegt. Die ermittelte 65 folgen. Hierfür stehen insbesondere induktive, kapa-Rauhigkeit der abgetasteten Oberfläche kann dann zitive und piezoelektrische Wandler zur Verfügung, über bekannte mechanisch-elektrische Einrichtungen Vorteilhaft kann es ferner sein, einen Trägerfrequenzsichtbar gemacht oder aufgezeichnet werden. Es strom entsprechend den Auslenkungen des Tast-guiding the scanning device either the work of the probe element in electrical current or piece or the voltage pulse connected to a transducer can feel in various ways moved uniformly. The determined 65 follow. Inductive, Kapa roughness in particular stand for this the scanned surface can then have zitive and piezoelectric transducers available, Via known mechanical-electrical devices, it can also be advantageous to make a carrier frequency visible made or recorded. There is a current corresponding to the deflections of the

elementes zu modulieren. Die Verwendung der Trägerfrequenztechnik erleichtert im allgemeinen die Dimensionierung des dem Tastelement nachgeschalteten Verstärkers.modulate element. The use of carrier frequency technology generally facilitates this Dimensioning of the amplifier connected downstream of the probe element.

Es versteht sich, daß je nach dem weiteren Verwendungszweck der durch das erfindungsgemäße Verfahren gelieferten Meßwerte die verschiedensten Steuer-, Regel- und Registriereinrichtungen vorgesehen werden können, in denen die hinsichtlich der Kornzusammensetzung des gemahlenen Gutes ge- ίο wonnenen Meßwerte weiter verarbeitet werden.It goes without saying that depending on the further intended use of the measured values supplied by the method according to the invention are very diverse Control, regulation and registration devices can be provided in which the with regard to the Grain composition of the ground material, the measured values obtained can be processed further.

Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung schematisch veranschaulicht. Es zeigtTwo exemplary embodiments of the invention are illustrated schematically in the drawing. It shows

Fig. 1 ein erstes, ganz schematisch dargestelltes Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens,Fig. 1 shows a first, very schematically illustrated embodiment of a device for implementation of the method according to the invention,

F i g. 2 ein weiteres Ausführungsbeispiel,F i g. 2 another embodiment,

F i g. 3 ein Diagramm des beim erfindungsgemäßen Verfahren gewonnenen elektrischen Impulszuges.F i g. 3 shows a diagram of the electrical pulse train obtained in the method according to the invention.

Von dem gemahlenen Fertiggut wird ein Teilstrom abgezweigt und als dünne Schicht 1 auf ein Transportband 2 aufgebracht, das in Richtung des Pfeiles 3 kontinuierlich geradlinig bewegt wird.A partial flow is branched off from the ground finished product and as a thin layer 1 on a conveyor belt 2 applied, which is moved continuously in a straight line in the direction of arrow 3.

Über dem Transportband 2 ist ein Tastelement vorgesehen, das bei dem Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 1 als Nadel 4 ausgebildet ist und etwas in die Schicht 1 des gemahlenen Gutes eintaucht. Die Schicht 1 wird zu diesem Zweck vor dem Bereich, in dem das Tastelement angeordnet ist, geglättet und verdichtet.A probe element is provided above the conveyor belt 2, which in the exemplary embodiment according to FIG F i g. 1 is designed as a needle 4 and slightly dips into the layer 1 of the ground material. the For this purpose, layer 1 is smoothed and smoothed in front of the area in which the probe element is arranged condensed.

Das Tastelement 4 ist mit einem piezoelektrischen Kristall 5 verbunden, der mittels zweier Gummilager 6, 7 gedämpft so aufgehängt ist, daß das Tastelement 4 in Richtung des Doppelpfeiles 8, d. h. parallel zur Oberfläche der Schicht 1 sowie senkrecht zur Bewegungsrichtung (Pfeil 3) des Transportbandes 2, beweglich ist.The probe element 4 is connected to a piezoelectric crystal 5, which is secured by means of two rubber bearings 6, 7 is suspended so that the probe element 4 in the direction of the double arrow 8, d. H. parallel to the surface of layer 1 and perpendicular to the direction of movement (arrow 3) of the conveyor belt 2, is movable.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 2 ist das Tastelement als Gleitschuh 4 ausgebildet und liegt auf der Schicht 1 des gemahlenen Gutes auf. Ein mit dem Tastelement verbundener Kristall 5' ist in zwei Gummilagern 6', T so gelagert, daß das Tastelement in Richtung des Doppelpfeiles 8', d. h. senkrecht zur Oberfläche der Schicht 1 und damit auch senkrecht zur Bewegungsrichtung (Pfeil 3) des Transportbandes 2, beweglich ist.In the embodiment according to FIG. 2, the feeler element is designed as a sliding shoe 4 and rests on the layer 1 of the ground material. A crystal 5 'connected to the probe element is mounted in two rubber bearings 6', T in such a way that the probe element moves in the direction of the double arrow 8 ', ie perpendicular to the surface of the layer 1 and thus also perpendicular to the direction of movement (arrow 3) of the conveyor belt 2, is movable.

Durch die einzelnen Körner der Schicht 1 des gemahlenen Gutes wird das Tastelement 4 bzw. 4' in seiner Bewegungsrichtung (Pfeil 8 bzw. 8') ausgelenkt. Der piezoelektrische Kristall 5 bzw. 5' setzt diese mechanischen Bewegungen des Tastelementes 4, 4' in elektrische Spannungsimpulse um, die zweckmäßig zunächst verstärkt und anschließend analysiert werden.Through the individual grains of the layer 1 of the ground material, the feeler element 4 or 4 'in deflected in its direction of movement (arrow 8 or 8 '). The piezoelectric crystal 5 or 5 'sets these mechanical movements of the probe element 4, 4 'into electrical voltage pulses that expediently first reinforced and then analyzed.

Fig. 3 zeigt einen solchen Impulszug. Die Amplitude der einzelnen Impulse ist dabei ein Maß für die Größe des Kornes, das die betreffende Auslenkbewegung des Tastelementes verursacht hat, während die Häufigkeit der Impulse ein Maß für die Zahl der Körner ist, die das Tastelement in einem bestimmten Meßzeitraum T berührt haben.Fig. 3 shows such a pulse train. The amplitude of the individual pulses is a measure of the size of the grain that caused the relevant deflection movement of the probe element, while the frequency of the pulses is a measure of the number of grains that have touched the probe element in a certain measuring period T.

Die Analyse des Impulszuges zwecks Bestimmung der Kornzusammensetzung des gemahlenen Gutes erfolgt nun so, daß der Impulszug mehreren, beispielsweise parallel geschalteten Filtern zugeführt wird, die auf unterschiedliche Schwell werte (z. B. S1 und S2) eingestellt sind und jeweils nur diejenigen Impulse durchlassen, deren Amplitude den betreffenden Schwellwert übersteigt. Hinter diesen Filtern werden dann die durchgelassenen Impulse gezählt. So läßt beispielsweise der Filter mit dem Schwellwert S1 im Meßzeitraum T insgesamt sieben Impulse und der Filter mit dem Schwellwert S2 einen Impuls durch.The analysis of the pulse train for the purpose of determining the grain composition of the ground material is now carried out in such a way that the pulse train is fed to several filters, for example connected in parallel, which are set to different threshold values (e.g. S 1 and S 2 ) and only those pulses let through, the amplitude of which exceeds the relevant threshold value. The pulses that have passed through are then counted behind these filters. For example, the filter with the threshold value S 1 allows a total of seven pulses to pass through the measurement period T and the filter with the threshold value S 2 allows one pulse to pass.

Die Eichung des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt durch Vergleichsversuche mit anderen Verfahren. Dabei werden die Schwellwerte (z. B. S1 und S2) so festgelegt, daß sie gerade den Korngrößen entsprechen (z. B. 90 und 200 μ), für die der Rückstand ermittelt werden soll. Bei dieser anfänglichen Eichung wird ferner der Zusammenhang zwischen der im Meßzeitraum T bestimmten Impulszahl und dem ihr entsprechenden prozentualen Rückstand ermittelt.The method according to the invention is calibrated by means of comparative tests with other methods. The threshold values (e.g. S 1 and S 2 ) are set in such a way that they precisely correspond to the grain sizes (e.g. 90 and 200 μ) for which the residue is to be determined. During this initial calibration, the relationship between the number of pulses determined in the measurement period T and the corresponding percentage residue is determined.

Hat man nach dem erfindungsgemäßen Verfahren die Kornzusammensetzung (d. h. den prozentualen Rückstand in Abhängigkeit von der Korngröße) ermittelt, so kann man unter Zuhilfenahme eines errechneten Diagramms, das die spezifische Oberfläche (Blainewert in cm2/g) in Abhängigkeit von der Korngröße angibt, die mittlere spezifische Oberfläche des gemahlenen Gutes errechnen, was gewünschtenfalls automatisch auf elektrischem Wege erfolgen kann.If the grain composition (ie the percentage residue as a function of the grain size) has been determined by the method according to the invention, with the aid of a calculated diagram that indicates the specific surface (Blaine value in cm 2 / g) as a function of the grain size, the Calculate the mean specific surface area of the ground material, which can be done automatically by electrical means if desired.

Claims (6)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Verfahren zum Bestimmen der Kornzusammensetzung von gemahlenem Gut, gekennzeichnet durch die Verwendung einer an sich bekannten mechanisch-elektrischen Abtasteinrichtung, derart, daß das Tastelement (4, 4') dieser Einrichtung mit einer schichtförmigen Probe (1) des gemahlenen Gutes in Berührung gebracht wird.1. A method for determining the grain composition of ground material, characterized through the use of a mechanical-electrical scanning device known per se, such that the probe element (4, 4 ') of this device with a layered Sample (1) of the ground material is brought into contact. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die schichtförmige Probe (1) vor ihrer Berührung mit dem Tastelement (4, 4') geglättet und verdichtet wird.2. The method according to claim 1, characterized in that the layer-shaped sample (1) is smoothed and compressed before it comes into contact with the probe element (4, 4 '). 3. Abtasteinrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 mit einem mit der Probe in Berührung stehenden Tastelement, welches hinsichtlich mindestens eines seiner Freiheitsgrade gegen eine Federkraft beweglich gelagert ist, mit einem mit dem Tastelement gekoppelten mechanisch-elektrischen Meßwertumformer, mit Mitteln zum Bewegen der Probe und des Tastelementes gegeneinander und mit einem elektrischen Schaltkreis zum Zählen der von dem Meßwertumformer gelieferten Impulse mit einer über einem Schwellwert liegenden Amplitude, dadurch gekennzeichnet, daß das Tastelement aus einer in die Probe (1) eintauchenden und parallel zur Oberfläche der Probe (1) beweglichen Nadel (4) besteht.3. Scanning device for performing the method according to claim 1 with one with the Sample in contact probe element, which in terms of at least one of its degrees of freedom is mounted movably against a spring force, with a coupled to the probe element mechanical-electrical transducer, with means for moving the sample and the probe element against each other and with a electrical circuit for counting the pulses supplied by the transducer with a amplitude lying above a threshold value, characterized in that the probe element from one immersed in the sample (1) and movable parallel to the surface of the sample (1) Needle (4). 4. Abtasteinrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 mit einem mit der Probe in Berührung stehenden Tastelement, welches hinsichtlich mindestens eines seiner Freiheitsgrade gegen eine Federkraft beweglich gelagert ist, mit einem mit dem Tastelement gekoppelten mechanisch-elektrischen Meßwertumformer, mit Mitteln zum Bewegen der Probe und des Tastelementes gegeneinander und mit einem elektrischen Schaltkreis zum Zählen der von dem Meßwertumformer gelieferten Impulse mit einer über einem Schwellwert liegenden Amplitude dadurch gekennzeichnet, daß das Tastelement4. Scanning device for performing the method according to claim 1 with one with the Sample in contact probe element, which in terms of at least one of its degrees of freedom is mounted movably against a spring force, with a coupled to the probe element mechanical-electrical transducer, with means for moving the sample and the probe element against each other and with a electrical circuit for counting the pulses supplied by the transducer with a above a threshold amplitude, characterized in that the probe element I .598 939 I. 598 939 aus einem auf der Probe (1) aufliegenden und senkrecht zur Oberfläche der Probe (1) beweglichen Gleitschuh (4') besteht.from one resting on the sample (1) and movable perpendicular to the surface of the sample (1) Slide shoe (4 ') consists. 5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Bewegen der Probe (1) aus einem kontinuierlichen geradlinig bewegten Transportband (2) bestehen. 5. Apparatus according to claim 3 or 4, characterized in that the means for moving the sample (1) consist of a continuous linearly moving conveyor belt (2). 6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Tastelement (4,4') gedämpft gelagert ist.6. Device according to one of claims 3 to 5, characterized in that the probe element (4,4 ') is stored damped. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings
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