FI87114C - Saett och anordning foer maetning av en kvarns fyllningsgrad - Google Patents

Description

1 87114 .

TAPA JA LAITE MYLLYN TÄYTTÖASTEEN MITTAAMISEKSI

Tämä keksintö kohdistuu tapaan ja laitteeseen myllyn täyttöasteen mittaamiseksi, jossa mittauksessa käytetään hyväksi myllyn sähkömoottoriin kohdistuvia tehonvaihteluja.

FI-patentista 57026 tunnetaan tapa ja laite sähkömoottorin käyttämän myllyn täyttöasteen mittaamiseksi, jossa muodostetaan jatkuvasti myllyn ottamaa sähkötehoa kuvaava sähkö-signaali ja tämän signaalin perusteella määrätään myllyn täyttöaste käyttäen hyväksi aikaisemmin eri täyttöasteilla suoritettuja koemittauksia. Tässä FI-patentissa 57026 sähkö-signaali muodostetaan siten, että se kuvaa tehon vaihtelun voimakkuutta, tehon vaihtelun amplitudia suhteellisen alhaisella taajuusalueella 2-25 Hz.

Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on aikaansaada entistä parempi myllyn täyttöasteen mittaustapa ja mittauslaite, joka käyttää myllyn täyttöasteen mittauksessa myllyn sähkömoottorin tehonvärähtelyilmiötä, joka värähtely koostuu peräkkäin vakiotaajuudella toisiaan seuraavista teho-piikeistä. Keksinnön olennaiset tunnusmerkit selviävät oheisista patenttivaatimuksista.

Keksinnön mukaisesti myllyn sähkömoottorin tehonvärähtelyn tehopiikit syntyvät myllyn vaipan nostopalkkien iskeytyessä jauhettavaan massaan siten, että kukin piikki muodostuu sitä aikaisemmin, mitä korkeampi on myllyn täyttöaste. Täten mittausmenetelmä perustuu iskeytymishetken tarkkaan määritykseen. Iskeytymishetken määrittäminen suoritetaan mittaamalla myllyn tehonvärähtelypiikkien siirtymä ajan suhteen. Siirtymämittauksessa on tehon mittaukset aloitettava jokaisella myllyn pyörähdyksellä myllyn ollessa tarkalleen samassa vaiheessa. Tämän vuoksi tehomittauksen ajoituksessa käytetään myllyn kehän ulkopuolelle asennettua mittaus-elintä, joka antaa mittausprosessorille keskeytyspulssin aina, kun myllyn kehälle kiinnitetty vastakappale kulkee mittauselimen ohi.

2 87114

Keksinnön mukaista tapaa käyttäen mittauselimellä mitataan ensin myllyn tehon ominaiskäyrä, jolloin määrätyllä mittaus-ajanjaksolla, joka on riippuvainen edullisesti esimerkiksi myllyn kierrosmäärästä, mitataan heti keskeytyspulssin jälkeen myllyn teho halutulla mittaustaajuudella kultakin myllyn kierrokselta. Myllyn eri kierroksilta saatujen teho-käyrien perusteella muodostetaan tehokäyrien keskiarvokäyrä, joka on myllyn ominaiskäyrä ja joka talletetaan mittaus-prosessoriin. Saatua ominaiskäyrää vastaava myllyn täyttö-aste määritetään sinänsä tunnetulla tavalla, jolloin ominaiskäyrää vastaava täyttöaste toimii vertailuarvona.

Myllyn ominaiskäyrän muodostamisen jälkeen suoritetaan myllyn ominaiskäyrää vastaavan ainakin yhden vertailukäyrän mittaus olennaisesti jatkuvatoimisena. Vertailukäyrän mittauksessa myllyn sähkömoottorin ottamaa tehoa mitataan halutun myllyn pyörähdysmäärän aikana yhtä monta mittausta ja yhtä suurella mittaustaajuudella kuin millä ominaiskäyrä mitattiin. Mittaustuloksista muodostetaan vertailukäyrä, joka on mittauksen aikaisten pyörähdysten keskiarvokäyrä ja joka myös talletetaan mittausprosessorin muistiin.

Mittauksista saatuja ominaiskäyrää ja vertailukäyrää verrataan edelleen toisiinsa niin, että vertailukäyrän siirtymä ominaiskäyrään nähden määritetään. Määritys tapahtuu siten, että molempien käyrien, ominaiskäyrän ja vertailukäyrän kaikista mittausarvoista vähennetään ensin käyrien keskiarvot ja siirretään näin muutettua vertailukäyrää aika-akselilla kohtaan, jossa vertailukäyrä ja ominaiskäyrä olennaisen hyvin yhtyvät. Edullisin yhteensopivuus määritetään pienimmän neliösumman menetelmällä. Pienintä neliösummaa vastaavasta siirtymästä lasketaan uusi täyttöaste edellisen täyttöasteen ja myllyn pyörähdysajän perusteella.

Keksinnön mukaisen laitteen mittausprosessorina käytetään mikroprosessoria, johon voidaan tarvittaessa liittää samanaikaisesti useampiakin sähkömoottorilla toimivia myllyjä.

3 87114

Keksinnön mukaiseen laitteeseen soveltuva mikroprosessori on edullisesti esimerkiksi Intel 8052 prosessoriin perustuva prosessorikortti, joka toisaalta on liitetty mitattavan myllyn tehonottoon ja myllyn pyörähdyksen aikana mitattavan keskeytyspulssin mittauselimeen ja joka toisaalta voidaan liittää prosessitietokoneeseen. Mikroprosessori sisältää edullisesti kaikki täyttöastemittauksessa tarvittavat liitännät ja toiminnat. Liitettäessä mikroprosessori prosessitietokoneeseen lähetettävät täyttöastetiedot siirtyvät mikroprosessorilta prosessitietokoneelle edullisesti virtapulsseina, joissa virta on välillä 4-20 mA.

Keksinnön mukaista myllyn täyttöasteen mittausta voidaan soveltaa edullisesti esimerkiksi autogeenimyllyillä, semi-autogeenimyllyillä ja kuulamyllyillä. Ainakin tällaisilla myllyillä myllyn nostopalkit aiheuttavat sähkömoottorin ottamaan tehoon niin olennaista värähtelyä, että värähtelyn aikaansaamasta signaalista on keksinnön mukaista mittaustapaa käyttäen löydettävissä samanmuotoisina toistuvia jaksoja, jotka mahdollistavat keksinnön mukaista mittaustapaa käyttäen mitata myllyn tehokäyrän siirtymästä myllyn täyttöaste.

Keksinnön mukaista mittauslaitetta voidaan käyttää myllyn täyttöasteen säätöön ja optimointiin. Keksinnön mukaisella mittauksella saadaan myös myllyn syöttö edullisesti ohjattua, koska analysoimalla mikroprosessoriin talletettuja tenokäyriä saman myllyn erilaisilla vuorauksilla on mahdollista edullisesti optimoida esimerkiksi se, montako nostopalkkia ja minkä korkuisia nostopalkkeja myllyssä käytetään.

Keksintöä selostetaan lähemmin seuraavassa viitaten oheiseen piirustukseen, joka esittää erästä keksinnön edullista sovellutusmuotoa kaaviomaisesti esitettynä.

Kuvion mukaisesti myllyn 1 vaippaan on kiinnitetty meta1 1 i;oa.<2. Metallipalan 2 ja myllyn kehän ulkopuolelle 4 87114 asennetun mittausanturin 3 avulla saadaan mitatuksi tarkalleen samassa vaiheessa myllyn pyörähdyksen aikana nostopalkkien 4 iskeytymishetki jauhettavaan massaan myllyn täyttöasteen mittauksen synkronointia varten. Mittaus-anturilla 3 mitataan tällöin myllyn tehokäyrän tai vertailu-käyrän mittaamiseen käytettävä keskeytyspulssi, kun mylly on pyörähtänyt täyden kierroksen edellisen keskeytyspulssin jälkeen. Keskeytyspulssi johdetaan mittausprosessorille 5, joka sisältää syöttö/tulostus-kortin 6 ja varsinaisen prosessoriosan 7.

Myllyn 1 sähkömoottorille 8 syötetään tehoa teholähettimen 9 kautta. Teholähetin 9 on myös liitetty mittausprosessoriin 5, jolla mitataan nostopalkkien 4 aiheuttama tehonvärähtely. Mittausprosessorin prosessoriosa 7 käsittelee saadut mittaustiedot sekä myllyn 1 ominaiskäyrän että myllyn vertailukäyrän määrittämiseksi. Edelleen prosessoriosa 7 määrittää myllyn 1 ominaiskäyrän ja vertailukäyrän välisen siirtymän sekä tämän siirtymän ja myllyn pyörähdysajan perusteella myllyn muuttuneen täyttöasteen. Mittaus-prosessori 5 voidaan haluttaessa edelleen liittää prosessi-tietokoneeseen 10.

Claims (6)

1. Tapa myllyn täyttöasteen mittaamiseksi, jossa mittauksessa käytetään myllyn sähkömoottoriin kohdistuvia tehonvaihteluja, tunnettu siitä, että täyttöasteen mittauksessa käytetään myllyn vaipan nostopalkkien aiheuttamaa ja myllyn sähkömoottoriin kohdistuvaa tehon-värähtelyä niin, että myllyn vaipan nostopalkkien ja jauhettavan massan iskeytymishetken määrittämiseksi mitataan myllyn tehonvärähtelypiikkien siirtymä ajan suhteen.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen tapa, tunnettu siitä, että mittaus tapahtuu vakiotaajuudella.

3. Patenttivaatimusten 1 tai 2 mukainen tapa, tunne t-t u siitä, että tehonvärähtelypiikit muodostuvat sitä aikaisemmin, mitä korkeampi myllyn täyttöaste on.

4. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen tapa, tunnettu siitä, että täyttöasteen mittauksessa mitataan ensin myllylle ominaiskäyrä ja ainakin yksi vertailukäyrä ja saatuja käyriä verrataan toisiinsa siten, ' - että määritetään vertailukäyrän siirtymä ominaiskäyrään nähden. ____;

5. Laite patenttivaatimuksen 1 mukaisen tavan toteutta- miseksi, tunnettu siitä, että myllyn (1) kehän ulkopuolelle on asennettu mittausanturi (3) ja myllyn (1) kehälle anturia (3) vastaava vastakappale (2) mittausten synkronoimiseksi ja että mittausanturi (3) ja myllyn sähkömoottorin teholähetin (9) on liitetty mittaus- • prosessoriin (5).

6. Patenttivatimuksen 5 mukainen laite, tunnettu siitä, että mittausprosessorilla (5) on mitattavissa ainakin yhden myllyn (1) täyttöaste. 6 87114 PAT ENT KR AV