FI98556C - Laite kulkeutuvien hiukkasten ilmaisemiseksi uunin sisäosissa - Google Patents

Description

98556

Laite kulkeutuvien hiukkasten ilmaisemiseksi uunin sisä-osissaa

Keksinnön tausta 5 Esillä oleva keksintö liittyy kulkeutuvien hiuk kasten ilmaisemiseen uunissa, kuten sulatuskerroskattila, sekä ilmaistuja kulkeutuvia hiukkasia koskevan informaation käyttöön uunin säädössä.

Yleisesti kulkeutuvat hiukkaset voidaan määritellä 10 "pois paikoiltaan” palaviksi hiukkasiksi, jotka kulkevat uunissa tai kattilassa alueella, joka on selvästi uunin arinan yläpuolella. Tarkemmin sanoen, kulkeutuvat hiukkaset sulatuskerroskeruukattiloissa voidaan määritellä palavien hiukkasten massaksi, joka kulkee vaakatason poik-15 ki kattilan ylätasolla, kuten kattilan sisällä olevalla "kurkku"-tasolla. Palavat hiukkaset, jotka kohtaavat tällaisessa keruukattllassa höyryputket, tukahtuvat ja muodostavat kovia kertymiä putkistoon. Nämä kovat kertymät ovat vaikeita puhdistaa tai poistaa käyttämällä tyypilli-20 siä höyrypuhdistusmekanismeja tällaisissa uuneissa.

Tyypillinen kattila on lipeäkeruuyksikkö, jota käytetään paperimassaa valmistavilla tehtailla. Tällaiset yksiköt edellyttävät yleensä melkoisia pääomasijoituksia. Monissa tapauksissa näiden kattilayksiköiden kapasiteetti 25 rajoittaa massatehtaan tuotantoa. Tavanomainen lipeäkeruuyksikkö on esitetty kuviossa 1 varustettuna esillä olevan keksinnön mukaisella kulkeutuvien hiukkasten ilmaisemis-järjestelmällä. Keruuyksikkö käsittää kattilan 10, jolla on ympäröivä seinä 12, jonka läpi vettä viedään höyryn ke-30 hittämissä varten. Tämän tyyppisen modernin yksikön pohja-ala on noin 50 neliömetriä ja korkeus noin 40 metriä. Polttouunin eli kattilan seinässä 12 ja pohjalla olevat vesiputket on kytketty vesikattilaan, ei kuviossa, ja vastaavasti höyrykattilan yläkattilaan. Polttouunin kehällä 35 sijaitsevien, normaalisti kahdella tai kolmella tasolla olevien, kuten numeroitu 14, 16 ja 18, ilma-aukkojen kaut- 2 98556 ta tuodaan paloilmaa kattilaan. Ilma syötetään kattilaan näiden ilma-aukkojen läpi tyypillisesti suurten puhaltimien (ei kuviossa) avulla ja säädettäviä ilmaläppiä käytetään säätämään ilmanvirtausta näiden eri ilma-aukkojen 5 läpi. Puhaltimet on kuviossa 1 esitetty kaavamaisesti il-malähteenä 20 ja jotkut ilmaläpistä on esitety venttiileinä eli ilmaläppinä 22 ja 24. Venttiili- eli ilmaläppäsää-täjä 26, prosessitietokoneen 28 ja liittymän (ei kuviossa), ohjaamana säätää eri ilmansyöttöläppien toimintaa 10 kattilaan menevän paloiltaan virtauksen säätämiseksi. Esimerkiksi, polttoaineen palamisnopeuden lisäämiseksi kattilassa paloilman määrää tyypillisesti kasvatetan. Tämän lisäksi syöttämällä enemmän ilmaa valittujen ilma-aukkojen lävitse kuin muiden ilma-aukkojen läpi, polttoaineen 15 kulutusnopeudessa saadaan aikaan kasvu suuremman ilman syötön alueella pohjakerroksen 30 muodon säätämiseksi kattilan pohjalla.

Musta polttoaineliemi tulee kattilaan polttoaine-suuttimien 32, 34 kautta karkeana suihkuna. Mustassa lie-20 messä olevat palavat orgaaniset aineosat palavat poltto-ainepisaroiden sekoittuessa ilmaan. Polttoaineessa oleva natriumsulfaatti muuttuu kemiallisesti natriumsulfidiksi kattilan pelkistymisvyöhykkeellä. Epäorgaaniset suolat putoavat kattilan lattialle muodostaen sulatuskerroksen 25 30, josta neste kuivuu. Musta polttoaineliemi toimitetaan polttoainelähteestä 40 (massatehtaalta) ja syötetään putkilla vastaavien venttiilien 42, 44 kautta suuttimiin 32 ja 34 ja siten kattilan paloalueelle. Prosessitietokone 28 ja liittymä antavat sopivia polttoainesäätösignaaleja 30 venttiilisäätäjälle 26 venttiilien 42 ja 44, ja siten polttoaineen syötön, säätämiseksi.

On toivottavaa, että oleellisesti kaiken mustan polttoaineliemen palaminen tapahtuu kattilan 10 alaosassa, selvästi kattilan yläosissa olevien häyryputkien alapuo-35 lella. Kuitenkin käytännössä kattilan arina-alueella muo- 3 98556 dostuneita pölyhiukkasia kulkeutuu savukaasujen mukana ylöspäin kattilan rajoitettua kurkkuosaa 46 kohden. Nämä hiukkaset vuorostaan tarttuvat kattilan ylempiin lämpöpin-toihin. Pöly sisältää tyypillisesti natriumsulfaattia ja 5 natriumkarbonaattia, mutta voi sisältää myös muita komponentteja vaihtelevissa määrin. Tietyissä kattila- tai uu-niolosuhteissa, kuten jotka aiheutuvat ilman syötön häiriöistä tai suuresta pohjakerroksen tilavuudesta kattilassa, palamattomia polttoaineliemihiukkasia seuraa ylöspäin 10 suuntautuvan kaasuvirtauksen mukana. Tällaiset hiukkaset synnyttävät palaessaan lämpöpinnoille kerroksia, jotka ovat vain vaivoin poistettavissa. Jotkut näistä hiukkasista palavat koskiessaan kattilan lämpöpintoihin ja aiheuttavat muun pölyn sintraantumista lämpöpinnoille, mikä jäl-15 leen tekee näiden tarttuneiden hiukkasten poistamisen hyvin vaikeaksi. Täten, kun palamisprosessista tulevat kuumat kaasut sieppaavat palavia polttoainehiukkasia ja kuljettavat niitä ylöspäin, hiukkaset voivat saavuttaa tulis-tinputket 47 ja höyryn kehitysputket 49 ja kerrostua niil-20 le. Näitä putkia 47, 49 käytetään tavanomaisesti tällaisissa kattiloissa kehittämään tulistettua höyryä sähkövirran tuottoon tai lämmön antamiseksi muille prosesseille. Palavien kulkeutuvien hiukkasten osuessa putkiin tapahtuu kerrostumista, mikä pyrkii tukkimaan putkien väliset kul-25 kutiet. Tällainen kerrostuminen pienentää lämmönsiirtymi-sen tehokkuutta putkiin ja kattilan kapasiteettia. Nämä kerrostumat voivat lopulta aiheuttaa kattilan sammumisen ja vaikuttavat myös kattllaputkien korroosioon.

Puhtaitten lämpöpintojen säilyttämiseksi, mukaan 30 lukien putkien 47 ja 49 pinnat, lipeäkeruuykslköt ovat yleensä varustettu välineillä lämpöpintojen puhdistamiseksi. Tällaiset noenpoistolaitteet muodostuvat tyypillisesti putkista, joiden kautta ruiskutetaan höyryä siirrettäessä putkia kattilan läpi. Jopa näitä puhdistusmekanismeja käy-35 tettäessä on usein välttämätöntä pysäyttää kattilan toi 4 98556 minta puhdistusta varten. Tästä aiheutuu usein kallista massatehtaan tuotantoajän menetystä. Lisäksi nämä puhdis-tusmekanismit ovat tyypillisesti hyvin tehokkaita poistettaessa pehmeitä kerrostumia putkien päältä, mutta ovat 5 huomattavasti vähemmän tehokkaita poistettaessa palavien kulkeutuvien hiukkasten muodostamia kovia kerrostumia.

Ongelmat, jotka liittyvät palavien kulkeutuvien hiukkasten aiheuttamien kerrostumien syntyy, ovat alalla tunnettuja. Esimerkiksi, US-patentti nro 4 690 634 Hern-10 gren et ai. kuvaa laitteen, jolla lasketaan kulkeutuvia hiukkasia niiden kulkiessa ilmaisimen ohi. Lukemaa käytetään ilmaisemaan kulkeutuvien hiukkasten esiintymistä ja/tai säätämään kattilan toimintaa. Herngrenin menettelyssä käytetään yhtä optista ilmaisinta, joka muodostuu 15 riveihin asetettujen valodiodien lineaarisesta matriisista (tarkkaan ottaen 1024 diodista). Optista linssiä käytetään kohdistamaan diodit ilmaisemis- eli polttopisteta-soon, keksijöiden ymmärtäessä, että tämä ilmaisemistaso on vain noin 5 cm kattilan seinistä erillään. Ilmaisimesta 20 saatava signaali vahvistetaan ja sitä verrataan kynnysarvoon, jota käytetään siten, että rekisteröidään ainoastaan kynnysarvon ylittävät signaalihulput. Vastaanotettujen signaalien pulssinleveyttä käytetään hiukkasten luokittelussa. Jonkin aikavälin aikana, kuten kymmenen minuuttia, 25 laite laskee todetut kulkeutuvien hiukkasten pulssit kussakin hiukkaskokoluokassa, ja kunkin luokan kokonaismäärä muutetaan analogiseksi virtasignaaliksi prosessitietoko-neeseen vientiä varten.

Herngrenin et ai. menettely edellyttää verrattain 30 monimutkaista ja kallista elektroniikkaa kulkeutuneiden hiukkasten luokittelemiseksi koon mukaan. Tämän lisäksi yksi, uunin sisäseinää pitkin sijoitettu ilmaisin, olkoonkin valodiodien lineaarinen matriisi, sallii oleellisesti kattilan tutkimisen yhdestä suunnasta, ja tässä menette-35 lyssä käytetyn polttopistetason rajallisen syvyyden vuok- 5 98556 si, vain pientä kattilan sisäosan aluetta tutkitaan tästä yhdestä suunnasta. Näin ollen palkalliset häiriöt sulatus-kerroksessa, jotka voivat aiheuttaa melkoista kulkeutuvien hiukkasten syntyä kattilan alueella, joka ei ole Hern-5 grenin et ai. käyttämässä yhdessä katselusuunnassa, voivat jäädä huomaamatta.

Vielä eräs menettely kattilassa olevien kulketuvien hiukkasten tarkastelemiseksi on kuvattu US-patentissa nro 4 814 868, James. Jamesin menettelyssä yhden videokameran 10 kuvauslaite, jonka tyyppinen on kuvattu US-patentissa nro 4 539 588, Ariessohn et ai., on sijoitettu keruukattilan yläosaan kattilan sisäosan kuvaa vastaavan analogisen videosignaalin tuottamiseksi. Videosignaalia prosessoidaan kohinan ja ei-liikkuvien kohteiden poistamiseksi. James 15 käyttää laskuria tarkkailtavalla alueella olevien liikkuvien hiukkasten esiintymisten laskemiseen funktiona suodatetussa signaalissa ja ennalta määrätyllä kynnystasolla olevien datapisteiden suhteellisesta voimakkuudesta. Hiuk-kaslukemaa kasvatetan joka kerta kun suodatetussa signaa-20 lissa olevat datapisteet ylittävät kynnystason. Tällaiset datapisteet ilmenevät kirkaina viiruina kuvassa ja ne aiheuttaa liikkuvat kulkeutuvat hiukkaset. Tämän patentin kuvauslaitetta käytetään antamaan videosignaali, jossa on useita pyyhkäisyjuovia, jotka digitoidaan ja yhdistetään 25 siten, että kohina ja liikkuvat hiukkaset erottuvat. Näyttöä käytetään esittämään näkyvä kuva valoa emittoivista hiukkasista.

Yhden kameran käytön vuoksi Jamesin menettely, kuten Herngrenin patentin menettely, on kapasiteetiltaan 30 rajoittunut ilmaisemaan hiukkasia pelkästään kameraa kannattavaa seinää myötäillen. Koska tyypillisen kattilan ympäristö on läpinäkymätön ja koska on vaikeaa ilmaista hiukkasia merkittävien etäisyyksien (esim. 1 m seinästä) päästä, Herngrenin et ai. ja Jamesin laitteet pyrkivät 35 6 98556 jättämään huomiotta muualla kattilassa olevilla hajanaisilla alueilla esiintyvät kulkeutuvat hiukkaset.

Lisäksi Jamesin menettely ei ymmärtääksemme salli kameraa lähellä olevien pienten kulkeutuvien hiukkasten ja 5 kaukana kamerasta olevien suurten kulkeutuvien hiukkasten erottelua, koska kameralle hiukkaset näyttävät olevan saman kokoisia.

Muuan järjestelmä hiukkasten toteamiseksi on esitetty US-patentissa 3 830 969, Hofstein. Hofsteinin jär-10 jestelmä käyttää televisiokameraa tuottamaan kuvan hiuk-kasmateriaalia sisältävästä juoksevasta aineesta. Kuvaa prosessoidaan, jotta saataisiin esiin kuvassa olevat valopisteet, jotka vastaavat liikkuvia hiukkasia. Saatava kuva esitetään CRT-näytöllä tai vastaavalla. Hiukkasmateriaalin 15 ominaisuuksia, kuten liike, jakaantuma, dimensiot, lukumäärä eli konsentraatio, analysoidaan. Tässä viittessä ei ehdoteta, kuinka tällaista järjestelmää käytetään polttoainetta polttavan uunin tai kattilan vaikeissa ympäristöolosuhteissa.

20 US-patentti nro 4 737 844, Kohola et ai., kuvaa järjestelmän, joka käyttää videokameraa antamaan videosignaalin, joka digitoidaan ja suodatetaan ajan ja paikan suhteen. Digitoitu videosignaali jaetaan signaaliosa-alueisiin, joiden ominaispiirteet kuuluvat samaan osa-25 alueeseen yhdistettynä tiettyä signaalitasoa vastaaviin jatkuvan kuvan alueisiin. Osa-alueet yhdistetään myös integroiduksi kuvaksi, joka keskiarvo!stetaan, jotta poistettaisiin satunnaishäiriöiden vaikutus. Keskiarvo!stettu kuva esitetään näyttölaitteella. Tässä viitteessä kuvatus-30 sa sovelluksessa kuvasta määritetään liekkirintaman paikka, koko ja muoto. Tätä liekkirintamasta saatavaa informaatiota käytetään palamisprosessin säädössä. Vaikka järjestelmää käytetäänkin uuniympäristössä, ei se kohdistu kattilassa olevien kulkeutuvien hiukkasten tarkkailuun.

35 7 98556

Kirjallisuudessa, joka kuvaa vuonna 1987 julkaistua Ariessohn et ai. patenttia, tämän patentin sulatuskerros-kuvausjärjestelmän kuvataan antavan selkeitä, jatkuvia kuvia alauunin hiilikerroksesta sekä yläuunin kerrostumien 5 muodostuksesta. Tämä kirjallisuus ei tuo esiin yksityiskohtia kerrostumien muodostumisen tarkkailusta. Ariessohn et ai. patentin laitetta on myös käytetty kaupallisesti saatavassa tuotteessa nimeltään TIPS, Weyerhouser-yhtiö.

Tämä tuote liittyy elektroniseen kuvauslaitteeseen, jota 10 käytetään uunien, kuten keruukattilajärjestelmät, pohjakerroksen lämpötilan tarkkailuun. Mark J. Andersonin et ai. artikkeli "Monitoring of Recovery Boiler Interior Using Imaging Technology", julkaistu huhtikuussa 1989 Weyerhouser-yhtiön anturi- ja simulointituotejaostolta, 15 kuvaa tämän järjestelmän tarkemmin.

Vaikka on olemassa järjestelmiä keruukattiloiden ja muiden uunien sisäosien tarkkailemiseksi, on tarvetta parannetulle järjestelmälle, jolla ilmaistaan kulkeutuvia hiukkasia tällaisten uunien sisällä. Tätä ilmaistua kul-20 keutuvista hiukkasista saatavaa informaatiota voidaan sitten valinnaisesti käyttää määrittämään puhdistusjaksoja höyryn kehitysputkistolle ja lämpöpinnoille uunien sisällä, toteamaan uunin sisällä epänormaaleja olosuhteita, jotka vaikuttavat ylenmääräiseen kulkeutuvien hiukkasten 25 syntyyn ja uunin käyttäytymisen säätämiseen siten, että minimoidaan tällaisten kulkeutuvien hiukkasten muodostuminen.

Keksinnön yhteenveto

Kuvataan laite, jolla ilmaistaan kulkeutuvia hiuk-30 kasia uunin sisustassa, laitteen sisältäessä ainakin yhden ja kernaasti useampia erillään olevia erillisiä kulkeutuvien hiukkasten ilmaisimia, joista kukin on suunnattu vastaavalle uunin sisäosien alueelle. Nämä ilmaisimet on suunniteltu toteamaan kulkeutuvien hiukkasten läsnäolo ja 35 tuottamaan lähtösignaaleja tällaisia hiukkasia todettaes- 8 98556 sa. Signaaliprosessori on kytketty ilmaisimiin lähtösig-naalien vastaanottamiseksi ja lukemasignaalin, joka vastaa ilmaisimien toteamien kulkeutuvien hiukkasten lukumäärää, tuottamiseksi. Lukema määritetään tyypillisesti lukemataa-5 juuden eli lukemaa per aikayksikössä pohjalta. Tätä informaatiota kulkeutuvien hiukkasten lukemasta voidaan sitten käyttää säädettäessä uunin toimintaa, voidaan esittää uunin operaattorin nähtäväksi tai molempia.

Esitettäessä lukematuloksia ilmaisimista kunkin il-10 maisimen lukema voidaan esittää erikseen. Tämän lisäksi kaikista ilmaisimista saatava lukema voidaan summata ja keskiarvoistaa tai muulla tavoin yhdistää, jotta saataisiin kokonaisesitys kulkeutuvien hiukkasten lukumäärästä ja/tai esiintymistiheydestä. Kokonaistulosta tarkkaillaan 15 tyypillisesti kattilan "häiriö"-tilan määrittämiseksi, toisin sanoen tilan, joka aiheuttaa epänormaalin kulkeutuvien hiukkasten määrän. Todettaessa, että häiriötila vallitsee, voidaan yksittäisiä ilmaisinlähtöjä tutkia, jotta saataisiin lähemmin määritettyä kattilassa oleva paikka, 20 jossa kulkeutuvia hiukkasia syntyy ylenmäärin.

Jotta tuloksille saataisiin vahvistus, kuvausantu-ria, kuten varauskytketty ilmaisinlaite tai suuri valo-diodien polttopistematriisi, käytetään tuottamaan visuaalinen kuva kattilan sisäosista ja ohikulkevista kulkeutu-25 vista hiukkasista. Tämän ansiosta uunin käyttäjä voi visuaalisesti tarkastella ainakin osaa kulkeutuvista hiukkasista niitä laskettaessa.

Esillä olevan keksinnön toisena piirteenä, signaaliprosessori voi sisältää välineet, joilla asetetaan aika-30 väli, jolloin kulkeutuvien hiukkasten lukema otetaan. Tätä aikaväliä voidaan toistaa kulkeutuvien hiukkasten toistuvien lukemataajuksien saamiseksi aikavälipohj alta. Vaihtoehtoisesti voidaan mitata aikaa, jona kiinteä lukema kulkeutuvia hiukkasia esiintyy, muutettaessa tulokset sitten 35 lukemataajuudeksi (toisin sanoen lukumäärä per aikajakso).

9 98556

Muita tekniikoita 1ukemataajuuden synnyttämiseksi voidaan myös käyttää, kuten yksinkertaisesti mittaamalla aika ja jakamalla havaittujen lukemien määrä mitatulla ajalla.

Esillä olevan keksinnön oheispiirteenä signaali-5 prosessori voi sisältää LEDin tai muun osoittimen, jolla annetaan visuaalinen, ääni- tai muu osoitus todettujen kulkeutuvien hiukkasten esiintymisestä. Tämän ansiosta operaattorille annetaan varmistus kulkeutuvien hiukkasten esiintymisestä.

10 Esillä olevan keksinnön eräänä piirteenä, ilmaisi met voivat tarkentua polttopistetasoon, joka on määrätyllä etäisyydellä, kuten ainakin noin 30 cm, uunin seinistä. Käyttämällä polttopistetasomenettelyä kulkeutuvien hiukkasten syvyyskenttäilmaiseminen on mahdollista. Toisin 15 sanoen, vain hiukkaset, jotka ovat etäisyydellä noin kaksikymmentä prosenttia ilmaisimesta polttopistetasoon olevasta etäisyydestä, ilmaistaan.

Vielä eräänä esillä olevan keksinnön piirteenä, kukin ilmaisin voi sisältää yksipisteilmaisimen, kuten valo-20 diodin, kulkeutuvien hiukkasten ilmaisemiseksi, jolloin järjestelmän elektroniikka yksinkertaistuu. Yksipisteil-maisin on myös symmetrinen, joten sen toiminta on riippumaton ilmaisimen paikan kiertovaihteluista. Tällainen ilmaisin myös havaitsee hiukkaset yhtä hyvin riippumatta 25 hiukkasten kulkusuunnasta tasossa, joka on kohtisuoraan ilmaisimen akseliin nähden.

Vielä edelleen esillä olevan keksinnön piirteenä, informaatiota kulkeutuvien hiukkasten lukemasta voidaan käyttää säädettäessä kattilan tai uunin käyttäytymistä.

30 Uuni voi vastata automaattisesti lukemainformaatioon tai puoliautomaattisesti, uunin operaattorin säätäessä interaktiivisesti uunia kulkeutuvien hiukkasten lukeman perusteella.

Signaaliprosessori voi sisältää myös mikroprosesso-35 rin, jossa on välineet lukeman skaalan tai alueen supistamiseksi .

10 98556

Keksintö sisältää edellä olevat piirteet sekä yksittäisesti että yhdessä toistensa kanssa.

Esillä olevan keksinnön yhtenä päämääränä on näin ollen parempi laite kulkeutuvien hiukkasten ilmaisemiseksi 5 uunin sisällä.

Vielä eräänä esillä olevan keksinnön päämääränä on parampi laite, joka voi käyttää ilmaistua kulkeutuvien hiukkasten informaatiota esimerkiksi uunin toiminnan säädössä ja/tai määritettäessä ajoitusta kerrostumien siivoa-10 miseksi uunin lämpöpinnoilta.

Nämä ja muut esillä olevan keksinnön päämäärät, piirteet ja edut tulevat ilmeisiksi seuraavasta kuvauksesta ja piirroksista.

Piirrosten lyhyt kuvaus 15 Kuvio 1 on kaavamainen esitys eräästä tavanomaisen keruukattilan muodosta, joka sisältää esillä olevan keksinnön mukaisen kulkeutuvien hiukkasten ilmaisemislait-teen.

Kuvio 2 on kaavamainen esitys esillä olevan keksin-20 nön mukaisesta kulkeutuvien hiukkasten ilmaisemislaittees-ta, jossa on useita ilmaisimia sijoitettuna havaitsemaan kulkeutuvia hiukkasia keruukattilan eri paikoissa, piirroksen esittäessä yhtä muotoa apujärjestelmästä kattilan toiminnan säätämiseksi kulkeutuvista hiukkasista ilmaistun 25 informaation mukaan.

Kuvio 3 on kaavamainen sähkökaavio yhdestä piiri-muodosta, joka on sopiva käytettäväksi kuvioitten 1 ja 2 ilmaisimien yhteydessä.

Kuviot 4A, 4B ja 4C havainnollistavat tyypillisiä 30 signaaleja kuvion 3 valituista kohdista.

Ensisijaisten toteutusten yksityiskohtainen kuvaus

Tarkastellaan kuviota 1, jossa on yksi laitemuoto, jolla ilmaistaan kulkeutuvia hiukkasia uunin sisällä, merkitty yleisesti 50. Tämä laite sisältää ainakin yhden kul-35 keutuvien hiukkasten ilmaisimen 52, ja kernaasti useita 11 98556 tällaisia ilmaisimia. Kunkin ilmaisimen pääty 52 on asetettu, kuten sijoitettuna uunissa jo olevaan ilma-aukkoon, tarkkailemaan osaa uunin sisäosista. Nämä ilmaisimet käsittävät yleisesti yhden pisteen ilmaisimen, kuten valo-5 diodi tai muu optinen ilmaisemislaite. Yksi esimerkki tällaisesta ilmaisimesta on United Detector Technologyn UDT455-valodiodi. Valodiodi on sijoitettu linssin, jolla diodi kohdistetaan uunin kiinnostavalle alueelle, taakse.

Yhden pisteen ilmaisimella, jos sellaista käytetään, on 10 useita etuja. Esimerkiksi sellainen ilmaisin on symmetrinen katsottaessa uunin kiinnostavaa aluetta, joten sen toiminta ei riipu kiertovaihteluista ilmaisimen akselin ympäri ja on sen vuoksi epäherkkä tällaisille vaihteluille laitetta asennettaessa. Nämä ilmaisimet ovat myös yhtä 15 herkkiä kulkeutuville hiukkasille, jotka kulkevat ilmaisimen akseliin nähden kohtisuorissa tasoissa riippumatta kulkeutuvien hiukkasten kulkusuunnasta tällaisissa tasoissa. Tavanomaisella tavalla ilmaisimet tyypillisesti sisältävät ilmapuhdistusjärjestelmän, jolla suunnataan puhdis-20 tavaa ilmaa linssin pinnan yli, jotta pyyhittäisiin linssistä pois roskat, joita on esiintyy uunin pölyisessä ympäristössä. Ilmaisimet ovat tyypillisesti myös vedetty ilma-aukkojen sisään n. 2:sta 5:een cm ilma-aukon reunasta, jotta ne eivät työntyisi uuniin, jossa niihin voisi 25 osua kulkeutuvia hiukkasia.

Kuviossa 1 ilmaisin 52 on esitetty sijoitettuna uunin "kurkku"-osaan 46. Ilmaisimia voidaan kuitenkin sijoittaa mihin tahansa paikkaan uunin yläosassa. Tämän lisäksi kaikki ilmaisimet voivat sijaita yhdessä tasossa 30 jaettuna pitkin uunin seiniä. Vaihtoehtoisesti tai yhdessä, ilmaisimet voivat olla sijoitettuna tarkkailemaan uunin sisäosia eri korkeuksilta, kuten kuviossa 1 katkoviivalla merkitty ilmaisin 52'.

Esillä olevan keksinnön mukaisesti ilmaisimet voi-35 daan tarkentaa oleellisesti äärettömyyteen. Uunin 10 si- 12 98556 säilä tyypillisesti olevien kaasujen läpinäkymättömyyden vuoksi kukin ilmaisin tyypillisesti tarkentuu tilavuuteen, jonka pituus vaihtelee 0 - 1 m pois uunin sivuseinästä, johon ilmaisin on kiinnitetty. Tällaisessa tapauksessa 5 ilmaisimet eivät erota hiukkasia, jotka ovat verrattain pienikokoisia ja lähellä ilmaisinta, ja hiukkasia, jotka ovat verrattain suurikokoisia ja kauempana ilmaisimesta. Vaihtoehtoisesti ilmaisimet voidaan tarkentaa polttopiste-tasoon, joka sijaitsee lähempänä uunin sivuseinää kuin 10 polttopiste äärettömällä polttopisteasetuksella. Tässä vaihtoehtoisessa tavassa kulkeutuvien hiukkasten syvyys-kenttäerottelu on mahdollista. Toisin sanoen, näissä olosuhteissa tietyllä polttopistealueella eli polttopisteta-son etäisyydellä ilmaisimesta, esimerkiksi plus tai miinus 15 kaksikymmentä prosenttia etäisyydestä uunin seinästä polt-topistetasoon, olevat hiukkaset ovat tarkentuneet ja siten ilmaisimen ilmaistavissa. Sitä vastoin kulkeutuvat hiukkaset, jotka ovat lähempänä ilmaisinta kuin tämä etäisyys ja kauempana olevat, eivät ole tarkentuneita. Sen vuoksi nii-20 den signaalit voidaan jättää huomiotta taustakohinana ilmaisimen lähtösignaalissa. Vaikka Herngrenin patentin menettely käyttää polttopistetasoon tarkennettua ilmaisin-matriisia, Herngrenissä et ai., kuten esillä olevat keksijät sen ymmärtävät, polttopistetaso on vain 5 - 7,5 cm 25 päässä viereisestä uunin seinästä. Keksijät uskovat, että parantunut ilmaiseminen aiheutuu ilmaisimien polttopiste-tason siirtämisestä etäisyydelle, joka on ainakin noin yksi jalka viereisistä uunin sivuseinistä, koska tämä pyrkii lisäämään uunista näytteistettävää tilavuutta, jolloin 30 saadaan edustavampi kulkeutuvien hiukkasten lukema.

Signaaliprosessointijärjestelmä 56 on kytketty ilmaisimiin, linjat 58 ja 58' kuviossa 1, ilmaisimen lähtö-signaalien vastaanottamiseksi ja ilmaisimien toteamien kulkeutuvien hiukkasten lukemaa vastaavan lukemasignaalin 35 tuottamiseksi. Ilmaisimet tuottavat lähtösignaaleja, jotka 13 98556 ovat merkittävästi erilaisia kulkeutuvien hiukkasten kulkiessa ilmaisimen katsomalla uunin alueella. Nämä ilmaisimen lähtösignaalit sisältävät siten informaatiota kulkeutuvien hiukkasten esiintymisestä. Kulkeutuvien lukumääräs-5 tä saatava informaatio voidaan sitten esittää tai käyttää säädettäessä parametrejä, jotka vaikuttavat uunin käyttäytymiseen. Erityisesti signaaliprosessointijärjestelmästä 56 tulevat signaalit voidaan toimittaa linjaa 60 pitkin prosessitietokoneeseen 28 uunin säädössä käytettäviksi.

10 Esimerkiksi kasvuja hiukkaslukemataajuudessa on havaittu tapahtuvan, kun sattuu suuria nopeita muutoksia kattilan toimintaolosuhteissa. Saattaa olla korrelaatiota myös pohjakerroksen 30 kuormitustason tai tilavuuden sekä tuotettujen kulkeutuvien hiukkasten välillä. Täten, havait-15 taessa liiallinen kulkeutuvien hiukkasten lukema, proses-sitietokone 28 voi toimia liittymän (ei kuviossa) sekä venttiili- tai ilmaläppäsäätäjän 26 välityksellä ja säätää ilmaläppiä 22, 24 ja polttoaineventtiilejä 42, 44 yrittäessään pienentää syntyneiden kulkeutuvien hiukkasten 20 määrää. Eräänä määrättynä esimerkkinä ilmavirtaläpät 22 ja 24 voidaan avata ilmavirtauksen ja palamisnopeuden lisäämiseksi ja pohjakerroksen 30 koon pienentämiseksi. Toisena määrättynä esimerkkinä oletetaan, että tietokone 28 on äskettäin aiheuttanut ilmaläpän asetuksissa muutoksen taval-25 la, joka tuotti ei-hyväksyttävissä olevan kasvun kulkeutuvien hiukkasten lukemataajuudessa. Linjalla 60 olevan signaalin mukaan tietokone 28 voi palauttaa tämän ilmaläpän aikaisempaan tilaansa kulkeutuvien hiukkasten syntymisen minimoimiseksi.

30 Tarkastellaan kuviota 2, jossa esillä olevan kek sinnön laitteen yksi toteutus on esitetty yksityiskohtaisemmin. Tässä tapauksessa neljä ilmaisinta 52, 52a, 52b ja 52c on sijoitettu samalle korkeudelle uunissa erilleen pitkin uunin kolmea seinää oleville paikoille. Useampia 35 tai harvempia ilmaisimia voidaan haluttaessa käyttää ja 14 98556 ilmaisimet voidaan sijoittaa myös vaihteleville korkeuksille, kuten kuviossa 1 ilmaisin 52'. Eräässä tietyssä ensisijaisessa toteutuksessa ilmaisimet ovat tasossa kattilan "kurkku"-osassa kattilan muilla sivuilla kuin "kurk-5 ku"-sivu. Yleisesti ilmaisimet sijoitetaan uunissa tarpeeksi korkealle, jotta ne havaitsisivat palavat hiukkaset, jotka todennäköisesti palavat vielä silloinkin, kun ne saavuttavat kattilan ylemmät lämpöpinnat ja putket.

Tavanomainen ilmasuodatusosajärjestelmä 66 suodatit) taa ilman ja vie tämän ilman puhdistuslinjoja 68 pitkin ilmaisimiin käytettäväksi kunkin ilmaisimen puhdistamiseen eli linssin pyyhkimiseen. Tällaista ilmasuodatusosajärjestelmää käytetään myös edellä kuvatussa TIPS-tuotteessa, jota saa Weyerhaeuser-yhtiöltä.

15 Ilmaisimesta 52, ja havainnollistetussa esimerkissä tarkemmin sanoen ilmaisindiodista, tuleva lähtösignaali esiprosessoidaan ilmaisimessa 52 olevalla piirillä, syötetään linjaa 70 pitkin toiseen esiprosessointipiiriin 72 ja sitten linjaa 74 pitkin kaupallisesti saatavaan tietokone-20 liittymämoduuliin 76. Samalla tavoin ilmaisimien 52a, 52b ja 52c lähdöt syötetään vastaavien linjojen 70a, 70b ja 70c välityksellä esiprosessointipiireihin 72a, 72b ja 72c ja sitten vastaavia linjoja 74a, 74b ja 74c pitkin liittymämoduuliin. Sopivia esiprosessointipiirejä kuvataan yksi-25 tyiskohtaisemmin kuvioitten 3 ja 4 yhteydessä.

Liittymämoduuli 76 muuntaaa vastaanotetut signaalit sopivaan digitaaliseen muotoon toimitettavaksi linjoja 80 pitkin kuvaprosessointiosajärjestelmään 82. Eräs sopiva liittymämoduuli on TIPS 2000 -liittymämoduuli, jota saa 30 Weyerhaeuser-yhtiöltä. Eräs sopiva kuvaprosessointiosaj är- jestelmä on myös Weyerhaeuser-yhtiön TIPS-järjestelmä. Kuvaprosessointiosa järjestelmä 82 sisältää näytön, kuviossa 2 esitetty erikseen 84, ja käyttäjäliittymän, kuten näppäimistö, jota käytetään syöttämään informaatiota kuvapro-35 sessointiosajärjestelmään.

15 98556

Kuvaprosessointiosajärjestelmä 82 suorittaa joukon toimenpiteitä liittymämoduulista vastaanotetulle lukemada-talle. Esimerkiksi kuvaprosessointijärjestelmä tyypillisesti summaa tai muulla tavoin yhdistää ilmaisinlukemien * 5 tulokset, jotka jälleen voidaan ilmaista lukemataajuuksi- na, kaikista järjestelmän käyttämistä ilmaisimista. Sitten, näytön 84 avulla, kulkeutuvien hiukkasten keskimääräiset kokonaislukemat ja kokonaislukemien kehityssuunnat voidaan esittää. Tämän lisäksi, joko yksinään tai yhdessä 10 kokonaislukemainformaation kanssa, voidaan esittää erikseen lukema kustakin ilmaisimen sijaintipaikasta, tässä tapauksessa kuviossa 2 esitetyistä neljästä paikasta.

Tämän informaation avulla kattilan 10 operaattori voi havaita kokonaislukeman kasvun kaikista ilmaisimista.

15 Tämän lisäksi, tarkkailemalla kuhunkin yksittäiseen ilmaisimeen liittyvän lukeman erillistä näyttöä, operaattori voi päätellä, kasvaako kulkeutuvien kiukkasten lukema yleisesti uunissa vaiko vain valituissa uunin paikoissa.

Viite, että kulkeutuvien hiukkasten lukeman kasvu aiheutuu 20 paikallisesti häiriöstä, saadaan yhden ilmaisimen lukeman poikkeavasta kasvusta (esim. 52a) verrattuna muiden ilmaisimien lukemaan (esim. 52, 52b ja 52c).

Lukemainformaation mukaan kattilan operaattori voi antaa liittymällä 86 kuvaprosessointiosajärjestelmälle 82 25 komennon, joka viedään toisen liittymämoduulin, ei kuviossa, ja linjan 88 välityksellä dataväylään 90 ja sitten prosessitietokoneeseen 28. Tämä komento saa aikaan säädön uunin käyttäytymisessä, kuten venttiilisäätäjän 26 säädön ilmaläppien tai venttiilien asettamiseksi kuten edellä on 30 selostettu. Tämän lisäksi järjestelmä voi toimia automaattisesti, jolloin lukemasignaalit lähetetään suoraan prosessi tietokoneelle, joka sitten päättelee sopivan komennon kulkeutuvien hiukkasten lukeman kasvamisen tai pienentymisen mukaan.

16 98556

Esillä olevan keksinnön järjestelmä helpottaa myös kulkeutuvien hiukkasten lukemien ristikorrelointia uunin toimintaparametrien kanssa. Esimerkiksi TIPS-järjestelmä pystyy muiden tehtäviensä ohella tarkkailemaan pohjaker-5 roksen 30 lämpötilaa. Korreloimalla lämpötilamuutokset tai uunin käyttäytymisestä saatava muu informaatio, kulkeutuvien hiukkasten lukemien kanssa, voidaan tietylle uunille muodostaa optimiparametrien ryhmä, joka minimoi kulkeutuvien hiukkasten tuottamisen. Optimiparametrien ryhmä on 10 tyypillisesti uunin käyttäytymiseen vaikuttavien säätöase-tusten ryhmä (esim. polttoaineen virtausnopeus, ilman virtausnopeus, polttoaineen viskositeetti jne.).

Esillä olevan keksinnön mukaisesti laite voi sisältää myös kuvausanturin 100, joka on kohdistettu uunin si-15 säalueille kuvasignaalin tuottamiseksi. Tämä kuvasignaali syötetään linjaa 102 pitkin kuvaprosessointiosajärjestelinään 82 ja voidaan myös esittää näytöllä 84. Tavanomaisella tavalla kuvausanturi on tyypillisesti myös varustettu jäähdyttävän ja puhdistavan ilman lähteellä, putkien 104, 20 106 avulla, ilmasuodatusosajärjestelmästä 66. Vaikka mitä tahansa sopivaa kuva-anturia voidaankin käyttää, tyypillisiin antureihin kuuluvat varauskytketyn laitteen (CCD) muodostama ilmaisin, tai voidaan käyttää myös videokamerajärjestelmää, jollainen on kuvattu US-patentissa nro 25 4 539 588, Ariessohn et ai.. Linjalla 102 oleva kuva-antu rista tuleva prosessoimaton kuvasignaali digitoidaan kuvaprosessointiosajärj estelmällä 82 ja esitetään. Tästä näytöstä kattilan operaattori voi havaita kulkeutuvien hiukkasten esiintymisen ja verrata havaittua informaatiota 30 määritettyyn lukemaan. Tämä mahdollistaa kattilan operaat-; torin esimerkiksi saada visuaalinen varmistus ainakin osasta kulkeutuvia hiukkasia, joita kulkeutuvien hiukkasten ilmaisemisjärjestelmä laskee.

Tarkastellaan kuvioita 3 ja 4A - 4C, joiden avulla 35 kuvataan kuvion 2 laitteessa käytettäväksi sopiva elektro- 17 98556 nilkka. Tarkemmin sanoen, ilmaisimen 52 näkökentästä tuleva valo, merkitty nuolella kuviossa 3, kulkee pienen linssin ja optisen suodattimen (ei kuviossa) läpi ja osuu ult-raviolettivoimistetulle valodiodille 112. Tämä ilmaisin 5 112 on kytketty valojohtavassa toimintamuodossa integraa- livahvistimeen 113. Valodiodi 112 tuottaa 0 volttia plus/ miinus 0,001 volttia, kun valodiodi ei vastaanota ollenkaan valoa. Ilmaisimen lähtö linjalla 116 syötetään valinnaiseen vahvistuksen säätövahvistimeen 118, jossa on vah-10 vistuksen asetuspotentiometri.

Tässä nimenomaisessa piirissä signaalien keskimääräisen analogisen arvon ei tulisi ylittää plus/miinus 7 volttia maapotentiaaliin (0 volttia nähden). Huippujännitteidenkään ei tyypillisesti tulisi ylittää noin 10 15 volttia tässä nimenomaisessa piirissä. Optimikäyttäytymi-nen saadaan tyypillisesti, kun keskimääräiset analogiset arvot ovat noin 2-3 volttia maapotentiaalin yläpuolella.

Näiden asetusten päämääränä on välttää optisen ilmaisimen kyllästyminen. Vahvistimesta 113 tulevan analogisen lähdön 20 arvo asetetaan korvaamalla optinen suodatin suuremmalla tai pienemmällä arvolla näiden toimintaolosuhteiden saavuttamiseksi.

Signaali vahvistimesta 118 syötetään linjaa 122 pitkin ylipäästösuodattimeen 124. Kuviossa 4a on esitetty 25 linjalla 122 oleva esimerkinomainen signaali, joka sisältää asteittain vaihtelevan taustan eli kohinasignaaleja, jotka aiheutuvat uunin vaihtelevasta taustavalosta, sekä huippuja, jotka viittaavat kulkeutuvien hiukkasten esiintymiseen. Suodatin 124 minimoi näiden hitaasti vaihtele-30 vien taustamuutosten vaikutuksen, kuten kuviossa 4B esitetty suodatettu signaali osoittaa. Suodatin muodostuu tyypillisesti 24 db per oktaavi ylipäästösuodattimesta, jolla on 3 db:n leikkaustaajuus 3 Hz. Tämä suodatin poistaa suurimman osan taustasäteilyä ilmaistusta signaalista.

18 98556

Suodattimen lähtö syötetään linjalla 126 komparaattorin 128 ensimmäiseen tuloon. Komparaattoriin 128 on kytketty referenssijännitepiiri 130, joka antaa referenssi-eli kynnysjännitesignaalin komparaattorille. Kuten kuvios-5 sa 4B on esitetty, kynnystaso asetetaan poistamaan tai minimoimaan taustakohinan vaikutus ilmaistuihin kulkeutuvien hiukkasten pulsseihin. Tyypillinen kynnys tälle piirille on noin 0,5 - 1,0 volttia huippukohinatasojen yläpuolella. Kuviossa 3 esitetty komparaattori antaa loogisen "0", kun 10 kynnys, joka asetetaan kynnys- eli tasosäätöpotentiomet-rillä 130, ylitetään. Signaalin pudotessa kynnyksen alapuolelle, komparaattorin lähtö palaa loogiseen "1". Esimerkinomainen invertoitu lähtö komparaattorista 128 on esitetty kuviossa 4C. Tähän mennessä kuvioon 3 viitaten 15 kuvatut komponentit on tyypillisesti pakattu painetulle piirilevylle ja sisältyvät ilmaisimeen 52.

Komparaattorin lähtö esiintyy linjalla 70 ja on tyypillisesti kytketty piiriin 72 piirilevyllä, joka on erillään ilmaisimista. Piirin 72 komponentit on siten pa-20 remmin eristetty kovasta kuumuudesta ja muista uuniin liittyvistä ympäristöllisistä olosuhteista. Linjalla 70 oleva signaali syötetään mikroprosessorin 134 lukemailmai-semistuloon. Mikroprosessorin tulonastaan vastaanotetut pulssit lasketaan. Vaikka voidaankin käyttää yhtä mikro-25 prosessoria, jossa on useita tuloja, vastaanottamaan signaalit kaikista ilmaisimista, tyypillisempää on, että kuhunkin ilmaisimeen liittyy erillinen mikroprosessori.

Intervallikytkintä, kuviossa 3 merkitty 136, voidaan käyttää antamaan aikaväli, jolla kulkeutuvia hiukka-30 siä lasketaan. Kun tällä intervallikytkimellä valittu aikaväli päättyy, kulkeutuvien hiukkasten laskurin arvo ja aikaväliasetus voidaan lukea mikroprosessorin skaalausru-tiinilla ja antaa lukemataajuusinformaatio per aikayksikkö pohjalta. Näitä aikavälejä voidaan toistaa, jotta saatai-35 siin lukemia myös per aikaväli pohjalta. Vaihtoehtoisesti 19 98556 voidaan mitata aika, joka tarvitaan määrätyn lukumäärän lukemia saamiseen, ja jakaa sitten lukemien määrä mikroprosessorissa tällä mitatulla ajalla lukemataajuuden saamiseksi. Yleisesti, kun halutaan lukema muodossa lukema-5 taajuus, käytetään mekanismia, joka tuottaa tuloksen, joka on ilmaistu yksikössä lukemaa per aika. Aikavälimenette-lyssä skaalausrutiini jakaa lukema-arvon aikaväliasetuk-sella ja käyttää täyden skaalan asetusta (joka asetetaan skaalakytkimellä 138) 8-bittisen luvun luomiseksi. Jos 10 tulos ylittää 8 bittiä, ylivuoto-osoitin, kuten LED 140 näyttötaulussa 142, aktivoidaan ja 8-bittinen arvo (tai muu lukemataajuuden osoitin) asetetaan arvoon 255, täyden skaalan arvoon. 8-bittinen arvo lähetetään linjalla 150 digitaali-analogia-muuntimeen 152. Tämän lisäksi digitaa-15 li-analogia-muuntimen lähtö syötetään linjaa 154 pitkin ohjaimeen 156, kuten Analog Devices:in 1B21 optinen eristysohjein. Ohjaimen 156 lähtö linjalla 74 on sopivalla tasolla toimitettavaksi liittymämoduuliin 76 (kuvio 2). Esimerkiksi tyypillisellä paperimassatehtaalla käytetään 20 signaaleja 4 mA tasolla (vastaten nollalähtöä) ja 20 mA tasolla (vastaten täyden skaalan lähtöä). Toinen tavallinen tehdasskaala-alue on nollasta 10 volttiin. Tällaisilla tehtailla ohjaimen 156 lähtö asetetaan tälle jälkimmäiselle skaalalle.

25 Täyden skaalan lähtö esiintyy tyypillisesti, kun kulkeutuvien hiukkasten keskimääräinen lukumäärä sekunnissa on yhtä suuri tai ylittää skaalakytkimen 138 asetuksen. Esimerkiksi, skaalakytkimen asennolla nolla, ilmaistujen kulkeutuvien hiukkausten maksimikeskiarvo per sekunti voi 30 olla yksi; skaalakytkimen asennolla yksi, ilmaistujen kulkeutuvien hiukkausten maksimikeskiarvo per sekunti voi olla kaksi; skaalakytkimen asennolla kaksi, maksimikeskiarvo on viisi; skaalakytkimen asennolla kolme, maksimikeskiarvo on kymmenen; skaalakytkimen asennolla neljä, maksimikeski-35 arvo on 20; skaalakytkimen asennolla viisi, maksimikeski- 20 98556 arvo on 50; ja skaalakytkimen asennolla kuusi, maksimikes-kiarvo on 100. Ja myös, intervallikytkimellä 136 annetut tyypilliset aikavälit ovat vastaavasti 1 sekunti, 2 sekuntia, 5 sekuntia, 15 sekuntia, 30 sekuntia, 1 minuutti, 2 5 minuuttia, 5 minuuttia ja 15 minuuttia.

Intervallikytkin 136 jätetään tyypillisesti pois yksinkertaisesti mittaamalla aikamäärä, joka tarvitaan tietyn suuruisen kulkeutuvien hiukkasten lukumäärän saavuttamiseen, ja jakamalla lukema mitatulla ajalla. Myös 10 skaalakytkin 138 jätetään tyypillisesti pois varustamalla mikroprosessori mekanismilla skaalan kompressoimiseksi. Esimerkiksi, ilmaisemalla lukemataajuus logaritmisella asteikolla mikroprosessorissa, lukemataajuutta voidaan käsitellä ilman ylivuototilanteen esiintymistä.

15 Näyttötaulu 142 voi sisältää osoittimia 160, 162 muita tarkoituksia varten. Esimerkiksi ilmaisin 160 voi muodostua LEDistä tai muusta visuaalisesta tai ääniosoit-timesta, joka aktivoidaan esimerkiksi 1/30 sekunniksi osoittamaan, että kulkeutuva hiukkanen on havaittu. Tämän 20 lisäksi osoitinta 162, kuten LED, voidaan käyttää osoittamaan kunkin aikavälin loppu, mikäli käytetään aikaväli-menettelyä. Myös nollauskytkin 164 saattaa olla käytössä mikroprosessorin asettamiseksi nollalukemaan.

Kulkeutuvien hiukkasten lukumääristä saatava infor-25 maatio voidaan esittää kattilan operaattorin tarkasteltavaksi kattilan käyttäytymisen varmistamiseksi. Tämän lisäksi tätä informaatiota voidan valinnaisesti käyttää kattilan käyttäytymiseen vaikuttavien parametrien, kuten polttoaineen ja ilman virtaus, säädössä.

30 Havainnollistettuamme ja kuvattuamme keksintömme periaatteet useiden ensisijaisten toteutusten avulla, alaa tavanomaisesti tunteville lienee ilmeistä, että tämän keksinnön kokoonpanoa ja yksityiskohtia voidaan modifioida poikkeamatta näistä periaatteista. Esimerkiksi elektro-35 nista piiristöä, jota käytetään kulkeutuvien hiukkasten 21 98556 lukumäärän saamiseksi, voidaan melkoisesti modifioida sen edelleen suorittaessa tämän tehtävän. Vaadimme, että keksintömme kaikki tällaiset modifikaatiot tulevat seuraavien patenttivaatimusten suoja-alueen piiriin.

Claims (9)

22 98556

1. Laite kulkeutuvien hiukkasten ilmaisemiseksi uunin (10) sisäosissa, laitteen käsittäessä kulkeutuvien hiukkasten ilmaisimen (52), joka on 5 suunnattu kohti uunin sisäosaa tällä alueella kulkeutuvien hiukkasten ilmaisemiseksi, ilmaisimen tuottaessa lähtösignaaleja kulkeutuvia hiukkasia todetessaan; ilmaisimiin kytketyn signaaliprosessorin (56) lähtösignaalien vastaanottamiseksi ja ilmaisimien 10 toteamien hiukkasten määrää vastaavan lukemasignaalin tuottamiseksi, tunnettu useista erillään olevista kulkeutuvien hiukkasten ilmaisimista (52, 52a, 52b, 52c), joista kukin on suunnattu kohti eri alueita uunin sisäosassa.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tun nettu siitä, että se sisältää näyttövälineet lukemasignaalin vastaanottamiseksi ja kulkeutuvien hiukkasten lukeman esittämiseksi, näyttövälineiden sisältäessä myös välineet joilla esitetään yksittäin 20 kulkeutuvien hiukkasten lukema kultakin ilmaisimien tarkkailemalta uunin alueelta.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen laite, tunnettu siitä, että se sisältää myös kuvausanturivälineet, jotka on tarkennettu uunin sisä- 25 alueelle ja tuottavat kuvasignaalin, jotta käyttäjä voi visuaalisesti tarkkailla ainakin osaa laskettavista kulkeutuvista hiukkasista.

4. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen - laite, tunnettu siitä, että signaaliprosessori 30 sisältää välineet, joilla annetaan aikaväli, jonka aikana kulkeutuvien hiukkasten lukema saadaan, signaaliprosessorin antaessa kulkeutuvien hiukkasten lukeman per aikaväli -pohjalta. 98556 23

5. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen laite, tunnettu siitä, että signaaliprosessori käsittävää välineet, joilla mitataan aika, jona kulkeutuvien hiukkasten lukema saadaan, ja joilla jaetaan 5 lukema mitatulla ajalla lukemataajuuden tuottamiseksi.

6. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen laite, tunnettu siitä, että signaaliprosessori sisältää välineet, joilla tuotetaan visuaalinen osoitus kunkin ilmaistun kulkeutuvan hiukkasen esiintymisestä.

7. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen laite, tunnettu siitä, että uunilla on seinä ja kukin ilmaisin on tarkennettu polttopistetasoon, joka on ainakin noin 30 cm päässä uunin seinästä.

8. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen 15 laite, tunnettu siitä, että kukin ilmaisin sisältää yksittäisen valodiodin kulkeutuvien hiukkasten ilmaisemiseksi.

9. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen laite, tunnettu siitä, että se sisältää välineet, 20 joilla uunia säädetään kulkeutuvien hiukkasten lukeman mukaan. 24 98556