DE2623578A1 - PARTICLE SIZE ANALYZER - Google Patents

PARTICLE SIZE ANALYZER

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DE2623578A1 DE19762623578 DE2623578A DE2623578A1 DE 2623578 A1 DE2623578 A1 DE 2623578A1 DE 19762623578 DE19762623578 DE 19762623578 DE 2623578 A DE2623578 A DE 2623578A DE 2623578 A1 DE2623578 A1 DE 2623578A1
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    • G01N15/10Investigating individual particles
    • G01N15/14Optical investigation techniques, e.g. flow cytometry
    • G01N15/1468Optical investigation techniques, e.g. flow cytometry with spatial resolution of the texture or inner structure of the particle

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Description

PATENTANWALT
DlPL-ING.
PATENT ADVOCATE
DlPL-ING.

HELMUT GÖRTZHELMUT GÖRTZ

Frankfurt am Main 70 OCOOCoQ Frankfurt am Main 70 OCOOC o Q

Schneckenhofstr. 27 - Tel. 617079 2623 5/8Schneckenhofstrasse 27 - Tel. 617079 2623 5/8

25. Mai 1976 Gzm/Wa.May 25, 1976 Gzm / Wa.

The University of Queensland, Santa LuciaThe University of Queensland, Santa Lucia

TeilchengrößenanalysatorParticle size analyzer

Die Erfindung betrifft einen Apparat und ein Verfahren zur direkten Messung der Größenverteilung von Teilchen in einem Teilchenfeld. Diese Erfindung betrifft insbesondere Messungen von Größenparametern von Mineralpartikeln in mineralverarbeitenden Betrieben oder Steinbrüchen, wo die Information über die Größenverteilung für die Qualitätskontrolle oder Verarbeitungskonstrolle benötigt wird.The invention relates to an apparatus and a method for directly measuring the size distribution of particles in one Particle field. More particularly, this invention relates to measurements of size parameters of mineral particles in mineral processing plants Establishments or quarries where the information on the size distribution for quality control or processing control is required.

Daten über die Größenverteilung werden üblicherweise dadurch erhalten, daß mechanisch eine Probe entnommen wird, die Probe durch Siebe immer kleiner werdender Öffnung gegeben wird und das Material, das auf jedem Sieb zurückbleibt, gewogen wird. Ein derartiges Verfahren kann auf bewegtes Material angewendet werden, z.B. auf einem Förderband oder auf ruhendes Material in einem Lager. Die vorliegende Erfindung kann besonders auf ein Feld von Partikeln angewendet werden, die sich bewegen. Das mechanische Entnahme- und Siebverfahren hat den Nachteil, daß es kostspielig ist und im wesentlichen nichtSize distribution data is usually obtained by mechanically removing a sample, the sample is passed through sieves of ever smaller opening and the material that remains on each sieve is weighed will. Such a method can be applied to moving material, e.g. on a conveyor belt or to stationary Material in a warehouse. The present invention is particularly applicable to an array of particles that are move. The mechanical sampling and screening process has the disadvantage that it is costly and essentially not

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sofort Resultate ergibt, obwohl die erhaltenen Resultate eine reproduzierbare Messung des Gewichts der Partikel jeder Größenordnung geben.Immediately gives results, although the results obtained are a reproducible measurement of the weight of the particles each Give order of magnitude.

Es wurde auch vorgeschlagen, eine stationäre Oberfläche durch hindurchgeschicktes Licht abzubilden, z.B. ein Mikroskopierglas oder eine polierte Mineraloberfläche, das Bild mitfcels Rasterabtastung abzutasten und das resultierende Signal zu verarbeiten. Ein derartiges System ist komplex und ungeeignet für makroskopische Partikel, die sich bewegen.It has also been proposed to image a stationary surface by transmitted light, such as a microscope glass or a polished mineral surface, the image with fcels Raster scan and process the resulting signal. Such a system is complex and unsuitable for macroscopic particles that move.

In einer Ausführungsform der Erfindung besteht ein Teilchengrößenanalysator für das sich bewegende Feld von Teilchen aus folgenden Bestandteilen: aus einem optischen Aufbau mit eiier Lichtquelle und einer Linse, die ein Bild dieses Feldes mit Hilfe reflektierten Lichtes derart erzeugt, daß jede Kante benachbarter Partikeln und jede Grenze zwischen übereinandergelagerten oder überlappenden Teilchen beschattet wird; aus wenigstens einem festen Fotoumwandler, der von dem sich bewegenden Bild gekreuzt wird und ein elektrisches Signal erzeugt, durch das jede Kante und Grenze nachweisbar ist; aus Signalanalyse-Vorrichtungen, denen die Signale zugeführt werden, um Größenparameter der Partikel aus den Abmessungen der Ecken und Grenzen abzuleiten; aus Ausgabevorrichtungen, um die Parameter zu übermitteln.In one embodiment of the invention there is a particle size analyzer for the moving field of particles from the following components: from an optical structure with eggs Light source and a lens that creates an image of this field with the help of reflected light so that each edge neighboring particles and any boundary between superimposed shadowing or overlapping particles; from at least one fixed photo converter, that of the moving one Image is crossed and an electrical signal is generated by which every edge and border can be detected; the end Signal analysis devices, to which the signals are fed, to determine size parameters of the particles from the dimensions derive the corners and borders; from output devices to convey the parameters.

Der Apparat kann auch automatische Kompensationsvorrichtungen enthalten, um den Abstand zwischen den Lücken und Grenzen ai messen, und zwar unabhängig von der Geschwindigkeit des FeldesThe apparatus may also contain automatic compensating devices to compensate for the distance between the gaps and boundaries ai measure, regardless of the speed of the field

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Zusätzlich können Anzeigevorrichtungen nach dem Digital- oder Analogprinzip den relativen Anteil der Partikel innerhalb jeder Serie von Größenordnungen anzeigen.In addition, display devices based on the digital or analog principle can show the relative proportion of the particles within view any series of orders of magnitude.

Ein Teilchengrößenanalysator bestehend aus einem optischen Aufbau mit einer Lichtquelle und einer Linse, die mit Hilfe von reflektiertem Licht ein Bild des Feldes von Teilchen erzeugt, die auf einem laufenden Band befördert werden. Das Bild wird auf zwei Fotoumwandler geworfen, die im wesentlichen identische Signale erzeugen, die aber bezüglich der Zeit relativ zueinander verschoben sind,und zwar um einen Betrag umgekehrt proportional zu der Geschwindigkeit des laufenden Bandes. Diese beiden Signale der Umwandler werden Diskriminatorvorrichtungen zugeführt, um Folgen von Pulssignalen zu entwickeln, die im voraus bestimmte Übergangscharakt eristika im' Licht, das den Umwandlern zugeführt wird, identifizieren. Diese zwei Folgen von Pulssignalen werden dazu verwendet, um ein Kontrollsignal zu entwickeln für die Einstellung der Frequenz eines Taktimpulsgenerators, und zwar derart, daß eine gegebene Zahl von Taktimpulsen eine vom laufenden Band entsprechend zurückgelegte Distanz darstellt, wobei seine Geschwindigkeit ohne Bedeutung ist. Eine Folge von Pulssignalen wird dazu verwendet, die erzeugten Taktimpulse einem Zähler- und Akkumulatorsystem zuzuführen, das Signale abgibt, welche gewisse Partikelgrößenparameter darstellen.A particle size analyzer consisting of an optical structure with a light source and a lens that uses reflected light creates an image of the field of particles conveyed on a moving belt. That The image is projected onto two photo converters which produce essentially identical signals, but which are related to the Are shifted relative to each other by an amount inversely proportional to the speed of the running belt. These two signals from the transducers are fed to discriminator devices in order to produce sequences of pulse signals to develop the transitional character determined in advance in the 'light that is supplied to the transducers, identify. These two sequences of pulse signals are used to develop a control signal for the Setting the frequency of a clock pulse generator, in such a way that a given number of clock pulses a represents the distance covered by the running belt, whereby its speed is irrelevant. A sequence of pulse signals is used to feed the generated clock pulses to a counter and accumulator system, that emits signals that represent certain particle size parameters.

Die beigefügten Abbildungen zeigen eine besondere Ausführungsform der Erfindung wie sie auf Mineralpartikel angewendet wird, die auf einem laufenden Band befördert werden.The attached figures show a particular embodiment of the invention as it is applied to mineral particles, that are transported on a moving belt.

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Es zeigen:Show it:

Fig. 1 im Aufriß eine Lichtquelle und einen Umwandleraufbau in Beziehung zum laufenden Band,Fig. 1 shows, in elevation, a light source and transducer assembly in relation to the moving belt;

Fig. 2 ein Blockdiagramm des Apparats im allgemeinen undFigure 2 is a block diagram of the apparatus in general and

Fig. 3 gewisse Signale, die in dem in Fig. 2 gezeigten Apparat erzeugt werden.FIG. 3 shows certain signals generated in the apparatus shown in FIG be generated.

Wie man der Fig. 1 entnimmt, befördert von rechts nach links ein laufendes Band 10 Mineralpartikel 11 unterhalb eines vertikalen röhrenförmigen Aufbaus einschließlich eines einstellbaren Linsensystems 12 und eines Gehäuses 13. Eine Lichtquelle besteht aus zwei Paaren von räumlich getrennten Quarz-Jodlampen 14, 15, 16 und 17, die auf den geneigten Armen 18 und 19 montiert sind; an ihren oberen Enden sind sie drehbar gelagert auf einem Kragen 26, der gleitbar auf dem Gehäuse 13 angeordnet ist.As can be seen from FIG. 1, a moving belt 10 conveys mineral particles 11 below one from right to left vertical tubular structure including an adjustable lens system 12 and housing 13. A light source consists of two pairs of spatially separated quartz iodine lamps 14, 15, 16 and 17, which are mounted on the inclined arms 18 and 19 are mounted; at their upper ends they are rotatably mounted on a collar 26 which is slidable on the housing 13 is arranged.

Ein Paar von Stützarmen 21, 22 ist drehbar gelagert auf einem weiteren gleitbaren Kragen 23 auf dem Gehäuse 13 und auf dazwischenliegenden Punkte der Arme 18, 19. Der Yfinkel der Lampe 14, 15, 16 und 17 und ihre Höhe über dem laufenden Band 10 können daher eingestellt werden, während der Schnittpunkt der zwei Strahlen direkt unterhalb des röhrenförmigen Aufbaus 12, 13 bleibt.A pair of support arms 21, 22 are rotatably supported on one further slidable collar 23 on the housing 13 and on intermediate points of the arms 18, 19. The Yfinkel of the Lamp 14, 15, 16 and 17 and their height above the running belt 10 can therefore be adjusted while the intersection of the two beams is directly below the tubular structure 12, 13 remains.

Die beiden Paare der räumlich getrennten Lampen 14, 15, 16 und 17 sorgen dafür, daß sich der beleuchtete Raum unterhalb des Aufbaus beträcttlich über der Oberfläche des laufenden BandesThe two pairs of spatially separated lamps 14, 15, 16 and 17 ensure that the illuminated space is below the Build-up considerably above the surface of the running belt

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10 ausdehnt, so daß die Strahlen der Lampen die Partikel 11 sogar beleuchten, wenn diese sich gut oberhalb der Oberfläche befinden. Die unteren Begrenzungen der Strahlen jedoch schneiden sich gerade oberhalb der Oberfläche des laufenden Bandes 10, so daß das unbeladene laufende Band ein schwarzes Feld ergibt.10 expands so that the rays of the lamps illuminate the particles 11 even when they are well above the surface are located. The lower boundaries of the rays, however, intersect just above the surface of the running Belt 10, so that the unloaded running belt results in a black field.

Wie man der Fig. 2 entnimmt, wird durch die Linse 12 ein Bild des Teilchenfeldes auf die zwei Fotoumwandler oder Sensoren 24, 25 fokussiert; diese sind räumlich getrennt in der Bewegungsrichtung des laufenden Bandes 10 angeordnet. In dem von der Linse 12 erzeugten Bild sind die Kanten benachbarter Partikel und die Grenzen zwischen übereinandergelagerten oder überlappenden Partikeln durch "Übergänge" des hindurchgeschickten Lichtes dargestellt, d.h. durch definitive Lichtvariationen, die von den Schatten herrühren, der von den unter einem Winkel auftreffenden Lichtstrahlen erzeugt wird. Die zwei Umwandler 24 und 25 erzeugen zwei im wesentlichenAs can be seen from FIG. 2, the lens 12 forms an image of the particle field on the two photo converters or sensors 24, 25 focused; these are spatially separated in the direction of movement of the moving belt 10. By doing The image generated by the lens 12 are the edges of neighboring particles and the boundaries between superimposed particles or overlapping particles represented by "transitions" of the light sent through, i.e. by definite light variations, resulting from the shadow created by the rays of light striking at an angle. The two transducers 24 and 25 essentially produce two

elektrischeelectrical

identische/Signale, die den Variationen des Lichts des Teilchenbildes entsprechen, wobei das Signal des linken Umwandlers 24 gegenüber dem des anderen Umwandlers 25 zeitlich verzögert ist, und zwar um eine Zeit, umgekehrt proportional zu der Beförderungsgeschwindigkeit des laufenden Bandes 10.identical / signals that correspond to the variations of the light of the particle image correspond, the signal of the left transducer 24 compared to that of the other transducer 25 in terms of time is delayed, namely by a time inversely proportional to the conveying speed of the running belt 10.

Die zwei elektrischen Signale der Umwandler 24, 25 werden getrennt in den Vorverstärkern 26 verstärkt und mittels der Führungen 28, die mit dem Diskriminator 29 verbunden sind, einem Analysator und einer Anzeigeeinrichtung 27 zugeführt.The two electrical signals from the transducers 24, 25 are separated amplified in the preamplifiers 26 and by means of the guides 28 which are connected to the discriminator 29, an analyzer and a display device 27 are supplied.

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Dieser Diskriminator vergleicht die eintreffenden Signale (empfangen auf den Leitungen 28 (a und b in Fig. 3)) mit einem Schwellwertsignalniveau "B" und erzeugt so zwei entsprechende binäre Signale c und d "Teilchen oder Leerstelle", bei denen negativ-gerichtete Pulse dunklen Gebieten (d.h. Leerstellen) des Bildes entsprechen, das von den Umwandlern 25, 24 gekreuzt wird. Das Schwellenniveau wird entsprechend den Erfordernissen des Systems festgelegt; es kann z.B.. einen Bruchteil (typischerweise 40 %) einer RC-gefilterten Version des eintreffenden Signals a oder b sein. Die Filterzeitkonstante kann mit der mittleren Teilchengröße in Bezug gesetzt werden, beispielsweise kann die Zeitkonstante größenordnungsmäßig zweimal größer sein als die Zeit, welche ein Teilchen mittlerer Teilchengröße benötigt, um einen fixierten Punkt zu passieren.This discriminator compares the incoming signals (received on lines 28 (a and b in Fig. 3)) with a threshold signal level "B" and thus generates two corresponding binary signals c and d "particle or void", in which negative-going pulses correspond to dark areas (ie voids) of the image crossed by the transducers 25,24. The threshold level is determined according to the requirements of the system; it can eg. be a fraction (typically 40 %) of an RC filtered version of the incoming signal a or b. The filter time constant can be related to the mean particle size, for example the time constant can be on the order of twice the time it takes a particle of mean particle size to pass a fixed point.

Der Diskriminator 29 kann auch die Lichtintensität derart steuern, daß die mittlere Amplitude der eintreffenden Signale konstant bleibt. Zu diesem Zweck kann der Diskriminator konventionelle Vorrichtungen aathalten, um die Amplitude des eintreffenden Signals mit einem festgesetzten Niveau zu vergleichen und das daraus resultierende Differenzsignal zu integrieren, um ein Steuersignal zu entwickeln, das auf die LampenspannungsVersorgung 30 wirkt, um ihre Ausgangsspannung entsprechend zu steuern. Auf diese Weise wird verhindert, daß eine nicht-lineare Fotosensor-Charakteristik die Signalgestalt ändert, wenn sich die Reflexion des Teilchenmaterials ändert.The discriminator 29 can also control the light intensity so that the mean amplitude of the incoming Signals remains constant. For this purpose, the discriminator can use conventional devices to determine the amplitude of the to compare the incoming signal with a fixed level and the resulting difference signal integrate to develop a control signal that acts on the lamp voltage supply 30 to its output voltage to steer accordingly. In this way, a non-linear photosensor characteristic is prevented the signal shape changes when the reflection of the Particulate matter changes.

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Ein Taktimpulsgenerator 32 ist vorgesehen und seine Frequenz wird in geeigneter Weise so gesteuert, daß sie umgekehrt proportional ist zu dem Verzögerungsintervall zwischen den Signalen £ und d ("t" in Fig. 3). In der bevorzugten Ausführungsform wird dies dadurch bewirkt, daß die Signale £ und d von dem Diskriminator 29 zu einem Signalzeitvergleicher 31 geleitet werden, welcher die Frequenz des Taktimpulsgenerators steuert.A clock pulse generator 32 is provided and its frequency is appropriately controlled so that it is reversed is proportional to the delay interval between signals £ and d ("t" in Fig. 3). In the preferred embodiment this is caused by the fact that the signals £ and d from the discriminator 29 to a signal time comparator 31, which controls the frequency of the clock pulse generator.

In einer Ausführungsform enthält der Vergleicher ein konventionelles Schieberegister (nicht gezeigt), das von dem Generator 32 getaktet wird und das dazu dient, das Führungssignal £ zu verzögern. Der Vergleicher enthält auch einen Abstand-Detektorkreis, welcher das verzögerte Signal £ und das nachlaufende Signal d vergleicht, um ein Steuersignal zu erzeugen,' das auf die Zeitabweichung zwischen diesen beiden Signal anspricht. Dieses Steuersignal wird dem Taktgenerator 32 zugeführt, um dessen Taktfrequenz so einzustellen, daß die zwei Signale koinzident bleiben.In one embodiment, the comparator includes a conventional one Shift register (not shown) which is clocked by the generator 32 and which is used to delay the command signal £. The comparator also includes one Distance detector circuit, which compares the delayed signal £ and the trailing signal d to a control signal generate 'which is responsive to the time discrepancy between these two signals. This control signal is sent to the clock generator 32 to adjust its clock frequency so that the two signals remain coincident.

Die Taktimpulsfrequenz ist bei (e) in Fig. 3 dargestellt; wegen der beschriebenen Frequenzsteuerung stellt der Intervall zwischen den Pulsen eine konstante Distanz auf dem laufenden Band 10 dar, und zwar unbeachtet der Geschwindigkeit des laufenden Bandes.The clock pulse frequency is shown at (e) in Figure 3; because of the frequency control described, the interval represents a constant distance on the running belt 10 between the pulses, regardless of the speed of the running belt.

Die Frequenz der Taktimpulse wird so gewählt, daß sie der Größenverteilung des Materials und seiner Geschwindigkeit angepaßt ist. Typischerweise kann diese Frequenz 2,4 kHz sein, und zwar bei einer Geschwindigkeit des laufenden Bandes vonThe frequency of the clock pulses is chosen so that it is adapted to the size distribution of the material and its speed. Typically, this frequency may be 2.4 kHz, namely at a speed of the current band of

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1,5 m/sec. In diesem Fall stellt der Abstand zwischen aufeinanderfolgenden Taktimpulsen eine Bewegung von 0,625 mm des laufenden Bandes dar.1.5 m / sec. In this case represents the distance between consecutive Clock pulses represent a movement of 0.625 mm of the moving belt.

in Die Daten über die Teilchenlänge, die/einem Signal _c oder b enthalten sind, können auf verschiedene Art und Weise verarbeitet werden, um die erwünschten Größenparameter zu bestimmen. In dieser bevorzugten Ausführungsform beispielsweise wird eines der Signale (z.B. d) dazu benützt, um Taktpulse vom Generator 32 in einen Digitalzähler 35 einzublenden, wenn das Signal d "hoch" ist; der Zähler wird dann durch "hoch zu niedrig" Übergänge des Signals d zurückgestellt, um die Zählung zu beenden. Der Zähler 33 erzeugt daher Taktpulszähl-Ausgäbedaten, welche die Distanz darstellen, welche das laufende Band 10 zwischen aufeinanderfolgenden dunklen "Übergängen" zurücklegt, abgetastet durch den Umwandler 24.in The data on the particle length, the / a signal _c or b can be processed in various ways to get the desired size parameters determine. In this preferred embodiment, for example, one of the signals (e.g. d) is used to Fade in clock pulses from generator 32 in a digital counter 35, when the signal d is "high"; the counter is then reset by "high to low" transitions of signal d, to end the count. The counter 33 therefore generates clock pulse counting output data which indicates the distance represent which the moving belt 10 travels between successive dark "transitions", scanned through the converter 24.

Der Zähler 33 ist mi t Mehrfachausgabeleitungen versehen, die mit entsprechenden Kanälen eines siebenkanaligen Digitalvergleichernetzwerkes 34 verbunden sind. Jede Vergleicherkanalausgabeleitung liefert einen Puls, wenn eine eingeblendete Längenzählung des Zählers 33 einer im voraus bestimmten Impulsvorwahl des entsprechenden Vergleichskanals entspricht. Diese Vergleichsabgabepulse werden in sieben entsprechenden BCD-Akkumulatoren gezählt. Ein Akkumulator 37 ist mit dem Vergleicherkanal verbunden, der auf die niedrigste Zählung voreingestellt ist und daher die Gesamtzahl der zu analysierenden Längenzählungen angibt.The counter 33 is provided with multiple output lines which are connected to corresponding channels of a seven-channel digital comparator network 34 are connected. Any comparator channel output line delivers a pulse when a displayed length count of the counter 33 is a predetermined one Impulse preselection of the corresponding comparison channel. These comparison output pulses are counted in seven corresponding BCD accumulators. A Accumulator 37 is connected to the comparator channel which is preset to the lowest count and therefore the Indicates the total number of length counts to be analyzed.

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Die anderen sechs Akkumulatoren 35 sind mit Digitalvergleicherkanälen verbunden, die sukzessive auf höhere Impulsvorwahl eingestellt sind. Die in einem bestimmten Akkumulator 35 akkumulierte Zahl ist daher die Zahl der Längenzählungen (des Zählers 33), die größer oder gleich sind der Impulsvorwahl für diesen Kanal.The other six accumulators 35 are with digital comparator channels connected, which are successively set to higher pulse preselection. Those in a particular accumulator 35 accumulated number is therefore the number of length counts (of counter 33) that are greater than or equal to the Pulse preselection for this channel.

Die akkumulierten Längenzähldaten können auf verschiedene Weise ausgelesen werden. Wenn beispielsweise die gesamte Zählung der registrierten Längenzählungen im Zähler 37 eine bestimmte Zahl erreicht (10 in der vorliegenden Ausführungsform), können die oberen zwei BCD-Ziffern jedes Akkumulators 35 auf ein entsprechendes Anzeigeregister 38 übertragen werden und alle Akkumulatoren auf Null zurückgestellt v/erden, um einen neuen Zählzyklus zu beginnen. Während dieser neue Zählzyklus ablauft,zählt das Anzeigeregister den Teil der gesamten Längenzählungen, der größer oder gleich ist der Längenzählvoreinstellung jedes Kanals, ausgedrückt beispielsweise als pro 100 oder pro 1000 der Gesamtzahl der Längenzählungen in Abhängigkeit von der Zahl der BCD-Ziffern, die in einem besondere Akkumulator vorgesehen sind.The accumulated length count data can be read out in various ways. For example, if the entire Count of the registered length counts in the counter 37 reaches a certain number (10 in the present embodiment), the upper two BCD digits of each accumulator 35 can be transferred to a corresponding display register 38 are transferred and all accumulators are reset to zero in order to start a new counting cycle. While this new counting cycle is running, the display register counts the part of the total length counts that is greater than or equal to the length count presetting of each channel, expressed, for example, as per 100 or per 1000 of the total number of length counts depending on the Number of BCD digits that are provided in a special accumulator.

Die Anzeigeregister 38 können auch mit den Digital-Analogumwandlern 39 verbunden werden, um Analogausgangsspannungen für jeden Kanal bereitzustellen; in der vorliegenden Ausführungsform werden die Ausgangsspannungen dem mehrkanaligen Aufzeichner 40 zugeführt.The display registers 38 can also be used with the digital-to-analog converters 39 are connected to provide analog output voltages for each channel; in the present embodiment the output voltages are the multi-channel Recorder 40 supplied.

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Der beschriebene Apparat ergibt daher eine kontinuierliche "on-line"-Messung einer Zahl von Punkten auf der kumulativen Frequenzverteilung der Längenintervalle zwischen dunklen Lücken zwischen den Teilchen und den Überlappungsgrenzen entlang einer Abtastlinie in Richtung der Bewegung des Materials.The apparatus described therefore gives a continuous "on-line" measurement of a number of points on the cumulative Frequency distribution of the length intervals between dark gaps between the particles and the overlap boundaries along a scan line in the direction of movement of the material.

Der Größenverteilung der gemessenen Teilchen, die auf diese Weise angezeigt wird, kann als Eingabe der verschiedenen manuellen oder automatischen Kontrollsystemen derartiger Betriebe zugeführt werden (Brechwerke, Siebe, Pelletisierer). Wenn es erwünscht ist, die Größenverteilungsdaten der oben beschriebenen Form in eine äquivalente Größenverteilung einer anderen Form umzuwandeln (z.B. die Gewichtsverteilung der Sieböffnungsgrößen der Teilchen), kann der Umwandlungsfaktor zwischen den beiden experimentell ermittelt werden und die Umwandlung von einem Computer vorgenommen werden, der an dem beschriebenen Apparat angeschlossen ist.The size distribution of the measured particles affecting this Manner is displayed, can as input of the various manual or automatic control systems of such Operations (crushers, sieves, pelletizers). If desired, the size distribution data of the above to convert the described shape into an equivalent size distribution of another shape (e.g. the weight distribution the sieve opening sizes of the particles), the conversion factor between the two can be determined experimentally and the conversion can be performed by a computer connected to the apparatus described.

Fehler können in die Messungen eingeführt werden, wenn das Material auf dem Band vertikal oder horizontal in dem Sinne entmischt ist, daß die Größenverteilung der gemessenen Partikel auf der Oberfläche verschieden ist von der Größenverteilung der Teilchen im Inneren der Probe. Material·- charakteristika und Verfahren, welche das Band ändern, bestimmen dies; der Verwendungszweck der Messung beeinflußt zudem, bis zu welchem Grad "die Entmischungsfehler" geduldet werden können.Errors can be introduced into the measurements if the material on the belt is vertical or horizontal in the This means that the size distribution of the measured particles on the surface is different from the size distribution of the particles inside the sample. Material - characteristics and processes that change the band, determine this; the intended use of the measurement influences also to what extent "the segregation errors" are tolerated can be.

Obwohl eine einzige Abtastleitung beschrieben wurde, versteht sich, daß Vielfachabtastvorrichtungen benutzt werden können, die über die ganze Breite des Bandes 10 angeordnet sind.Although a single scan line has been described, it will be understood that multiple scanning devices can be used which are arranged over the entire width of the belt 10.

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Claims (10)

PatentansprücheClaims Teilchengrößen-Analysator für ein sich bewegendes Feld von Teilchen, gekennzeichnet durch einen optischen Aufbau, der ein Bild des Feldes mit Hilfe von reflektiertem Licht derart erzeugt, daß jede Kante benachbarter Teilchen und jede Grenze zwischen übereinander gelagerten oder überlappenden Teilchen durch Lichtintensitäts-Übergänge identifiziert wird; wenigstens einen Fotoumwandler, der von dem sich bewegenden Bild gekreuzt wird und ein elektrisches Signal erzeugt, das Komponenten enthält, mit deren Hilfe jede Kante und jede Grenze entdeckt werden kann, Signalverarbeitungseinrichtungen, denen die Signale zugeführt werden, um aus dem Abstand der Kanten und Grenzen die Größenparameter der Teilchen abzuleiten.Particle size analyzer for a moving field of particles, characterized by an optical structure, which creates an image of the field with the help of reflected light such that each edge is adjacent Particles and any boundary between superposed or overlapping particles due to light intensity transitions is identified; at least one photo converter that is crossed by the moving image and one generates an electrical signal that contains components that are used to detect every edge and boundary can, signal processing devices to which the signals are fed in order to determine the distance between the edges and Limits to derive the size parameters of the particles. 2. Analysator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der optische Aufbau Lichtquellen enthält, die so angeordnet sind, daß sie die Kanten und Grenzen beschatten, um die Lichtintensitätsübergänge zu erzeugen.2. Analyzer according to claim 1, characterized in that the optical structure contains light sources which are so arranged are that they shade the edges and boundaries to create the light intensity transitions. 3. Analysator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der optische Aufbau eine Linse enthält, die so montiert ist, daß ihre Achse senkrecht zu dem Feld ist, die Lichtquelle aus zwei gerichteten Leuchten besteht, die unter entgegengesetzten Winkeln in Richtung der Bewegung des Feldes eingestellt sind, um ein Gebiet des Feldes auf der Achse und unterhalb der Linse zu beleuchten.3. Analyzer according to claim 2, characterized in that the optical structure includes a lens which is so mounted is that its axis is perpendicular to the field, the light source consists of two directional lights that are below opposite angles in the direction of movement of the field are set to cover an area of the field the axis and below the lens to illuminate. 609851/0754609851/0754 4. Analysator nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel der Leuchten und ihre Höhe über dem Feld eingestellt werden kann.4. Analyzer according to claim 3, characterized in that the angle of the lights and their height are set above the field can be. 5. Analysator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalverarbeitungsvorrichtungen einen Diskriminator enthalten, dem die elektrischen Signale zugeführt werden und der ein /signal für jede Kante und Grenze erzeugt. 5. Analyzer according to claim 1, characterized in that the signal processing devices have a discriminator to which the electrical signals are fed and which generates a / signal for each edge and boundary. 6. Analysator nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalverarbeitungsvorrichtungen einen Taktimpulsgenerator enthalten, einen Zähler für Taktimpulse undAferbindungen, um den Zähler durch aufeinanderfolgende Pulssignale zurückzustellen.6. Analyzer according to claim 5, characterized in that the signal processing devices have a clock pulse generator contain a counter for clock pulses and deductions to the counter by successive Reset pulse signals. 7. Analysator nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch zwei Fotoumwandler, die in Richtung der Bewegung des Feldes angeordnet sind, um ähnliche vorauseilende und verzögerte elektrische Signale zu erzeugen, einen Vergleicher, der auf die Zeitverschiebung zwischen dem vorauseilenden und dem verzögerten Signal anspricht, Vorrichtungen, die gesteuert werden durch die Abgabedaten des Vergleichers, um die Frequenz des Taktimpulsgenerators umgekehrt proportional zum Zeitintervall zu ändern, wobei das Zeitintervall zwischen aufeinanderfolgenden Taktpulsen eine konstante Distanz der Bewegung des Feldes darstellt, und zwar unabhängig von der Geschwindigkeit der Bewegung.7. Analyzer according to claim 6, characterized by two photo converters which point in the direction of movement of the field are arranged to generate similar leading and delayed electrical signals, a comparator, the responsive to the time difference between the leading and delayed signals, devices that are controlled are inversely proportional to the frequency of the clock pulse generator due to the output data of the comparator to change the time interval, the time interval between successive clock pulses a represents constant distance of movement of the field, regardless of the speed of movement. 8.Analysator nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalverarbeitungsvorrichtungen einen mehrkanaligen digitalen Vergleicher enthalten, der ein Ausgangssignal für8.Analysator according to claim 7, characterized in that the Signal processing devices contain a multi-channel digital comparator which provides an output signal for 609851/0754609851/0754 jeden Kanal abgibt, wenn die Zählung in dem Zähler eine für diesen Kanal voreingestellte Zahl erreicht.outputs each channel when the count in the counter reaches a preset number for that channel. 9. Analysator nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch eine Vielzahl von Akkumulatoren, von denen jeder ein Ausgangssignal des Digitalvergleichers erhält, jeder Akkumulator enthält die Zahl von Längenzählungen nicht kleiner als di* voreingestellte Zählung, Vorrichtungen, die auf eine vorausbestimmte Zahl in diesem Akkumulator ansprechen; diese ist auf jene niedrigste Zählung voreingestellt, welche die Akkumulatoren zurückstellt, um mit einem weiteren Zählzyklus zu beginnen.9. Analyzer according to claim 8, characterized by a plurality of accumulators, each of which has an output signal of the digital comparator, each accumulator contains the number of length counts not less than di * preset count, devices responsive to a predetermined number in that accumulator; this is preset to the lowest count that will reset the accumulators to run with a start another counting cycle. 10. Analysator nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgabevorrichtungen eine Vorrichtung enthalten, um das Signal jedes Akkumulators anzuzeigen.10. Analyzer according to claim 9, characterized in that the output devices contain a device to display the signal of each accumulator. 609851/0754609851/0754
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