DE844833C

DE844833C - Quantity measurement of bulk goods

Info

Publication number: DE844833C
Application number: DEB13772A
Authority: DE
Inventors: Adolf Dr-Ing Habil Trost
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1951-02-16
Filing date: 1951-02-16
Publication date: 1952-07-24

Description

Mengenmessung von Schüttgut Es ist bekannt, die Wanddicke fester Stoffe, z. B. von Blechen und Rohren, dadurch zu messen, daß man die Wand durchstrahlt und die Intensität der durchgelassenen Strahlung bestimmt.Quantity measurement of bulk goods It is known that the wall thickness of solids, z. B. of sheet metal and pipes to be measured by radiating through the wall and determines the intensity of the transmitted radiation.

Bei Schüttgut, z. B. bei pulverigen, körnigen oder faserigen Stoffen, könnte man entsprechend die auf einen Träger aufgeschüttete Flächenbelegung messen (Gewicht/cm2). An Stelle dieser Größe interessiert jedoch mehr die Mengenmessung, die gewöhnlich durch mechanische Wägung erfolgt. Bei Massenproduktion ist aber die genaue mechanische Wägung zeitraubend und dadurch unwirtschaftlich. For bulk goods, e.g. B. with powdery, granular or fibrous materials, one could accordingly measure the area occupancy heaped on a carrier (Weight / cm2). Instead of this size, however, the quantity measurement is of greater interest, which is usually done by mechanical weighing. In the case of mass production, however, this is the case precise mechanical weighing time consuming and therefore uneconomical.

Erfindungsgemäß kommt man jedoch zu einer automatischen Mengenmessung von Schüttgut, wenn man die aus einer Durchstrahlung sich ergebende Belegung/Flächeneinheit über eine bestimmte Fläche integriert. Praktisch wird man dabei die eine Flächendimension konstant halten, indem man das Gut auf ein Transportband definierter Breitenbegrenzung bringt. Die seitlichen Begrenzungsflächen definieren dann die Ausdehnung des Schüttgutes in einer Richtung; entsprechend wird auch die Strahlung ausgeblendet. In der dazu senkrechten Richtung blendet man bis auf einen schmalen Spalt aus, so daß die momentane Strahlungsanzeige ein Maß für die längs des Spaltes über der Meßbreite liegende Gutmenge wird. Die Längenmessung in der Transportbandrichtung wird zweckmäßig in eine Zeitmessung umgewandelt, indem man das Transportband mit konstanter Geschwindigkeit vor dem Strahlungsspalt vorbeibewegt. Gleichzeitig muß eine elektrische Integration der durch die Strahlungsanzeige gegebenen momentanen Flächenbelegung längs des Spaltes über die Zeit erfolgen, so daß der vom Zeitpunkt o bis zum Zeitpunkt t durchlaufene Gutmenge ergibt. According to the invention, however, one arrives at an automatic quantity measurement of bulk material, if one considers the occupancy / area unit resulting from a radiography integrated over a certain area. In practice, one becomes one area dimension keep constant by placing the goods on a conveyor belt with a defined width limit brings. The lateral boundary surfaces then define the extent of the bulk material in one direction; the radiation is also masked out accordingly. In addition vertical direction is faded out except for a narrow gap, so that the momentary Radiation indicator a measure of the amount lying along the gap above the measurement width Good amount will. The length measurement in the direction of the conveyor belt is useful in a time measurement converted by moving the conveyor belt at constant speed moved past the radiation gap. At the same time there must be an electrical integration the current area coverage along the gap given by the radiation display take place over time, so that from time o to time t yields the amount of material passed through.

Arbeitet man mit Röntgenstrahlung, so tritt störend die starke Abhängigkeit der Strahlungsintensität von der Netzspannung in Erscheinung. If you work with X-rays, the strong dependency occurs as a disturbance the radiation intensity from the mains voltage.

Diesen Einfluß kann man in bekannter Weise durch eine Differentialschaltung eliminieren; dabei wird dem vom Prüfobjekt abhängigen Meßwert der Strahlungsintensität ein zweiter entgegengeschaltet, der der Strahlenintensität beim Sollwert der Flächenbelegung entspricht, so daß die Anzeige des Meßgerätes, unabhängig von der Netzspannung, o ist, wenn die momentane Flächenbelegung dem Sollwert entspricht; dann werden nur die Abweichungen vom Sollwert angezeigt.This influence can be seen in a known manner by means of a differential circuit eliminate; the measured value of the radiation intensity is dependent on the test object a second counteracts that of the radiation intensity at the target value for the area coverage so that the display of the measuring device, regardless of the mains voltage, o is when the current area occupancy corresponds to the target value; then just be the deviations from the target value are displayed.

Bei allen Durchstrahlungsmessungen ist zu beachten, daß die Anzeige nicht unmittelbar der durchstrahlten Dicke entspricht: i. Erfolgt die Strahlenabsorption nach einer e-Funktion, also nicht linear mit der Dicke; doch kann für nicht allzu große Änderungen der Flächenbelegung diese Abweichung vernachlässigt werden; 2. aber entspricht der größeren Dicke die kleinere Anzeige, so daß eine direkte Integration der Strahlungsintensität zu falschen Ergebnissen führt. For all radiographic measurements it should be noted that the display does not directly correspond to the irradiated thickness: i. Radiation absorption takes place according to an exponential function, i.e. not linear with the thickness; but can not be too large changes in the area occupancy this deviation can be neglected; 2. but the larger thickness corresponds to the smaller display, so that a direct integration the radiation intensity leads to incorrect results.

Will man also die momentane Flächenbelegung über die Zeit integrieren, so muß deshalb mit Hilfe der Anzeige des Strahlungsmeßgerätes zunächst eine Meßgröße hergestellt werden, die direkt proportional zur Flächenbelegung ist. Dies erreicht man beispielsweise dadurch, laß man dieAusgangsspannung des Strahlenmeßgerätes von einer konstanten Spannung passender Größe abzieht. So if you want to integrate the current space occupancy over time, therefore, with the help of the display of the radiation measuring device, a measured variable must first be determined which is directly proportional to the area occupied. Achieved this for example by leaving the output voltage of the radiation meter from a constant voltage of the appropriate size.

In Fig. I sei diese Maßnahme näher erläutert: Die Ausgangspannung des Strahlenmeßgerätes sei 5 mit dem Sollwert So, die konstante Spannung sei K, die Differenz damit (K-S), der Sollwert der Differenz also (K So). Bewirkt nun eine Belegungsahweichung von 100/0 vom Sollwert eine Spannungsänderung von (5 So) = A, so wird die Differenzspannung (K.S) proportional zur Belegungsdichte, wenn (A.So) = IOA gemacht wird. This measure is explained in more detail in FIG. I: The output voltage of the radiation measuring device is 5 with the nominal value So, the constant voltage is K, the difference is (K-S), the target value of the difference is (K So). Now does one Occupancy deviation of 100/0 from the nominal value a voltage change of (5 So) = A, so the differential voltage (K.S) is proportional to the occupancy density, if (A.So) = IOA is done.

Arheitet man mit dem Differentialverfahren, so ist So = o und es wird A- = 10 A. Durch einen einmaligen Vergleich zwisclen Anzeige und Wägung ist also die notwendige Ergänzungsspannung K bestimmbar. If one works with the differential method, then So = o and es becomes A- = 10 A. By means of a one-time comparison between display and weighing thus the necessary supplementary voltage K can be determined.

Die Integration der zur Flächenbelegung proportionalen neuen ATeßgröße (K-S), die sich aus der Ausgangsspat ung.S des Strahlenmeßgerätes M durch Abziehen von der konstanten Spannung K ergibt kann gemäß Fig. 2 durch Aufladung eines Kondensators C über einen \Viderstalld R aus der Spannung (A.S) durchgeführt werden, gemäß der Beziehung C - d Vc (K - S) - Vc dt R Solange die am Kondensator liegende Spannung Vc klein gegenüber (K-S) ist, gilt Dieses Integral und damit die leicht meßbare Spannung Vc am Kondensator ist nun direkt proportional zur durchgelaufenen Gutmenge.The integration of the new ATeß size (KS) proportional to the surface occupancy, which results from the output pattern S of the radiation measuring device M by subtracting the constant voltage K, can be done according to Fig. 2 by charging a capacitor C via a \ Viderstalld R from the voltage ( AS), according to the relationship C - d Vc (K - S) - Vc dt R As long as the voltage Vc across the capacitor is small compared to (KS), the following applies This integral and thus the easily measurable voltage Vc on the capacitor is now directly proportional to the amount of material that has passed through.

Eine andere Möglichkeit, aus der Ausgangsspannung S eine der Flächenbelegung proportionale Meßgröße zu gewinnen, besteht darin (Fig. 3), die Spannung S an das Gitter einer Verstärkerröhre E zu legen, deren von der Anodenspannung VA gespeister Anodenstrom I somit durch die Schwankungen (SSo) gesteuert wird, d. h. die Anodenstromschwankung (I-Io) wird proportional zu =(SSo). Bringt man den Anodenstrom lo (Anodenstrom bei normaler Flächenbelegung), bei spielsweise durch geeignetes Einstellen der Gittervorspannung Vg, in eine passende Beziehung zu den durch Belegungsschwankungen hervorgerufenen Anodenstromschwankungen, so erreicht man, daß der Anodenstrom I proportional zur Flächenbelegung des Bandes wird. Another possibility, from the output voltage S one of the area coverage To gain proportional measured variable, consists in (Fig. 3), the voltage S to the To lay the grid of an amplifier tube E, whose anode voltage VA Anode current I is thus controlled by the fluctuations (SSo), i.e. H. the anode current fluctuation (I-Io) becomes proportional to = (SSo). If one brings the anode current lo (anode current at normal area coverage), for example by setting the grid prestress appropriately Vg, in a suitable relationship to those caused by fluctuations in occupancy Anode current fluctuations, one achieves that the anode current I is proportional to Area occupancy of the band is.

Die Integration des Anodenstromes kann entweder direkt durch Aufladen eines Kondensators C geschehen oder aber, gemäß Fig. 4, indem man zunächst durch den Anodenstrom an einem Widerstand Ra einen Spannungsabfall erzeugt, von dem aus wieder über einen Widerstand R ein Kondensator C integrierend aufgeladen wird. The integration of the anode current can either be done directly by charging of a capacitor C or else, as shown in FIG. 4, by first going through the anode current across a resistor Ra produces a voltage drop from which again via a resistor R a capacitor C is integrally charged.

Ist die gewünschte Menge des Schüttgutes durchgelaufen, so muß sie vom folgenden Gut abgetrennt werden. Dazu wird an dem Aufladekondensator C in Fig. 2 bis 4 ein Relais G, beispielsweise elektrostatisches Relais oder eine Kippröhre ohne oder mit Gitter (Stromtor), angeschlossen, das beim Erreichen des gewünschten Spannungswertes anspricht. Mit einem solchen Relais kann in bekannter Weise eine Vorrichtung, beispielsweise ein Trennmesser oder eine Fallklappe, zur Abtrennung des Schüttgutes betätigt werden. oder es kann auch die Transporthewegung angehalten werden. Ferner muß durch die Vorrichtung hzw. durch das Relais der Kondensator C iiber den Schalter T entladen werden, damit der Vorgang sich wiederholen kann. If the desired amount of bulk material has passed through, it must be separated from the following good. For this purpose, the charging capacitor C in Fig. 2 to 4 a relay G, for example an electrostatic relay or a tilt tube with or without a grid (electricity gate), connected when reaching the desired Voltage value responds. With such a relay can in a known manner Device, for example a cutting knife or a drop flap, for separation of the bulk material are operated. or the transport path can also be stopped will. Furthermore, hzw through the device. through the relay the capacitor C be discharged via the switch T so that the process can be repeated.

Da im Zeitpunkt des Ansprechens des Relais das Ende der Meßstrecke gerade im Strahlengang liegt, müßte eine sofort ansprechende Al)trenneinrichtung unmittelbar hinter der Strahlenblende angebracht sein. Dies bereitet in den meisten Fällen technische Schwierigkeiten. Silan kann aher das Abtrennen in beliebiger Entfernung von der Strahlenblende erfolgen lassen, wenn man zwischen das Ansprechen des Relais G und die Ausli-isung der Trennvorrichtung eine geeignete Zeitverzögerung einschaltet, beispielsweise durch ein TThrrverk oder ein mechanisches Laufwerk mit elektrischer Auslösung. oder durch einen weiteren Kondensatoraufladekreis, der durch das Relais ( in Funktion gesetzt und nach einer bestimmten Aufladung ein zweites Relais schaltet, welches nun erst die Abtrennvorrichtung in Tätigkeit setzt. Die Wiederentladung des Integrat ionskoudensators muß dabei beim An-Ansprechen des ersten Relais, die des Zeitkondensators l'im Nusprechen des zweitenRelais erfolgen. Since at the time of response of the relay the end of the measuring section is just in the beam path, an immediately responding Al) separating device would have to be be attached directly behind the radiation shield. This prepares in most Cases of technical difficulties. Silane can also separate at any distance from the radiation diaphragm, if one intervenes between the response of the relay G and the readout of the separating device switches on a suitable time delay, for example by a TThrrverk or a mechanical drive with electrical Tripping. or by another capacitor charging circuit through the relay (activated and after a certain charge a second relay switches, which now only sets the disconnecting device in action. The re-discharge of the Integrat ionskoudensators must when responding to the first relay, the of the time capacitor l'in the speech of the second relay.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Method for measuring the size of bulk goods, e.g. B. powdery, granular or fibrous materials, characterized in that the Well on a transl) oríl) and in a defined width ulld with constant speed between a radiation source and a radiation measuring device covering the entire material transported through and characterized by the measured radiation intensity The current space occupancy is electrically integrated over the running time.

2. The method according to claim 1, characterized in that as a radiation source an X-ray tube is used and the influence of the voltage fluctuation on the radiation intensity by a differential measurement between that through the bulk material and that through a Comparative body passing through intensity is eliminated.

3. The method according to claim I or I and 2, since (marked lilrell, that the output voltage of the radiation meter is of a constant voltage such Size is deducted that the differential voltage is proportional to the current occupancy density of the conveyor belt and this differential voltage by charging a capacitor is electrically integrated via a resistor.

4. The method according to claim I or I and 2, characterized in that that the output voltage of the radiation meter to the grid of an amplifier tube is placed whose anode current directly or indirectly integrating a capacitor charges, the anode quiescent current is chosen so that the anode current or a The voltage generated in the anode circuit is proportional to the occupancy density of the conveyor belt is.

5. The method according to claim I to 4, characterized in that when Reaching a certain capacitor charge a relay responds, which one Device operated with which the bulk material passed through the beam path from The following good is separated or the feed is brought to a standstill and at the same time the capacitor is discharged again.

6. The method according to claim 5, characterized in that between the response of the relay and the separation of the bulk material a constant time delay is switched on.