FI69704B - Metod och anordning foer bestaemning av vaerden avseende massan hos ett materialfloede - Google Patents

Description

69704

Menetelmä ja laite ainesvirran massaa koskevien arvojen määrittämiseksi. - Metod och anordning för bestämning av värden avseende massan hos ett materialflöde.

Keksinnön kohteena on menetelmä ja laite ainesvirran massaa koskevien arvojen määrittämiseksi punnitusasemalla sen mukaan kuin käy selville patenttivaatimuksen 1 tai vastaavasti 3 lajimääritelmästä.

Joskus on olemassa tarve rekisteröidä massavirtana olevan aineksen paino. Kysymyksessä olevana aineksena voi olla neste tai irtotavara, esimerkiksi jauheen tai jyvien muodossa.

Myös voi olla kiinnostavaa mitata kaasumaisia aineita jatkuvana virtana. Punnitustulos voi ilmaista joko painomäärän aikayksikköä kohti tai kokonaispainon tiettynä ajanjaksona eli rajoitetun toiminnan aikana tai molemmat niin, että voidaan saada rekisteröidyksi virtauksen suuruus painomääränä aikayksikköä kohti ja aineksen kokonaispainomäärä toiminnan päättymisen jälkeen. Tällaisen painon rekisteröimisen tarvetta voi esiintyä jotakin ainetta tuotettaessa tai käytettäessä niin, että voidaan todeta tuotanto- tai vastaavasti käyttöyksikön kapasiteetti ja valvoa sitä tiettynä aikayksikkönä tai koko toiminnan ajan. Usein esiintyy myös tarve rekisteröidä sen aineksen kokonaispaino, jota kuljetetaan massavirtana toimittajalta niin, että voidaan määrätä kuljetetun ainesmäärän vastikearvo.

Joö; verrataan virran massan määritystä virran tilavuuden mittauksen kanss, huomataan, että viimeksi mainittu on huomattavasti yksinkertaisempaa. Tilavuuden mittauslaitteessa voi olla mittauskohta, jossa mitataan aineksen siirto sen ohi tietyllä läpivirtausalalla. Tällöin virtauksen suuruudeksi tulee ala kertaa siirtymisnopeus. Kun tiedetään aineksen ominaispaino, tilavuus voidaan muuttaa yksinkertaisesti painoksi ja tätä menettelyä käytetään suuressa laajuudessa nesteiden painon määrittämiseksi. Jos kuitenkin ominaispaino on vaikea määrittää, painon arviointi tilavuusvirtauksen pohjalta tulee epävarmaksi. Näin on asianlaita nesteiden kysymyksessä ollessa, 69704 2 joihin on sekoittunut kaasua tai nesteiden tapauksessa, joiden seossuhde niihin kuuluvien, ominaispainoltaan erilaisten aineiden kanssa vaihtelee sekä irtotavaroiden tapauksessa, joiden paino tilavuusyksikköä kohti riippuu sekä niihin kuuluvien kappaleiden ominaispainosta että koosta ja muodosta. Sellaisissa tapauksissa, joissa epävarmuus painon määrityksessä tilavuus-virtauksen avulla tulee liian suureksi, käytetään sen sijaan aikaisemmin tunnettua menettelytapaa, jonka mukaan virta kootaan vaaka-astiaan tiettynä ajanjaksona, minkä jälkeen koottu määrä punnitaan ja poistetaan vaaka-astiasta, ja sen jälkeen toiminta toistetaan. Tämä on siis jaksottainen prosessi, ja jotta virtausta ei tarvitsisi keskeyttää, käytetään usein kahta vaaka-astiaa, jotka toimivat vuorotellen ja joiden välillä virtausta ohjataan. Kuitenkin tällainen jaksottainen menettely tulee ohjaukseltaan monimutkaiseksi. Lisäksi varusteiden mainitun kahdentamisen johdosta laite tulee hyvin monimutkaiseksi ja vaatii huomattavasti tilaa.

Tämän keksinnön tarkoituksena on aikaansaada menetelmä ja laite ainesvirran punnitsemiseksi, mikä sallii jatkuvan virtauksen punnitusvarusteisiin ja niistä pois ilman, että niitä tarvitsee kaksinkertaistaa.

Keksinnön tarkoitus saavutetaan toteuttamalla menetelmä patenttivaatimuksen 1 tunnusmerkkiosan mukaan tai vastaavasti tekemällä laite patenttivaatimuksessa 3 esitettyjen tunnusmerkkien mukaan.

Oheisissa piirustuksissa esitetään keksinnön eräs sovellu-tusmuoto.

Kuvio 1 esittää keksinnön mukaisen laitteen läpileikkausta.

Kuvio 2 esittää punnituslaitteen lohkokaaviota.

Kuviot 3-7 esittävät diagrammeja, jotka havainnollistavat punnituksen kulkua.

6 9 7 0 4

Se laite, jota nyt tullaan selittämään, soveltuu käytettäväksi maidontuotannon yhteydessä. Maito on juuri sellainen aine, jonka ominaispaino on vaikea määrätä dynaamisissa olosuhteissa ilman sekoittumisen ja siten vaahdon muodostuksen johdosta. Konelypsyn käyttö on osaltaan syynä ilman sekoittumiseen ja vaikeuttaa siten tilannetta. Mainittujen vaikeuksien johdosta tähän saakka tunnetuilla varusteilla aikaansaada käytännöllisesti sovellettavia menetelmiä punnitusta varten käytetään hyväksi tilavuuden mittausta maidon tuotannon aikana. Kuitenkin tällä on saatu epävarmoja tuloksia, jotka eivät anna tuotetun kokonaismäärän, määrän kiloa kohti tai virtauksen muutosten mitään oikeita arvoja lypsyn aikana. Selitetty laite on käytettävissä kaikenlaisille jatkuvaa punnitusta tarvitseville nesteille. Menetelmän pääperiaate on käyttökelpoinen myöskin irtotavaralle sekä tietyille kaasuille. Kuitenkin tällöin laite täytyy tietyllä tavalla sopeuttaa käyttötarkoitukseen.

Kuviossa 1 keksinnön mukainen laite esitetään läpileikkauksena. Kuten on mainittu, se on tarkoitettu nestevirran punnitukseen. Tässä laitteessa on ulkovaippa 1, joss on kammio 2 tuloja poistoputkineen vast. 3 ja 4. Tuloputkesta 3 sisäänpäin on tasausastia 4, joka on ylöspäin avoin ja alhaalla päättyy nesteenjakelijan 6 päälle. Tässä nesteenjakelijassa 6 on ulkokehä, jonka yli neste voi virrata.

Astian 4 alapuolella on vaaka-astia 8. Se on ylöspäin avoin, ja nesteenjakelija 6 liittyy kehällään 7 sen sisäseinämään. Nesteenjakelijan kehä seuraa pienellä välillä vaaka-astian sisäseinämää. Sopivimmin vaaka-astia on lieriömäinen ja tässä tapauksessa nesteenjakelija on ympyrän muotoinen ja sen kehän halkaisija on vähän vaaka-astian 1 sisäseinämän läpimittaa pienempi. Nesteen jakeli ja 6 on sovitettu siten, että neste virtaa vaaka-astian sisäseinämää 9 kohti sillä tavalla, että ei synny olennaisesti mitään ylös- tai alaspäin suuntautuvia voimakomponentteja nesteen virtauksen vaikutuksesta. Sopivasti nesteenjakelijan pinta on varustettu urilla, ulkonemilla tai sen tapaisilla nestevirran jarruttamiseksi niin, että nopeus 6 9 7 0 4 4 tulee pieneksi.

Alhaalla vaaka-astia 8 on varustettu pohjalla 10, josta ulkonee ulosvirtausputki 11. Tämä ulosvirtausputki on varustettu venttiilillä 12, jota voidaan ohjata suljetun tilan, jossa sisäänvirtaava neste kokoontuu vaaka-astiaan ja avoimen tilan välillä, jossa neste voi virrata vaaka-astiasta pois ja edelleen ulos vaipan 1 poistoputken 4 kautta. Kuviossa 1 esitetty venttiili koostuu elatisesta mansetista, jossa on sisäseinä 13, joka on pujotettu poistoputken 11 päälle ja pääteputkesta 14. Näin putkien 11 ja 14 välille mansetin sisään muodostuu vapaa alue 15. Sisäseinä 13 on yhdistetty ulkoseinän 16 kanssa, jonka kuitenkaan ei tarvitse olla elastinen. Molempien seinien väliin muodostuu kammio 17. Tähän kammioon johtaa vähän taipuisa letku 18, jonka kautta paineväliainetta voidaan päästää kammioon 17 niin, että elastinen sisäseinä voidaan puristaa yhteen ja sulkea läpikulku. Jos paine kammiossa 17 ei ole suurempi kuin ympäristön paine, niin sisäseinä 13 on kuviossa 1 esitetyssä tilassa, ja venttiili on avoinna.

Edellä mainitun mukaan selitetty laite on tarkoitettu punnitusta varten maidon tuotannossa. Käytettäessä lypsykoneita laskukanavat niistä nännikupeista, jotka on asetettu lehmän nänneihin, ovat alipaineen alaisena. Siten tämä alipaine vallitsee tulo-putkessa 3 ja sen ansiosta, että laite on varustettu vaipalla 1, tämä alipaine voi säilyä koko punnituslaitteessa, siis kammiossa 2. Vaipan tehtävänä on myöskin estää ympäristöstä tulevien aineiden sekä punnituslaitteesta peräisin olevien roiskeiden muuten aiheuttama likaantuminen. Vaippa voi olla toivottava myöskin sen vuoksi, että paine punnituksen aikana poikkeaa ympäristön paineesta. Kumimansetin sisäseinä 13 tässä tapauksessa on sopeutettu jäykkyydeltään kammiosssa 2 vallitsevaan mainittuun alipaineeseen nähden siten, että venttiili ottaa suljetun tilan, jos ilmakehän paine vallitsee kammiossa 17. Venttiilin. 12 ohjausta varten on järjestetty ohjausventtiili 19, joka on liitetty letkuun 18, kammioon 2 johdon välityksellä ja ympäristöön tuloputken 21 välityksellä.

5 6 9 7 0 4

Venttiili on ohjattavissa sähkömagneetin 22 välityksellä.

Tällöin se voi ottaa tilan, jossa kammio 17 letkun 18 kautta on yhteydessä ympäristön kanssa tuloputken 21 välityksellä, jolloin kammion 2 paineeseen nähden korkeampi ilmakehän paine kammiossa 17 sulkee venttiilin tai myöskin ohjauventtiili 19 voi saattaa kammion 17 yhteyteen kammion 2 kanssa letkun 18 ja johdon 20 kautta. Tällöin sama paine vallitsee joustavan sisäseinän 13 molemmilla puolilla, ja venttiili ottaa kuviossa 1 esitetyn avoimen tilan. Jos laite olisi tehty siten, että alipaine ei vallitse kammiossa 2, tuloputki 21 voi olla liitetty paineenlähteeseen, väliaineen sisäänjohtamiseksi paineen alaisena. Myöskin muut laitteet ovat mahdollisia ylipaineen aikaansaamiseksi kammiossa 17 venttiilin sulkemista varten.

Niinpä tässä tapauksessa esimerkiksi magneettiventtiili voidaan sovittaa välittömästi virtausputkeen 11.

Vaaka-astia 8 on ripustettu siten, että sen hetkellinen paino voidaan rekisteröidä. Tässä sovellutusesimerkissä vaaka-astia on ripustettu kahteen lehtijouseen 23, jotka on varustettu langanvenymänanturilla 24. Näin tunnetulla tavalla voidaan mitata vaaka-astiaa kuormittava paino elektronisesti. Kuitenkin ammattimiehen käyettävissä tällaista rekisteröintiä varten on olemassa suuri joukko mahdollisia laitteita ja langanvenymä-anturi on valittu ainoastaan esimerkiksi. Kuitenkin keksinnön mukaisen menetelmän ja laitteen tapauksessa edellytetään, että punnitustulos saadaan sähköisen arvon muodossa ja siten jonkinlainen sähköinen anturi täytyy olla järjestelmässä. Silloin, kun vaaka-astian sisältö punnitaan, täytyy tavalliseen tapaan määrätä vaaka-astian oma paino.

Kuviossa 2 esitetään laite lohkokaaviona. Tällöin vasemmalla esitetään mekaanis-hydrauliset, juuri selitetyt varusteet, siis vaippa 1,kokooma-astia 4, vaaka-astia 8 ja venttiili 12. Kuviossa oikealla esitetään laitteen elektroniset varusteet. Näihin kuuluu painoanturi, joka tässä on merkitty yleisellä viittausnumerolla 25 ja jonka aktiivista osaa kuviossa 1 edustaa langanvenymäanturi 24. Lisäksi esitetään venttiilin 6 6 9 7 0 4 12 ohjausmagneetti 22 ja tietokoneyksikkö 26 painonanturista 25 tulleiden merkkien käsittelemiseksi. Tietokoneyksikkö puolestaan on liitetty minkä tahansa laatuiseen näyttölaitteeseen ja/tai rekisteröintilaiteeseen 27, tässä yhteydessä kiinnostavien, saatujen tai laskettujen parametrien, kuten paino-arvojen ilmaisemiseksi. Jos useita punnituslaitteita on tarkoitettu toimimaan samanaikaisesti, tarvitaan lisäksi jonkinlainen yhteys, jotta voidaan lukea sekä erilliset virrat että kaikista laitteista tuleva kokonaisvirta. Kun maidon tuotantolaitoksissa on haluttua voida lukea jokaisesta lehmästä tuleva erillinen virta, täytyy järjestää useita punnituslaitteita ja silloin niiden täytyy olla liitetty yhteiseen tietokoneeseen merkkien samanaikaista käsittelyä varten tai erillisten tietokoneiden kautta olla liitetty yhteiseen näyttölaitteeseen ja sopivimmin myöskin rekisteröintilaitteseen (esitetään kuviossa 2).

Nyt selitetään laitteen toimintatapaa ja siten menetelmää viitaten kuvioihin ja diagrammeihin kuvioissa 3-7. Samoinkuin aikaisemmin, selitys kohdistuu lypsymenettelyyn, mutta soveltuu pääosiltaan myöskin muihin toimintoihin.

Kuten tunnettua, lypsy tapahtuu käsittelemällä määräaikaisesti lehmän nännejä taajuudella noin 1 Hz nännikuppien avulla ja maito johdetaan alipainejärjestelmään lyhyinä nestesysäyksinä. Kuvion 3 mukaisessa diagrammassa esitetään, kuinka nestevirran massa aikayksikköä kohti (kg/min.) vaihtelee ajan mukana (min.). Kuten diagrammasta käy selville, aluksi tuotetaan aikayksikköä kohti yhä suureneva maitomäärä, joka sitten maksimin jälkeen pienenee lypsyn päättymiseen. Lypsetty kokonaismäärä muodostaa viitatun käyrän integraalin. Käyrä vaetaa pääasiallisesti virtausta tuloputken 3 kautta.

Sysäyksittäin tuleva maito kokoutuu tasausastiaan A ja poistuu samanaikaisesti kehässä 7 olevien ulosvirtausaukkojen kautta. Lisääntyvällä nestemäärällä aikayksikössä nesteen pinta tasaus-astiassa tulee kohoamaan, sitten jälleen alentuakseen niin, että tasausastia on tyhjä heti lypsyn päätyttyä. Tällöin 7 69704 ί saadaan ulosvirtaus tasausastiästä ja vastaava tulovirtaus vaaka-astiaan 8, minkä muodostaa kuvion 3 mukaisen käyrän keskiosan ja ajassa vähän eteenpäin siirretyn osan, johtuen viivytyksestä tasausastiässä. Jos halutaan lypsymekanismin nestesysäyksien hyvää keskiarvon muodostusta, tasausastian rajataajuus samoinkuin alipäästösuodin täytyy sovittaa maito-sysäysten taajuuteen ja taajuussisältöön nähden keskiarvokäyrässä normaalitapausta varten. Tämä merkitsee sitä, että tasausastialla ei saa olla liian suurta vaakasuoraa alaa, koska muuten voidaan saada sellainen tasaus, että saadaan melkein suora käyrä tulovirtaukselle sen ajan suurella osalla. Tässä tapauksessa edellytetään, että tasausastialla on sellainen muoto ja tilavuus, että saadaan kuviossa 4 esitetyn käyrän mukainen tasaus.

Sitä mukaa kun maitoa virtaa tasausastiästä pois, se tulee i lisäämään tilavuutta vaaka-astiassa, jos venttiili 12 on ' suljettu. Kuten on mainittu, virtaus vaaka-astiaan tulee olemaan sovitettu siten, että dynaamiset voimat vaikuttavat mahdollisimman pienessä määrässä vaaka-astiaan. Siten anturin 25 arvot tulevat antamaan vaaka-astiassa olevan hetkellisen painomäärän oikean ilmaisun. Kun vaaka-astiassa oleva määrä on saavuttanut maksimikorkeuden, avataan tähän saakka suljettu venttiili 12. Tämä tapahtuu aikaisemmin mainitun mukaan pulssilla ohjausmagneettiin 22. Kun vaaka-astia on pääasiallisesti tyhjentynyt venttiilin kautta ja neste on kulkenut edelleen venttiilin ja poistoputken 4 kautta, esimerkiksi kokoomasäiliöön, suljetaan venttiili ja vaaka-astian täyttö aloitetaan uudelleen ja sitä jatketaan siksi, kunnes nesteen ennalta määrätty taso on saavutettu, jolloin avataan jälleen venttiili jne. Menetelmä ei edellytä, että tietty taso täytyy saavuttaa, vaan suuret vaihtelut ovat mahdollisia. Luonnollisesti taso kuitenkaan ei saa ylittää tasausastian 4 jakelijan 6 asemaa. Myöskään tyhjennyksen ei tarvitse olla täysin päättynyt, vaan jäännöstilavuus voi olla vaaka-astiassa, kun venttiili suljetaan. Tämä aikaansaa sen, että venttiilin ohjaustarkkuuden ei tarvitse olla kovin suuri. Ohjaus voi 8 ' 69704 b tapahtua olennaisesti kahdella tavalla. Tällöin voi tapahtua säännöllinen määräaikainen aikaohjaus, jolloin venttiili pidetään suljettuna ja avoinna tiettyinä jaksoina. Tällöin tulovirtaus ja poistovirtaus tulee olemaan sovitettu siten, että tyhjennysjaksot ovat lyhyemmät kuin tulovirtausjaksot, sopivammin oleellisesti lyhyemmät, esimerkiksi suhteessa 1:10. Tietokone 27 on sovitettu huolehtimaan tästä aikaohjauk-sesta. Jos käytetään säännöllistä aikaohjausta, tulovirtauksen vaihdellessa aikaansaadaan muuttuvia tasoja, kun tyhjennys aloitetaan ja jäännöstilavuuksia voi esiintyä myöskin tyhjennyksen jälkeen.

Vaihtoehtoisesti venttiiliä voidaan ohjata riippuvaisena vaaka-astiaa kuormittavasta painomäärästä. Kun maksimipaino on saavutettu, venttiili siis avautuu. Jos ainakin kutakuinkin tiedetään nesteen ominaispaino, saadaan verraten hyvä tason tasaisena pysyminen tyhjentymisen tapahtuessa. Venttiili ' voidaan tämän kanssa yhdenmukaisesti ohjata sulkeutumaan, kun paino osoittaa astian olevan tyhjä. Jos maksimitaso pidetään tasaisena eikä nesteen viskositeetti muutu, tyhjen-nysajat vaihtelevat tietyissä varusteissa yksinomaan samanaikaisen tulovirtauksen suuruuden vaikutuksesta.

Vaaka-astian tämän vuorottelevan täytön ja tyhjennyksen aikana anturista 25 saadaan painon arvo, jolla on kuviossa 5 esitetty muoto. Tämä käyrä esittää hetkellisen massan (kg) vaaka-astiassa ja on peräisin toisesta menetelmästä, jossa on kiinteät arvot tyhjennyksen aloittamiseksi. Tämä käyrä käsittää siten lukuisia punnitusjaksoja (a) täytön aikana ja välillä olevia ajanjaksoja (b), joiden aikana tyhjennys tapahtuu samanaikaisesti täytön aikana, koska tulovirtaus tapahtuu keskeytyksettä. Koska käyrä lähtee tyhjennyksen alusta tietystä painoarvosta, täyttöjaksot (a) tulevat vaihtelemaan kauan, sillä tulovirtaus ei ole tasainen. Täyttöjaksot (a) tulevat siis pidemmiksi käyrän päätä kohti kuin suuremmalla virtauksella käyrän keskellä.

Kun lypsy päättyy, voi sattua, että jäännösmäärä ei ole 9 69704 riittävä astian täyttymiseksi viimeistä kertaa. Siinä tapauksessa tietokoneen täytyy olla järjestetty kuitenkin tyhjentämään astia, jos arvo pysyy muuttumattomana määrätyn ajanjakson.

Tämän ilmaisee suora viiva käyrän lopussa. Se painoarvo, joka voidaan rekisteröidä tyhjennysjaksojen aikana, ei kuitenkaan ole mitenkään kiinnostava, koska se ei anna mitään oikeaa kuvaa siitä painomäärästä, joka on virrannut järjestelmän läpi tyhjennysjakson (b) aikana. Punnitusjaksojen (a) aikana saatu käyrä sitä vastoin edustaa kuvaavaa otantaa siitä todellisesta virrasta, joka tuodaan vaaka-astiaan tämän jakson aikana. Nämä kuvaavat otanta-arvot varastoidaan tietokoneen muistiin edelleenkäsittelyä varten. Tällöin lasketaan ennen kaikkea otantakäyrän osien aikaderivaatat, jolloin saadaan kuvion 6 mukaiset mittausarvot. Tietokoneen sopivalla lisäohjelmoinnilla voidaan nyt tehdä kuvion 6 mukaisen deri-vaattakäyrän mm. seuraavat ohjaukset ja täydennykset.

- Derivaatta-arvojen integrointi otantajakson aikana ja vertailu sen aikana mitatun painon lisäyksen kanssa. Jos poikkeamaa esiintyy, korjataan derivaatta-arvot vastaaavassa määrässä.

- Otantajaksojen käyrän osien yhdistäminen ohjelmoidun jatkuvuuden kriteerien sovellutuksella. Tasausastian alipäästö-ominaisuudet erilaisen järjestyksen pääosien jne. derivaatat määräävät nämä kriteerit.

- Niiden eri arvojen laskeminen, jotka ovat kiinnostavia tässä yhteydessä, esimerkiksi kokonaispainon, virtauksen aikaderivaatan jne. laskeminen.

Se, minkälaiset punnitusjaksojen (a) osakäyrät ovat derivoimisen jälkeen, käy selville kuviosta 6. Nämä käyrän osat esittävät Siis massan tayttönopeutta. Yhteenlaskettujen aikajaksojen (a) käyrän integraali antaa sen painomäärän, joka on johdettu vaaka-astiaan näiden ajanjaksojen aikana. Kuvion 6 mukaisen käyrän yhteenlaskettu integraali antaa siis ainoastaan koko 10 6970 4 läpivirtaahan massan osapainon, koska läpivirtausta ei ole tyhjennysjaksojen aikana.

Jotta voitaisiin saada hetkellisen massamäärän ja läpivirtaa-van kokonaismassan oikea ilmaisu toiminnan aikana, tarvitaan käyrä, joka vastaa kuvion 4 mukaista käyrää. Miten tämä voidaan saada, on ilmoitettu periaatteessa edellä olevassa.

Keksinnön mukaan tietokone 26 on järjestetty muodostamaan uudelleen kuvion 6 mukaisen käyrän käyräksi, joka on hyvin lähellä kuvion 4 mukaista käyrää. Kuvion 6 mukaisen käyrän otsat, jotka ovat mittausjaksojen (a) sisäpuolella, yhdistetään siis käyrän osilla, jotka kattavat tyhjennysjaksot (b). Jokainen käyrän osa jaksojen (a) sisäpuolella ilmoittaa 1 sen erityisen massavirtauksen täytön joka hetkellä ja tämän erityisen massavirtauksen jokaiselle täyttö jaksolle (a) lähtökohtana mittausastian painon rekisteröity perättäinen lisäys. Kun siis mitataan painon lisäys ja ei-koottu paino joka hetkenä, ei tarvitse tietää, kuinka suuri on alkupaino.

Toisin sanoen, ei tarvitse varmistautua siitä, onko mittaus-astia tyhjä, kun seuraava mittausjakso alkaa. Tämä on tärkeää, koska tällä tavalla ei saavuteta ainoastaan ohjauksen pienentynyttä tarkkuuden tarvetta, vaan myöskin siitä syystä, että astian seiniin tarttuneilla nestemäärillä ei ole mitään merkitystä. ' Käyrän täydentämiseksi tietokone on järjestetty ekstrapoloimaan lähinnä edellisen mittausjakson (a) käyrän niin, että käyrä yhdistää tyhjennysjakson (b). Edelleen sovitus voi tapahtua siten, että ekstrapoloitu käyrä liittyy seuraavan mittausjakson käyrän lähtöpisteeseen. Jos virtauksen suuruuden muutos tapahtuu verraten hitaasti, kuitenkaan viimeksi mainittu ei liene välttämätöntä.

Miltä lopullinen käyrä näyttää, käy selville kuviosta 7. Tässä mittausjakson aikana vastaanotetut käyrän osat on ilmaistu yhtenäisillä viivoilla, kun taas ekstrapoloidut osat on ilmaistu pisteviivoilla. Kuten näkyy tämä käyrä 11 69704 on hyvin lähellä kuvion 4 mukaista käyrää. Tästä käyrästä voidaan lukea hetkellisen massavirran suuruus joka hetkenä ja integroimalla käyrä voidaan saada kokonaispainomäärä tiettynä ajanjaksona tai tapahtuman lopussa.

Miten tietokone järjestetään, jotta voitaisiin aikaansaada mainittu ekstrapolointi, ei selitetä tässä lähemmin. Kuitenkin esimerkkinä mainitaan, että digitaalisessa mittausmenetelmässä digitaaliset arvot voidaan lisätä aikaisemmin yhteenlaskettuun arvoon tahdissa painon lisäyksen kanssa mittausjaksojen aikana. Tällöin massavirran tietty suuruus saadaan useilla painoyksiköillä, jotka lasketaan yhteen jokaisena aikayksikkönä (saadaan kuvion 6) mukainen käyrä). Silloin ekstrapolointi voi tapahtua siten, että tietokone järjestetään yhteenlaskun jatkamiseksi myöskin tyhjennysjaksojen aikana ja silloin samassa tahdissa kuin on tehty lähellä edellisen mittausjakson loppua (esitetään kuviossa 7) tai mahdollisesti yhteenlaskun keskimäärän mukaan. Pienenevällä virtauksella (käyrän oikeanpuoleinen osa) sovelletaan muuten samaa menetelmää, mutta yhteenlaskun sijasta käytetään vähennyslaskua.

Tietojen käsittelyllä, joka tapahtuu tulevista painoarvoista, voidaan todeta massan useita merkityksiä. Monissa yhteyksissä tärkein arvo lienee kokonaispainon arvo tietyn punnituksen aikana, kuten on ilmoitettu johdannossa. Kuitenkin sen lisäksi voi olla aihetta määrätä ja syöttää ulos arvot, jotka ovat meneillään olevan tai päättyneen punnituksen erilaisia differentiaali- ja integraaliavoja. Usein on esimerkiksi toivottavaa saada erityisen massavirran arvo, siis paino per aikayksikkö ja tämän arvon muutos punnituksen aikana.

Lopuksi mainittakoon, että tasausastia, joka on järjestetty epätasaisesta sisäänvirtauksesta aiheutuvien järjestelmän liian suurten värähtelyjen estämiseksi, voidaan korvata muulla järjestelyllä. Niinpä voidaan käyttää sähköistä alipäästösuodintä tulevien mittausarvojen keskiarvon muodos- k 12 6 970 4 tusta varten, jolloin punnitusastian sallitaan siis värähdellä. Epätasaista sisäänvirtausta voidaan tasata myöskin rauhoittamalla vaaka-astiaa massalla tai esimerkiksi hydraulisella vaimennuksella. Lisäksi mainittakoon, että jos ylipäänsä mitään vaimennuslaitetta ei ole ennen vaaka-astiaa, sen yhteydessä tai jälkeen, värähtelyjen esiintyessä tietokone-käsittelyllä voidaan aikaansaada keskiarvon muodostus näyttämistä varten. Tällöin viitataan tunnettuun ohjelmaan regretioviivojen määrittämiseksi.

Claims (6)

6970 4

1. Menetelmä ainesvirran massaa koskevien arvojen määrittämiseksi, joka ainesvirta johdetaan säiliöön (8), joka on liitetty punnituslaitteeseen (24, 25), jolloin säiliöön kootun aineksen paino määritetään punnitsemalla, minkä jälkeen säiliö tyhjennetään ja kootaan uusi määrä virtauksen vaikutuksesta sisään tulevaa ainesta ja niin edelleen, tunnettu siitä, että ainesta tuodaan säiliöön (8) pääasiallisesti yhtämittaisesti jatkuvan ainesvirtauksen aikana ja siis säiliön jatkuvan tyhjennyksen aikana, jolloin on huolehdittu siitä, että aineksen säiliöstä poisvirtaus tapahtuu niin paljon nopeammin kuin aineksen tuonti suurimmalla edellytetyllä virtauksella, että aikaansaadaan selvä pinnan laskeutuminen tyhjennettäessä niin, että se vaihtelee täytön kanssa välillä olevien jaksojen mukana, jolloin punnitus tapahtuu pääasiallisesti koko täyttöjaksojen aikana niin, että saadaan arvojen sarjoja, jokaisen esittäessä täytön kulkua, jotka johdetaan laskulaitteeseen, sopivimmin tietokoneeseen (26), joka on järjestetty täytön kulun arvojen sarjojen ollessa perustana määrittämään laskettujen, todennäköisten arvojen vastaavat sarjat tyhjennysjaksoja varten, millä voidaan määrittää ainesvirtauksen massaa koskevat likimääräiset arvot samoin kuin aineksen tuonnin arvo koko punnitustoiminnan aikana,

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että laskulaite (26) on järjestetty täytön kuluessa tuomaan esiin ilmoituksen aineksen massan tuomisesta aikayksikköä kohti, jotka arvot edustavat käyrän perättäisiä tuotua massaa per aikayksikkö kuvaavia osia, jossa käyrässä on tyhjennysjaksoja esittäviä katkoksia, jolloin laskulaite on järjestetty käyrän viereisten osien ilmoituksen perusteella laskemaan katkosten likimääräiset arvot. 14 65704

3. Laite ainesvirran massaa koskevien arvojen määrittämiseksi patenttivaatimuksen 1 mukaisella menetelmällä, laitteen käsittäessä säiliön (8) sovitettuna vastaanottamaan aines-virran, punnituslaitteen (24, 25) liitettynä säiliöön sen sisällön punnitsemiseksi, tuontilaitteen (3, 4) ainesvirran tuomiseksi säiliöön ja tyhjennyslaitteen (12) säiliöön virrasta kootun aineksen tyhjentämiseksi niin, että aines-virta voidaan tuoda säiliöön ja säiliöön kootun aineksen paino määrittää punnituslaitteella, minkä jälkeen säiliö voidaan tyhjentää ja uusi määrä virtauksen vaikutuksesta sisään tulevaa ainesta koota jne., tunnettu siitä, että aineksen tuontilaite (3, 4) on järjestetty tuomaan ainesta pääasiallisesti yhtämittaisesti jatkuvan ainesvir-tauksen aikana ja siis myös säiliön jatkuvan tyhjennyksen aikana, että tuontilaite (3, 4) ja tyhjennyslaite (12) on sovitettu toisiinsa nähden kapasiteetiltaan siten, että aineksen virtaus säiliöstä pois tyhjennyksen aikana tapahtuu niin paljon nopeammin kuin aineksen tuonti suurimmalla tuontilaitteen tuomalla virtauksella, että aikaansaadaan selvä pinnan laskeutuminen tyhjennettäessä niin, että se vaihtelee täytön kanssa välillä olevien jaksojen mukana, minkä lisäksi laskulaite, sopivimmin tietokone (26), joka on liitetty punnituslaitteeseen (24, 25) ja tyhjennyslait-teeseen (12), on järjestetty ohjaamaan tyhjennyslaitetta (12) siten, että mainitut täyttöjaksot, joiden aikana tyhjennyslaite on tehty toimimattomaksi, vaihdetaan tyhjen-nysjaksojen kanssa, joiden aikana tyhjennyslaite on aktivoitu poistamaan ainesta säiliöstä (8), rekisteröimään hetkelliset painoarvot pääasiallisesti koko täyttöjaksojen aikana niin, että laskulaite vastaanottaa arvojen sarjat, joista jokainen esittää täytön kulkua, määrittämään täytön kulun arvojen ollessa lähtökohtana tyhjennysjaksoille laskettujen, todennäköisten arvojen vastaavat sarjat, kokoamaan täytön kulkua varten vastaanotettujen arvojen ja tyhjennysjaksoille is 69704 laskettujen arvojen avulla ainesvirtausta koskevat arvot koko tarkoitetun punnitusjakson aikana ja näiden arvojen ollessa lähtökohtana ilmaisemaan toivotut arvot samoin kuin punnistustoiminnan aikana tuodun kokonaismassan.

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen laite, tunnettu siitä, että se on järjestetty ainesvirtauksen heilahtelujen keskiarvokäyrän tasaamiseksi.

5. Patenttivaatimuksen 3 mukainen laite, tunnettu siitä, että tuontilaite (3, 4) on järjestetty ainesvirtauksen heilahtelujen mainittua tasausta varten siten, että se käsittää tasausastian (4), joka on sovitettu vastaanottamaan virtauksen ja luovuttamaan aineksen säiliöön (8) tasautettuna virtana.

6. Jomman kumman patenttivaatimuksen 3 tai 4 mukainen laite, joka on tarkoitettu käytettäväksi tyhjötyyppisissä lypsylait-teistoissa, tunnettu siitä, että säiliö (8), tuonti-laite (3, 4) ja tyhjennyslaite (12) on suljettu ilmatiiviin vaipan (1) sisään, jossa ylläpidetään lypsylaitteistoon mukautettu alipaine. 16 69704