DE2514135A1

DE2514135A1 - Anordnung zur verminderung von stoereinfluessen in messeinrichtungen zur anzeige bestimmter gegenstaende

Info

Publication number: DE2514135A1
Application number: DE19752514135
Authority: DE
Inventors: Peter Drakenberg; Folke Loefgren
Original assignee: ASEA AB
Current assignee: ABB Norden Holding AB
Priority date: 1974-04-11
Filing date: 1975-03-29
Publication date: 1975-10-23
Also published as: SE381107B; GB1498847A; SE7404978L; NO751202L

Description

PATENTANWÄLTE DIPL.-ING. H. MISSLING Prankfurt/M den 17 DiPL-ING. R. SCHLEE Jirankturt/M., den 17. QIESSEN, BtemircJatraBe 43 Boe/Pr S 12.421 DR.-ING. J. BOECKER

β FRANKFURT 1, Ratlttnftupf. 2 2514135

Allmänna Svenska Elektriska Aktiebolaget Västeras/Schweden

Anordnung zur Verminderung von Störeinflüssen in Meßeinrichtungen zur Anzeige bestimmter Gegenstände

Die Erfindung betrifft eine Anordnung gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1. Die Meßeinrichtungen, auf die sich die Anordnung bezieht, dienen beispielsweise dem Aufspüren von Metallgegenständen in Material, welches beispielsweise auf Transportbändern befördert wird. Diese Meßeinrichtungen werden in 'ihrer Wirksamkeit häufig durch magnetische und elektrische Störungen begrenzt, die von Maschinen und Geräten in der Umgebung der Meßeinrichtung ausgehen. Solche Störungen können einerseits zu fehlerhaften Anzeigen führen und andererseits richtige Anzeigen dadurch verhindern, daß die Empfindlichkeit der Meßeinrichtung nicht auf ein ausreichend hohes Niveau eingestellt werden kann.

Bei einer bekannten Anordnung zur Erfassung von Metallgegenständen in einem Material oder einer ungleichmäßigen Verteilung eines Materials, das auf einem Transportband transportiert wird, wird

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ein Detektor verwendet, der auf der einen Seite des Bandes eine Magnetisierungsspule und auf der anderen Seite des Bandes zwei Detektorspulen hat. Die beiden Detektorspulen sind in Gegenphase geschaltet, so daß man "bei einer Störung, die entweder von einem Metallgegenstand im Material oder von einem Zusammenballen des Materials herrührt, ein Meßsignal erhält, das aus einem negativen und einem positiven Impuls oder aus einem positiven und einem negativen Impuls besteht. Das Meß signal wird unter Berücksichtigung der Folge aus einer negativen-positiven oder positiven-negativen Impulsfolge detektiert. Daraus kann man die Ursache der Störung ablesen.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung der eingangs genannten Art zu entwickeln, durch welche die Beeinflussung der Meßeinrichtung durch Störfelder erheblich vermindert wird. Zur lösung dieser Aufgabe wird eine Anordnung nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 vorgeschlagen, welche erfindungsgemäß die im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 genannten Merkmale hat.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterentwicklungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen genannt.

Durch die Anwendung von zwei Meßgeräten, die in einem bestimmten Abstand voneinander und in solcher Weise angeordnet sind, daß

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das Material, in dem das Vorkommen eines bestimmten Gegenstandes erfaßt werden soll, an den beiden Meßgeräten vorbeiläuft, können die Ausgangssignale von den beiden Meßgeräten so koordiniert werden, daß man ein Ausgangssignal von der Meßeinrichtung nur dann erhält, wenn zunächst das eine Meßgerät, und nach einer bestimmten Zeit auch das zweite Meßgerät, den Gegenstand registriert. Zufällig auftretende Störungen werden somit nur ausnahmsweise erfaßt. Solche unerwünschten Störungen, die mit einer bestimmten Frequenz auftreten, können leicht durch Einstellen des Abstandes zwischen den Meßgeräten oder durch Änderung der Materialgeschwindigkeit eliminiert werden. Ferner kann die Anordnung mit Geräten versehen werden, die gewisse charakteristische Merkmale der Impulse messen, die unter Einwirkung des Gegenstandes erzeugt werden. Dadurch ist es möglich, solche Störimpulse auszuscheiden, von denen man mit Sicherheit annehmen kann, daß sie nicht von Gegenständen herrühren, die an den Meßstellen vorbeilaufen.

Anhand der in den Figuren beschriebenen Beispiele soll die Erfindung näher erläutert werden. Es zeigen:

Fig. 1 ein Transportband, an dem die Erfindung angewendet wird,

Fig. 2 das Prinzip einer Ausführungsform der

Erfindung zur Ausscheidung unerwünschter

Detektorsignale,
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Pig. 3 ei*¹ Blockschaltbild der Anordnung nach den Fig. 1 und 2,

Fig. 4 eine Erweiterung der Anordnung gemäß Fig. 3,

Fig. 5 den Verlauf eines von einem erfaßten Gegenstand ausgelösten Impulses.

Fig. 1 zeigt als Beispiel die Anwendung der Erfindung an einem Transportband 1, das in bekannter Weise beweglich in einem Traggestell 2 angeordnet ist. Das Band passiert zwei Meßstellen mit Meßgeräten A1 und A2, die in einem bestimmten Abstand voneinander angeordnet sind, so daß das auf dem Band transportierte Material an den Meßgeräten vorbeiläuft. Jedes Meßgerät kann aus Spulen oder Spulengruppen bestehen, die in bekannter Weise über, unter, oder an der Seite des Bandes angeordnet sind. Es wird angenommen, daß sich das Band in Richtung des Pfeiles 5 bewegt. Ein Gegenstand 6 befindet sich auf dem Band, und dessen Vorhandensein soll festgestellt werden.

Der von den Meßgeräten A1 und A2 erzeugte magnetische Fluß wird von magnetischen und elektrischen Störungen von Maschinen, Apparaten und in der Umgebung vorhandenen vibrierenden Gegenständen

Detektorbeeinflußt. Starke Störungen können daher Signale in der

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anordnung

verursachen, die leicht mit der Anzeige eines

die Spule passierenden Gegenstandes verwechselt werden können.

Um diese Nachteile zu vermeiden, sind bei dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispielfte der Erfindung zwei Meßgeräte A1 und A2 in einem bestimmten Abstand voneinander derart angeordnet, daß beide Meßgeräte einen vorbeilaufenden Gegenstand in gleicher Weise abtasten. Die beiden Meßgeräte wirken in solcher Weise zusammen, daß das Ausgangssignal von der Detektoranordnung nur abgegeben werden kann, wenn der Gegenstand von dem zweiten Meßgerät A2 während eines Zeitintervalls t« bestimmter Länge erfaßt wird. Dieses Zeitintervall beginnt nach Ablauf eines bestimmten Zeitintervalls t.., welches seinerseits mit der Erfassung des Gegenstandes durch das erste Meßgerät A1 beginnt. Das Zeitintervall t.j wird dadurch bestimmt, daß eine der Bandgeschwindigkeit angepaßte Zählfrequenz eingestellt wird, oder daß die Zählfrequenz von einem an das Band angeschlossenen Impulsgeber genommen wird«

Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 kann in der Weise abgewandelt werden, daß man mehr als zwei, beispielsweise drei oder vier, Meßgeräte hintereinander entlang des Bandes verwendet. Der Abstand zwischen den Meßgeräten kann gleich oder verschieden sein. Es ist jedoch unter allen Umständen darauf zu achten, daß das obengenannte Zeitintervall t- dem betreffenden Abstand zwischen den Meßgeräten entspricht. Dies bedeutet, daß, damit die Anordnung

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ein Signal abgeben kann, welches das Vorhandensein eines fremden Gegenstandes anzeigt, das Meßsignal von jeder Meßvorrichtung, mit Ausnahme der ersten, in ein Zeitintervall t_g von bestimmter Länge fällt, das nach einem bestimmten Zeitintervall t- beginnt, nachdem das unmittelbar davorliegende Meßgerät den Gegenstand erfaßt und sein Meßsignal an die Anordnung gegeben hat,

Pig. 2 zeigt eine von vielen möglichen Anordnungen zur Erreichung des genannten Zusammenwirkens der beiden Meßgeräte. Der Signalimpuls, der vom Meßgerät A1 kommt, wenn der Gegenstand 6 die Meßstelle passiert, wird, wie es der Pfeil 7 zeigt, in ein Tastenregister β eingegeben und setzt am Anfang des Registers ein Lücken-Bit 9. Dieses Bit wird in der Figur mit einer bestimmten Geschwindigkeit, die von der Geschwindigkeit des Bandes 1 abhängt, nach rechts geschoben. Nach einer bestimmten Zeitspanne t. hat das Bit 9 die Lage 10 erreicht und wird einem Eingang des ODER-Gliedes 13 zugeführt, dessen Ausgang an den einen Eingang eines UND-Gliedes 14 angeschlossen ist. Der andere Eingang dieses UND-Gliedes ist an das Meßgerät A2 angeschlossene Der Zeitspanne t.. folgt ein Zeitintervall t₂, das der erforderliehen Zeit für beispielsweise drei Sprünge des Bits (Lagen 10, 11 und 12) entspricht. Zu irgendeinem Zeitpunkt während dieses Zeitintervalls tp ist der Gegenstand 6 in die Lage gekommen, in der er vom Meßgerät A2 erfaßt wird, so daß ein Signalimpuls über die Leitung 15 auf das UND-Glied 14 gegeben wird und das UND-Glied 14 an seinem Ausgang 16 ein Signal

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abgibt. Duxch dieses Signal wird angezeigt, daß ein wirklicher Gegenstand "und nicht eine Störung die Signalimpulse des Meßgerätes ausgelöst hat.

Pig. 3 zeigt ein Blockschaltbild der in Fig. 2 dargestellten Anordnung. Die Signale von zwei Meßgeräten A werden zu einem geeigneten Detektor B geleitet, dessen Ausgangssignale auf die Anschlußklemmen 3» 4 des Gerätes C gegeben werden, das der Anordnung gemäß Fig. 2 entspricht. An dieses Gerät ist bei 20 ein Impulsgeber angeschlossen, und das Ausgangssignal wird bei 16 abgenommen.

Fig. 4 zeigt die Anwendung von mehr als zwei Meßgeräten A mit ihren Detektoren B. Der Teil der Figur, der mit voll ausgezogenen Linien dargestellt ist, entspricht der Fig«, 3, während eine Erweiterung mit zwei weiteren Meßgeräten und Detektoren B3 und B4 mit gestrichelten Linien dargestellt ist. Sämtliche Anordnungen 012, 03 und 04 werden von demselben Taktimpulsgeber gespeiste Das Ausgangssignal der Anordnung 012 wird auf die Klemme 3 der Anordnung 03 gegeben und bestimmt somit den Beginn des Zeitintervalls t... Das Signal des Detektors B3 muß dann während eines ZeitIntervalls tp eintreffen, damit ein Signal am Ausgang 16 des Detektors B3 auftreten kann. Dasselbe gilt für die Anordnung 04ο Durch diese Erweiterung der Anordnung und durch die Variation des Zeitintervalls t- in den Anordnungen 03 und 04 kann man eine weitere Sicherheit gegen Einflüsse äußerer Störungen erreichen, auch wenn diese mit einer gewissen Periodizität auftreten. 509843/0620

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Pig. 5 zeigt den ungefähren Verlauf eines Impulseso Kennt man diesen Verlauf, so kann man mittels einer Analyse des Impulsverlaufs mit großem Erfolg feststellen, inwieweit ein Signalimpuls von einem Meßgerät von einem wirklichen Gegenstand auf dem Band herrührt oder die Folge einer Störung ist. Mit Hilfe einer Impulsanzeige kann festgestellt werden, ob die Amplitude des Impulses den Wert v1 während der positiven Halbwelle und den Wert v2 während der negativen Halbwelle übersteigt _o Ferner kann festgestellt werden, ob diese Werte eine bestimmte Zeitspanne (* 1 während der positiven Halbwelle und eine Zeitspanne^ während der negativen Halbwelle vorhanden sind. Ein nicht gewünschter Störungsimpuls hat in der Hegel eine kürzere Dauer, auch wenn die Amplituden v1 bzw. v2 überschritten werden.

In bekannter Weise kann man auch die Zeit C .. zwischen den Inter-

, ' ,—· ^_/ sys

vallen'£-.. und ^₂ bestimmen, um zu beurteilen, ob L, und ^₂ ^zu demselben Impuls gehören, oder ob sie in vereinzelten positiven oder negativen Impulsteilen auftreten«, Ferner kann man den Quotienten ^₁/^₂ bestimmen«,

Es ist also möglich, durch Analyse des Impulses in vielen Fällen zu beurteilen, ob es sich um einen Störimpuls handelt, der ausgeschieden werden muß, oder um einen Impuls, der durch einen Gegenstand auf dem Band verursacht wurde, und der deshalb in das Tastenregister eingespeist werden soll.

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Mit einer Anordnung, die in der anhand der Fig. 5 erläuterten Weise arbeitet, ist es möglich, Impulse zu erkennen, die durch Störungen erzeugt wurden und daher nicht die Bedingungen gemäß Pig. 5 erfüllen.

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Claims

*♦ ♦ ~„ 25H135

Patentansprüche;

\1 J Anordnung zur Verminderung des Einflusses von Störungen in Meßeinrichtungen zur Anzeige des Vorhandenseins spezieller Gegenstände, die sich mit bekannter Geschwindigkeit längs einer "bestimmten Bahn "bewegen, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei Meßgeräte (A1, A2) in "bestimmtem Abstand voneinander längs der genannten Bahn (1) angeordnet sind und derart zusammenwirken, daß die Anordnung nur dann ein Ausgangssignal liefert, wenn sämtliche Meßgeräte (A1, A2) den Gegenstand (6) erfassen, und daß sämtliche Meßgeräte mit Ausnahme des ersten den Gegenstand während eines Zeitintervalls (tp) bestimmter Länge erfassen, wobei dieses Zeitintervall für jedes Meßgerät im Anschluß an ein bestimmtes Zeitintervall Ct₁) beginnt, welches seinerseits beginnt, nachdem das unmittelbar davorliegende Meßgerät den Gegenstand erfaßt und sein Meßsignal an die Anordnung gegeben hat.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Zeitglied vorhanden ist, welches einstellbar ist und das Signal eines Meßgerätes (A2) während des genannten Zeitintervalls (t..) blockiert hält, gerechnet von dem Zeitpunkt an, in dem das unmittelbar davorliegende Meßgerät (A1) sein Meßsignal abgibt, welches die Blockierung während des genannten Zeitintervalls (tp) jedoch aufhebt, so daß das Signal des letzten Meßgerätes das Ausgangssignal der Anordnung ist, wenn es während dieses Zeitintervalls (tp) eintrifft.

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3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Zeitglied aus einem Tastenregister (8) besteht, in dem ein Lücken~Bit (9) von einer ersten lage, die einer Anzeige in der ersten Meßstelle (A1) entspricht, in eine zweite Lage (10, 11, 12) verschiebbar ist, die einer Anzeige in der zweiten Meßstelle (A2) entspricht, wobei die Verschiebungsgeschwindigkeit des Lücken-Bits zwischen den beiden Lagen der Transportgeschwindigkeit des Gegenstandes (6) zwischen den zwei Meßstellen entspricht, und daß das Tastenregister während eines Laufzeitintervalls (t^) mehr als ein Lücken-Bit enthalten kann.
4. Anordnung nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß die den Lücken-Bits (9) entsprechenden Impulse an das Tastenregister (8) von einem Impulsgeber erzeugt werden, dessen Ausgangsfrequenz eine lineare proportional der Geschwindigkeit des Transportbandes (1) ist.
5. Anordnung nach einem der Ansprüche 1-3» dadurch gekennzeichnet, daß die Impulsfrequenz des Tastenregisters (8) (ZMhI-frequenz) zur Synchronisierung mit einer konstanten Transportbandgeschwindigkeit manuell einstellbar ist.
6. Anordnung nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß ein Gerät vorhanden ist zum Abtasten des Überschreitens eines bestimmten Niveaus (v1, v2) durch den Impuls und zur Messung der Zeitspanne (£-, ^ p)» während welcher dieses Niveau erreicht ist, oder über- bzw. unterschritten wird, und daß Geräte zum

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Ausscheiden von solchen Impulsen vorhanden sind, welche bestimmte Anforderungen hinsichtlich der genannten Niveaus und Zeitspannen nicht erfüllen.
7. Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß Geräte vorhanden sind zur Bestimmung der Zeitspanne (T'O zwischen den Zeitspannen (L«_f L p)> während welcher die genannten Niveaus (v1, v2) erreicht sind.
8. Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß Geräte zur Bestimmung des Quotienten ^ -i/^-p ^vorllanden sind.

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