DE4300861A1

DE4300861A1 - Regulating fine grinding machine - using polarisation interferometer and comparing desired calibration and actual spectrograms to create regulating variable.

Info

Publication number: DE4300861A1
Application number: DE19934300861
Authority: DE
Inventors: Leo Strotz
Original assignee: Buehler AG
Current assignee: Buehler AG
Priority date: 1992-02-18
Filing date: 1993-01-15
Publication date: 1993-08-19
Also published as: CH688433A5

Abstract

In a calibration procedure at least one spectrum of a milled material of a predetermined average grain size and/or a predetermined layer thickness or a determined dispersion grade is undertaken, for obtaining a desired spectrogram. The unit for carrying out the method includes an interferometer as an optoelectronic sensor, an amplifier (25), an ADC (26), a digital processing system (28) and a regulating stage (30) for a mill. During the subsequent milling, the corresp. measurement for obtaining a first spectrogram is carried out. At least one desired spectrogram obtained from the calibrating operation is compared with the first spectrogram for forming at least one regulating variable. This is supplied at least indirectly to the mill as an adjustment variable. ADVANTAGE - Gives increased degree of measurement accuracy.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Regeln einer Maschine der Feinmahltechnik, insb. zur Erzielung einer vorbestimmten Qualität- wie die Mahlfeinheit des Mahlgutes od. dgl., wobei mindestens ein Parameter des Mahlgutes mittels elektromagne tischer Strahlung gemessen und dementsprechend wenigstens eine Stellgröße der Maschine in Funktion des dabei ermittelten Meßwertes geregelt wird, und auf eine Einrichtung mit einem optoelektronischen Sensor zur Durchführung des Verfahrens.The invention relates to a method for regulating a machine the fine grinding technique, especially to achieve a predetermined Quality - like the fineness of the ground material or the like, whereby at least one parameter of the ground material by means of electromagnetic measured radiation and accordingly at least one Manipulated variable of the machine as a function of the determined Measured value is regulated, and on a device with a optoelectronic sensor for performing the method.

Ein derartiges Verfahren ist beispielsweise aus der DE-A 37 01 558 zur Bestigung der Schichtdicke eines Mahlgutes an der Oberfläche der Walze eines Reibwalzwerkes bekannt. Hier bei ist ein gewisser Aufwand erforderlich, um eine Referenzgröße bezüglich der Lage der unbedeckten Walzenoberfläche zu erhalten, ist es nötig, deren Lage festzustellen und so die Differenz zur Schichtoberfläche zu bilden. Ein weiteres Problem kann sich dadurch ergeben, daß manche zu messende Schichten sehr wenig Licht reflektieren, was sich auf die Meßgenauigkeit nachteilig auswirken kann.Such a method is known for example from the DE-A 37 01 558 for confirming the layer thickness of a ground material known on the surface of the roller of a friction rolling mill. Here A certain amount of effort is required at a reference size regarding the position of the uncovered roll surface , it is necessary to determine their position and so the To form the difference to the layer surface. Another Problem can result from the fact that some layers to be measured reflect very little light, which affects the measurement accuracy can have an adverse effect.

Ein weiteres Verfahren mit den Merkmalen des Gattungsbegriffes aus der CH-A-6 67 221 bekannt geworden, wobei die Mahlfein heit eines in einer Suspension befindlichen Mahlgutes nach Ent nahme einer Probe mit Hilfe von Laser-Licht bestimmt und dem entsprechend eine Rührwerksmühle geregelt wird. Auch hier ist der apparative Aufwand relativ groß und mit Ungenauigkeits quellen verbunden.Another method with the features of the generic term from CH-A-6 67 221 become known, the Mahlfein unit of a regrind in suspension after Ent taking a sample with the help of laser light and the an agitator mill is regulated accordingly. Here too the expenditure on equipment is relatively large and inaccurate swell connected.

In beiden Fällen handelt es sich also um Maschinen der Fein mahltechnik, und in beiden Fällen wird der Versuch gemacht, durch Messung mittels elektromagnetischer Strahlung eine Aus sage über die Produktqualität und deren Feinheit (für die auch die Schichtdicke eines Reibwalzwerkes eine Aussage ergibt) zu bestimmen.In both cases, these are machines from Fein grinding technique, and in both cases an attempt is made off by measurement using electromagnetic radiation say about the product quality and its delicacy (for those too the layer thickness of a friction mill gives a statement) determine.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der Eingangs genannten Art so auszugestalten, daß die Aussagege nauigkeit verbessert wird.The invention has for its object a method of Type mentioned so that the statements accuracy is improved.

Gemäß der Erfindung wird daher bei einem Verfahren der ein gangs erwähnten Art vorgeschlagen, daß in einem Kalibrier vorgang zur Gewinnung eines Soll-Spektrogrammes die Aufnahme mindestens eines Spektrums eines Mahlgutes vorbestimmter Durchschnittskorngröße und/oder vorbestimmter Schichtdicke bzw. vorbestimmten Dispersionsgrades vorgenommen wird und danach während des Mahlens die entsprechende Messung zur Gewinnung eines Ist-Spektrogrammes durchgeführt wird, daß anschließend das wenigstens eine aus dem Kalibriervorgang gewonnene Sollspektrogramm mit dem Ist-Spektrogramm zur Bildung wenigstens einer Regelgröße verglichen wird und diese zumindest mittelbar der Maschine als Stellgröße zugeführt wird. Durch diese beson deren Maßnahmen wird in einfacher Weise erzielt, die vorbe stimmte Qualität zu erreichen und auch während des Arbeitspro zesses aufrechtzuerhalten. Dies gelingt hier besonders einfach dadurch, daß sich ein Spektrogramm auch zur Bestimmung mehre rer Parameter, und damit zur Bildung mehrerer Regelgrößen zur Beeinflussung mehrerer Stellglieder eignet. According to the invention, therefore, in a method of gangs mentioned suggested that in a calibration process for obtaining a target spectrogram the recording at least one spectrum of a ground material of predetermined average grain size and / or predetermined layer thickness or predetermined degree of dispersion is made and thereafter the corresponding measurement for extraction during grinding an actual spectrogram is carried out that subsequently the at least one target spectrogram obtained from the calibration process with the actual spectrogram for education at least a controlled variable is compared and this at least indirectly is fed to the machine as a manipulated variable. Through this particular whose measures are achieved in a simple way, the pre agreed to achieve quality and also during the work process keep up. This is particularly easy here in that a spectrogram also increases for determination rer parameters, and thus to form several control variables for Influencing several actuators is suitable.

Da auch die Temperatur einen Einfluß auf das Spektrogramm haben kann, kann auch diese ermittelt werden, doch gibt es zumindest alleine dafür - einfachere Methoden. Immerhin mag es vorteilhaft sein, den Kalibriervorgang bei unterschiedlichen Temperaturen des Mahlgutes durchzuführen. Im allgemeinen wird man die Kalibrierung bei unterschiedlichen Abständen durchführen, so daß, an Stelle eines einfachen Diagrammes mit nur zwei Achsen, ein sog Cluster mit mehreren Achsen gewonnen wird und auf diese Weise der Einfluß von Temperatur und/oder Entfernungsunterschieden bei der IST-Wert-Bestimmung beseitigt wird. Diese mehrfache Aufnahme eines SOLL-Spektrogrammes kann - je nach den auszuschaltenden Einflußgrößen - auch bei anderen unterschiedlichen Bedingungen, als nur der Temperatur und dem Meßabstand, vorgenommen werden.Because temperature also has an influence on the spectrogram can have, this can also be determined, but there are at least for that alone - simpler methods. After all, it likes be advantageous to the calibration process at different Perform temperatures of the ground material. Generally speaking calibration at different distances perform so that, instead of a simple diagram with only two axes, a so-called cluster with several axes won and in this way the influence of temperature and / or Differences in distance in the actual value determination eliminated becomes. This multiple recording of a TARGET spectrogram can - depending on the influencing factors to be switched off - also with others different conditions than just the temperature and the Measuring distance.

Vorteilhaft wird in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorge schlagen, die Spektrogramme durch Polarisations-Interferometrie zu gewinnen und, vorzugsweise, die Meßdaten einer Fourier-Ana lyse, insb. einer Fast-Fourier-Analyse, zuzuführen. Hierdurch werden mit relativ geringem Aufwand und in kurzer Zeit die vor bestimmten Parameter verfügbar gemacht.Advantageously, in a further embodiment of the invention suggest the spectrograms by polarization interferometry to gain and, preferably, the measurement data of a Fourier Ana lyse, especially a Fast Fourier analysis. Hereby are the before with relatively little effort and in a short time certain parameters made available.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird eine Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens mit einem optoelektronischen Sensor vorgeschlagen, wobei als optoelektronischer Sensor ein Interferometer, vorzugsweise ein Polarisations-Interferometer vorgesehen ist, dessen Ausgangssignal vorzugsweise über eine Verstärkerstufe an einen Analog/Digital-Wandler geführt ist, dessen Ausgang mit dem Eingang eines digitalen Prozessorsystems verbunden ist, welches Prozessorsystem zur Durchführung einer Fourier-Analyse zur Gewinnung von Spektrogrammen ausgebildet ist und Speicher für Soll- und Ist-Spektrogramme aufweist, die zumindest die Schichtdicke bzw. die Durchschnittskorngröße des Mahlgutes darstellen, wobei das Prozessorsystem eine Ver gleichseinrichtung für die Parameter der Spektrogramme auf weist, deren Ausgangssignal einer Steuereinrichtung für die Maschine, wie einer Regelstufe für eine Mühle od. dgl. zugeführt ist. Diese erfindungsgemäßen baulichen Maßnahmen ermöglichen mit relativ geringem Aufwand das Verfahren ökonomisch durchzu führen, wobei durch die Verwendung einer elektronischen Prozes soranlage eine vorteilhaft vollautomatische Steuerung der Ma schine erreichbar ist.In a further embodiment of the invention, a device to carry out the method with an optoelectronic Sensor proposed, being an optoelectronic sensor Interferometer, preferably a polarization interferometer is provided, the output signal is preferably via a Amplifier stage is led to an analog / digital converter, its output with the input of a digital processor system is connected, which processor system to carry out a Fourier analysis designed to obtain spectrograms is and has memory for target and actual spectrograms, which at least the layer thickness or the average grain size of the Represent regrind, the processor system Ver equalization for the parameters of the spectrograms points, the output signal of a control device for the Machine, such as a control stage for a mill or the like is. These structural measures according to the invention enable to carry out the process economically with relatively little effort lead, by using an electronic process an advantageously fully automatic control of the ma is reachable.

Weiters wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen, daß zur Eli mination von Welligkeiten in den Spektrogrammen ein Filter, vorzugsweise ein Hochpaßfilter, vorgesehen ist. Hierbei kann weiters vorgesehen sein, daß die Durchlaßcharakteristik des Filters einstellbar ist, wobei vorzugsweise die erforderliche Durchlaßcharakteristik durch Frequenzanalyse im Prozessorsy stem ermittelt wird und in Form eines Steuersignals dem Filter zugeführt ist. Hierdurch kann in einfacher Weise das Auftreten von Störungen stark vermindert und die Genauigkeit der Messun gen gesteigert werden.Furthermore, it is proposed according to the invention that for Eli mination of ripples in the spectrograms a filter, preferably a high-pass filter is provided. Here can further be provided that the pass characteristic of the Filter is adjustable, preferably the required one Pass characteristic due to frequency analysis in the processor system stem is determined and in the form of a control signal the filter is fed. This allows the occurrence in a simple manner greatly reduced by interference and the accuracy of the measurement gene can be increased.

Besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, in weiterer Ausge staltung der Erfindung im Bereich des vermessenen Mahlgutes einen vorzugsweise kapazitiven oder induktiven Sensor zur De tektion von Höhenunterschieden gegenüber dem Interferometer, insb. hervorgerufen durch unrunden bzw. exzentrischen Lauf von Mahlwalzen od. dgl., vorzusehen, dessen Ausgangssignal zumindest mittelbar dem Filter zur Einstellung der Durchlaßcharakteristik und/oder dem Prozessorsystem zur entsprechenden Kompensa tion im Zuge der Signalauswertung zugeführt ist. Diese Maßnahmen stellen sicher, daß stets ein störungsfreier Betrieb der Messeinrichtung möglich ist und somit die vorbestimmte Qualität des zu erarbeitenden Endproduktes erreicht und kontinuierlich gewährleistet wird, da so Störeinflußgrößen eliminiert werden können. It has proven to be particularly advantageous in more detail staltung of the invention in the field of measured regrind a preferably capacitive or inductive sensor for de detection of height differences compared to the interferometer, in particular caused by non-circular or eccentric running of Milling rollers or the like. To provide, the output signal at least indirectly the filter for setting the pass characteristic and / or the processor system for the corresponding compensation tion is supplied in the course of signal evaluation. These measures make sure that the Measuring device is possible and thus the predetermined quality of the final product to be developed and achieved continuously is guaranteed, since interference factors are eliminated can.

Die Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens mit einem opto elektronischen Sensor kann in weiterer Ausgestaltung der Erfin dung derart ausgebildet sein, daß das Ausgangssignal des In terferometers vorzugsweise über einen Verstärker an eine Um schaltstufe geführt ist, dessen erster Ausgang mit einem ersten Verarbeitungs/Speichersystem und dessen zweiter Ausgang mit einem zweiten Verarbeitungs/Speichersystem verbunden ist, wobei das erste Verarbeitungs/Speichersystem für die Aufnahme und Speicherung der Soll-Spektrogrammdaten und das zweite Verarbei tungs/Speichersystem zur Aufnahme und Speicherung der Ist-Spek trogrammdaten vorgesehen sind und die Datenausgänge der beiden Verarbeitungs/Speichersysteme einem Vergleicher zugeführt sind, dessen Ausgangssignal zumindest mittelbar die Maschine steuert. Diese Einrichtung weist sehr geringen Aufwand auf und kann daher preisgünstig errichtet werden.The device for performing the method with an opto electronic sensor can in a further embodiment of the Erfin dung be designed such that the output signal of the In terferometers preferably via an amplifier to an um switching stage is guided, the first output with a first Processing / storage system and its second output with is connected to a second processing / storage system, wherein the first processing / storage system for recording and Storage of the target spectrogram data and the second processing tion / storage system for recording and storing the actual spec program data are provided and the data outputs of the two Processing / storage systems are fed to a comparator, whose output signal controls the machine at least indirectly. This device has very little effort and can therefore can be built inexpensively.

Um einen stabilen Betrieb zu erreichen, hat es sich nach einem weiteren Kennzeichen der Erfindung als zweckmäßig erwiesen, daß dem Vergleicher eine Integrierstufe nachgeschaltet ist, die vorzugsweise eine kleine Zeitkonstante aufweist und mit dem Eingang einer Regelstufe für die Maschine verbunden ist.In order to achieve stable operation, it has after one further characteristics of the invention have proven to be expedient, that the comparator is followed by an integration stage, which preferably has a small time constant and with the Input of a control stage for the machine is connected.

Im Falle der Regelung eines Reibwalzwerkes ist es vorteilhaft, wenn das gewonnene Regelsignal einer Motorsteuerstufe für den Motor einer Einzugswalzen-Antriebswelle zugeführt wird, wie diese aus der DE-PS 31 53 304 an sich bekannt ist. Zwar wäre es ebenso möglich, den Druck auf die Walzen des Reibwalzwerkes zu verändern, doch verändert sich damit, wie bekannt, auch der Walzenspalt in unerwünschter Weise, indem nämlich seine Gleichmäßigkeit in Axialrichtung der Walze verlorengeht. Ferner ist es denkbar, die Temperatur der Walze zur Veränderung der Visko sität des Mahlgutes zu regeln, doch besitzen Regelungen des Wärmehaushaltes stets einen hohen Integralanteil, der die Regelzeitkonstante vergrößert.In the case of control of a friction mill, it is advantageous if the control signal obtained from an engine control stage for the Motor is fed to a feed roller drive shaft, such as this is known from DE-PS 31 53 304. It would be also possible to apply pressure to the rollers of the friction mill change, but as is known, this also changes the Nip in an undesirable manner, namely, its uniformity is lost in the axial direction of the roller. Furthermore is it is conceivable to change the temperature of the roller visco to regulate the quality of the ground material, but have regulations of the Heat balance always a high integral part, which the Control time constant increased.

Im Falle der Anwendung der Erfindung bei einer Rührwerksmühle ist es vorteilhaft, wenn ein Sensor zur Aufnahme des Spektro grammes im Bereiche des Mühlenauslasses, insb. gegenüber einer das Mahlgut führenden Fläche des Auslaßmundstückes, angeordnet ist. Hier wird eine Messung der Durchschnittskorngröße bzw. des Dispergiergrades durchgeführt werden, wobei die Regelung derart erfolgt, daß bei gröberem Korn bzw. schlechterem Dispergiergrad aufgrund des Ist-Spektrogrammes gegenüber dem bei der Kalibrierung gewonnenen Soll-Spektrogrammes eine Rege lung im Sinne einer Erhöhung der spezifischen Mahl- bzw. Dis pergierleistung durchgeführt wird und bei entgegengesetzten Bedingungen eine Erniedrigung dieser Leistung vorgenommen wird.In the case of application of the invention to an agitator mill it is advantageous if a sensor for recording the spectro grammes in the area of the mill outlet, especially opposite one the grist leading surface of the outlet mouthpiece, arranged is. Here a measurement of the average grain size or of the degree of dispersion are carried out, the regulation in such a way that with coarser grain or worse Degree of dispersion based on the actual spectrogram compared to the a rain during the calibration of the target spectrogram development in the sense of an increase in the specific grinding or dis performance is performed and at opposite Conditions a reduction in this benefit is made.

Weitere Einzelheiten ergeben sich anhand der nachfolgenden Be schreibung in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeipielen.Further details can be found in the following Be writing shown in the drawing execution examples.

Fig. 1 zeigt eine Anordnung zur Messung der Schichtdicke an der obersten Walze eines Fünf-Walzwerkes, Fig. 1 shows an arrangement for measuring the layer thickness on the top roll of a five-roll mill,

Fig. 2 eine Schaltung zur Messung der Durchschnittskorngröße bzw. des Dispergiergrades am Ausgange einer perspektivisch stark verkürzt gezeigten Rührwerksmühle, anhand welcher Darstellung das erfindungsgemäße Verfahren erläutert werden soll. Fig. 2 shows a circuit for measuring the average grain size or the degree of dispersion at the exit of an agitator mill shown in a greatly shortened perspective, on the basis of which representation the method according to the invention is to be explained.

Ein Walzwerk W gemäß Fig. 1 besitzt zwei Einzugswalzen 1 und 2, die in bekannter Weise über Zahnräder 11 und 12 von einem Motor 13, gesondert von darüber befindlichen Walzen 3, 4 und 5 angetrieben werden, denen Zahnräder 14 bis 17 zur Übertragung des Antriebes durch einen Motor 18 zugeordnet sind. Da die Wal zen durch schematisch angedeutete hydraulische Kolben-Zylin der-Aggregate 6 und 7 gegeneinander belastet und jeweils mit größerer Geschwindigkeit angetrieben sind, als die davor be findliche Walze, ergibt sich - wie bei Reibwalzwerken üblich - eine Übertragung des über einen Trog 27 eingefüllten flüssig pastösen Materiales unter ständiger Verringerung der Korngröße, bis an der obersten Walze 5 die an den Walzen anhaftende Schicht mit Hilfe eines Abstreifmessers 19 abgenommen werden kann. Es versteht sich, daß es ebenso möglich ist, die Walze 2 durch den Motor 18 anzutreiben und nur die Walze 1 vom Motor 13 mit variabler Geschwindigkeit antreiben zu lassen.A rolling mill W of FIG. 1 has two feed rollers 1 and 2, which in a known manner via toothed wheels 11 and 12 by a motor 13, separately from overlying rollers 3, 4 and 5 are driven, which gear wheels 14 to 17 for transmission of the drive are assigned by a motor 18 . Since the Wal zen by schematically indicated hydraulic piston-Cylin der-Units 6 and 7 loaded against each other and each driven at a higher speed than the roller before it be sensitive, there is - as usual with friction mills - a transfer of the filled through a trough 27 liquid pasty material with constant reduction of the grain size, until the layer adhering to the rollers can be removed from the top roller 5 with the aid of a doctor blade 19 . It goes without saying that it is also possible to drive the roller 2 by the motor 18 and to have only the roller 1 driven by the motor 13 at a variable speed.

An der linken Seite der Fig. 1 ist die oberste Walze 5 vergrößert und in einem teilweisen Axialschnitt entlang ihrer Achse 5′ dargestellt, wobei ersichtlich ist, daß sie eine Schicht s einer zu messenden Dicke an ihrer Oberfläche besitzt. Die Dicke dieser Schicht s ist von den verschiedenen Parametern des Reib walzwerkes abhängig, wie dem Drucke der Aggregate 6 und 7, der Viskosität des die Walzen voneinander abhebenden Mahlgutes, der diese Viskosität beeinflussenden Temperatur der Walzen, sowie von der Geschwindigkeit der jeweiligen Einzugswalze 1 und ge gebenenfalls 2. Um daher die Einstellung wenigstens eines dieser Parameter zu prüfen und einem Regelkreise zuzuführen, ist erfindungsgemäß ein Spektrometer 20, und zwar bevorzugt ein der WO 90/10 191 entsprechendes Polarisationsinterfero meter, vorgesehen.On the left side of Fig. 1, the top roller 5 is enlarged and shown in a partial axial section along its axis 5 ', it being apparent that it has a layer s of a thickness to be measured on its surface. The thickness of this layer s depends on the various parameters of the friction rolling mill, such as the pressure of the units 6 and 7 , the viscosity of the regrind that separates the rollers, the temperature of the rollers influencing this viscosity, and the speed of the respective feed roller 1 and 2. If necessary, in order to check the setting of at least one of these parameters and to feed it to a control loop, a spectrometer 20 , preferably a polarization interferometer corresponding to WO 90/10 191, is provided according to the invention.

Abweichend von dem dieser WO 90/10 191 zugrundeliegenden Durch lichtmessung ist hier eine Auflicht- bzw. Reflektionslichtmes sung vorgesehen, wobei Lichtquellen 21 vorzugsweise symmetrisch zur optischen Achse A des Interferometers 20 derart angeordnet sind, daß sich gewissermaßen ein "Lichtvorhang" ergibt, der die Einflüsse von Fremdlicht weitgehend ausschaltet. Zur Kon zetrierung des Lichtes der Lichtquellen 21 auf die Aufnahme stelle für das Interferometer 20 sind entsprechende Reflektoren 22 vorgesehen.Deviating from the WO 90/10 191 on which light measurement is based, an incident light or reflection light measurement solution is provided here, light sources 21 preferably being arranged symmetrically to the optical axis A of the interferometer 20 in such a way that a "light curtain" results, as it were Influences of extraneous light largely eliminated. Corresponding reflectors 22 are provided for the concentration of the light from the light sources 21 on the receiving point for the interferometer 20 .

Das Ausgangssignal eines lichtelektrischen Wandlers 23 des zweckmäßig durch ein lediglich strich-punktiert angedeutetes Gehäuses 24 gegen Lichteinfall abgeschirmten Interferometers 20 wird in einer Verstärkerstufe 25 verstärkt, in einem Analog/Di gitalwandler 26 digitalisiert und anschließend einem Prozes sorsystem 28 zugeführt, das im wesentlichen eine Fourier-Ana lyse sowie einen Vergleich mit bereits gespeicherten, auf ver schiedene Schichtdicken bzw. Durchschnittskorngrößen geeichten Spektren durchführt. Aus diesem Vergleich ergibt sich ein Re gelsignal, das über eine Leitung 29 einer Regelstufe 30 zur Regelung des Motors 13 bzw. seiner Geschwindigkeit zugeführt wird. Eine entsprechende Darstellung der SOLL-Kurve des Spek trums und der IST-Kurve wird zweckmäßig an einem Bildschirm 31 angezeigt, doch wird die Abspeicherung in Form von sog. Clusters (mehrdimensional, mit mehreren Achsen) vorgenommen, wobei die Analyse zweckmäßig mittels einer sog. Principal- Component-Analysis vorgenommen wird.The output signal of a photoelectric converter 23 which is expediently shielded against light by an interferometer 20 by a dash-dotted housing 24 is amplified in an amplifier stage 25 , digitized in an analog / digital converter 26 and then fed to a processor system 28 , which is essentially a Fourier -Ana lysis and a comparison with already stored spectra calibrated for different layer thicknesses or average grain sizes. This comparison results in a control signal which is fed via a line 29 to a control stage 30 for controlling the motor 13 or its speed. A corresponding representation of the TARGET curve of the spectrum and the ACTUAL curve is expediently displayed on a screen 31 , but the storage is carried out in the form of clusters (multidimensional, with several axes), the analysis expediently using a so-called. Principal component analysis is carried out.

Es ist bekannt, daß Walzen nicht immer völlig rund laufen. Da durch ergeben sich an den gemessenen Spektren gewisse Verschie bungen, die jedoch einen vorbestimmten, relativ zu Welligkeit der Spektren im allgemeinen niedrigen Frequenzgang haben. Des halb ist es vorteilhaft, wenn im Zuge der Signalverarbeitung wenigstens ein Filter 32, insbesondere ein Hochpaßfilter vor gesehen ist, dessen Sperrfrequenzen gegebenenfalls einstellbar sind. Die Einstellung kann aufgrund der Erfahrung, beispiels weise von Hand aus sein, in welchem Falle im allgemeinen eine fixe Einstellung gewählt werden wird. Es ist aber ebenso mög lich, innerhalb des Prozessorsystemes 28 eine Frequenzanalyse stufe vorzusehen und deren Ausgang 33 zur Steuerung des Hochpaßfilters 32 mit einem Steuereingang desselben zu ver binden. Alternativ kann ein Sensor 34, z. B. ein induktiver oder kapazitiver Sensor, die genaue Lage der Oberfläche der Walze 5 abtasten, um entsprechend der aus dem Unrundlauf derselben resultierenden Frequenz ein entsprechendes Signal, allenfalls nach Umformung desselben, an das Filter 32 zur Steuerung des selben zu liefern.It is known that rollers do not always run completely smoothly. As a result of the measured spectra there are certain displacements which, however, have a predetermined frequency response which is generally low relative to the ripple of the spectra. It is therefore advantageous if, in the course of signal processing, at least one filter 32 , in particular a high-pass filter, is provided, the blocking frequencies of which can optionally be adjusted. The setting can be based on experience, for example by hand, in which case a fixed setting will generally be chosen. However, it is also possible to provide a frequency analysis stage within the processor system 28 and to connect the output 33 thereof for controlling the high-pass filter 32 to a control input thereof. Alternatively, a sensor 34 , e.g. B. an inductive or capacitive sensor, scan the exact position of the surface of the roller 5 in order to deliver a corresponding signal, possibly after reshaping the same, to the filter 32 for controlling the same in accordance with the frequency resulting from the out-of-roundness.

Der Vorteil der Verwendung eines Spektrometers liegt darin, daß gewünschtenfalls unterschiedliche, die Qualität des End produkte bestimmende Faktoren, wie die Schichtdicke und/oder die Durchschnittskorngröße gemessen und zur Regelung des Walz werkes W herangezogen werden können.The advantage of using a spectrometer is that that if desired different, the quality of the end factors determining the product, such as the layer thickness and / or the average grain size measured and used to control the roll works W can be used.

Fig. 2 veranschaulicht die Anwendung der Erfindung auf eine Rührwerksmühle R. Hier fließt das Endprodukt, beispielsweise eine Farbe, über die Auslaufplatte 35 eines Produktauslaufes 36, so daß die Platte 35 eine ebene Fläche für die Messung durch ein Spektrometer 120 ergibt. Dieses Spektrometer ent spricht einer anderen, verkürzten Ausführungsform der genannten WO 90/10 191 und eignet sich daher besonders für solche Anwen dungsfälle. Zur Beleuchtung ist eine einzige Lichtquelle 21 hinter dem Gehäuse 24 derart vorgesehen, daß ein relativ großer Reflektor 122 einen allseitig gleichmäßigen Lichtvorhang entsprechend den Strahlen 37 ergibt. Hier wird also aufgrund der rotationssymmetrischen Ausbildung des Reflektors 122 eine gleichmäßigere Verteilung des Lichtes rund um das Gehäuse 24 erreicht werden, wobei erwähnt werden soll, daß dieses Gehäuse 24 über nicht dargestellte Stege mit dem Reflektor 122 verbun den sein kann. Fig. 2 illustrates the application of the invention to a stirred mill R. flows Here the final product, such as a color, on the outlet plate 35 of a product spout 36 so that the plate 35 provides a flat surface for measurement by a spectrometer 120th This spectrometer corresponds to another, shortened embodiment of the aforementioned WO 90/10 191 and is therefore particularly suitable for such applications. For illumination, a single light source 21 is provided behind the housing 24 in such a way that a relatively large reflector 122 results in a light curtain that is uniform on all sides and corresponds to the rays 37 . Here, due to the rotationally symmetrical design of the reflector 122, a more uniform distribution of the light around the housing 24 will be achieved, and it should be mentioned that this housing 24 can be connected to the reflector 122 via webs (not shown).

Wenn auch die Messung der Durchschnittskorngröße bzw. des Dis pergiergrades bevorzugt am Ausgang der Mühle R erfolgt, kann eine solche Messung alternativ oder zusätzlich auch am Eingang vorgenommen werden, um die Ausgangsbedingungen festzustellen. Die Differenz der Messungen am Eingang bzw. am Ausgang ent spricht praktisch der Mahlleistung, wobei es ebenso möglich ist, das Signal der am Ausgang gewonnenen Messung alleine oder dasjenige der am Eingang gemessenen Durchschnittskorngröße bzw. des gemessenen Dispergiergrades als Führungsgröße zu ver wenden, wie es auch denkbar wäre, die Differenz beider Messun gen zu bilden und für die Regelung der Mühle R heranzuziehen.If the measurement of the average grain size or the dis Pergiergrad preferably takes place at the exit of the mill R, can such a measurement alternatively or additionally at the entrance to determine the starting conditions. The difference in the measurements at the input or at the output ent speaks practically the grinding performance, although it is also possible is the signal of the measurement obtained at the output alone or that of the average grain size measured at the entrance or the measured degree of dispersion as a reference variable the difference between the two measurements to form and use for the control of the mill R.

Am Ausgange des lichtelektrischen Wandlers 23 liegt wiederum der Verstärker 25 sowie der Wandler 26. Der Ausgang des letzte ren ist mit einer Umschaltstufe 38 verbunden, über die das Sig nal wahlweise einem ersten Verarbeitungs- und Speichersystem 128 oder einem zweiten Verarbeitungs- und Speichersystem 128′ zuführbar ist.The amplifier 25 and the converter 26 are in turn located at the output of the photoelectric converter 23 . The output of the last ren is connected to a switching stage 38 , via which the signal can optionally be fed to a first processing and storage system 128 or a second processing and storage system 128 '.

Gerade bei Farben können ja die Spektren sehr unterschiedlich sein, weshalb es vorteilhaft sein mag, zunächst einen Kali briervorgang vorzusehen (der im Falle der Fig. 1 bereits vor ausgesetzt wurde, da kalibrierte Spektralkurven bereits gespei chert vorlagen). Zu diesem Zwecke kann auf die Platte 35 ein Muster mit vorbestimmter, gewünschter Durchschnittskorngröße und/oder gewünschtem Dispergiergrad dem Spektrometer 120 vor gelegt werden. Selbstverständlich ist es möglich und sogar zweckmäßig, mehrere solcher Kalibriermuster aufzunehmen. In jedem Falle aber werden die aus der Analyse gewonnenen Signale durch entsprechende Umschaltung der Stufe 38 in der Einheit 128 aufbereitet und gespeichert. Zum Löschen des vorher gespeicher ten Inhalts kann über einen Reset-Eingang RS ein Reset-Signal zum Löschen eingegeben werden.Especially in the case of colors, the spectra can be very different, which is why it may be advantageous to first provide a calibration process (which was already suspended in the case of FIG. 1, since calibrated spectral curves were already stored). For this purpose, a pattern with a predetermined, desired average grain size and / or desired degree of dispersion can be placed on the plate 35 before the spectrometer 120 . Of course, it is possible and even expedient to record several such calibration patterns. In any case, however, the signals obtained from the analysis are processed and stored in unit 128 by appropriate switching of stage 38 . To delete the previously saved content, a reset signal for deletion can be entered via a reset input RS.

Sobald der Kalibriervorgang beendet ist, wird die Stufe 38 derart umgeschaltet, daß sie die Ausgangssignale des Spektro meters 120 während des normalen Betriebes der Rührwerksmühle R an die Einheit 128′ liefert. Aufnahme und Auslesen der Daten erfolgt unter der Kontrolle eines Taktgebers 39. Dieser Takt geber 39 liest gleichzeitig mit der Eingabe der IST-Daten des Spektrometers 120 in die Einheit 128′ gleichzeitig die SOLL- Daten aus der Einheit 128 aus, so daß die einer bestimmten Spektralverteilung entsprechenden Kurven, wie sie am Bildschirm 31 der Fig. 1 ersichtlich sind, Punkt für Punkt ausgelesen und in einem Vergleicher 40 einander jeweils gegenübergestellt wer den.As soon as the calibration process is finished, the stage 38 is switched over in such a way that it delivers the output signals of the spectrometer 120 during the normal operation of the agitator mill R to the unit 128 '. The data is recorded and read out under the control of a clock generator 39 . This clock generator 39 reads simultaneously with the input of the ACTUAL data of the spectrometer 120 in the unit 128 'at the same time the TARGET data from the unit 128 , so that the curves corresponding to a specific spectral distribution, as shown on the screen 31 of FIG. 1st can be seen, read point by point and compared in a comparator 40 each who.

Es ist vorteilhaft, wenn die so gewonnenen Differenzdaten nicht unmittelbar zur Regelung herangezogen werden, sondern erst ein Integrationsvorgang in einer Integrierstufe 41 stattfindet. Diese Integrationsstufe hat jedoch eine relativ geringe Zeit konstante, um nicht an Regelgeschwindigkeit zu verlieren. Ihr Ausgangssignal wird einer aus der CH-A 6 67 222 bekannten Regel stufe 46 zugeführt, wobei die Einzelheiten der Verstellung die ser Schrift entnehmbar sind, deren Inhalt hier durch Bezugnahme als geoffenbart gelten soll.It is advantageous if the difference data obtained in this way are not used directly for regulation, but rather an integration process takes place in an integration stage 41 . However, this integration stage has a relatively short time constant so as not to lose control speed. Your output signal is a known from the CH-A 6 67 222 control stage 46 supplied, the details of the adjustment of this water font can be found, the content of which is to be regarded as disclosed here by reference.

Claims

1. A method for regulating a machine of fine grinding technology, wherein at least one parameter of the material to be ground is measured by means of electromagnetic radiation and accordingly at least one manipulated variable of the machine is regulated as a function of the measured value determined thereby, characterized in that in a calibration process for obtaining a target spec trogram the recording of at least one spectrum of a good predetermined average grain size and / or predetermined layer thickness or predetermined degree of dispersion is carried out and then during grinding the corresponding measurement for obtaining an actual spectrogram is carried out, that subsequently the at least one from the calibration process the desired spectrogram obtained is compared with the actual spectrogram to form at least one controlled variable and this is fed at least indirectly to the machine as a manipulated variable.

2. The method according to claim 1, characterized in that that the spectrograms ge by polarization interferometry are obtained and, preferably, the measurement data of a Fourier Analysis, in particular a Fast Fourier analysis supplied will.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized records that at least to get a target spectrogram two TARGET measurements under different conditions be drawn.

4. Device for performing the method according to one of the preceding claims, with an optoelectronic sensor, characterized in that an optoelectronic sensor an interferometer ( 20 ), preferably a polarization interferometer, is provided, the output signal of which is preferably via an amplifier stage ( 25 ) on an analog / digital converter ( 26 ), the output of which is connected to the input of a digital processor system ( 28 ), which processor system ( 28 ) is designed to carry out a Fourier analysis for obtaining spectrograms and memory for Has target and actual spectrograms, which at least represent the layer thickness or the average grain size of the ground material, the processor system ( 28 ) having a comparison device for the parameters of the spectrograms, the output signal of a control device for the machine, such as a control stage ( 30 ) for a mill or the like .

5. Device according to claim 3, characterized in that at least one filter ( 32 ), preferably a high-pass filter, is provided to eliminate ripples in the Spektrogram men.

6. Device according to claim 5, characterized in that the pass characteristic of the filter ( 32 ) is adjustable, preferably the required pass characteristic is determined by frequency analysis in the processor system ( 28 ) and is supplied to the filter ( 32 ) in the form of a control signal.

7. Device according to claim 5 or 6, characterized in that in the area of the ground material, a, preferably capacitive or inductive, sensor ( 34 ) for detection of height differences compared to the interferometer ( 20 ), in particular caused by non-circular or Eccentric running of grinding rollers ( 5 ) or the like. Is provided, the output signal of which is supplied at least indirectly to the filter ( 32 ) for setting the pass characteristic and / or the processor system ( 28 ) for appropriate compensation in the course of signal evaluation.

8. Device for performing the method according to one of claims 1 to 3, with an optoelectronic sensor, characterized in that the output signal of the interferometer ( 120 ) is passed to a switching stage ( 38 ), the first output of which with a first processing / storage system ( 128 ) and its second output is connected to a second processing / storage system ( 128 ), the first processing / storage system ( 128 ) for receiving and storing the desired spectrogram data and the second processing / storage system ( 128 ) Recording and storage of the actual spectrogram data are provided and the data outputs of the two processing / storage systems ( 128 , 128 ') are fed to a comparator ( 40 ), the output signal of which at least indirectly controls the machine.

9. Device according to claim 8, characterized in that the comparator ( 40 ) has an integrating stage ( 41 ) switched on, which preferably has a small time constant and is connected to the input of a control stage ( 46 ) for the machine ne.

10. Device according to claim 8 or 9, characterized in that the switching stage ( 38 ) has an amplifier ( 25 ) connected in front.