FI73525C

FI73525C - ELECTRONIC MANAGEMENT.

Info

Publication number: FI73525C
Application number: FI823699A
Authority: FI
Inventors: Roland Einar Jelvestam; Paer-Haokan Sture Bergstroem
Original assignee: Bergstroem Paer Haokan Sture; Roland Einar Jelvestam
Priority date: 1981-11-25
Filing date: 1982-10-29
Publication date: 1987-10-09
Also published as: FI823699A0; DE3239575C2; AU561251B2; AU9065782A; DE3239575A1; FR2517058A1; FR2517058B1; FI73525B; SE453015B; FI823699L; SE8107026L; JPS5897645A

Description

73525 ELEKTRONINEN MITTALAITE - ELEKTRONISK MÄTANORDNING Teknillinen alue73525 ELECTRONIC MEASURING INSTRUMENT - ELEKTRONISK MÄTANORDNING Technical range

Esilläoleva keksintö kohdistuu mittauslaitteeseen osasten konsen-traation mittaamiseksi, niitä siirrettäessä nesteessä putken läpi. Mittaussondit ovat tällöin sijoitetut putken seinään olemaan kosketuksessa nesteen kanssa.The present invention relates to a measuring device for measuring the concentration of particles as they are passed in a liquid through a tube. The measuring probes are then placed in the wall of the tube to be in contact with the liquid.

Tekniikan tasoState of the art

Mitattaessa osasten konsentraatiota pääasiassa seisovissa nesteissä on tunnettua, esimerkiksi yhteiskunnan ja teollisuuden jätevesien puhdistuksen yhteydessä, käyttää fotometristä mittausta sykkivän infrapunavalon (IR) avulla, kuten käy ilmi ruotsalaisesta patentista 382 116.When measuring the concentration of particles mainly in stationary liquids, it is known, for example in connection with the treatment of social and industrial wastewater, to use photometric measurement by means of pulsating infrared light (IR), as shown in Swedish patent 382,116.

Tunnetulla menetelmällä on rajoituksensa ja silloin ensi kädessä seisovat nesteet ja pääasiassa vakio lämpötila. Vaihtelevis-sa lämpötiloissa saattaa tunnettu menetelmä antaa aiheen oleellisiin mittausvirheisiin. Sitä paitsi tunnettua menetelmää vai-vaavat sellaiset haitat kuin että mittaussondit täytyy lyhyen käyttöajan jälkeen puhdistaa osaskerrostumista ja että huomattavia muutoksia ja täydennyksiä on suoritettava jos menetelmässä käytettyä laitetta tulisi voida soveltaa osasten mittaamiseen virtaavassa vedessä kuten massansiirtolaitteet selluteollisuudessa .The known method has its limitations and then the liquids which stand first and foremost and the substantially constant temperature. At varying temperatures, the known method may give rise to substantial measurement errors. In addition, the known method suffers from disadvantages such that the measuring probes have to clean the particle deposits after a short period of use and that significant changes and additions have to be made if the device used in the method should be able to measure particles in running water such as pulp transfer equipment.

Keksinnön selostusDescription of the invention

Esilläolevalla keksinnöllä, niin kuin se määritetään jäljempänä seuraavan patenttivaatimuksen 1 tunnusmerkkiosansa, vältetään yllämainitut haitat ja vaikeudet.The present invention, as defined below in the characterizing part of the following claim 1, avoids the above-mentioned disadvantages and difficulties.

Esilläolevalla maittauslaitteella on nyt voitu osoittaa, että mittaus käsilläolevanlaisilla mittaussondei1la sopii hyvin käytettäväksi osasia sisältävälle nesteelle, mikä syötetään putkijohdon läpi. Asiantuntijat ovat aikaisemmin väittäneet, että esimerkiksi eteenpäin syötetyn paperimassan kuitukonsentraation mittaus IR-sondien avulla olisi mahdotonta tai vaatisi vähintäin jatkuvaa 73525 mittaussondien toistuvaa puhdistamista. Tämä on kuitenkin näkökohta mikä kokonaan heitetään sivuun esilläolevalla keksinnöllä. Muuttamalla poikkileikkauspinta-alaa putkessa on osoittautunut että mittaussondien pinnat nesteeseen päin pysyvät automaattisesti puhtaina.With the present measuring device, it has now been possible to show that the measurement with the present measuring probes is well suited for use with a liquid containing particles, which is fed through a pipeline. Experts have previously argued that, for example, measuring the fiber concentration of the feedstock using IR probes would be impossible or would require at least continuous repetitive cleaning of the 73525 measuring probes. However, this is an aspect that is completely discarded by the present invention. By changing the cross-sectional area in the tube, it has been shown that the surfaces of the measuring probes facing the liquid automatically remain clean.

Mittaussondeilla, mitkä on kytketty referenssipiiriin mikä on samoin kytketty referBnssimittauselimestä muodostuvaan referens-silaitteeseen, mitkä ovat lämpöä johtavassa kosketuksessa nestettä syöttävään putkeen, on keksinnön mukainen mittauslaite myös välttänyt aikaisemmin vaikeasti ratkaistavan mittauspiirien epävakaisuuden probleeman syötettäessä mainitunlaisia nesteitä.With measuring probes connected to a reference circuit which is also connected to a reference device consisting of a reference measuring element, which are in thermally conductive contact with a liquid supply pipe, the measuring device according to the invention has also avoided the previously difficult problem of measuring circuit instability when supplying such liquids.

Tällä referenssilaitteella on mittausalueen muotoiluun yhdistetty toiminta ja se ympäröidään vaipalla mikä ympäröi nestettä syöttävän putken ja mittaussondit.This reference device has a function combined with the design of the measuring area and is surrounded by a jacket which surrounds the liquid supply pipe and the measuring probes.

Keksinnön mukaisella mittauslaitteella on käyttöä sekä prosessiteollisuudessa että VA-alueella. Laite on tarkoitettu tarkkaa kon-sentraatiomittausta varten esimerkiksi paperi- ja selluteollisuudessa missä mittaus voidaan tehdä ennen painesiiloja ja pyönrepuh-distimia sekä massalle ennen paperikoneen perälaatikkoa ja palau-tusvesille sekä laimennusta että kuitujen talteenottoa varten. VA-alueella on laite käyttökelpinen lietepitoisuuden ja sameuden mittauksessa sekä suspendoidun materiaalin sisällön mittauksessa esimerkiksi vedenpoistosentrifuugien rejektivesille tai muille mekaanisille vedenpoistokoneille.The measuring device according to the invention has use in both the process industry and the VA area. The device is intended for accurate concentration measurement, for example in the paper and pulp industry where the measurement can be made before pressure silos and shredders and for pulp before the paper machine headbox and return water for both dilution and fiber recovery. In the VA area, the device is useful for measuring sludge content and turbidity, as well as for measuring the content of suspended material, for example, in the reject water of dewatering centrifuges or other mechanical dewatering machines.

Mittausperiaate perustuu osasen kykyyn absorboida ja heijastaa valoa.The measurement principle is based on the particle's ability to absorb and reflect light.

Korkeimman mahdollisen dynamiikan saavuttamiseksi on osa elektroniikasta asennetty anturiin. Mittaus tapahtuu IR-valolla 20 nm:n mittausetäisyydellä. IR-valo sykkii hyvin lyhyin pulssein ja sillä on sangen korkea valointensiteetti, mikä on mahdollista mahdollisimman lyhyiden pulssien ja pulssien välisen pitkän väliajan avulla. Suurella valointensiteetillä saavutetaaan etu että eri mittausalueet voidaan käyttää hyväksi yksinkertaisella vahvistimen vaihtokytkennällä mikä sisältyy elektroniikkapi iriin. Kur.ka valonsaanti IR-diodista on voimakkaasti riippuvainen lämpötilasta, kompensoidaan tämä anturissa olevalla erillisellä referenssi- 3 73525 järjestelmällä. Tämä kompensoi myös käytön muissa komponenteissa sekä mahdollisesti tulevan hajavalon.To achieve the highest possible dynamics, some of the electronics are mounted on the sensor. The measurement is performed with IR light at a measuring distance of 20 nm. The IR light pulses with very short pulses and has a rather high light intensity, which is possible with the shortest possible pulses and the long interval between pulses. The high light intensity has the advantage that the different measuring ranges can be utilized with a simple switching of the amplifier, which is included in the electronics. Where the light input from the IR diode is strongly temperature dependent, this is compensated by a separate reference system in the sensor. This also compensates for use in other components as well as any incident stray light.

Anturin mittaussignaali muodostuu pulssista minkä korkeus on suhteellinen konsentraatioon. Tämä pulssi voidaan muuttaa tasajännit-teeksi keräily- ja pitopiirissä, mikä samalla on kytketty inte-grointiaikaan. Tällä on kiinteä aika mittausarvonsa ympärillä, ja aseteltava aika suurempien konsentraatiomuutosten vaimentamiseksi.The sensor measurement signal consists of a pulse whose height is proportional to the concentration. This pulse can be converted to a DC voltage in the collecting and holding circuit, which is at the same time connected to the integration time. This has a fixed time around its measured value, and a settable time to dampen larger concentration changes.

Keräys- ja pitopiirin jälkeen menee signaali edelleen MAX- ja MIN-asetteluun, suoraan tai log-vahvistimen kautta. Ulosmenoasteen vahvistusta voidaan muuttaa vaihtokytkimella. Digitaalinen mittaus-arvon anturi osoittaa 0-100 % aseteltua aluetta riippumatta mikä ulosmenosignaali valitaan.After the collection and hold circuit, the signal continues to go to the MAX and MIN settings, directly or via a log amplifier. The output stage gain can be changed with the toggle switch. The digital measured value sensor indicates 0-100% of the set range, regardless of which output signal is selected.

Suositeltu toteutusmuotoRecommended embodiment

Keksinnönmukaista mittauslaitetta selostetaan yksityiskohdittain . yhdessä suositun toteutusmuodon kanssa ja viittaamalla oheistet-tuihin piirustuksiin, joissaThe measuring device according to the invention will be described in detail. together with a preferred embodiment and with reference to the accompanying drawings, in which

Kuva 1 esittää keksinnön suositellun toteutusmuodon anturia edestä päin, nähtynä nesteen syöttösuunnan tulosuunnasta.Figure 1 shows the sensor of a preferred embodiment of the invention from the front, seen from the inlet direction of the liquid supply direction.

Kuva 2 esittää kuvan 1 mukaista leikkausta H-U,Figure 2 shows a section H-U according to Figure 1,

Kuva 3 esittää anturiin sisältyvien lähettimien ja mittausarvo-ilmaisimien suositun sähkökytkennän blokkikaaviota jaFigure 3 shows a block diagram of the popular electrical connection of the transmitters and measured value detectors included in the sensor, and

Kuva 4 esittää käyrädiagramman esimerkiksi erilaisista mahdollisista kytkettävissä olevista mittausalueista.Figure 4 shows a graph of, for example, the various possible switchable measuring ranges.

Keksinnön mukainen mittauslaite käsittää anturin 1, mikä kuvan 1 ja 2 mukaisessa suositussa toteutusmuodossa käsittää putken 2 osasia sisältävän nesteen syöttöä varten, missä mittauksia tulee suorittaa. Putki 2 on varustettu liityntälaitteella 3, 4 putkijohtoon (ei esitetty) liittämistä varten. Mittausalueella on putken 2 poikkileikkauspinta-ala muutettu muodoltaan, mutta sillä on mieluummin sama koko. Putken 2 poikkileikkauspinta-ala muuttuu siis suositellussa toteutusmuodossa normaalisti pynreästä poikkipinnas- 4 73525 ta liityntälaitteessa 3, 4 pääasiassa suorakaiteenmuotoiseksi poikkipinnaksi 5, mikä parhaiten käy selville kuvasta 1. Muuttuminen ympyränmuotoisesta suorakaiteenmuotoiseksi poikkipinnaksi on jatkuva ja voidaan toteuttaa monella tavalla, mutta yksinkertaisimmin puristamalla yhteen alkuaan ympyränmuotoinen putki.The measuring device according to the invention comprises a sensor 1, which in the preferred embodiment according to Figures 1 and 2 comprises a pipe 2 for supplying a liquid containing particles, where the measurements are to be performed. The pipes 2 are provided with a connecting device 3, 4 for connection to a pipeline (not shown). In the measuring range, the cross-sectional area of the tube 2 has been deformed, but preferably has the same size. Thus, in the preferred embodiment, the cross-sectional area of the pipe 2 changes from a normally circular cross-section 4 73525 in the connecting device 3, 4 to a substantially rectangular cross-section 5, which is best seen in Figure 1. tube.

Putken 2 vastakkaisilla seinillä 6, 7 suorakaiteenmuotoisella alueella 5 on aukot mittaussondien 8, 9 sijoitusta varten. Mit-taussondit 8, 9 täyttävät kokonaan aukot putken 2 seinissä 6, 7 ja niiden sisäänpäin, syötettävään nesteeseen päin käännetyt son-dipinnat 10, 11 ovat pääasiassa samassa tasossa putken 2 seinien 6, 7 sisäpinnan kanssa.The opposite walls 6, 7 of the tube 2 have openings in the rectangular region 5 for the placement of the measuring probes 8, 9. The measuring probes 8, 9 completely fill the openings in the walls 6, 7 of the tube 2 and their inwardly facing sonar surfaces 10, 11 facing the liquid to be fed are substantially flush with the inner surface of the walls 6, 7 of the tube 2.

Mittausalue putken 2 suorakaiteenmuotoisine alueineen 5 ja mit-taussondeineen 8, 9 ympäröidään vaipalla 12. Tässä vaippa 12 on mieluiten putkenmuotoinen ja sen pituusakseli ulottuu kohtisuoraan sekä putken 2 pituusakselia että mittaussondien 8, 9 muodostamaa akselia vastaan. Vaipassa 12 on aukot mittaussondien 6, 9 sisäänvientiä ja tarkistusta varten, mitkä kuten esitetään voivat työntyä ulos vaipasta 12.The measuring area with its rectangular areas 5 and measuring probes 8, 9 is surrounded by a jacket 12. Here the jacket 12 is preferably tubular and its longitudinal axis extends perpendicular to both the longitudinal axis of the tube 2 and the axis formed by the measuring probes 8, 9. The jacket 12 has openings for the insertion and inspection of the measuring probes 6, 9, which, as shown, can protrude from the jacket 12.

Edelleen sisältää vaippa 12 referenssilaitteen 13, 14 minkä muodostaa mittauselin mikä vastaa mittaussondeja 8, 9, mutta ei mittaa nesteen kautta kuten mittaussondit vaan vaipassa olevan esteettömän radan kautta. Referenssilaite 13, 14 on lämpöäjohtavas-sa kosketuksessa putken 2 kanssa ja voi olla sijoitettuna putken 2 alapuolelle (kuten kuvassa 2 on esitetty) tai mieluummin putken 2 yläpuolelle.The jacket 12 further comprises a reference device 13, 14 formed by a measuring element which corresponds to the measuring probes 8, 9, but does not measure via a liquid like the measuring probes but through an unobstructed path in the jacket. The reference device 13, 14 is in thermally conductive contact with the tube 2 and may be located below the tube 2 (as shown in Figure 2) or, preferably, above the tube 2.

Vaippa 12 sisältää myös ainakin osan siitä elektroniikkapiiristä mitä käytetään niiden signaalien käsittelyssä mitkä saadaan mit-taussondeista 8, 9 ja referenssilaitteesta 13, 14. Sekä mittaussondit että referenssilaite ovat mieluummin IR-tyyppiä vaikkakin muut tyypit sellaisenaan, mitkä toimivat näkyvällä valolla tai ultraäänellä voivat olla käyttökelpoisia esilläolevan keksinnön toteuttamisessa. Eräs edullinen elektroniikkapiirin toteutusmuo-muoto tullaan selostamaan seuraavassa kuvaan 3 viitaten.The sheath 12 also includes at least a portion of the electronic circuitry used to process the signals obtained from the measuring probes 8, 9 and the reference device 13, 14. Both the measuring probes and the reference device are preferably of the IR type, although other types operating with visible light or ultrasound may be useful. in the practice of the present invention. A preferred embodiment of the electronic circuit will be described below with reference to Figure 3.

S' js-vKuvan 3 mukaisesta blokkikaaviosta käy ilmi, että mittaussondit ja referenssilaite 13, 14 muodostuvat IR-elimistä, tarkemmin sa- 73525 noen IR-diodeja voidaan edullisesti käyttää. Edelleen käytetään mittaussondien lähetintä B elimenä mikä on yhteinen referenssi-laitteen lähettimen 13 kanssa. Siten voidaan IR-diodia 0, 13 käyttää yhteisenä lähettimenä sekä mittausalueella M että refe-renssialueella R, jolloin eri valoradat M ja R voivat esimerkik-si lähteä fiiberioptiikasta liitettynä diodiin 8, 13. Toinen toteutettavissa oleva ratkaisu on kaksi tarkoin samanlaista IR-diodia 8, 13, mitkä siis muodostavat mittausvälin M lähettimen tai vastaavasti referenssivälin R lähettimen.The block diagram according to Fig. 3 shows that the measuring probes and the reference device 13, 14 consist of IR elements, in particular IR diodes can be used advantageously. Furthermore, the transmitter B of the measuring probes is used as a member which is common with the transmitter 13 of the reference device. Thus, the IR diode 0, 13 can be used as a common transmitter in both the measuring range M and the reference range R, whereby different light paths M and R can, for example, leave fiber optics connected to the diode 8, 13. Another feasible solution is two exactly identical IR diodes 8 , 13, which thus form the transmitter of the measuring interval M or the transmitter of the reference interval R, respectively.

Mittaussondien ilmaisin 9 on samoin kuin referenssilaitteen ilmaisin 14 erillinen fotodiodi. Nämä molemmat fotodiodit ovat samaa tyyppiä ja ovat yhdistetyt kumpikin lämpötilaa kompensoivaan piiriin 15-18 tai 19-22 identtisesti samoin muotoiltuina. Siten on vastaavasti fotodiodien 9, 14 ulosmeno yhdistetty vahvistimiin 15, 19, mitkä pitopiirin 16, 20 kautta syöttävät integraattoria 17, 21. Yhdistetty signaali kytketään jälleen vastuksen 1Θ, 22 kautta vahvistimen 15, 19 sisäänmenoon. Diodi on suhteellisen riippuvainen lämpötilasta mutta kompensointipiireillä 15-10 ja 19-22 saavutetaan stabiloiva toiminta niin että ulosmenosignaa-litaso vahvistimista 15, 19 pidetään vakiona huolimatta lämpöti-lavaihteluista, joita voi esiintyä ilmaisimien 9, 14 ympärillä sekä nesteessä, minkä csaskonsentraatiosta tulee mitata, ilmassa esteettömässä referenssiradassa ja putkessa, minkä kanssa refe-renssilaite on termisessä kosketuksessa. Näillä kompensointipiireillä 15-18, 19-22 saavutetaan myös stabiloiva toiminta mahool-lisen häiriövalon varalta, mikä voi kohdata ilmaisimia 9, 14. Siten tulee jokainen hitaampi ulostulosignaalin muutos ilmaisimista 9, 14 tasoitettavaksi niin että vakaa referenssitaso saavutetaan etuvahvistimien 15, 19 ulosmenoissa.The detector 9 of the measuring probes is, like the detector 14 of the reference device, a separate photodiode. Both of these photodiodes are of the same type and are each connected to a temperature compensating circuit 15-18 or 19-22 identically shaped. Thus, the output of the photodiodes 9, 14 is connected to the amplifiers 15, 19, which supply the integrator 17, 21 via the holding circuit 16, 20. The combined signal is again connected via the resistor 1Θ, 22 to the input of the amplifier 15, 19. The diode is relatively temperature dependent but the compensating circuits 15-10 and 19-22 achieve a stabilizing operation so that the output signal level of the amplifiers 15, 19 is kept constant despite the temperature fluctuations that may occur around the detectors 9, 14 and in the liquid to be measured. in an unobstructed reference path and tube with which the reference device is in thermal contact. These compensating circuits 15-18, 19-22 also achieve a stabilizing action in the event of mahogany interference light, which may encounter detectors 9, 14. Thus, each slower change in the output signal from detectors 9, 14 must be smoothed so that a stable reference level is reached at the outputs of preamplifiers 15, 19.

Sitä tai niitä mittaus- ja referenssisignaaleja varten sijoitetut signaalilähetin tai lähettimet Θ, 13 saavat syöttönsä oskillaattorista 23. Oskillaattori 23 synnyttää pulssisignaalin S hyvin lyhytaikaisin pulssein ja suhteellisen pitkin väliajoin pulssien välillä. Tämä aikaansaa sen että korkea valointensiteetti voidaan saavuttaa ilman että IR-diodi 8, 13 vahingoittuu oman kuumenemi-sensa vuoksi. Kun lähetin 8, 13 samoin tehdään diodista on myös se altis lämpötilan vaihteluille. Sen vaihtelut kompensoidaan piirillä 24-26 mikä muodostuu komparaattorista 24, mitä seuraa » · i .The signal transmitter or transmitters Θ, 13 arranged for this or those measurement and reference signals are fed from the oscillator 23. The oscillator 23 generates a pulse signal S with very short pulses and relatively long intervals between pulses. This ensures that a high light intensity can be achieved without damaging the IR diode 8, 13 due to its own heating. When the transmitter 8, 13 is similarly made of a diode, it is also prone to temperature fluctuations. Its variations are compensated by circuit 24-26 which consists of comparator 24, followed by »· i.

73525 6 integraattori 25 ja tehonvahvistusaste 26. Komparaattoria 24 syötetään pulssisignaalilla S oskillaattorista 23 ja ulosmenosignaa-lia Sp referenssi laitteen vahvistimesta 15. Tämä ulosmenosignaa-li Sp on samoin pulssisignaali ja se on suoraan riippuvainen niiden valopulssien suuruudesta joita lähetin B, 13 antaa referens-sivälin R kautta. Lähettimen 8, 13 antamien valopulssien suuruus säädetään komparaattorilla 24 ja tehovahvistinasteella 26 niin että pulssisignaalit S ja SR tulevat yhtäsuuriksi. Tällä saavutetaan siten vakioarvoiset valopulssit riippumatta lämpötilavaih-teluista lähettimessä 6, 13. Myös jos lähetin valmistetaan kahdesta erillisestä diodista 8.ja 13, kuten yllä on sanottu, saadaan molemmista diodeista 8 ja 13 valoimpulsseja joilla on vakio arvo, koska molemmat diodit 8 ja 13 ovat sähköisesti sarjaan kytketyt ja mekaanisesti kytketyt samalle alustalle ja siten niihin vaikuttavat samat lämpötilavaihtelut.73525 6 integrator 25 and power amplification stage 26. The comparator 24 is supplied with a pulse signal S from the oscillator 23 and an output signal Sp from the reference amplifier 15. This output signal Sp is likewise a pulse signal and is directly dependent on the magnitude of the light pulses transmitted by the transmitter B, 13 Through R. The magnitude of the light pulses emitted by the transmitter 8, 13 is adjusted by the comparator 24 and the power amplifier stage 26 so that the pulse signals S and SR become equal. This thus achieves constant light pulses regardless of the temperature variations in the transmitter 6, 13. Also if the transmitter is made of two separate diodes 8 and 13, as mentioned above, both diodes 8 and 13 have light pulses with a constant value, since both diodes 8 and 13 are electrically connected in series and mechanically connected to the same substrate and thus affected by the same temperature variations.

Lähettimistä 8, 13 vakioarvolla lähetetyt valopulssit vangitaan myös ilmaisimilla 9 sivuutettuaan mittausvälin M, ts. kuljettuaan läpi nesteen ja siinä olevien osasten. Osaskonsentraation vaihdellessa tulevat ilmaisimesta 9 tulevat saadut valopulssit vaihtelemaan osasten valoimukyvyn perusteella. Seuraus tästä on että ulosmenosignaali mittausilmaisimen 9 etuvahvistimella 19 vaihtelee riippuen nesteen osaskonsentraatiosta.The light pulses transmitted from the transmitters 8, 13 at a constant value are also captured by the detectors 9 after bypassing the measuring interval M, i.e. after passing through the liquid and the particles therein. As the particle concentration varies, the light pulses received from the detector 9 will vary based on the luminance of the particles. As a result, the output signal at the preamplifier 19 of the measurement detector 9 varies depending on the particle concentration of the liquid.

Jotta ilmaisimien 9, 14 lämpötilakompensoituihin piireihin 15-18, 19-22 eivät vaikuttaisi käyttösignaalit SR ja on pitopiirit 16, 20 kytketty vahvistimen 15, 19 ja integraattorin 17, 22 väliin jokaisessa lämpötilakompensoidussa piirissä 15-18, 19-22. Tätä pi-topiiriä 16, 20 ohjaa oskillaattorin 23 ulosmenosignaali S, niin että käyttösignaalit Sp, maadoitetaan kun ne esiintyvät pito-piirissä 16, 20. Lisäsyy siihen että käyttösignaaleja Sp, ei kytketä takaisin vahvistimien 15, 19 sisäänmenoihin on että läm-pötilakompensoitujen piirien 15-18, 19-22 toiminta on hidasta.In order to prevent the temperature compensated circuits 15-18, 19-22 of the detectors 9, 14 from being affected by the operating signals SR and the holding circuits 16, 20 are connected between the amplifier 15, 19 and the integrator 17, 22 in each temperature compensated circuit 15-18, 19-22. This holding circuit 16, 20 is controlled by the output signal S of the oscillator 23, so that the operating signals Sp, when they occur in the holding circuit 16, 20. A further reason that the operating signals Sp, are not reconnected to the inputs of the amplifiers 15, 19 is that the temperature compensated circuits 15 -18, 19-22 operation is slow.

Mittausilmaisimen 9 vahvistimen 19 ulostulosta otettu käyttÖsig-naali antaa siten tarkan mitan osasten konsentraatiosta nesteessä mikä syötetään putken 2 (kuva 2) läpi. Tämä signaali on sen vuoksi käytettävissä erilaisissa prosesseissa erilaisiin tarkoituksiin .The operating signal taken from the output of the amplifier 19 of the measuring detector 9 thus gives an accurate measure of the concentration of particles in the liquid which is fed through the pipe 2 (Fig. 2). This signal is therefore available in different processes for different purposes.

7352573525

Mittaustarkoituksiin, mutta myös sovellutuksiin, voi olla toivottavaa saada tasaisesti juokseva ulostulosignaali sykkivän ulosme-nosignaalin asemasta. Syöttämällä ulosrnenosignaali keräi ly- ja pitopiiriin 27, mitä ohjataan oskillaattorin 23 signaalilla S, saadaan logaritmisesti muuttuva signaali S^o^. 3 os halutaan lineaarisesti muuttuva signaali S^n syötetään keräily- ja pito-piiristä 27 saatu signaali logaritmiseen vahvistimeen 28.For measurement purposes, but also for applications, it may be desirable to have a smoothly flowing output signal instead of a pulsating output signal. By applying an output signal to the collecting and holding circuit 27, which is controlled by the signal S of the oscillator 23, a logarithmically variable signal S 2 is obtained. If a linearly variable signal S 1 is desired, the signal from the collecting and holding circuit 27 is fed to a logarithmic amplifier 28.

Vaihtokytkimellä 29 voidaan mittariin 30 syöttää vaihtoehtoisesti signaali tai signaali S^n.The toggle switch 29 can alternatively supply a signal or a signal S ^ n to the meter 30.

Keräily- ja pitopiiri 27 voidaan tehdä kenttätehotransistorista FET ja mittari 30 voidaan tehdä digitaalisesta osoittavasta mittarista.The collecting and holding circuit 27 can be made of a field power transistor FET and the meter 30 can be made of a digital indicating meter.

Mittausilmaisimen 9 vahvistimen ulosrnenosignaali voi olla valinnaisesti takaisinkytketty sisäänmenoonsa erilaisten vastusten 31 kautta, niin että saadaan erilaisia mittausalueita Τ-ΠΓ. Siten voi olla esimerkiksi neljä erilaista mittausaluetta. Kuvassa 4 esitetään käyrädiagramman avulla kuinka mittausalue voidaan siirtää kun on kyseessä osittain logaritminen signaali ja osittain sitä vastaava lineaarinen signaali S^.n· Tällöin vastaa alue X etuvahvistimen 17 takaisinkytkentähaaraan kytkettyä max. suurinta vastusarvoa kun taas alue UT vastaa ulosmenosignaalin suoraa kytkentää etuvahvistimen 19 sisäänmenoon.The output signal of the amplifier of the measuring detector 9 can optionally be feedback to its input via different resistors 31, so that different measuring ranges Τ-ΠΓ are obtained. Thus, for example, there may be four different measuring ranges. Figure 4 shows, by means of a curve diagram, how the measuring range can be shifted in the case of a partially logarithmic signal and a partially corresponding linear signal S ^ .n · In this case, the range X corresponds to the max. Connected to the feedback branch of the preamplifier 17. maximum resistance value while the area UT corresponds to the direct connection of the output signal to the input of the preamplifier 19.

Kuten yllä annetusta selostuksesta nähdään tarkoitetaan tällöin yksinomaan esilläolevan keksinnön toteutusmuotoa, mikä sen tähden voidaan muotoilla eri tavoin ilman että keksinnön ajatuksesta poiketaan. Siten voidaan esimerkiksi putken 2 poikkileikkauspinta-alaa muuttaa . toiseen muotoon kuin suorakaide tai suuremmaksi kuin putken pinta-ala. Poikkileikkauspinta-alaa voidaan myös muuttaa sijoittamalla sisäosa putken laajennettuun osaan tai muuttamalla nesteen syöttöön vaikuttavaa putkenseinän muotoilua. Mitä tulee mittaussondeihin ja referenssilaitteeseen on jo ilmoitettu että nämä eivät ole rajoitettuja IR-valon käyttöön. Myös IR-kom-ponenteille selostettu elektroniikkapiiri voidaan toki muotoilla eri tavoin ilman että keksinnön ajatuksesta poiketaan. Esimerkiksi piiriä voidaan muotoilla vaihtokytkinelimellä yksinomaan jokaisen käyrän osan tutkimiseksi, esimerkiksi intervallia 60-70 % koko mittausalueesta. Edelleen on mahdollista viedä sihään säätöelin θ 73525 asettelemaan integrointiaikaa, niin että saadaan rauhallinen osoitus mittariin 3D.As can be seen from the above description, this refers exclusively to an embodiment of the present invention, which can therefore be formulated in different ways without departing from the spirit of the invention. Thus, for example, the cross-sectional area of the tube 2 can be changed. in a shape other than rectangular or larger than the surface area of the pipe. The cross-sectional area can also be changed by placing the inner part in an expanded part of the pipe or by changing the design of the pipe wall affecting the fluid supply. As for the measuring probes and the reference device, it has already been stated that these are not limited to the use of IR light. Of course, the electronic circuit described for the IR components can also be designed in different ways without departing from the idea of the invention. For example, the circuit can be shaped with a toggle switch member solely to examine each part of the curve, e.g., an interval of 60-70% of the entire measurement range. It is still possible to insert the control element θ 73525 to set the integration time so that a calm indication is obtained on the 3D meter.

Esitetystä käy ilmi että keksintöä ei voida katsoa rajoitetuksi yllä esitettyyn ja piirustuksissa esitettyyn edulliseen toteutus-muotoon vaan se voi olla kohteena erilisille muotoiluille niissä puitteissa mitkä annetaan jäljempänä seuraavissa patenttivaatimuksissa .It will be apparent from the foregoing that the invention cannot be considered to be limited to the preferred embodiment shown above and shown in the drawings, but may be the subject of various embodiments within the scope set forth in the following claims.

Claims

73525

A measuring device for measuring the concentration of particles which are transferred in a liquid through a pipe (2) comprising measuring probes (8,9) and a reference device (13,14), which measuring probes and the reference device both comprise a transmitter (8,13) and a detector ( 9,14), in which the transmitter (8) and the detector (9) of the measuring probes are placed on the wall of the transfer tube (2) on both sides of the liquid to be transferred through the tube, and that the transmitter (13) and the detector (14) are placed on both sides. track (R), in which the transmitters (8,13) and detectors (9,14) are of the IR type, characterized in that the transmitters are fed from a common source (23), which provides pulsating energy to the transmitters, which pulsating energy represents very short, intense light energy pulses between the pulses of the time interval being relatively long, and that a corresponding detector (9, 14) is connected to the temperature-compensated electronic circuit by a feedback preamplifier integrator in the form of a degree (15-18, 19-22) with a degree of holding (16, 20) supplied from the power supply (23) to attenuate the measurement pulses provided by the detector.

Measuring device according to Claim 1, characterized by *. *. characterized in that the transmitter of the measuring probes and the reference device • (8,13) is a common member arranged to feed the measuring probe detector (9) through the liquid particles and the reference device detector (14) over the reference path (R).

Measuring device according to Claim 1 or 2, characterized in that the power supply (23) is arranged to supply the transmitters (8, 13) via the power amplification circuit (24-26). including a comparator (24) positioned to compare the pulsating energy from the current source to the pulsating energy produced in the detector (14) of the reference device and, after amplification in the associated temperature compensated circuit (15-18), fed to said comparator 73525 (24), the output signal after integration and preamplification is arranged to supply the transmitters (8, 13), the measurement signal indicating the concentration being positioned to be taken from the output of the preamplifier (19) connected to the measuring probe detector (9) in its temperature compensated circuit (19-22).

Measuring device according to claim 3, characterized in that the measuring signal from the preamplifier (19) connected to the measuring probe detector (9) from its temperature compensated circuit (19-22) is arranged to supply collectors to the holding circuit (27) including a control input connected to said to the power supply (23), wherein the measured value obtained from the collections holding circuit varies logarithmically with the concentration of the particles.

A measuring device according to claim 4, characterized by a logarithmic preamplifier circuit (28) which can be connected to the collecting and holding circuit (27) to obtain a linearly varying measured value depending on the concentration of the particles.

Measuring device according to one of the preceding claims, characterized in that the preamplifier (19) in the temperature-compensated circuit (19-22) for the measuring probe detector (9) has different switchable feedback stages for dividing the measuring range for different particle concentrations (Fig. 4). 73525