DE2838066A1 - Einrichtung zur kontinuierlichen feuchtigkeitsbestimmung von erzfeinsorten - Google Patents

Einrichtung zur kontinuierlichen feuchtigkeitsbestimmung von erzfeinsorten

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Description

HOFFMANN · 33ITL3 & PARTKSR ..
. FAT23NTANWAMSi * .iuaQuO
DR, IMG. E. HOFFMANN (1930-197«) . DI PL.-! N G. W. E ITtE · BR. RER. NAT. K. HOFFMANN · D1PL.-ING. W. LEHN
DIPL.-ING. K, FOCHSLE - DR. IiER. NAT. B. HANSEN ARABELUSTRASSE 4 (STERNHAUS) · D-SOOO MÖNCHEN 81 · TELEFON (089) 911087 · TELEX S5-29619 (PATHEJ
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Osrodek Badawczo-Rozwojowy Systemow Mechanizacji Blektrotechniki i Automatyki Gorniczej„ Katowice/ Polen
Einrichtung zur kontinuierlichen Feuchtigkeitsbestimmung von
Erzfeinsorten
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur kontinuierlichen Feuchtigkeitsbestimmung von ErzfeinSorten, insbesondere vom Steinkohlengrus, unmittelbar auf einem Bandförderer, durch Reflexionsverfahren unter Ausnutzung der elektromagnetischen Mikrowellenstrahlung.
Es sind Einrichtungen bekannt, die das Durchleuchtungsverfahren mit einem Mikrowellenradiationsstrahl der Kohlenschicht mit unveränderlicher Stärke unmittelbar auf dem Bandförderer ausnutzen.
Die Einrichtung ist mit einer profilierten, tief in die Schicht der zu untersuchenden feinkörnigen Kohle eingetauchten Rinne versehen, in welcher ein der zwei Fühler angeordnet ist. Die aus dem Sender abzugebende Mikrowellenstrahlung durchleuchtet die Kohlenschicht samt des Förderbandes und wird von einem
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unter dem Band angeordneten Empfänger aufgefangen. Das Ausgangssignal aus dem Empfängerfühler wird in einer Rechenmaschine verarbeitet.
Ein Nachteil der Einrichtung besteht in der Notwendigkeit der Konstanthaltung der Schichtstärke zwischen den Fühlern und in der schnellen Abnutzung der im Kontakt mit dem Untersuchungsmaterial verbleibenden Teile»
Es ist auch ein System bekannt, das das Mikrowellenabsorptionsverfahren zur Feuchtigkeitsmessung von Materialien ausnutzt, welches eine durch Führungselemente für die elektromagnetischen Wellen mit dem die Mikrowellenstrahlung abgebenden Sender verbundenen Strahlungsquellen benutzt„ wobei die Strahlung nach dem Durchgang durch die zu untersuchende Materialschicht zu dem Empfänger gelangt. Das Ausgangssignal wird von dem Empfänger über den Detektionskopf dem Feuchtigkeitsmesser zugeführt.
Ein Nachteil besteht in der Notwendigkeit der Konstanthaltung der Dicke der zu untersuchenden Erzschicht,, da die Genauigkeit der Messung davon abhängt. In diesem Zusammenhang ist ein solches System für den Einsatz in Gruben nicht geeignet? wo eine genau bestimmte Erzprobe zwischen die Strahler eingelegt und die Feuchtigkeitsmessung durchgeführt wird.
Die Nachteile werden durch die nachfolgend angegebene erfindungsgemäße Einrichtung vermieden.
Die erfindungsgemäße Einrichtung zur kontinuierlichen Feuchtigkeitsbestimmung von Erzfeinsorten durch Reflexionsverfahren unter Ausnutzung der elektromagnetischen Mikrowellenstrahlung enthält einen Mikrowellenwandler mit einem Reflexionsfühler, die auf einer Pendelkonstruktion befestigt sind«
Die Pendelkonstruktion ist mit einem auf der Oberfläche des zu untersuchenden Erzes angeordneten Schuh versehen= Der Mikrowellen-
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wandler ist mit der Messeinheit verbunden, welche ihrerseits mittels Leitungen mit der Zifferergebnis-Mittelwert- und Anzeige-Einheit verbunden ist und die durch den Fühlerder Bandbewegung und den Fühler der Erzschichtdicke gesteuert wird» Der Reflexionsfühler enthält einen Mikrowellendämpfer, der in dem die durch die Erzschicht reflektierte Strahlung dem Mikrowellenwandler abführenden Zweig angeordnet ist.
Der Reflexionsfühler ist mit einem Strahler versehen, der in einer konstanten Entfernung von der Oberfläche des zu untersuchenden Erzes angeordnet ist. Der Ziffernergebnis-Mittelwert- und die Anzeige-Einheit sind mit dem Messungsschlußfühler verbunden .
Die oben beschriebene Zusammensetzung der einzelnen Baugruppen und Einheiten zu einem System ermöglicht die Durchführung aller Pfäsen des Messzyklus,und zwar von einer entsprechenden Vorbereitung einer ebenen Erzschicht auf dem Bandförderer und einem automatischen Messungsbeginn bis zur Endanzeige des Ziffernergebnis-Mittelwertes. Die bestimmten Funktionen der einzelnen Blocks und Einheiten und ihre Zusammenarbeit im System erlauben es automatisch, kontinuierlich, kontaktlos und sofort die Feuchtigkeit von beliebigen Partien von Erzfeinsorten unmittelbar auf dem Bandförderer zu bestimmen.
Zu den weiteren Vorteilen des Systems, außer den oben genannten technologischen Merkmalen, zählen die einfache Bedienung, große Betriebssicherheit und - Stabilität mit einer Möglichkeit der sofortigen Behebung eventueller Ausfälle, Fernsteuerungs- und Fernbeobachtungsmöglichkeit des Systembetriebes, Arbeitssicherheit im Zusammenhang mit einer geringen Stärke der eingesetzten Strahlung und einem konzentrierten Messfeld. Ebenso die Möglichkeit Dank der kontinuierlichen Messung der großen Masse des geförderten Erzes ein genaues Ziffernergebnis zu erhalten. Das besprochene System kann, unabhängig von seinen Hauptfunktionen, in die größeren Selbstregelungssysteme oder Steuersysteme verschiedener technologischer Prozesse eingeschaltet werden„
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Die Erfindung wird anhand eines Äusführungsbeispiels, welches in der beigefügten Zeichnung dargestellt ist, näher beschrieben.
Die Zeichnung zeigt einen Blockschaltplan der Schaltung der einzelnen Baugruppen für ein System zur kontinuierlichen Feuchtigkeitsbestimmung von Erzfeinsorten nach dem Reflexionsverfahren»
über einem Bandförderer 11 befindet sich eine Pendelkonstruktion 1 zur Vorbereitung der Erzschicht für die Messung. Ein Schuh 9 der Pendelkonstruktion 1 liegt auf der Oberfläche des geförderten Erzes 1O und gewährleistet dessen konstante Verdichtung im Messfeld. Auf der Pendelkonstruktion 1 befindet sich derart ein Mikxowellenwandier 3 und ein damit verbundener Reflexionsfühler 2„ daß unabhängig von den Dickenänderungen der Erzschicht auf dem Förderer ein konstanter Abstand zwischen dem Strahler und der ebenen Erzschicht gewährleistet ist. Der Reflexionsfühler 2 besteht aus Wellenleiterelementen, einem Ferrit-Zirkulator, einem Hornstrahler,, einem Phasenschieber und einem Mikrowellendämpfer.
Die in einer Einkreistriftröhre (oder einer Cun-Diode) hergestellte Strahlung wird durch die Wellenleiter dem Reflexionsfühler 2 zugeführt, wo sie durch den Ferrit-Zirkulator zu dem Strahler gelangt. ¥on dort wird sie in den Messraum ausgestrahlt, wobei die Triftröhre im Mikrowellenwandler 3 angeordnet ist. Die von der Erzschicht IO reflektierte Strahlung gelangt zurück zum Strahler und von dort durch den Ferrit-Zirkulator, Phasenschieber und £4ikrowellenclämpfer wieder zum Mikrowellenwandler 3, wo ihre Detektion erfolgt. Der Phasenschieber und der Mikrowellendämpfer erlauben die Auswahl eines optimalen Arbeitspunktes des ganzen Systems« Die Anordnung des Dämpfers im die reflektierte Strahlung dem Mikrox-rellenwandler 3 zuführenden Zweig gewährleistet die Einhaltung konstanter Strahlungsstärke im Messbereich. Die aus der Detektion der Mikrowellenradiation
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erhaltenen elektrischen Signale werden durch den Kabelweg aus dem Mikrowellenwandler 3 der Messeinheit 4 zugeführt-, an deren Ausgang die Analogsignale, nämlich das Strom- und das Spannungssignal erscheinen/ die proportional zum Feuchtigkeitsgehalt der untersuchten Erzpartie sind. Diese Signale werden der Ziffernergebnis-Mifctelwert- und Anzeige-Einheit 5 zugeführt, wo deren Endumwandlung erfolgt» Diese führt zur Anzeige des Endergebnisses, welches den Feuchtigkeitsmittelwert des während des Messzyklus unter dem Reflexionsfühler 2 verlagerten Erzes 10 darstellt» Die Ziffernergebnis-Mittelwert- und Anzeige-Einheit 5 kann in einem gesonderten Raum in einer Entfernung von 150-200 m des Kabelweges von dem Messtand auf dem Bandförderer 11 aufgestellt werden. Diese Einheit 5 enthält: Tochter-Anzeigen, die die Fernbeobachtung des Betriebes des ganzen Systems ermöglichen, Kalibrierpotentiometer zur Programmierung der Umwandlung der Strom- und Spannungsanzeigen auf den prozentuellen Feuchtigkeitsgehalt und die Drucktasten zur Steuerung des System-Betriebes, Eine Hilfsfühler-Einheit und 7 zeigt die Bewegung des Förderbandes und die Anwesenheit der notwendigen Erzschichtdicke auf dem Bandförderer an und steuert unmittelbar den Betrieb der Ziffernergebnis-Mittelwert- und Anzeige-Einheit 5, indem sie automatisch die Messung mit dem Moment der Betätigung des Bandförderers 11 mit der Kohlenschicht von erforderlicher Stärke startet und im Moment der Stillsetzung des Bandförderers 11 oder im Falle des Mangels der entsprechenden Schichtstärke auf dem Bandförderer 11 unterbricht. ·
Zusätzlich kann in dem System der Messungsbeendigungsfühler eingesetzt werden, der in der Einheit 5 das Anzeigen des Ziffernergebnis-Mittelwertes automatisch betätigt, wenn zum Beispiel die Aufladung des einzelnen Wagens oder der Ablauf der bestimmten vorgewählten Messungszeit beendet ist.
Die Bedienung des Systems ist auf die Betätigung der in der Ziffernergebnis-Mittelwert- und Anzeige-Einheit 5 angeordneten
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Drucktasten "Start" und "Mittelwert" beschränkt. Durch Eindrücken der Drucktaste "Start™ wird das System für den Beginn einer neuen automatischen Messung vorbereitet. Die Drucktaste "Mittelwert" hingegen erlaubt es, im beliebigen Moment den Mittelwert des Ziffernergebnisses des letzten Messzyklus zu erhalten. Während des Ablaufes des Messzyklus werden die Momentanwerte der Feuchtigkeit des unter dem Reflexionsfühler 2 geförderten Erzes angezeigt.
Die Inbetriebnahme des System in einer bestimmten industriellen Anlage erfordert eine einmalige Kalibrierung, unter Berücksichtigung der Erzeigenschaften und der am Aufstellungsort des Systems herrschenden Bedingungen.
Das erfundene System findet Anwendung in Heizkraftwerken, Kraftwerken und Verarbeitungswerken zur automatischen Bestimmung insbesondere von durch Bandförderer geförderten Steinkohlenfeinsorten.
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Claims (1)

  1. HOFPMAMN · .TSITLS & PARTNER
    PATENTANWÄLTE ·
    DR. ING. E. HOFFMANN (1930-1976) . DIPU-ING. W.EITLE · DR. REß. NAT. K. HOFFMANN · DIPL.-ING. W. LEHN
    DIPL.-ING. K. FQCHSLE · DR. RER. NAT. B. HANSEN ARABELLASTRASSE A (STERNHAUS) · D-8GO0 MÖNCHEN 81 · TELEFON (08?) 911087 . TELEX 05-29419 (PATHE)
    31 108 p/eh
    Osrodek Badawczo-Rozwojowy Systemow Mechanizacji Elektrotechnik! i Automatyki Gorniczej, Katowice/ Polen
    Einrichtung zur kontinuierlichen Feuchtigkeitsbestimmung von
    Erzfeinsorten
    Patentansprüche
    1J Einrichtung zur kontinuierlichen Feuchtigkeitsbestimmung von Erzfeinsorten nach dem Reflexionsverfahren unter Ausnutzung der elektromagnetischen Mikrowellenstrahlung unter Verwendung eines Wellenleiters, eines mit einem Richtungskoppler und einem Strahler verbundenen Mikrowellengenerators und eines über den Radiationsdämpfer mit dem Detektor verbundenen Phasenschiebers, dadurch gekennzeichnet , daß auf einer mit einem auf der Oberfläche des zu untersuchenden Erzes (1o) angeordneten Schuh (9) versehenen Pendelkonstruktion (1) ein Mikrowellenwandler (3) samt des Reflexionsfühlers (2) befestigt ist, wobei der Mikrowellenwandler (3) mit einer Messeinheit (4) verbunden ist, die ihrerseits mit der durch einen Fühler (6) für die Bewegung des Bandes (11) und einen Fühler (7) für die Stärke der Erzschicht Uo) gesteuerten Ziffernergebnis-Mittelwert- und Anzeige-Einheit (5) verbunden ist.
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    2 ο Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der Reflexionsfühler (2) einen in dem die reflektierte Strahlung dem Mikrowellenwandler (3) zuführenden Zweig angeordneten Mikrowellendämpfer aufweist-
    3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der Reflexionsfühler (2) mit einem in konstantem Abstand von der Oberfläche des untersuchten Erzes (lo) angeordneten Strahler versehen ist.
    4. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Ziffernergebnis-Mittelwert- und
    Anzeige-Einheit (5) mit einem Messungsbeendigungsfühler (8)
    verbunden ist.
    909812/0774
DE19782838066 1977-09-17 1978-08-31 Einrichtung zur kontinuierlichen Feuchtigkeitsbestimmung von Erzfeinsorten Expired DE2838066C3 (de)

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GB2004371A (en) 1979-03-28
PL114948B1 (en) 1981-03-31
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