DE3135748A1

DE3135748A1 - Vorrichtung zum erfassen und steuern des feuchtigkeitsgehalts von koernigem material

Info

Publication number: DE3135748A1
Application number: DE19813135748
Authority: DE
Inventors: Kenneth St. Paul Alberta Oler; Kenneth Serbryk
Original assignee: VERTEC IND Ltd
Current assignee: VERTEC IND Ltd
Priority date: 1980-09-10
Filing date: 1981-09-09
Publication date: 1982-04-01
Also published as: CA1183586A; FR2489946A1; FR2489946B1; AU7509381A; AU552661B2

Description

• · · ψ

• 4 * Λ

Beschreibung

Hierin ist:' "

C = Kapazität von parallelen Platten in F 8 = kapazitiver Wert des Dielektrikums in F/m

A = Fläche einer Platte inn

.35 d = Abstand zwischen den Platten in η

Vorrichtung zum Erfassen und Steuern des Feuchtigkeitsgehalts von körnigem Material . _; .}

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung· zum Erfassen (Erfühlen) des Feuchtigkeitsgehalts von körnigem Material

10" und zum Verändern' des Flusses dieses körnigen Materials in Abhängigkeit.von der erfaßten Feuchtigkeit und sie betrifft eine Vorrichtung derjenigen Art, die Fühl- und Signalerzeugungseinrichtungen zum Erfühlen des Feuchtigkeitsgehalts des körnigen Materials als einen Kapazitätswert sowie zum Erzeugen eines für.den erfühlten Kapazi- ■ tätswert kennzeichnenden Signals enthält.

Es ist bekannt, daß Änderungen im Feuchtigkeitsgehalt von vielen Materialien durch Änderungen in der Dielek- .

.²⁰ trizitätskonstanten des Materials ermittelt werden können. ' Die Dielektrizitätskonstante kann als die G-esantkapazität zwischen zwei Leitern bestimmt werden, die quer über das oder in Berührung mit dem Material angeordnet werden.· Die Kapazität und die Elektrizitätskonstante stehen miteinander nach der folgenden Gleichung in Beziehung:

β fr 4β ο* ίί » »

Zwei Feuchfcigkeitsfühlvorrichtungen nach den Stand der Technik, die auf diesel' Kapazitätsmessung beruhen, sind in den USA-Patentschriften 3 84-1 61 ο und 3 6oo 676 beschrieben. Bei beiden Vorrichtungen wird das Kapazitäts-

5. signal, das als eine Angabe über den Feuchtigkeitsgehalt ,erzeugt wurde, in ein analoges Spannungssignal umgewan- · delt, dessen Spannung eine Funktion des Feuchtigkeitsgehalts ist. Spannungssignale unterliegen häufig Fehlern,

• die durch die Temperatur, Bauteilveränderungen und analoge Störungsinterferenzen hervorgerufen werden. Wenn es ferner notwendig ist, das Analogsignal über eine beträchtliche Entfernung zu übertragen, so tritt oft ein Problem mit einer Signalverzerrung aufgrund von Störspannungen auf.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Gattung zu schaffen, die von den erwähnten Nachteilen frei ist.

Gemäß einem ersten Gesichtspunkt wird diese Aufgabe durch die Erfindung gelöst, indem das Signal eine Frequenz hat, die eine Funktion der erfühlten Kapazität ist, und indem Steuereinrichtungen vorgesehen werden, die das Frequenz- · signal empfangen und die Durchflußmenge des körnigen Ma-' terials durch den Trockner in Abhängigkeit von dem Frequenzsignal verändern.

Gemäß einem zweiten Gesichtspunkt ist die Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß das erwähnte Signal eine Fre- · quenz hat, die eine Funktion der erfühlten Kapazität ist, daß Einrichtungen vorgesehen sind, um.die Zeitdauer, für die das körnige Material dem Trocknungsmedium ausgesetzt ist, zu verändern und daß Steuereinrichtungen vorhanden sind, die das Frequenzsignal empfangen sowie im Ansprechen auf dieses Signal die Einrichtungen zum Verändern der :

³^ Zeitdauer, während der das körnige Material dem Trocknungs medium ausgesetzt ist, einregeln, um damit den Feuchtigkeitsgehalt des körnigen Materials zu steuern und zu regulieren.

Der Erfindungsgegenstand wird anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert. Es zeigen:

Pig. 1 eine schematische Darstellung einer mit einem Getreidetrockner versehenen Anlage;

Fig. 2 eine Draufsicht auf eine Feuchtigkeitsfühleinrichtung in einer "bevorzugten Ausführungsform; Fig. 3 ein Blockschaltbild einer Steuereinrichtung zusammen mit der Fühleinrichtung von Fig. 2; Fig. 4 einen vollständigen Schaltplan einer Vorrichtung zum Erfühlen des Feuchtigkeitsgehalts von körnigem Material, die die Fühl- und Steuereinrichtung von Fig. 2 und 3 enthält.

Die Vorrichtung gemäß der Erfindung wird in typischer Weise zur Regelung der aus einem Getreidetrockner ahflie^- ßeiiden Getreidemenge benutzt. Eine übliche Anlage zum Trocknen von Getreide ist in Fig. 1 gezeigt. Feuchtes Getreide wird von einem dieses enthaltenden Silo 2 mit Hilfe eines Förderers 1 in einen Getreidetrockner 3 eingebracht, der mit einem Luftgebläse 4 und einer Wärmequelle 5 ^zum Trocknen des Getreides ausgestattet ist. Das getrocknete Getreide wird aus dem Trockner 3 mit Hilfe von drehbaren Dosierstangen 6 ausgetragen. Die Umdrehungsgeschwindigkeit der Dosierstangen 6 und damit die · Durchsatzmenge an Getreide wird durch eine Regelvorrichtung 7 (E"ig· 1 und 3), z.B. ein Gleichstrommotor oder Servomechanismus, reguliert. Das austretende Getreide.wird, von einem Förderer 8 in einen Vorratssilo 9- überführt.

Die Vorrichtung dient dazu, die Geschwindigkeit der Dosierstangen 6 über die Regelvorrichtung 7 in Abhängigkeit von dem Feuchtigkeitsgehalt des im Trockner 3 befindlichen

Getreides zu regulieren. Da der Grad der Getreidetrocknung eine Funktion der ausfließenden Getreidemenge ist, regelt die Vorrichtung den Feuchtigkeitsgehalt des austretenden Getreides durch Regulierung der vom Trockner 3 abgeführten Getreidemenge.

Die Vorrichtung enthält eine Feuchtigkeitsfühleinrichtung (Feuchtigkeitsfühler) 1o, die so arbeitet, daß sie den · Feuchtigkeitsgehalt des Getreides als einen Kapazitätswert erfühlt und ein für diesen erfühlten Wert kennzeichnendes Signal mit einer Frequenz abgibt, die eine Funktion der erfühlten Kapazität ist. Weiter enthält die Vorrichtung eine Steuereinrichtung (Steuerung) 11, die so arbeitet, daß sie die Periode des Frequenzsignals miteinem Periodenwert eines einregelbaren Frequenznormals vergleicht und im Ansprechen auf diesen Vergleich die der Regelvorrichtung 7 zugeführte Energie verändert-

Wie die Fig. 2 und 4 erkennen lassen, weist der Feuchtig-²⁰-keitsfühler 1o ein Leiterpaar 12 auf, das an einen Oszillator 13 angeschlossen ist. Bei der bevorzugten Ausfüh- ■ rungsform ist der Oszillator ein 555-Zeitgeber 13a in integrierter Schaltung, der als astabiler Multivibrator geschaltet ist. Jeder der Leiter 12 ist wie ein Kamm ²^ ausgebildet, wobei eine Mehrzahl von parallelen, beabstan— deten, leitenden Fingern 14 vorhanden ist, in deren Zwischenräume die Finger 14 des gegenüberliegenden Leiters 12 eingreifen. Der Multivibrator 13 ist an eine Gleichstromquelle 15 angeschlossen, und im vorliegenden

Fall kommt eine Energiezufuhrschaltung 15 Hit 12 V zur

Anwendung, die später noch erläutert werden wird. Die Leiter 12 und die Bauteile des Multivibrators (Oszillators 13) sind vorzugsweise auf einer Platte 14 a montiert, die in das Getreide im Trockner 3 eingetaucht wird. 35

Änderungen im Feuchtigkeitsgehalt des Getreides werden durch Änderungen der Dielektrizitätskonstanten im Getreide ermittelt.Die Dielektrizitätskonstante wird als ein resultierender Kapazitätswert zwischen den Leitern 12 bestimmt. Diese Änderung in der Kapazität verändert die innere Zeitkonstante des Multivibrators 13 und damit die Frequenz dessen Signalausgangs 16. Die Fühleinrichtung 1o wird vorzugsweise durch einen überzug aus' . einem Epoxydharz gegen äußere Einwirkungen (TMgebungsein-1.0 flüsse) geschützt.

Der Bereich der von den Leitern 12 abgeleiteten Kapazi— tätswerte wird sich mit der geometrischen Form der Leiter 12 und mit der Dielektrizitätskonstanten des jex-jeiligen körnigen Materials, in das sie eingetaucht sind, ändern. Bei Eintauchen in Getreide hat sich ein brauchbarer Bereich von Kapazitätswerten herausgestellt, und zwar von 5o - 5oo pF. Kapazitätswerte' in diesem Bereich können bei Verwendung eines Leiterschemas erreicht werden, das zwölf Leiterfinger aus Kupferfolie mit den Abmessungen 0,4-76 cm χ 15?24- cm aufweist, die einen Abstand von 0,795 gel zueinander haben. Der Fachmann auf diesem Ge#iet wird in der Lage sein, das Leiterschema so abzuwandeln, daß ein gewünschter Kapazitätsbereich erhalten wird. Der gewünschte

%5 Kapazitätsbereich wird sich auch durch solche Faktoren ändern, wie Art des körnigen Materials, anfänglicher Feuchtigkeitsgehalt des Materials und Lage der Fühleinrichtung 1o im Trocknungssystem.

Der Frequenzbereich des Ausgangs des Multivibrators 13 wird durch die externen Widerstände I7i'1?a festgesetzt. Ein optimaler Frequenzbereich des Ausgangs liegt bei etwa 1o kHz - 1oo kHz als Ergebnis der üblicherweise von der oben beschriebenen Schaltung erhaltenen Kapazitätswerke. Ein Frequenzsignal in diesem Bereich kann zuverlässig über

<"* ■ ♦ * _ft ^β * _fc *fc ♦ * * „

0 ft β * ti 0 i α ο« α

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S6

eine beträchtliche Entfernung zur Steuerung 11 übertragen werden. Mit dem Multivibrator ist ein Kondensator 18, wie gezeigt, verbunden, um die zugeführte Spannung zu filtern.

■ ₅ Das Frequenzsignal 16 wird durch ein Leiterkabel 2o der Steuerung 11 zugeführt, die sich üblicherweise außerhalb des Getreidetrockners 3 in der Nähe der Regelvorrichtung 7 befindet.

Die Steuerung 11 enthalt vorzugsweise eine Frequenz-Anpassungseinrichtung· 21 , die das !Frequenzsignal 16 empfängt . und es auf einen Frequenzwert teilt, der mit'einem wählbaren Periodenwert eines !Frequenznormals verglichen werden kann. Die Frequenz-Anpassungseinrichtung 21 enthält be-

X5 vorzugterweise einen 12-Bit-Binärzähler 22, beispielswei-• se vom Typ Motorola MG i4-o4-o B IC, der so geschaltet ist, daß er das Frequenz signal 16 durch 64- teilt. Das geteilte Signal 23 hat vorzugsweise eine Frequenz im Bereich von etwa 15o Hz - 15oo Hz. Ein Kondensator 22a und ein Wider-· stand 22 b sind, wie gezeigt, geschaltet, um ein Filter zu "bilden, das den Eintritt von St or signal en in den Zähler 22 verhindert.

Die Steuerung 11 enthält ferner eine Vergleichseinrichtung (Vergleicher)· 24, die das geteilte Signal 23 von der Frequenz-Anpassungseinrichtung 21 empfängt, die Periode

■ ' des Signals 2$ mit einer einregelbaren, voreingestellten Kormal-Zeitperiode vergleicht und in Abhängigkeit von dem Vergleich ein Ausgangssignal 25 eines konstanten hohen oder niedrigen logischen Zustands.abgibt. Der Ver~. gleicher 24- enthält einen ersten und zweiten wiederauslösbaren monostabilen Multivibrator 26 bzw. 27, z.3. vom Typ Motorola MC 14-538 B IC. Das geteilte Signal 23 wird vom ersten Multivibrator 26 aufgenommen, dessen Zeitkonstante durch einen Kondensator 26a und Widerstände 26b, 26c sowie 26d festgesetzt wird, die, wie in Fig. 4- ge-

zeigt ist, geschaltet sind. Soiange die Zeitkonstante des Multivibrators 26 eine längere Zeitspanne hat als die Periode des Frequenzsignais 23," wird der Ausgang des Multivibrators 26 auf einem konstanten hohen logischen Zustand bieiben. Wenn das Eingangssignal· 23 in seiner Frequenz auf einen derartigen Wert absinkt, daß seine Periode kieiner wird ais die Zeitkonstante, dann wird der Ausgang 29 des Muitivibrators 26 für eine kurze Zeit für jeden Zykius und für das Eingangsfrequenzsignal· 23 auf niedrig abfa^en. Somit wird sich entweder ein konstantes oder ein aiternierendes logisches Signal 29 ergeben. Das alternierende logische Signal ist für einen Anstieg im erfühl·ten Feuchtigkeitsgehait kennzeichnend.

Die . Widerstände 26c und 26d sind einstellbar. Deshalb •kann die vergleichende Zeitkonstante verändert werden, um einen erwünschten Frequenzbereich für das Frequenzsignal· 23 festzusetzen.

Der Ausgang des ersten Multivibrators 26 wird vom zweiten Muitivibrator 27 aufgenommen, der eine Zeitkonstante hat, in typischer Weise etwa 1 s, die durch einen Kondensator 27a und einen Widerstand 27b festgesetzt wird, welche gemäß Fig. 4- geschaltet sind. Wenn es sich bei dem logisehen Signal· 29 um ein konstantes hohes handeit, dann wird das Ausgangssignal· 25 des Multivibrators- 27 ein lo- ' gisches niedriges sein. Somit entspricht ein ^gisches niedriges Ausgangssignal· 25 einem Frequenzsignal· 23 mit ■ einer gegenüber der für den Multivibrator 26 festgesetzten Zeitkonstanten geringen Periode. Wenn das logische Signal 29 ein aiternierend hohes und niedriges Signal· ist, dann, wird das Ausgangssignal· 25 ein konstantes hohes sein. Somit entspricht ein konstantes hohes"Ausgangssignal· 25 einem Frequenz signal· 23 mit einer gegen- "_.

über der Zeitkonstanten des Multivibrators 26 größeren Periode. "

A »Ρ C

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Der veränderbare Regelwiderstand 26d ist vorzugsweise an einem (nicht gezeigten) Steuerpult angebracht, so . · daß er. für die Bedienungsperson zugänglich ist. Entsprechend der Einstellung des Widerstands 26d und der Frequenz des vom Feuchtigkeitsfühler 1o resultierenden Signals 16 wird sich somit der logische Ausgang 25 ändern. Der Widerstand 26c ist vorzugsweise ein inneres, voreingestelltes Regelglied in der Anordnung, um den Bereich der Zeitkonstanten für den Multivibrator 26 zu verändern.

10

Zusätzlich zu dem logischen Ausgangssignal 25 vom Vergleicher 24 wird ein zweites logisches Ausgangssignal 34 vom zweiten Multivibrators 26 abgeleitet. Der logische Zustand des Signals 3^- ist immer entgegengesetzt zum lo-

¹S gischen Zustand des Signals'25- Das zweite logische Signal 34 wird mit dem Signal 25 dazu verwendet, die Energieregeleinrichtung 30 zu schalten, was noch erläutert werden wird.

Der Vergleicher 24 kann alternativ einen Frequenz/Spannungswandler enthalten. In diesem Fall würde das Ausgangssignal vom Vergleicher aus einem Vergleich des Spannungssig-· nals mit einem voreingestellten Spannungssignal entstehen. <***■ Alternativ kann der Vergleich er 24 eine Einrichtung zur ²^ Messung und zum Vergleich der Frequenz unter Verwendung einer Kleinrechnerschaltung enthalten, die zum Messen einer ITachweisfrequenz und zum Erzeugen eines Ausgangs Steuersignals programmiert ist. Dieses Ausgangssteuersignal kann ein digitales Ein/Aus-Signal oder eine Analogspan-

30

nung sein, die der Größe des vom Vergleicher festgestellten Fehlers entspricht.

Die Steuerung 11 ist ferner mit einer Energieregeleinrichtung 3o versehen, die vom Vergleicher die Ausgangssignale 25 und 3^- empfängt und im Ansprechen hierauf einen veränderbaren Spannungsausgang an die Regelvorrichtung 7 abgibt.

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Aus der Beschreibung der bevorzugten Schaltung des Vergleichers 24· wird klar, daß ein erhöhter Feuchtigkeitsgehalt im Getreidetrockner ein Ausgangssignal 25 eines hohen logischen Zustands und ein Ausgangssignal 3^ eines niedrigen logischen Zustands vom Vergleicher 24- als Ergebnis haben wird. Demgemäß wird die Energieregeleinrichtung 3o im Ansprechen auf dieses Signal 25 des hohen logischen Zustands die der Regelvorrichtung 7 zugeführte Energie vermindern, was einen Betrieb mit niedriger Ge- ' ^:

schwindigkeit zur Folge hat, wodurch die vom Trockner 3 ausfließende Getreidemenge vermindert wird. Im Gegensatz hierzu wird die Energieregeleinrichtung 3o im Ansprechen auf ein Signal 25 eines niedrigen logischen Zustands und auf ein Signal 34 eines hohen logischen Zustands vom Vergleicher 24- die der Regelvorrichtung 7 zugeführte Energie erhöhen, was zu einem Betrieb mit hoher Geschwindigkeit ·· führt. ·

Die Energieregeleinrichtung 3o empfängt die logischen Ausgangssignale an den Punkten 25a bzw. 34-a.

Wie Fig. 4- zeigt, enthält die Energieregeleinrichtung 3o einen einstellbaren IC-Spannungsregler 4o, z.B. vom Typ'Motorola LM 317» und einen Überbrückungs-Leistungs-■ transistor 4-2, z.B. vom Typ Motorola MJ 4-5o2,. in einer Schaltung, wie sie in Fig; 4- gezeigt ist. Ein Widerstand 4-2a ist'in der in Fig. 4- gezeigten Weise eingefügt, um eine Vorspannung für den Transistor 42 zu liefern. Wei-

. terhin enthält-die Energieregeleinrichtung 3o einen sta-

■ bilisierenden Kondensator 44 und Schutzdioden 46, 48.

Der Ausgang 31a von der integrierten Schaltung (Spannungsregler)4o. geht durch eine Diode 5o, um die Ausgangsspannung um ungefähr 0,7 V zu vermindern. Der minimale Ausgang 31a.der Schaltung 4o ist etwa 1,2 V. Eine Diode 52 liefert einen Gegenspannungsschutz, wenn der Ausgang 31

von einer induktiven Last, z.B. dem Gleichstrommotor 7, ■ gelöst wird- Ein Kondensator 5^zl· stabilisiert den Ausgang 31.

5. Mit der integrierten Schaltung 4-o sind, wie gezeigt, Transistoren 5&i '58 und 6o verbunden, um auf den Spannungsregler 4-0. die verschiedenen Widerstände auf zuschalten und damit die Spannung des Ausgangssignals $1 zu verändern.

Der Transistor 6o ist, wie gezeigt ist, mit den Widerständen 62,63 und dem veränderbaren Widerstand 64· verbunden. Diese Wi der stände 62-64· setzen die Aus gangs spannung 31 fest und damit die entsprechende Durchsatzmenge des ¹^ von der Regelvorrichtung 7 regulierten Getreidetrockners 3. ·

Die Dioden65 und 65a sind als Steuerdioden geschaltet. Der Transistor wird durch, ein logisches hohes Signal 25 angeschaltet. Dieses logische hohe Signal tritt- auf, wie schon erläutert wurde, wenn die Fühleinrichtung Ίο ein gegenüber der entsprechenden 3?requenzperiodeneinstellung im Vergleicher 24- feuchteres Getreide ermittelt.

Der veränderbare Widerstand 64- ist vorzugsweise am (nicht gezeigten) Steuerpult vorgesehen, so daß die Bedienungsperson in der Lage ist, die Spannung des Ausgangssignals 31 einzustellen. Der Transistor 58 ist, wie gezeigt ist, mit Widerständen 66, 67 und einem veränderbaren Wider-r

stand. 68 verbunden. Der Transistor 58 wird eingeschaltet, wenn die logischen Aus gangs signale 25 und 34· vom Vergleicher 24· niedrig bzw. hoch sind. Diese logischen. Zustandssignaie. liegen, wie oben erläutert wurde, vor, wenn der Feuchtigkeitsfühler Ίο feststellt, daß das Getreide trocken ist, und somit ein Frequenzsignal ausgibt, des-

Vf ·

sen Periode kleiner ist als die vom Vergleicher 25 eingestellte Zeitkonstante. Unter diesen Bedingungen wird die Regelvorrichtung einen Betrieb mit hoher Geschwindigkeit einregeln. Der Widerstand 68 legt den Spannungspegel des Ausgangssignals 31 fest und ist vorzugsweise am (nicht gezeigten) Steuerpult angebracht, so daß die Bedienungsperson die tatsächliche Geschwindigkeit bei Betrieb mit hoher Geschwindigkeit verändern kann.

Der Transistor 56 un<l der damit verbundene Basistreiber-Vorspannungswiderstand ?o dienen dazu, den Spannungsreg-ler 4o IC kurzzuschließen, um ein neues Ausgangssignal 31 mit 0 V abzugeben, wenn das durch eine Wähleinrichtung 8o für die Betriebsweise, auf die noch eingegangen wer- _: den wird, signalisiert wird.

Die Energieregeleinrichtung 3o kann alternativ eine Ein/ Aus-Steuerung enthalten oder abgewandelt werden, um. die ■ der Regelvorrichtung 7 zugeführte Energie zwischen oberen und unteren Grenzen im Ansprechen auf das vom Vergleicher 24- gelieferte Steuersignal 25 zu verändern.

Gemäß einer abgewandelten Ausführungsform kann die Energie regeleinrichtung 3o eine (nicht gezeigte) herkömmliche Unijunktion-Transistor-Phasenregelschaltung enthalten, die mit einem (nicht gezeigten) steuerbaren Halbleiter-Gleichrichter verbunden ist. Die Unijunktion-Transistorschaltung würde synchronisierte Impulse an den Halbleiter-Gleichrichter abgeben, der seinerseits ein phasengesteuer-

tes Ausgangssignal 31 an die Regelvorrichtung 7 legen würde.

Wie schon angedeutet wurde, enthält die Steuerung 11 vorzugsweise noch eine Wähleinrichtung 8o für die Betriebsweise, die mit der Regeleinrichtung 3o verbunden ist. Die

BAO « β

Wähleinrichtung 8ο weist einen Dreiwegschalter 82 rait den Stellungen Aus, Automatik und Hand auf, der, \ti.e in Fig. 4-gezeigt isb, in die Anordnung eingegliedert ist. In der Aus-Stellung des Schalters 82 wird der Transistor 56 durch ein am Punkt 84- angelegtes 12 V-Signal angeschaltet.

Der Transistor 56 schließt den Spannungsregler IG 4-o kurz und vermindert somit das Ausgangssignal 31 auf nahezu . O V, womit diese Aus-Stellung die Regelvorrichtung 7 stillsetzt.

.

Bei der Hand-Betriebsweise des Schalters 82 wird ein 12 V-Signal an den Punkt 86 gelegt, um einen Transistor 88 durch einen Basistreiber-Vorspannungswiderstand 89 einzuschalten. Der Transistor 88 ist, wie gezeigt ist, mit dem Transistor 6o verbunden, und wenn der Transistor 88 eingeschaltet ist, so wird er den Transistor 6o abschalten. Die Hand-Stellung des Schalters 82 läßt auch ein 12 V-Signal an den Punkt 9o gelangen, um den Transistor 58 durch die Steuerdiode 65a einzuschalten."Auf diese Weise wird bei der Stellung Hand-Betrieb das Spannungs-Ausgangssignal 31 ■ von der Energieregeleinrichtung 3o durch den veränderbaren Widerstand 68 eingestellt, und .zwar ohne Rücksicht auf die logischen Ausgangssignale 25, 3^- vom Vergleicher 24·. Die Bedienungsperson kann deshalb die Energieregeleinrichtung 3o überschalten und direkt die Geschwindigkeit der Regelvorrichtung 7 verändern.

In der Automatik-Stellung des Schalters 82 ist das Spannungs-Ausgangssignal 31 von der Energieregeleinrichtung 3o unmittelbar von den Signalen 25, 34- des Vergleichers 24- und von den veränderlichen Einstellungen der veränderbaren Widerstände 64-, 68 in der Energieregeleinrichtung 3o sowie von den veränderbaren Widerständen 26c, 26d im Vergleicher 24- abhängig, wie vorher erläutert xirurde.

Die Regelvorrichtung 7 ist in typischer Weise ein Gleichstrommotor, der mechanisch mit den Dosierstangen 6 des

Getreidetrockners 3 verbunden ist. Aus der vorstehenden Beschreibung ergibt sich, daß die Vorrichtung gemäß der Erfindung in der Weise arbeitet, daß Getreide mit einem hohen anfänglichen Feuchtigkeitsgehalt in dem Trockner 5 für einen längeren Zeitraum festgehalten wird als Getreide mit einem anfänglichen niedrigen Feuchtigkeitsgehalt. Die der Regelvorrichtung 7 zugeführte Energie ■ schwankt zwischen einer Einstellung für niedrige und hohe Geschwindigkeit, was durch die veränderbaren Widerstände 64-, 68 festgesetzt wird. Venn es sich um Getreide mit einem höheren Feuchtigkeitsgehalt handelt, so wird die Regelvorrichtung 7 den Betrieb mit niedriger Geschwindigkeit für einen längeren Zeitraum beibehalten. Wenn es sich im Gegensatz hierzu um Getreide mit einem geringeren Feuchtigkeitsgehalt handelt, dann wird die Regelvorrichtung 7 den Betrieb mit höherer Geschwindigkeit für einen längeren Zeitraum beibehalten.

Vorzugsweise enthält die Steuerung 11 auch noch eine An-²^ Zeigeeinrichtung 94-, um die Art des vom Vergleicher 24-ausgegebenen Ausgangssignal 25» 3^ kenntlich zu machen. Diese" Anzeigeeinrichtung SW- weist einen 555-Zeitgeber IC auf, der als astabiler Multivibrator 96 geschaltet ist und das logische Signal 34- durch die Widerstände 97a, 97b sowie einen Transistor 97c empfängt. Diese Bauteile 97a -97c liefern die notwendige Umkehrung des logischen Signals, so daß der Multivibrator dazu gebracht wird,, zu ozillieren, wenn das logische Signal 3^ niedrig ist. Die Widerstände 98, 1oo und der Kondensator 1o2 werden vor-

zugsweise· so gewählt und geschaltet, daß von dem Multivibrator 96 ein Frequenz-Ausgangssignal 1oA- von etwa 2 Hz abgegeben wird.. Dieses Ausgangs signal 1o4- dient dazu, eine Leuchtdiode (LED) 1o6 über einen Widerstand 1o8 zu betreiben. Die LED 1o6 ist vorzugsweise an dem (nicht ge-

zeigten) Steuerpult angebracht. Es ist klar, daß die LED · 1o6 ständig leuchtet, wenn das logische Signal 3A- auf

fr Cl t

einem hohen Zustand ist. Ist dieses Signal 34 auf einem niedrigen logischen Zustand, so oszilliert der Multivibrator 96, was zu einem Flackern der LED 1o6 führt. Durch eine flackernde LED 1o6 wird somit angezeigt, daß im Trockner 3 ein Getreide mit einem höheren Feuchtigkeits-

. gehalt vorhanden ist und somit die Regelvorrichtung 7 auf niedriger Geschwindigkeit arbeitet, während eine stetig leuchtende LED einen niedrigeren Feuchtigkeits- , gehalt angibt, wobei die Regelvorrichtung 7 nit hoher Geschwindigkeit arbeitet.

Es sollteüar sein, daß die Bauteile der Fühleinrichtung 1o und der Steuerung 11 an eine Gleichstromquelle 15 angeschlossen sind. Zu diesem Zweck enthält die Steuerung 11 ferner einen Abwärtstransformator 11 ο, einen Brückengleichrichter 112 und einen Filterkondensator 114. Wechselstrom-Netzspannung wird somit abwärts transformiert, vorzugsweise auf 24 V Wechselspannung (quadratischer Mittelwert), durch die Brücke 112 zweiwegig gleichgerichtet und durch den Kondensator 114 gefiltert»und zwar vorzugsweise auf- etwa 35 V Gleichspannung. Dieses'Gleichstromenergiesignal 116 mit 35 V wird von einer Energieversorgungsschaltung 118 mit 12 V auf genommen, um ^:eine Betriebsspannung .an die Feuchtigkeitsfühleinrichtung 1o und alle logischen Schaltkreise in der Steuerung 11 abzugeben. Die Schaltung 118 enthält einen Spannungsregler 12o in integrierter Schaltung, z.B. vom Typ Motorola LM 317, der das 35 V-Gleichstromsignal 116 empfängt. Widerstände 122, sind so gewählt und mit der integrierten Schaltung 12ο verbunden, daß der erwünschte Ausgang von 12 V abgegeben wird. Mit der Schaltung 12ο sind Dioden 126,. 128 verbunden, um diese Schaltung zu schützen. Ein Kondensator 13o stabilisiert die 12 V-Ausgangsspannung 132.

Claims

Patentans"orüche

1„/ Vorrichtung zur Regelung des Feuchtigkeitsgehalts eines einen Trockner verlassenden körnigen Materials durch Erfühlen des Feuchtigkeitsgehalts dieses Materials sowie Verändern dessen Durchflußrate in Abhängigkeit von der erfühlten Feuchtigkeit, mit einer Fühl- und Signalerzeugungseinrichtung zum Erfühlen des Feuchtigkeitsgehalts des körnigen Materials als einen Kapazitatswert und zum Erzeugen eines für den erfühlten Kapazitätswert kennzeichnenden Signals, dadurch gekennzeichnet, daß das Signal eine Frequenz hat, die eine Funktion der erfühlten Kapazität ist und daß eine Steuereinrichtung (11) vorhanden ist, die das Frequenzsignal empfängt sowie die Durchflußrate des körnigen Materials durch den Trockner (3) im Ansprechen auf das Frequenzsignal verändert.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Fühleinrichtung (ίο) ein Paar von Leitern (12, 14) enthält,'die bei ihrer Anordnung in der Nähe des körnigen Materials eine Kapazität liefern, deren Wert eine Funktion des Feuchtigkeitsgehalts des körnigen Materials ist, und daß die Signalerzeugungseinrichtung ein Oszillator (13) ist, der den Kapazitätswert aufnimmt sowie ein Signal mit einer Frequenz, die eine Funktion der erfühlten Kapazität ist, erzeugt. ■

3- Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (11) eine das Frequenzsignal mit einem Bezug (26c, 26d) verglei-. chende und im Ansprechen auf diesen Vergleich die Durchflußrate des körnigen Materials verändernde Vergleichseinrichtung (24) enthält.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3» dadurch g e k e η η zeichnet, daß die Steuereinrichtung (11) eine' Energieregeleinrichtung (3o) enthält, die im Ansprechen auf den Vergleich die einer die Durchflußrate des körnigen Materials regelnden Regelvorrichtung (7) zugeführte Energie verändert.-
· '

5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch g e kenn, zeichnet, daß der Bezug (26c, 26d) in der Vergleichseinrichtung einstellbar ist-

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 4, dadurch gekennzeichnet , daß die Steuereinrichtung (11) entfernt von der Fühl- und Signalerzeugungseinrichtung (1o, 13) angeordnet ist und daß die Vorrichtung eine Einrichtung (2o) zur Übertragung des Frequenzsignals von der Fühl- und- Signalerzeugungseinrichtung zur Steuereinrichtung enthält-

* O it 6 OA ί

7. Vorrichtung zum Trocknen von körnigem Material und zum Regeln des Feuchtigkeitsgehalts von aus dieser austretendem körnigen Material, mit einer Trockeneinrichtung, in der das körnige Material einem Trockungsmedium ausgesetzt ist, mit einer !Fühl- sowie Sign al er ζ eugungs einrichtung zum Erfühlen des Feuchtigkeitsgehalts des körnigen Materials als einen Kapazitätswert und zum Erzeugen eines für den erfühlten Kapazitätswert kennzeich-. : nenden Signals, dadurch gek'ennz eichnet , daß das Signal eine Frequenz hat, die eine Funktion

der erfühlten Kapazität ist, daß eine Hegelvorrichtung <**> ■ (7) vorhanden ist, die die Länge der Zeitspanne, während welcher das körnige Material dem Trockungsmedium ausgesetzt ist, verändert, und daß eine Steuereinrich-' tung (11) vorhanden ist, die das Frequenzsignal empfängt sowie im Ansprechen auf dieses die Regelvorrichtung (7) für die Veränderung der Länge der Zeitspanne, wäh-. rend welcher das körnige Material dem Trockungsmedium • ausgesetzt ist, steuert und somit den Feuchtigkeits-•20 gehalt des körnigen Materials einregelt.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7₅ dadurch gekennzeichnet, daß die Trockeneinrichtung, in der das körnige Material dem Trocknungsmedium ausgesetzt ist, eine das Material kontinuierlich durch, das Trock- ■ nungsmedium "bewegende Einrichtung enthalt, daß die Einrichtung zur Veränderung der Zeitspanne, in der das Material dem Trocknungsmedium ausgesetzt ist, eine Regelvorrichtung (7) zur Veränderung der Durchflußrate des Materials durch das Trocknungsmedium enthält und daß die Steuereinrichtung (11) eine Energieregeleinrichtung (3o) enthält, die die der Regelvorrichtung (7) zugeführte Energie im Ansprechen auf das Frequenzsignal verändert, um damit die Durchflußrate sowie · a.en Feuchtigkeitsgehalt des körnigen Materials zu verändern.

·· · 9 9» *Ψ

9- Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet , daß das Trocknung siaedium Luft und das körnige Material Getreide ist.

io. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 "bis 9i "dadurch gekennzeichnet , daß die Steuereinrichtung (11) entfernt von der Hihi- sowie Signalerzeugungseinrichtung angeordnet ist und daß die Torrichtung eine Einrichtung (2o) zur Übertragung des Frequenzsignals von der Fühl- sowie Signalerzeugungseinrichtung zu der Steuereinrichtung (11) enthält.

11.Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7' ^>is 1o, dadurch gekennz eichnet, daß die Fühl einrichtung· (1o) ein Paar von Leitern (12, 14-') -enthält, die bei ihrer Anordnung in der Nähe des körnigen Materials -eine Kapazität liefern, deren. Wert eine Funktion des Feuchtigkeitsgehalts des körnigen Materials ist,, und daß die Signalerzeugungseinrichtung ein Oszillator (13) ist, der den Kapazitätswert aufnimmt sowie ein Signal mit einer Frequenz, die eine Funktion der erfühlten Kapazität ist, erzeugt. ·

• 12.Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 "bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtungen) eine das Frequenz signal mit einem Bezug /(26c,"· 26d) vergleichende und im Ansprechen auf diesen Vergleich die Durchflußrate des körnigen Materials verändernde Vergleichs einrichtung (24-) enthält. . '

13.Vorrichtung nach Anspruch 12 bei Abhängigkeit von An- ■ spruch 8, dadurch gekennzeichnet , daß die Energieregeleinrichtung (3o) das Signal'von der Vergleichseinrichtung (24-) empfängt und die.der Regelvorrichtung (7) zugeführte Energie im Ansprechen auf das Vergleichssignal verändert, um damit die Durchfluß-.rate und den Feuchtigkeitsgehalt des körnigen Materials zu verändern.

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1 14·. Vorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet , daß der Bezug (26c, 26d) in der Vergleichseinrichtung einstellbar ist.