DE20117494U1 - Optische Partikelmeßeinrichtung - Google Patents

Description

Optische Partikelmeßeinrichtung

Die Erfindung betrifft eine optische Partikelmeßeinrichtung, bei der der aus den Partikeln gebildete Partikelstrom im freien Fall oder über eine Fördereinrichtung durch das Aufnahmefeld einer Kamera oder mehrerer Kameras geleitet wird.

Die Einhaltung von vorgegebenen Korngrößen insbesondere bei körnigen Partikeln ist ein wesentliches Qualitätsmerkmal. Mittels einer optischen Partikelmeßeinrichtung erfolgt eine kontinuierliche Überwachung. Der Vorteil einer optischen Partikelmeßeinrichtung liegt außerdem noch darin, dass die Bestimmung der Korngrößen sinngemäß automatisch erfolgt. Bei den bislang bekannten optischen Partikelmeßeinrichtungen werden die mit einer herkömmlichen Kamera aufgenommenen Bilder ausgewertet. Diese Auswertung ist für viele Fälle voll ausreichend, für bestimmte Anwendungsfälle wäre jedoch noch eine Verbesserung der Meßergebnisse wünschenswert.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine optische Partikelmeßeinrichtung der eingangs näher beschriebenen Art so zu gestalten, dass die Meßergebnisse optimiert werden, indem die Größe der Partikel noch genauer ermittelt werden kann.

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Anmeldetext vom 18.09.2001

Die gestellte Aufgabe wird gelöst, indem die Partikelmeßeinrichtung derart ausgelegt ist, dass die Eintrittsgeschwindigkeit der Partikel sowie die Zunahme der Geschwindigkeit der Partikel während des Meßvorganges dynamisch zu errechnen ist. 5

Die Geschwindigkeiten der Partikel sind von der Dichte des Materials, der Fallhöhe und von dem Luftwiderstand abhängig. Dividiert man einen solchen Wert durch die Verschlußzeit der Kamera, ergibt sich aus dem Wert der Weg, den sich das Partikel pro Zeile bewegt. Die Verschlußzeit wird auch als Shutterzeit bezeichnet und sie beträgt einen Bruchteil einer Sekunde, beispielsweise eine 20.000stel Sekunde. ™ Daraus ergibt sich, dass das Meßergebnis äußerst genau ist. Der Weg, den ein Partikel in einer Belichtung zurücklegt, liegt dann beispielsweise zwischen 10 &mgr;&eegr;&igr; und über 100 &mgr;&eegr;&igr;. Ferner ist vorteilhaft, dass das Auswertgerät welches vorzugsweise ein Rechner oder sinngemäß eine intelligente Kamera ist, so dass durch dessen Software die Fallgesetze berücksichtigt werden. Ferner ist es möglich, die Werte auch aus einer hinterlegten Matrix zu lesen..

Obwohl die erfmdungsgemäße Partikelmeßeinrichtung auch mit einer herkömmlichen Kamera ausgestattet sein kann, ist zur Optimierung der Meßergebnisse vorgesehen, dass sie mit einer Digitalkamera ausgestattet ist. Die Auflösung in vertikaler Richtung setzt sich dann aus der Pixelhöhe des Kamerasystems, der Fallgeschwin-

^ digkeit der Partikel und der Shutterzeit des Kamerasystems zusammen. Diese Berechnung kann auch für jeden einzelnen Pixelpunkt des Partikelstromes erfolgen.

Anhand der beiliegenden Zeichnung wird die Erfindung noch näher erläutert. Es zeigt:

Figur 1 die optische Partikelmeßeinrichtung rein schematisch.

Die in der Figur 1 dargestellte optische Partikelmeßeinrichtung enthält eine Baueinheit 10, die mit einer allgemein bekannten Kamera 11 und einem damit verbünde-

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Anmeldetext vom 18.09.2001 Seite 3

nen Auswertgerät 12 ausgestattet ist. Die optische Partikelmeßeinrichtung enthält außerdem noch eine Förderrinne 13 mit der die zu prüfenden Partikel eines Partikelstromes 14 gefördert werden. Nach Verlassen der Förderrinne 13 fallen die Partikel des Partikelstromes 14 im freien Fall in einen Auffangbehälter 15 oder in ein sonstiges Gefäß. Die Aufgabe der Partikel in die Förderrinne 13 erfolgt durch einen Trichter 16. Wie die Figur 1 zeigt, durchlaufen alle Partikel des Partikelstromes 14 das Aufnahmefeld 17 der Kamera 11, die vorzugsweise eine Digitalkamera ist. Das Auswertgerät kann in bevorzugter Ausführung ein Rechner sein, dessen Software auf die Gesetze des freien Falls ausgelegt ist. Bei der Ausführung nach der Figur 1 ist die Partikelmeßeinrichtung mit einer Kamera ausgestattet. Diese kann entweder den Partikelstrom im freien Fall aufnehmen, wie durch die in Vollinien dargestellte Kamera 11 verdeutlicht ist. In strichpunktierten Linien ist oberhalb der Förderrinne 13 in strichpunktierten Linien eine Kamera 11' dargestellt. Wird die Kamera 11' derart montiert, werden die Partikel während des Förderns mittels der Förderrinne 13 aufgenommen. Im Gegensatz zu der dargestellten Ausführung könnte die Partikelmeßeinrichtung auch mit mehreren Kameras ausgestattet sein. Diese könnten dann auch entweder die Partikel im freien Fall oder während des Transportes mittels der Förderrine 13 aufnehmen. Alternativ könnte die Kamera 11 bzw. 11' oder die Kameras auch einem Förderer zugeordnet werden, der der Förderrinne 13 nachgeschaltet ist. Die Meßergebnisse könnten dann auch noch festgehalten werden, ohne dass manuelle Aufzeichnungen oder dergleichen notwendig sind.

Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt. Wesentlich ist die Errechnung der Geschwindigkeitszunahme innerhalb des Aufnahmefeldes 17 der Kamera 11 und deren Auswertung.

Claims (2)

1. Optische Partikelmeßeinrichtung, bei der der aus den Partikeln gebildete Partikelstrom im freien Fall oder über eine Fördereinrichtung durch das Aufnahmefeld einer Kamera oder mehrerer Kameras geleitet wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Partikelmeßeinrichtung derart ausgelegt ist, dass die Eintrittsgeschwindigkeit der Partikel sowie die Zunahme der Geschwindigkeit der Partikel während des Meßvorganges dynamisch zu errechnen ist.

2. Optische Partikelmeßeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kamera (11, 11') oder die Kameras nach dem Zeilen- oder Matrixsystem arbeitende Kameras sind.