JPH0718733B2 - ばらもの材料流の搬送量の連続的測定方法及びその装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はばらもの材料流の搬送量の測定方法にして、そ
の際ばらもの材料はモータによって駆動される測定ホィ
ール上に載せられかつ駆動モータの駆動トルクが測定さ
れ、その際駆動トルクから搬送量が決定される、前記方
法及びその装置に関する。

（従来の技術） ばらもの材料流の搬送量の連続的測定の際回転する参照
体による質量部分の連行の際に一般に質量特定のために
利用される慣性力（コリオリ力）を利用することが行わ
れることが公知である（西独国公開公報第2544976
号）。このために材料流は案内羽根を備えた振出ホィー
ル上に軸平行に行われる。ばらもの材料は振出ホィール
の回転軸線に対して垂直に投出される。一定回転数で回
転する振出ホィールのトルクはコリオリ力に相応して変
化され、その際回転トルクは流動するばらもの材料の質
量に略比例する。回転トルクの変化によって駆動される
電動モータの消費動力は変わる。従ってモータの電流消
費が測定されかつ質量流動の特定のための値として利用
される。かかる装置は高精度を要しない簡単な使用のた
めにのみ適する。

材料流動測定のための公知の方法（西独国特許公開公報
第3327594号）では、振出ホィールの駆動のために位置
固定の非同期電動機が使用される。モータの有効電力特
性が測定されかつ測定された有効電力から材料流動が検
出される。そのような方法の精度は有効電力測定及び他
のフアクタによって制限されて不充分である。モータ損
失、モータ特性等は妨害影響（温度、正味周波数）に依
存した測定誤差によって作用される。

材料流の連続的流量測定のための測定装置（西独国特許
公開公報第3346145号）では、羽根車（測定車）の駆動
のために振り子式に支承され、一定回転数の回転するモ
ータが使用され、その際駆動トルクは搬送量の決定のた
めの測定値として役立つ。搬送量の精密な決定のために
は測定ホィールの回転数が一定に保持されることが要求
される。このことは測定装置においてホィールの駆動の
ために同期電動機が使用されることによって達成され
る。

回転数の一定保持は２、３の不利益を伴う。非同期電動
機が駆動のために使用されると、負荷に依存したスリッ
プ平衡の補償のための回転数調整が必要である。同期電
動機が使用されると、回転数は商用周波数とともに変わ
る。商用周波数の変化は二次的重要性しか有しない。し
かし商用周波数が少なくとも短期間に著しく変化する場
合にはその補償のための回路網が必要となる。

（発明の課題） 本発明の課題は冒頭に記載された方法及び装置を、簡単
な手段によって妨害値が排除され、ばらもの材料の流量
について高い測定精度が得られるように構成することで
ある。

（課題の解決のための手段） 本発明の課題は、特許請求の範囲第１項及び第５項に記
載された構成によって解決される。

駆動モータ又は測定ホィールの駆動トルク及び負荷時回
転数の測定によって比較的簡単な手段によって実現され
かつそれにも関わらず特別に高い測定精度を保証する測
定方法が得られる。

本発明の基本思想は測定ホィールの駆動のための任意の
モータの使用の際に回転数を回転数受信器によって測定
しかつ例えばマイクロプロセッサで制御される評価装置
において搬送量測定の精度が損なわれないようにするこ
とにある。この際各搬送量の決定のために回転部分の実
際の瞬間的な回転数変化が考慮される。

装置（モータ、測定ホィール）の回転部分の角加速度及
び慣性モーメントを考慮して回転数が変化する場合、即
ち瞬間的な回転数比が変化する場合でも本発明による方
法に高い測定精度は保持されることができる。

本発明の他の利点は、例えば標準的非同期電動機が、回
転数調整された非同期電動機に比して著しく低い損失電
力しか有しない駆動のための回転数調整部なしに使用さ
れることができることにある。こうして得られた装置で
は特に表面温度が低い。このことは装置がダスト保護さ
れている場合に著しい利点をもたらす。しかし本発明に
よる方法及び装置は特に回転数が例えば悪い電源によっ
て制限されて充分精密には一定に保持されることができ
ない場合に同期電動機の使用の場合にも使用可能であ
る。

測定装置は非常に高い精度に好適である。他の利点は流
量の測定精度が周波数変化及び電圧変動によっては最早
損なわれないことにある。

本発明の実施例は測定ホィールの駆動のために非同期電
動機が使用されることによって実現される。回転トルク
測定のためにモータは公知の方法で振り子式に支承され
かつレバアームを介して回転トルク測定装置上に支持さ
れることができる。回転トルク測定装置はモータから付
与される回転トルクを示す。

しかし非同期電動機は固定して取りつけられることもで
きる。この場合機械の軸には回転トルクを検出するため
の好適な回転トルク受信器が配設される。

回転数の測定のために例えば測定ホィールはマークを備
え、マークは誘導近接スイッチによって走査される。回
転数はここでは例えば0.1秒サイクルで測定されること
ができる。

回転トルク及び回転数信号は場合によっては他のパラメ
ータと協働して搬送量を検出するためにマイクロプロセ
ッサで制御される評価装置で処理されることができる。
モータトルクも装置の負荷時回転数も連続的に測定され
かつ処理される。

搬送量の検出の際には駆動モータの駆動トルクのための
信号及び値は負荷時回転数のための信号及び値の特性値
を演算される。この操作は公知のアナログ又はデジタル
手段によって実現されることができる。

回転数変化の際の測定装置の精度の向上のために、評価
装置において角加速度も検出されかつ回転される部分の
慣性モーメントと協働して修正値に処理されることがで
き、修正値は搬送量の決定の際に考慮される。装置の回
転される部分の慣性モーメントは回転数変化の際、即ち
角加速度がある場合誤差トルクを生じ、これは回転数の
上昇の際に測定された駆動トルクから減じ、かつ回転数
が低下した場合には測定された駆動トルクに加算されな
ければならない。

（実施例） 図中本発明による方法の実施のための回路が図式的に示
され、回路は本発明による装置の本質的な構成部分を示
す。

図示しない測定ホィールの駆動モータ１に回転数発信器
２が配設されている。モータの駆動トルクは発信器３に
よって把握される。発信器は公知の方法で動力発信器と
して形成されている。動力発信器の代わりに例えば固定
設置された駆動モータでは回転トルク発信器も使用され
得る。

動力発信器３の出力信号はフィルタ、A/D変換器を介し
てそして修正部材は駆動モータの計算のための部材Ｍを
介して案内される。駆動モータの駆動トルクはこの際公
知の方法で動力発信器の出力信号及び振り子式に支承さ
れた駆動モータのレバアームから計算されることができ
る。

回転数発信器２から出る測定信号ｎはPLL回路（フェー
ズロックドループ）及び後続のカウンタＺを介してデジ
タル化されかつ角速度及び角加速度の計算のための装置
Ｗを介して案内される。駆動トルクMd及び回転数又は角
速度（又は特性値1/w）そして場合によっては角加速
度から他の部材Ｆにおいて瞬間的な搬送量Ｓが、例え
ばKg/hで得られる。この際場合によっては装置Ｇに記憶
された装置の回転部分の慣性モーメントの値が考慮され
る。積分を経てその都度通った全てのばらもの材料ΣＳ
が検出される。全量ΣＳ、瞬間的な搬送量Ｓ並びに場合
によっては図示のような回転数が表示されることもでき
る。

記載の装置はマイクロプロセッサで制御される評価装置
４として形成されることができる。

搬送量Ｓのための出力信号は本発明が分配装置又は配量
装置に使用される場合に駆動モータ１の制御又は調整の
ためにも使用されることができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明による方法の実施のための回路が図式的に
示されている。 図中符号 １……駆動モータ ｎ……負荷時回転数 Md……駆動トルク Ｓ……搬送量

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ばらもの材料流の搬送量の測定方法にし
   て、ばらもの材料はモータによって駆動される測定ホィ
   ール上に供給されかつ駆動モータ（１）の駆動トルク
   （Md）が測定され、その際駆動トルク（Md）から搬送量
   （Ｓ）が決定される、前記方法において、 駆動モータ（１）又は測定ホィールの負荷時回転数
   （ｎ）が測定されかつ測定された駆動トルク（Md）及び
   測定された負荷時回転数（ｎ）は搬送量の決定のために
   使用され、その際駆動トルクのための１つの信号又は値
   は負荷時回転数のための１つの信号又は値の特性値によ
   って倍率をかけられることを特徴とする前記方法。
2. 【請求項２】負荷時回転数（ｎ）又は角速度（ｗ）の変
   化、即ち角加速度（）が検出され、装置の回転部分の
   角加速度（）及び慣性モーメントから特性値が形成さ
   れそして特性値は搬送量（Ｓ）の決定の際に考慮され
   る、特許請求の範囲第１項記載の方法。
3. 【請求項３】駆動トルク（Md）及び負荷時回転数（ｎ）
   は連続的に測定されかつ続いて搬送量（Ｓ）の決定のた
   めに使用される、特許請求の範囲第１項又は第２項記載
   の方法。
4. 【請求項４】負荷時回転数（ｎ）が充分短い時間間隔で
   測定される、特許請求の範囲第１項又は第２項記載の方
   法。
5. 【請求項５】ばらもの材料流の搬送量の測定のため、ば
   らもの材料はモータによって駆動される測定ホィール上
   に供給されかつ駆動モータ（１）の駆動トルク（Md）が
   測定され、その際駆動トルク（Md）から搬送量（Ｓ）が
   決定され、その際駆動モータ（１）又は測定ホィールの
   負荷時回転数（ｎ）が測定されかつ測定された駆動トル
   ク（Md）及び測定された負荷時回転数（ｎ）は搬送量の
   決定のために使用され、その際駆動トルクのための１つ
   の信号又は値は負荷時回転数のための１つの信号又は値
   の特定値によって倍率をかけられる方法を実施するため
   の装置にして、測定ホィールと、測定ホィールのための
   駆動モータ（１）と、駆動モータ（１）の駆動トルク
   （Md）の測定のための測定装置と、搬送量（Ｓ）の決定
   のための装置とを備えたばらもの材料流の搬送量の連続
   的測定装置において、 駆動モータ（１）又は測定ホィールに負荷時回転数
   （ｎ）の測定のための回転数測定装置（２）が配置され
   ており、そして回転トルク及び回転数の処理のための特
   にマイクロプロセッサによって制御される評価装置
   （４）が設けられていることを特徴とする前記装置。
6. 【請求項６】装置の回転部分の回転数変化又は角加速度
   （）及び記憶された慣性モーメントから修正値が形成
   されかつ搬送量（Ｓ）の決定の際に考慮される、特許請
   求の範囲第５項記載の装置。
7. 【請求項７】駆動トルク（Md）の測定のための駆動モー
   タ（１）は振り子式に支承されかつ好適な回転トルク測
   定装置上に支持されている、特許請求の範囲第５項又は
   第６項記載の装置。
8. 【請求項８】駆動モータ（１）として非同期モータが使
   用される、特許請求の範囲第５項から第７項までのうち
   のいずれか１つに記載の装置。