NO331635B1 - Maling og styring av strommen av flytbare materialer - Google Patents

Abstract

En fremgangsmåte for å bestemme en innstrømningsmengde (F inn_strøm) for et flytbart materiale, hvilken fremgangsmåte innbefatter å sende en innløpsstrøm av flytbart materiale gjennom et kammer (20) med en utløpsåpning (100); å måle en første hastighet ved hvilken mengden av materiale i kammeret (20) endrer seg når materialet kommer inn ved nevnte innstrømningsmengde; å måle en andre hastighet ved hvilken mengden av materiale i kammeret (20) endrer seg når det ikke kommer noe materiale inn i kammeret (20); og å beregne innstrømningsmengden (Finn3trBm) ut fra nevnte første og andre hastigheter, hvor begge hastighetsmålinger utføres mens hele utløpsåpningen (100) i kammeret (20) er fylt av det flytbare materiale.

Description

MÅLING OG STYRING AV STRØMMEN AV FLYTBARE MATERIALER

Den foreliggende oppfinnelse vedrører fremgangsmåter og en innretning for overvåkning og styring av strømmen av flytbare materialer som for eksempel sand, grus eller væsker. Den foreliggende oppfinnelse vedrører spesielt en fremgangsmåte for overvåkning og kalibrering av kontinuerlige, halvkontinuerlige eller sprangvise matesystemer for levering av kornete eller pulveriserte frittflytende materialer ved kjente mas-sematerater.

Som brukt i dette skrift, er et flytbart materiale et materiale som kan flyte under på-virkning av gravitasjon, blant annet væsker som for eksempel vann eller sirup, og faste stoffer, idet vesentlige tørre partikkel materia ler som for eksempel sand, grus eller alumina.

Aluminiumsindustrien har fungert som stimulus for dette arbeid. Aluminiumsindustrien har utviklet seg i tiden som er gått siden den elektrolytiske reduksjonsprosess ble utviklet av Hall og Héroult i 1888. Måten alumina tilføres smeltecellene på, er ett bestemt område innenfor hvilket industrien har gjennomgått vesentlige endringer. Forandringer i aluminamateteknologien har akselerert siden 1960, da størrelsen på cellene økte til over 100 000 ampere, og miljøkrav forbundet med veksten i denne industrien førte til at cellene måtte lukkes inne så langt som mulig. Mekaniske, auto-matiserte systemer har måttet vike for punktmatere hvor små mengder (typisk i området 0,5 til 3 kg) alumina mates gjennom skallet på cellen ved bruk av et hull som er blitt laget ved hjelp av en skallknuser. Dette har forandret smelting fra en halvveis satsvis prosess til en mer kontinuerlig prosess.

Nyere trender innenfor smelteindustrien når det gjelder å forbedre energieffektiviteten og cellenes ytelse, har resultert i at elektrolytten er blitt modifisert til sammenset-ninger som gir lavere løselighetsområder for den tilsatte aluminiumoksid. Derfor har prosessen, selv med de små tilførsler som er mulige med punktmatere, en tendens til periodisk eller kontinuerlig å danne en opphopning eller slurry av uoppløst alumina og elektrolytt som synker til et område som ikke kan nås under det flytende metall. Dette forårsaker forstyrrelser i driften. Det oppstår et underskudd på tilgjengelig alumina på grunnlag av den antatte mating kontra den faktiske tilførsel. Energieffektiviteten blir også dårligere på grunn av den ekstra motstand som dannes av materialet som ligger under den flytende metall-katode.

Studier av aluminaoppløsning har fastslått at dannelsen av bunnfall reduseres til et minimum når alumina tilføres så langsomt som mulig, noe som derved tyder på at kontinuerlig tilførsel vil muliggjøre bedre celleytelse. I overensstemmelse med dette beskriver amerikansk patent nr. 5 476 574, utstedt til Comalco Aluminium Ltd, en kontinuerlig mater for tilførsel av alumina til elektrolysecellen. Innretningen baserer seg på styring av tverrsnittsarealet av en åpning gjennom hvilken pulveret strømmer ved hjelp av et tilkoplet pneumatisk lineært posisjoneringsverk. Hoved-ulempen ved denne mater er at den er ufølsom overfor forandringer i strømmen av og de fysiske egenskaper hos aluminaen. Systemet gir ingen informasjon tilbake som enten kan identifisere eller selvkorrigere forandringer som for eksempel i aluminaens egenskaper, hvilke forandringer endrer massestrømningsrateforholdet og derfor redu-serer de potensielle fordeler ved kontinuerlig

mating.

Alle tidligere matesystemer har vært basert på volumetriske målinger, og disse har

begrenset nøyaktighet på grunn av at tetthetene til partikkelmaterialer typisk kan va-riere med 10%. Selv om anvendelse av volumetriske målinger på kontinuerlig mating av alumina har gitt et potensial for betydelig forbedring i matingsnøyaktighet, er feed-backinformasjonen treg, og korreksjonene dermed ikke optimale. Spesielt gjør mange-len på følsomhet overfor blokkeringer fra svært store partikkelmaterialer det ønskelig å inkorporere et system for måling av massestrømning.

New Zealand-patent 234 570, utstedt til DSIR Industrial Development, beskriver en spaltestrømningsmåler for måling av massestrømningsrater for faste stoffer. Denne innretning består av et kammer med en lukket bunn og én eller flere i det vesentlige vertikale spalter i sidene. Partikulære faststoffer sendes gjennom kammeret på en slik måte at bare en del av en total spaltelengde fylles av det flytbare materiale (derav uttrykket "åpen spalte"). I dette "åpne spalte"-arrangement vil partikulære faststoffer eller flytbare materialer i sin alminnelighet som føres inn i kammeret, ha en tendens til å strømme ut gjennom spaltene ved en rate som er proporsjonal med høyden av faststoff i spaltene. Massestrømningsraten som indikeres ved en gitt høyde, avhenger av partikkelegenskaper, deriblant romdensitet. Det er vanligvis uhensiktsmessig å måle høyden av strømmende faststoffer ved spaltene, og derfor brukes en masseavsøkende innretning for å bestemme massen av faste stoffer i kammeret. Teoretiske forhold mellom massen av faste stoffer i kammeret og massestrømningsraten av faste stoffer er blitt beskrevet, spesielt i overgangsfyllings- og tømmemodus.

En vesentlig ulempe ved å bruke denne "åpen spalte"-fremgangsmåte i visse omgivelser er at det kreves en meget kompleks massebestemmelsesanordning for å bestemme massen av materiale i strømningsmåleren. Spesielt når fremgangsmåten anvendes med den elektrolytiske reduksjonsprosess, må komponentene i massemålingsanordningen være i stand til å motstå høye temperaturer, elektromagnetisk interferens og forstyrrelser i radiofrekvenser.

Ifølge NZ 234 570 og andre publikasjoner om spaltestrømningsmåleren er det et til-nærmet lineært forhold mellom massen av materiale i kammeret i spaltestrømnings-måleren og høyden av materiale i kammeret. Dette forholdet er imidlertid bare om-trentlig, og utenforstående faktorer kan resultere i vesentlige uoverensstemmelser mellom gjennomstrømningsraten som beregnes ved hjelp av spaltestrømningsmåleren og den faktiske gjennomstrømningsrate. For eksempel er forholdet ved bruk av kjente spaltestrømningsmålere ikke direkte proporsjonalt ved lave gjennomstrømningsrater, og det er derfor et visst avvik mellom gjennomstrømningsmengden som beregnes ved hjelp av spaltestrømningsfremgangsmåten og den faktiske gjennomstrømningsrate. Følgelig er det ønskelig å ha en andre, pålitelig kilde til informasjon for å kalibrere spaltestrømningsmåleren, eller alternativt en helt annen teknikk som ikke er gjen-stand for de unøyaktigheter som gjelder for den ovenfor beskrevne spaltestrømningsmåler.

I omgivelser av den type hvor alumina-reduksjonsprosessen utføres er det ingen enkel sak å sette opp et system for nøyaktig registrering av materialstrømningen. Det er ofte meget begrenset med plass tilgjengelig for plassering av utstyr mellom lagertanken og smeltecellen. I tillegg må alt utstyr som installeres være i stand til å motstå høye temperaturer, elektromagnetisk interferens og forstyrrelser i radiofrekvenser. Dersom det er ønskelig med en helt annen teknikk, ville dette system også måtte innbefatte komponenter som er i stand til å motstå ovennevnte forhold. Optiske deforma-sjonsmålertransducere kan benyttes for å måle mengden av materiale i spalte-målersystemet under disse forhold, men disse er komplekse og dyre, og koster mellom $7000 og £10000.1 et nytt system ville det være ønskelig med en alternativ massemåleranordning som koster mindre.

Det kjente spaltestrømningsmålersystem krever ingen forhåndskunnskaper om materialet som leveres. Dersom materialets flytegenskaper forandrer seg i vesentlig grad,

kan imidlertid uttrykket mellom masse og massestrømningsraten av faste stoffer også endre seg. Slike forandringer er kjent for å opptre hyppig i alumina gjennom segrega-sjon, variasjoner i partikkelstørrelsesfordeling og andre parametere. Dette resulterer i kalibreringsbegrensninger i systemet, hvilke igjen begrenser nøyaktigheten ved lave gjennomstrømningsrater. Følgelig er det et formål med den foreliggende oppfinnelse å fremskaffe en fremgangsmåte for kalibrering av strømningsmåleren, eller en annen fremgangsmåte for å bestemme massestrømningsraten.

Fra amerikanske patentsøknader 4490077 og 5435189, samt fransk patentsøknad 2572520, er det kjent fremgangsmåter for å bestemme en innstrømningsrate av flytbart materiale.

Det er et formål med denne oppfinnelse å fremskaffe en bedre fremgangsmåte og innretning for måling og styring av leveringen av flytbare materialer, eller i det minste å gi publikum et nyttig valg.

Ifølge den foreliggende oppfinnelse er det fremskaffet en fremgangsmåte for å bestemme innstrømningsraten (Finniøp) for et flytbart materiale, hvilken fremgangsmåte omfatter følgende trinn: (a) å sende en innløpsstrøm av flytbart materiale gjennom et kammer med en ut-løpsåpning i én ende; (b) å måle en første endringsrate av mengden med materiale i kammeret når materialet kommer inn ved nevnte innstrømningsrate; (c) å måle en andre endringsrate av mengden materiale i kammeret når det ikke

strømmer noe materiale inn i kammeret; og

(d) å beregne innstrømningsraten Finnstrømpå grunnlag av nevnte første og andre

rater;

hvor trinn (c) og (d) gjennomføres mens hele utløpsåpningen i kammeret er fylt av det flytbare materiale, kjenntegenet ved at utløpsåpningen har et tverrsnittsareal som er slik at det flybåre materiale ved bruk strømmer fra nevnte utløpsåpning ved en rate som er mindre enn den minste gjennomstrømningsrate som skal måles.

I motsetning til "åpen spalte"-arrangementet frembringes et "lukket åpning"- eller "lukket spalte"-strømningsmønster når hele åpningen eller spalten er fylt av strømmen av materiale. Med andre ord må høyden på det flytbare materiale ligger over det øverste punkt på (hver) utløps(avløps)åpning i kammeret ved gjennomføring av trinn (b) og (c). En gjennomstrømningsrate ved lukket åpning eller lukket spalte er tilnær-met konstant, slik at raten ved hvilken faststoff strømmer eller renner ut av en åpning kan beregnes ut fra stigningen på kurven for drenering av masse som en funksjon av tid.

Nærværende søker for foreliggende oppfinnelse har funnet at en forholdsvis enkel "to-punkts massemålings-"teknikk kan benyttes for å måle en innstrømningsrate for flytbart materiale, og at denne enkle teknikk kan brukes i et kalibreringssystem for å gi en enkel fremgangsmåte for kalibrering av et kontinuerlig matesystem. I en foretrukket utførelse av oppfinnelsen bruker fremgangsmåten for bestemmelse av en inn-strømningsrate av flytbart materiale enkle og rimelige komponenter som kan motstå de høye temperaturer, den elektromagnetiske interferens og radiofrekvensforstyrrel-sene som komponentene vil bli utsatt for i foretrukne anvendelser av denne teknikk, som for eksempel i prosessen for elektrolytisk reduksjon av alumina.

I motsetning til kjente spaltestrømningsmålere innbefatter denne foretrukne strøm-ningsmåler ifølge den foreliggende oppfinnelse: et kammer gjennom hvilket det flytbare materiale kan passere, idet kammeret innbefatter en utløpsåpning i en nedre ende og en vegg som avgrenser et lukket område ovenfor nevnte utløpsåpning, hvor veggdimensjonene er slik at gjennom- strømningsrater kan måles mens hele utløpsåpningen i kammeret er fylt av flytbart materiale, og hvor kammeret videre omfatter utløpsåninger utenfor det lukkede området i kammeret.

Spaltestrømningsmåleren ifølge den foreliggende oppfinnelse kan enten være en modifisert utgave av spaltestrømningsmåleren ifølge NZ 234 570, eller den kan være en strømningsmåler som ikke er kjennetegnet av en vertikal, langstrakt spalte.

I motsetning til kjente spaltestrømningsmålere innbefatter begge typer strømningsmå-lere ifølge den foreliggende oppfinnelse en vegg som avgrenser et lukket område over utløpsåpningen som har dimensjoner som er av en slik størrelse at det er mulig å måle gjennomstrømningsraten mens hele utløpsåpningen i kammeret er fylt av flytbart materiale (dvs. et "lukket spalte" eller "lukket åpnings"-område). Slike strøm-ningsmålere kan derfor betjenes på en slik måte at det flytbare materiale som går inn i måleren, vil strømme ifølge prinsippene for en "lukket spalte"-måler.

Det er verdt å merke seg at "lukket åpning"-måleren ifølge den foreliggende oppfinnelse kan Innbefatte et "åpen spalte"-område for betjening av måleren ved bruk av kjente "åpen spalte"-prinsipper. Imidlertid har det hittil ikke vært kjent å forsyne slike målere med et "lukket åpning" eller "lukket spalte"-område og kalibrere måleren ved henvisning til en kalibreringssekvens for lukket åpning. Nærmere bestemt kan "lukket spalte"-teorien benyttes til å kalibrere strømningsmåleren, og deretter kan den faktiske gjennomstrømningsrate, målt ved hjelp av "åpen spalte"-fremgangsmåten for beregning av gjennomstrømningsrate, sammenlignes med den gjennomstrømningsrate som forventes ved den gitte strømningsinnstilling.

Ifølge en alternativ utførelse av oppfinnelsen har ikke strømningsmåleren en "åpen spalte"-funksjon. Med henvisning til denne bestemte foretrukne utførelse av oppfinnelsen har nærværende søker funnet at ved å kombinere denne "lukket spalte"-strømningsmåler med enkle måleinnretninger, er det mulig å oppnå en strømningsmå-ler for beregning av massestrømningsraten av faste stoffer for et flytbart materiale (på intermitterende basis), hvilken strømningsmåler er forholdsvis rimelig å installere og forholdsvis robust under de harde driftsforhold som man kan oppleve i den elektrolytiske reduksjonsprosess. Dermed kan flere ulemper forbundet med "åpen spalte"-målere unngås.

Én hovedulempe forbundet med anvendelse av den kjente spaltestrømningsmåler innenfor aluminiumssmelteanvendelser som her unngås, gjelder det behov som i slike anvendelser eksister for å måle et bredt spekter av matehastigheter. For eksempel; for en 170 kA celle med fire mateinnretninger (hvor hver er forsynt med en strøm-ningsmåler) leverer hver mateinnretning under normale driftsbetingelser alumina ved en rate på 5-9 g/s. Ved en anodeeffekt derimot (hvor det er nødvendig å mate alumina inn i cellen så fort som mulig), er det behov for en gjennomstrømningsrate på 35 g/s eller mer. Måling av hele spekteret på 0-40 g/s med den kjente spaltestrømnings-måler er vanskelig både ved høye og lave gjennomstrømningsrater. Som forklart ovenfor, er ikke spaltestrømningsmåleren spesielt nøyaktig ved lave gjennomstrøm-ningsrater.

Strømningsmåleren som er utviklet ved den foreliggende søknad har også en fordel fremfor den kjente spaltestrømningsmåler ved at utløpsåpningen kan gjøres stor nok til å tillate passasje av overstørrelser. Kjente spaltestrømningsmålere krever derimot et relativt smalt spalteområde.

I tillegg kan høyden av enheten reduseres, siden strømningsmåleren ifølge den foreliggende oppfinnelse ikke krever et forholdsvis langt "åpen spalte"-område. Høyden av komponentene som brukes i en strømningsmåler i enkelte miljøer kan være kritisk når det gjelder å avgjøre om strømningsmåleren egner seg for en bestemt anvendelse. Følgelig er dette en betydelig fordel for strømningsmåleren ifølge én foretrukket utfø-relse av oppfinnelse, fremfor kjente spaltestrømningsmålere.

For eksempel når det gjelder aluminiumssmelteindustrien, brukes det flere strøm-ningsmålere ved flere matepunkter for å mate alumina inn i én celle. Hver mateinnretning (og derfor hver strømningsmåler) som brukes, må ha kapasitet til å mate stør-re mengder alumina enn gjennomsnittlig inn i cellen i tilfelle av at én eller flere av de andre mateinnretninger svikter. Som følge av dette vil nivået på spaltekapasitet ved drift for en "åpen spalte"-måler måtte være det dobbelte av normalt. Dette tilsvarer en "åpen spalte"-måler med en økt spaltehøyde, dersom det kreves at oppløsningsev-nen for masse kontra massestrømningsrate skal være den samme. Alternativt, dersom det ikke er nok plass for den nødvendige økning i kammerhøyde, og det benyttes en bredere spalte, vil man gå på akkord med oppløsningsevnen.

Kammeret i strømningsmåleren ifølge den foreliggende oppfinnelse kan innbefatte én eller flere utløpsåpninger. I tilfelle av en flerhet av utløpsåpninger, er bunnen av kammeret formet for å muliggjøre jevn fordeling til hver av utløpsåpningene.

Utløpsåpningene over det lukkede området i kammeret gjør det mulig for overskudds-nivåer av flytbart materiale å passere gjennom strømningsmåleren.

I tilfellet der hvor strømningsmåleren ifølge den foreliggende oppfinnelse innbefatter en langstrakt spalte, kan den langstrakte spalte utgjøre utløpsåpningen, eller den kan finnes i tillegg til utløpsåpningen.

I tilfellet der hvor den langstrakte spalte finnes i tillegg til utløpsåpningen, er utløps-åpningen fortrinnsvis av en slik størrelse at den muliggjør passasje av overstørrelser som ikke kan gå ut av kammeret i strømningsmåleren gjennom den langstrakte spalte. Det foretrekkes også at utløpsåpningen er anbrakt med avstand til den langstrakte spalte. Selv om det ikke er nødvendig å rette inn utløpsåpningen og den langstrakte spalte vertikalt, er den langstrakte spalte i en foretrukket utførelse plassert med avstand vertikalt over utløpsåpningen.

Ifølge én foretrukket utførelse av oppfinnelsen innbefatter kammeret i strømningsmå-leren ikke en langstrakt spalte av typen som gjør det mulig å beregne strømningen av materiale gjennom måleren ved bruk av "åpen spalte"-målerberegninger. Ifølge denne foretrukne utførelse av oppfinnelsen har kammeret som det flytbare materiale kan passere gjennom, i en nedre ende, en utløpsåpning med et tverrsnitt som gjør det mulig for materiale å renne ut av kammeret ved en rate som er lavere enn den minste gjennomstrømningsrate som skal måles.

Som vil bli forklart nærmere nedenfor, gjør det at strømningsmåleren har et kammer med denne konfigurasjon, det mulig å bruke en enkel to-massepunktsberegning for å bestemme gjennomstrømningsraten for det flytbare materiale som strømmer gjennom kammeret.

Strømningsmåleren innbefatter fortrinnsvis en måleinnretning for måling av tiden det tar for massen av flytbart materiale i måleren å gå over fra en første masse til en andre masse. En hvilken som helst kjent anordning kan brukes for å påvise når massen har gått over fra en første masse til en andre masse.

Dette kan påvises ved å registrere en hvilken som helst målbar størrelse som varierer proporsjonalt med massen av materialet. For eksempel:

- faktisk masse kan måles,

høyden på materialet i strømningsmåleren kan måles og omgjøres til en massemå-ling,

utgangsspenningen fra trykkgiveren i en trykkbelg kan

måles, og den tilsvarende masse beregnes,

kapasitansen i en parallellplatekondensator montert på utløpsspalten i veiekamme-ret kan måles, og en masse beregnes ut fra dette, eller

kammerveggene kan bygges opp slik at de utgjør en parallellplatekondensator, og

en masse kan beregnes på grunnlag av kapasitansen som måles i denne.

Måleinnretningen innbefatter fortrinnsvis en forskyvningsanordning som gjør det mulig for kammeret å bevege seg mellom en første stilling når det befinner seg en første masse av flytbart materiale i kammeret, og en andre stilling når det befinner seg en andre masse av flytbart materiale i kammeret, og en tidtakingsinnretning (som for eksempel innbefatter en elektrisk krets) ved hjelp av hvilken tiden det tar for kammeret å bevege seg mellom nevnte første og andre stilling, måles. Forskyvningsanord-ningen kan være av en hvilken som helst dertil egnet type, og kan for eksempel innbefatte en karbonfiberbjelke eller en forspenningsanordning som for eksempel en fjær. Som forklart ovenfor, foretrekkes det at måleinnretningen detekterer bevegelse mellom to enkeltstillinger som kun tilsvarer den første og andre masse.

Ifølge den foreliggende oppfinnelse er det fremskaffet en fremgangsmåte for å kalibrere raten ved hvilken flytbart materiale leveres fra en lagertank gjennom en strøm-ningsreguleringsanordning, idet nevnte strømningsreguleringsanordning har flere innstillinger som regulerer raten av flytbart materiale som som strømmer ut fra lagertanken, over et spekter av gjennomstrømningsrater, hvilken fremgangamåte omfatter følgende trinn:

(a) å beregne gjennomstrømningsraten for en første gjennomstrømningsrateinn-stilling på strømningsreguleringsanordningen; (b) å beregne gjennomstrømningsraten for en andre gjennomstrømningsrateinn-stilling på strømningsreguleringsanordningen; og (c) å beregne et uttrykk for gjennomstrømningsrate som en funksjon av en innstilling på strømningsreguleringsanordningen.

Gjennomstrømningsratene for første og andre gjennomstrømningsrateinnstilling bestemmes fortrinnsvis ved hjelp av fremgangsmåten beskrevet i sin alminnelighet ovenfor.

Strømningsreguleringsanordningen innbefatter fortrinnsvis en strømningsregulerings-ventil.

Strømningsreguleringsventilen kan være av en hvilken som helst egnet type. Uten noe ønske om å begrense oppfinnelsens ramme, kan strømningsreguleringsventilen ifølge en foretrukket utførelse av oppfinnelsen omfatte en plate med et regulérbart hull. Ved å endre stillingen eller innstillingen av ventilen i forhold til et utstrømningspunkt i tan-ken, vil størrelsen på hullet og dermed gjennomstrømningsraten av faststoff bli endret.

Fremgangsmåten for kalibrering av raten ved hvilken flytbart materiale leveres fra en lagertank gjennom strømningsreguleringsventilen omfatter beregning av gjennom-strømningsraten ved en gjennomstrømningsrateinnstilling som svarer til maksimums-strømningsraten og minimumsstrømningsraten.

Disse gjennomstrømningsrater bestemmes fortrinnsvis ved å bruke de fremgangsmåter som ovenfor beskrives i sin alminnelighet.

Ifølge den foreliggende oppfinnelse er det også fremskaffet en fremgangsmåte for overvåkning av et kontinuerlig matesystem for flytbare materialer som strømmer gjennom en strømningsreguleringsanordning med en flerhet av innstillinger, hvor nevnte fremgangsmåte omfatter:

(a) å kalibrere raten ved hvilken flytbart materiale leveres til strømningsregule-ringsanordningen, for å oppnå et uttrykk for gjennomstrømningsrate som en funksjon av innstilling på strømningsreguleringsanordningen; (b) å innstille strømningsreguleringsanordningen på den innstilling som kreves for å oppnå en påkrevet gjennomstrømningsrate som beregnet ved hjelp av uttrykket for gjennomstrømningsrate som en funksjon av innstilling på strøm-ningsreguleringsanordningen, og (c) å rekalibrere raten ved hvilken flytbare materialer leveres gjennom strømnings-reguleringsanordningen, for å oppnå et rekalibrert uttrykk for gjennomstrøm-ningsrate som en funksjon av innstilling på strømningsreguleringsanordningen,

hvor trinnene med å kalibrere og rekalibrere utføres ved hjelp av fremgangsmåten anigtt ovenfor.

Rekalibreringstrinnet utføres fortrinnsvis når en gitt betingelse er oppfylt. Avhengig av hvilken fremgangsmåte for bestemmelse av gjennomstrømningsrate som benyttes i systemet, kan den gitte betingelse være én av mange hendelser. For eksempel kan betingelsen være at et forhåndsinnstilt tidsintervall har forløpt siden siste kalibrering eller rekalibrering ble utført. Alternativt kan betingelsen være basert på en bestemt måleravlesning for gjennomstrømningsraten, gjort ved hjelp av en andre fremgangsmåte for bestemmelse av gjennomstrømningsrate (f.eks. spaltestrømningsmålerfrem-gangsmåten). Et annet alternativ er når målesignalet går utover forhåndsbestemte grenser, for på denne måten å indikere en endring i materialets egenskaper, hvilken endring kan ha en effekt på massestrømningsraten.

Ifølge én utførelse av oppfinnelsen er den gitte betingelse som følger:

(i) at kravet til gjennomstrømningsrate har endret seg, og at den foregående gjennomstrømningsrate var maksimumsstrømningsraten; og (ii) at kravet til gjennomstrømningsrate har endret seg, at den nye påkrevde gjennomstrømningsrate ikke er maksimumsstrømningsraten, at innstillingen av strømningsreguleringsanordningen er forandret for å svare til den nye påkrevde gjennomstrømningsrate, at gjennomstrømningsraten ved den nye innstilling av strømningsreguleringsanordningen beregnes, og at den nye beregnede gjennomstrømningsrate ikke ligger innenfor et toleranseområde for gjennomstrømningsrate som forventes ved den nye innstilling av strøm-ningsreguleringsanordningen.

Ifølge en alternativ utførelse av oppfinnelsen kan den gitte betingelse være at utløps-raten ved en gitt innstilling av strømningsreguleringsanordningen, målt ved hjelp av en andre fremgangsmåte for bestemmelse av gjennomstrømningsrate, ikke ligger innenfor et toleranseområde for den gjennomstrømningsrate som forventes ved den gitte innstilling av strømningsreguleringsanordningen.

Oppfinnelsen vil nå bli beskrevet nærmere med henvisning til de ledsagende teg-ninger, hvor: Figur 1 viser den foretrukne form for forsøksinnretning ifølge oppfinnelsen; Figur 2 er et tverrsnitt fra siden av én strømningsmåler ifølge oppfinnelsen; Figur 3 er et skjematisk tverrsnitt fra siden av én foretrukket strømningsmåler ifølge oppfinnelsen; Figur 4 er en skjematisk fremstilling av et eksempel på en roterende type materegule-ringsystem; Figur 5 er et eksempel på en matereguleringsskyver og hullformer i en roterende skive; Figur 6 viser to tverrsnitt av én foretrukket form for strømningsmåler som anskueliggjort på figur 3; Figur 7 viser to tverrsnitt av en alternativ form for strømningsmåler ifølge den foreliggende oppfinnelse; Figur 8 viser fremgangsmåten for måling av en innstrømningsrate ifølge en foretrukket utførelse av oppfinnelsen; Figur 9 viser resultater av et "lukket spalte"-kalibreringsforsøk ved bruk av strøm-ningsmåleren som er vist på figur 6; Figur 10 viser nøyaktigheten av resultatene av "lukket spalte"-kalibreringsforsøket; Figur 11 er et blokkdiagram over et eksempel på en diagnostisk algoritme for fremgangsmåten som benytter strømningsmåleren vist på figur 7; Figur 12 er en skjematisk graf som viser kalibreringssekvensresultatene oppnådd ved bruk av strømningsmåleren på figur 7; Figur 13 er et blokkdiagram over et eksempel på en diagnostisk algoritme for fremgangsmåten som benytter strømnings-måleren vist på figur 6; Figur 14 er en skjematisk graf som viser kalibreringssekvensresultatene oppnådd ved bruk av strømningsmåleren på figur 6; og Figur 15 er en graf som viser innstillingen av den foretrukne matereguleringsskyver som er vist på figur 5, i forhold til gjennomstrømningsrate.

Gjennom illustrerende eksempel, og uten å begrense rammen eller omfanget av denne oppfinnelse, anvendes matesystemet ifølge denne oppfinnelse i dette skrift til kontinuerlig eller halvkontinuerlig mating av alumina til en elektrolysecelle for produksjon av aluminium ved hjelp av Hall Héroult-prosessen. Oppfinnelsen har som følge den ønskede grad av nøyaktighet - i det minste i laboratorieforsøk. Selve cellen, med en stor kapasitet, er i stand til å jevne ut variasjoner i momentanstrømning, hvilke variasjoner forårsakes av at diagnoseprosedyrene fra tid til tid utfører selvkontroller.

Oppfinnelsen er et integrert system for kontinuerlig, halvkontinuerlig eller sprangvis mating av pulvere og/eller kornete materialer eller lignende på en måte som er slik at massestrømningsraten kan beregnes og rekalibrering kan finne sted gjennom en kort strømningsinngrepssekvens.

I prinsippet innbefatter oppfinnelsen tre kombinerte moduler som styres ved hjelp av et dertil egnet logikksystem.

Den første modul er en lagertank eller matetrakt med en strømningsreguleringsanord-ning i bunnen. Strømningsreguleringsanordningen (eller strømningsreguleringsventi-len) innbefatter enten en mekanisk tømmeinnretning som for eksempel en innsnevringsventil, bånd-, roterende eller skruemater, eller en regulérbar utløpsåpning, som er den foretrukne mekanisme. Den regulerbare åpning posisjoneres ved hjelp av en egnet posisjoneringsanordning som kan veksle mellom flere ulike åpninger, eller alternativt en trinnløst stillbar åpning. Posisjoneringsanordningen kan for eksempel bestå av en glidende eller roterende type aktuator. Denne matereguleringsmekanisme inklu-derer også en av-stilling.

Idet det henvises til figurer 1, 2, 3, 4, og 8, viser henvisningstall 1 en trakt som skal romme en beholdning av materiale 2 som strømmer ut fra trakten gjennom en bunnåpning 3. Bare på figurer 2 og 4 er en del av trakten vist.

Materiale strømmer ut fra matetrakten ved forhåndsinnstilte hastigheter via en matereguleringsanordning. Som et eksempel, og uten å begrense rammen av denne oppfinnelse, kan matereguleringsanordningen omfatte enten en regulérbar utløpsåpning plassert over eller under bunnåpningen 3, eller en hensiktsmessig mekanisk tømme-innretning innlemmet i bunnen av trakten, som for eksempel en innsnevringsventil, bånd-, roterende eller skruemater.

Den regulérbare utløpsåpning kan som et eksempel innbefatte en hvilken som helst glidende, roterende eller strømningsbegrensende mekanisme for posisjonering av flere åpninger med ulik størrelse eller forandring av størrelsen, formen eller virksomhets-graden til en enkelt åpning ved utløpet fra trakten.

Den foretrukne matereguleringsanordning omfatter en reguleringssleide 4 som har strømningsreguleringsåpninger 5 av ulik størrelse plassert med avstand langs sin lengde, se figurer 4 og 5. Strømningsreguleringsåpningene befinner seg ved kjente mellomrom langs lengden av reguleringssleiden. Styrt bevegelse ved hjelp av posisjo neringsanordningen muliggjør utstrømning av materiale ved diskrete gjennomstrøm-ningsrater, avhengig av åpningens strømningsegenskaper for et gitt materiale. Bruk av en trinnløst stillbar åpning 39 langs lengden av sleiden, som vist på figur 5, vil kunne gi et spekter av mulige gjennomstrømningsrater. Reguleringssleiden plasseres under matetrakten i huset 13. Dette hus har et gjennomløp 14 som er rettet inn umiddelbart under traktens bunnåpning 3. Dermed vil materiale, dersom én av strøm-ningsreguleringsåpningene 5, se figur 2, er rettet inn mellom bunnåpningen og gjen-nomløpet i huset, strømme fra trakten.

Som et eksempel, og uten å ville begrense rammen av denne oppfinnelse, kan rulle-lagre 12 være festet med jevne mellomrom langs lengden av huset for å anordne motstandsfri bevegelse av reguleringssleiden i et horisontalt plan under trakten. Disse kulelagre kan også brukes til å opprettholde reguleringsventilens stilling i forhold til traktens bunnåpning, slik at det er minimal klaring til strømningsreguleringsåpninge-ne, for derved å forhindre lekkasje. I anvendelser hvor for eksempel det målte materiale er ikke-slitende og fremmer sleidens frie bevegelse, kan det være mer fordelaktig å bytte ut, om ikke utelate, kulelagrene med en alternativ mekanisme.

Seks strømningsreguleringsåpninger er vist på figurer 4 og 5. Antallet åpninger eller typen åpningskonfigurasjon som velges, avhenger av den tiltenkte anvendelse. Som et eksempel, vil seks strømningsreguleringsåpninger kunne brukes ved kontinuerlig tilførsel av alumina til en elektrolysecelle for produksjon av aluminium gjennom elekt-rolyse av alumina oppløst i en elektrolyttsmelte. Åpninger vil kunne brukes for å un-dermate og overmåte alumina ved hastigheter over og under standard eller ønsket matehastighet, i et forhold som gir den rette strøm over tid. Den største åpning er i stand til å levere alumina ved nominelt 500 % av den gjennomsnittlige matehastighet. Denne åpning er påkrevet for å kunne levere alumina i tilfelle av en anodeeffekt. Alternativt vil bruk av en trinnløst stillbar åpning 39 kunne gi matesystemet et spekter av mulig matehastigheter, med lignende ventilbevegelser. Som vist på figur 15, er gjennomstrømningsraten målt i et forsøk direkte proporsjonal med spaltens 29 stilling i forhold til den øvre utløpsåpning 114 for denne type ventil.

Et eksempel på en matereguleringsventil basert på en roterende skive er vist i detalj på figur 4. Rotasjonsbevegelse av skiven 40 om sin midtakse 41, orientert parallelt i forhold til bunnen av trakten, gjør det mulig å rette inn åpninger eller stillbare åpninger ved traktens utløpspunkt, for således å regulere strømmen av materiale inn i måleanordningen. Bruken av en trinnløst stillbar åpning 39 i stedet for en rekke åpninger plassert med mellomrom på skivens ytterakse vil kunne gi et spekter av gjennom-strømningsrater, i motsetning til diskrete gjennomstrømningsrater. Anvendelse av en roterende reguleringsventil forventes å være gunstigere, idet den er enklere å vedli-keholde. En roterende reguleringsventil ville også være gunstig i situasjoner hvor det kreves en kompakt enhet på grunn av plassbegrensninger.

Dersom et slitende råstoff som for eksempel alumina, skal være i direkte kontakt med nøkkelkomponenter i ventilen, foretrekkes det at disse komponenter er laget av et dertil egnet slitebestandig materiale. Videre foretrekkes det at disse deler er enkle å skifte ut.

Bevegelse av ethvert system av åpninger for materegulering aktiveres ved hjelp av en hensiktsmessig posisjoneringsanordning. Som et eksempel, kan posisjoneringsanordningen innbefatte en hvilken som helst pneumatisk eller elektrisk, roterende, lineær eller skruetype aktuator som eventuelt kan ha tilbakeføringskapasitet.

Den foretrukne posisjoneringsanordning for sleide-matereguleringsanordningen omfatter en datastyrt pneumatisk eller elektrisk drevet lineær aktuator 6. En fjernkabel 8 kan benyttes for å plassere aktuatoren vekk fra et aggressivt miljø, som vist på figur 1. Aktuatoren innbefatter en lineær resistiv giver (ikke vist) for å fastlegge posisjonen til reguleringssleiden. Dette system er i stand til å posisjonerer reguleringsventilen mindre enn 1 mm fra innstillingsverdien. Den lineære aktuator kan, ved drift i aggres-sive omgivelser som kan forringe ytelsen fra en lineær aktuator, eller i situasjoner hvor plassen er begrenset, stå i forbindelse med reguleringssleiden via en fjernkabel 8 med koplinger 7. Fjernkabelen har en fleksibel innvendig kjerne 9 som beveger seg uavhengig av den utvendige mantel når den er klemt fast 10. Således behøver ikke den lineære aktuator befinne seg i samme plan som reguleringssleiden.

Posisjoneringsanordningen for den roterende ventilsammenstilling som vist på figur 4, ville kreve enten en roterende aktuator festet til skivens midtre dreiepunkt eller alternativt en lineær aktuator koplet til ved skivens ytterkant.

Idet det henvises til figur 2, kan flytbart partikulært materiale som strømmer ut gjennom matereguleringsanordningen, enten mates direkte inn i målekammeret 20 eller sendes gjennom en hvilken som helst passende sikteanordning som for eksempel en skråstilt selvrensende sikt 16. Figur 4 viser bruken av spaltestrømningsmåleren uten noen sikteinnretning før mating.

I en foretrukket utførelse av oppfinnelsen som er anskueliggjort på figurer 3, 6 og 8, er utløpsåpningen 100 fra kammeret 20 av en slik størrelse at det er mulig for over-størrelser å passere gjennom. Faktisk er det en betydelig fordel ved den foreliggende oppfinnelse at kammeret gjør det mulig for overstørrelser å passere gjennom uten å påvirke kalibreringen av matesystemet eller massestrømberegningen.

Strømningsmåleren ifølge én foretrukket utførelse av den foreliggende oppfinnelse, hvilken utførelse er anskueliggjort på figurer 3, 6 og 8, innbefatter et kammer 20 gjennom hvilket flytbart materiale (alumina i særdeleshet) kan passere, idet kammeret 20 innbefatter en utløpsåpning 100 i en nedre ende og en vegg 102 som avgrenser et lukket område (eller et "lukket spalte"-område) over utløpsåpningen 100. Kammeret innbefatter også to utløpsåpninger 104 over det lukkede område 23 i kammeret 20.

Kammeret som er anskueliggjort på figurer 3 og 8, innbefatter én utløpsåpning. I en alternativ utførelse anskueliggjort på figur 6, innbefatter kammeret to utløpsåpninger mot (eller nærmere bestemt ved) sin nedre ende. Bunnen av kammeret som er vist på figur 6, er skråstilt ved en vinkel på 45 grader mot hver av de to utløpsåpninger 100. Denne konfigurasjon av kammerbunnen muliggjør en jevn fordeling av flytbart materiale til hver av utløpsåpningene.

Idet det henvises til figur 3, viser denne måleanordningen ifølge en foretrukket utfø-relse av oppfinnelsen. Dette system innebærer at massen av faste stoffer i veiekam-meret 20 måles ved to diskrete høyder som svarer til "lukket spalte"-området i strøm-ningsmåleren.

Kammeret 20 i strømningsmåleren er plassert inne i kammerhus 105, som i sin tur er forbundet med en karbonfiberbjelke 106. Karbonfiberbjelken 106 bæres av en ende-holder 107 som holder karbonfiberbjelken på avstand i forhold til stømningsmåler-huset 108.

Fjærbjelkeanordningen som er vist på figur 3, er forspent ved hjelp av en kjent masse mx.

Massemålingsanordningen innbefatter også en øvre og nedre kontaktklemmer 109 og 110. En spenning tilføres over klemmene 109 og 110. Det område av kammerhuset 105 som kommer i kontakt med klemmene 109 og 110 er isolert ved hjelp av isola-sjonsplater 111. Idet det henvises til figur 8, er betjening av dette av/på-kontaktarrangementet vist for et kammer 20 som fylles med faststoffer.

Den øvre klemme er i elektrisk kontakt med isolasjonsplaten 111 oppå kammerhuset 105 når kammeret er tomt. Dette har sin årsak i forspenningen av fjærbjelkeanordningen som beskrevet ovenfor. Den fysiske kontakt mellom terminal 109 og plate 111 brytes bare når massen av faststoffer inne i kammeret 20 overstiger mi. Elektrisk kontakt mellom den nedre terminal 110 og nedre plate 111 oppstår når massen av faststoffer inne i kammeret 20 er større enn eller lik massen m2. Følgelig er det, ved kun å registrere utgangstilstanden til hver av terminalene 109 og 110, mulig å bestemme tidspunktet ved hvilket elektrisk kontakt sluttes og brytes. Denne informasjon er alt som kreves for å kalibrere strømningsmåleren.

Ett alternativ til dette system er å anordne en optisk føler for å måle kammerets posi-sjon ved én av de to stillinger som svarer til de to materialmasser (mi og m2) i kammeret. Et slikt optisk følersystem kan for eksempel innbefatte en lysstråle som blokkeres av kammeret når kammeret går ned under et punkt (som svarer til at det befinner seg mi i kammeret) og en annen lysstråle som blokkeres når kammeret går ned under et punkt tilsvarende m2. Denne anordning har den fordel at den unngår korro-sjonskontakt mellom kontaktklemmene 109 og 110 og platene 111.

For strømningsmåleren ifølge den foretrukne utførelse av oppfinnelsen som er vist på figurer 3, 4 og 6, benyttes følgende fremgangsmåte for kalibrering ved bruk av den ovenfor beskrevne mekanisme for bestemmelse av to massepunkter.

Figur 9 viser kalibreringsforsøket med lukket åpning for en innkommende hovedstrøm av alumina på 5,1 g/s. Det bør bemerkes at figuren viser de fire punkter som oppnås ved hjelp av kalibreringsfremgangsmåten ifølge den foreliggende oppfinnelse, i tillegg til online massedata oppnådd via en annen teknikk for sammenligningsformål. Infor-masjonen som frembringes illustrerer det faktum at fylle- og tømmekurvene i "lukket åpning"-området av strømningsmåleren nesten er lineære, og derfor kan approksime-res ved hjelp av en rett linje mellom to punkter.

Online massedata ble kun registrert mellom grensene 90,5 g og 131,5 g, på grunn av at fjærbevegelsen av kammeret 20 ble begrenset av øvre og nedre kontaktpunkt for massemålingssystemet. Disse kontaktpunktgrenser tilsvarer "lukket åpning"-kalibreringsmassene, henholdsvis mxog m2.

Mengden av faste stoffer som strømmer inn i kammeret 20 kan bestemmes ut fra fyl-lekurvens stigning lagt til tømmekurvens absolutte stigning mellom mi og m2. Følgelig er det, ved å fylle og tømme kammeret for faststoffer fra m1til m2og deretter fra m2til mi og måle tiden det tar å gå mellom hvert massenivå, på en enkel måte mulig å beregne mengden av faste stoffer som strømmer inn.

Gjennomstrømningsratene for fylling og tømming ble beregnet ved bruk av henholdsvis ligninger 1 og 2,

Ftømer negativ (grafens stigning er negativ), og er alltid det på grunn av at m2> mi.

Derfor er

Raten av alumina som strømmer inn i måleren, ble beregnet ved bruk av ligning 3.

Ved å bruke "lukket åpning"-kalibreringsfremgangsmåten sammen med to-punkts massemålingsmekanismen, ble innstrømningsraten av primært alumina og en 60/40 vekt%-blanding av primært alumina/jernsand estimert innenfor +/- 6% av de faktiske verdier. Disse resultater, som er vist på figur 10, viser at strømningsmålingssystemet ifølge den foreliggende oppfinnelse er uavhengig av:

- materialegenskapsfaktorer

og innstrømningsraten.

Det kan også konkluderes at dette system fungerer uavhengig av målerblokkeringer, fordi "lukket spalte"-kalibreringsfremgangsmåten baserer seg på fylle- og tømmekur-vene. Følgelig påvirkes begge kurver likt dersom en blokkering oppstår, og således utlignes nettoeffekten av forstyrrelsen.

Ved å benytte den ovenfor fremsatte teknikk for måling av gjennomstrømningsrate, kan en strømningsmåler av "lukket åpning"-typen kalibreres.

Sleiden 4 med en trinnløst stillbar åpning 39 anskueliggjort på figur 5, ble brukt i denne teknikk.

Ventilen 4 ble stilt inn i stilling B, og tiden det tok for massen å stige fra mi til m2ble målt. Ventilen ble så stilt i stilling D (slik at strømmen av materiale inn i kammeret 20 ble brutt), og tiden det tok for massen å synke fra m2til mi ble målt. Gjennomstrøm-ningsraten for ventilen ved stilling B (tilsvarende en maksimal gjennomstrømningsrate med unntak av anodeeffekt-strømningsraten) ble beregnet ved bruk av ligning 3. Samme prosedyre ble så gjentatt for ventilen i stilling C (tilsvarende en minimal gjen-nomstrømningsrate med unntak av "av"-stillingen D). Ut fra disse to målinger ble det beregnet et uttrykk for gjennomstrømningsrate som en funksjon av innstillingen av ventilen (strømningsreguleringsanordningen).

"Lukket åpning"-kalibreringsfremgangsmåten kan også brukes til å kalibrere en modifisert spaltestrømningsmåler med et "lukket åpning"-område over spalten, hvor dette er av en størrelse som er tilstrekkelig til at "lukket spalte"-kalibreringsteknikken kan utføres før spalten "åpnes".

Figur 12 viser et kammer 20 som egner seg for bruk i denne utførelse av oppfinnelsen. Kammeret innbefatter to "lukket åpning"-områder 103. Det øvre område 103a er stort nok til at "lukket åpning"-kalibreringsfremgangsmåten kan utføres før materialni-vået i kammeret faller under punkt 113.

I motsetning til utførelsen som er anskueliggjort på figurer 9 og 14, måles massen i kammeret for denne utførelse ikke ved hjelp av den enkle to-punkts massebestemmelsesanordning som er beskrevet ovenfor. I stedet benyttes et mer komplekst system av den type som benyttes i "åpen spalte"-fremgangsmåter for bestemmelse av gjennomstrømningsrater. Denne massebestemmelsesanordning beregner den faktiske materialmasse i kammeret 20.

Ved starten av kalibreringsprosedyren fylles kammeret 20 med det flytbare materiale (ved å åpne sleiden 4 til stilling A) til et nivå over det åpne spalteområde 102. Ved avbrudd i eller opphør av materialstrømmen inn i kammeret avtar massen av faste stoffer i kammeret etter hvert som materialet strømmer ut av spalten og utløpsåp-ningen 100. Tidsintervallet (t6-t5) for at materialmassen som strømmer ut av kammeret 20, skal gå fra en vilkårlig masse m5til en andre vilkårlig masse m6måles, og gjennomstrømningsraten Ftøm(igjen et negativt tall, siden den andre masse er mindre enn den første) beregnes.

Ventilen settes så til ventilstilling C, og tidsintervallet t8-t7for at materialmassen skal gå fra en annen vilkårlig masse m7til en annen vilkårlig masse m8måles, og gjen-nomstrømningsraten Ffynberegnes. Denne verdi er også negativ, som antydet gjennom grafens stigning.

Massestrømningsraten for innstrømningen av materialet ved stilling C beregnes ved hjelp av :

Den samme prosedyre gjentas for ventilstilling B (dvs. gjennomstrømningsraten Ffyn ved ventilstilling B bestemmes og gjennomstrømningsraten Finnstr0mved ventilstilling B beregnes ut fra dette og gjennomstrømningsraten Ftøm). Basert på disse to gjennom-strømningsrater beregnes et kalibreringsuttrykk for gjennomstrømningsrate som en funksjon av ventilinnstilling.

De to kalibreringsteknikker ifølge de to ovenfor beskrevne alternative utførelser av oppfinnelsen kan benyttes til å overvåke og styre en kontinuerlig eller halvkontinuerlig fremgangsmåte for mating av flytbare materialer inn i for eksempel en elektrolytisk reduksjonscelle.

Ved å bruke kammeret ifølge utførelsen anskueliggjort på figurer 7 og 12, kan sty-ri ngsstrategien som er fremsatt på figur 11, benyttes.

Ved å bruke kammeret ifølge utførelsen anskueliggjort på figurer 3, 6 og 7, kan sty-ringsstrategien som er fremsatt på figur 13, benyttes.

Det vil være tydelig at aluminiumssmelteanvendelsen som henvises til, kun er én av mange anvendelser av en regulérbar kilde til faste, partikulære materialer. For eksempel vil oppfinnelsen kunne anvendes ved tilberedning av våt betong i en ferdigbe-tongfabrikk eller på et stort anleggsområde, eller den vil kunne anvendes ved fremstilling av gjødsel for landbruk, hvor ulike blandinger av superfosfat, kalkgjødsel og lignende blandes i henhold til den enkeltes behov. Væskestrømsovervåkningsaspekte-ne vil kunne anvendes innen næringsmiddelindustrien, hvor viskøse oppløsninger som for eksempel sirup, leveres, men den vil også kunne levere matvarer som for eksempel erter.

Claims (28)

1. Fremgangsmåte for å bestemme en innstrømningsrate (Finnstrørn) av et flytbart materiale, hvilken fremgangsmåte omfatter følgende trinn: (a) å sende en innløpsstrøm av flytbart materiale gjennom et kammer med en utløpsåpning i én ende; (b) å måle en første endringsrate av mengden med materiale i kammeret når materialet strømmer inn ved nevnte innstrømningsrate; (c) å måle en andre endringsrate av mengden med materiale i kammeret når det ikke strømmer noe materiale inn i kammeret; og (d) å beregne innstrømningsraten Finnstrømut fra nevnte første og andre rater; - hvor trinn (c) og (d) utføres mens hele utløpsåpningen i kammeret er fylt av det flytbare materiale,karakterisert vedat utløpsåpningen har et tverrsnittsareal som er slik at det flytbare materiale ved bruk strømmer fra nevnte utløpsåpning ved en rate som er mindre enn den minste gjennom-strømningsrate som skal måles.

2. Fremgangsmåte som angitt i krav 1,karakterisert vedat den første endringsrate beregnes ved å måle tidsintervallet det tar for materialmassen å gå fra en første masse rrti til en andre masse m2, og at den andre endringsrate beregnes ved å måle tidsintervallet det tar for materialmassen å gå fra en tredje masse m3til en fjerde masse m4.

3. Fremgangsmåte som angitt i krav 2,karakterisert vedat den fjerde masse er lik den første masse (m4= mj, og at den tredje masse er lik den andre masse (m3= m2).

4. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, 2 eller 3,karakterisertv e d at trinn (b) utføres før trinn (c).

5. Fremgangsmåte som angitt i et hvilket som helst av kravene 1-4,karakterisert vedat utløpsåpningen er én av flere utløpsåpninger, og at summen av tverrsnittsarealene av nevnte utløpsåpninger er mindre enn den minste gjennomstrømningsrate som skal måles.

6. Fremgangsmåte som angitt i krav 1,karakterisert vedat kammeret innbefatter en langstrakt spalte.

7. Fremgangsmåte som angitt i krav 6,karakterisert vedat den langstrakte spalte har dimensjoner som er slik at gjennomstrømningsraten av flytbart materiale, ved hjelp av en "åpen spalte"-fremgangsmåte, kan beregnes ved et annet tidsintervall enn tidsintervallet i trinn (b) og (c).

8. Fremgangsmåte som angitt i krav 7 eller 8,karakterisertv e d at utløpsåpningen anbringes med avstand til den langstrakte spalte.

9. Fremgangsmåte som angitt i krav 8,karakterisert vedat kammeret er langstrakt i oppoverretningen, og at den langstrakte spalte anbringes med avstand til utløpsåpningen i lengderetningen.

10. Strømningsmåler for bruk i fremgangsmåten som angitt i et hvilket som helst av kravene 1-9, hvor strømningsmåleren innbefatter et kammer gjennom hvilket det flytbare materiale kan passere, idet kammeret innbefatter en utløpsåpning i en nedre ende og en vegg som avgrenser et lukket område ovenfor nevnte ut-løpsåpning, og hvor veggens dimensjoner er slik at gjennomstrømningsrater kan måles mens hele utløpsåpningen i kammeret er fylt av flytbart materiale,karakterisert vedat kammeret videre omfatter utløpsåp-ninger ovenfor det lukkede område i kammeret.

11. Strømningsmåler som angitt i krav 10,karakterisert vedat kammeret innbefatter en bunn som er skrånende mot utløpsåpningen.

12. Strømningsmåler som angitt i krav 10 eller 11,karakterisertv e d at utløpsåpningen er én av flere utløpsåpninger, og at bunnen av kammeret er formet slik at den underletter en jevn fordeling til hver utløpsåpning.

13. Strømningsmåler som angitt i krav 10, 11 eller 12,karakterisertv e d at kammeret innbefatter en langstrakt spalte.

14. Strømningsmåler som angitt i krav 13,karakterisert vedat utløpsåpningen utgjøres av den langstrakte spalte.

15. Strømningsmåler som angitt i krav 13,karakterisert vedat utløpsåpningen er anbrakt med avstand til den langstrakte spalte.

16. Strømningsmåler som angitt i krav 15,karakterisert vedat utløpsåpningen befinner seg i en nedre ende av kammeret, og at den langstrakte spalte er anbrakt med avstand i vertikalretningen ovenfor utløpsåpningen.

17. Strømningsmåler som angitt i et hvilket som helst av kravene 10-16,karakterisert vedat utløpsåpningen er én av flere utløpsåpninger.

18. Strømningsmåler for å beregne gjennomstrømningsraten av et flytbart materiale, hvor strømningsmåleren innbefatter et kammer gjennom hvilket det flytbare materiale kan passere, idet kammeret i en nedre ende har en utløpsåpning,karakterisert vedat utløpsåpningen har et tverrsnitt som gjør det mulig for flytbart materiale å strømme ut av kammeret ved en rate som er mindre enn den minste gjennomstrømningsrate som skal måles.

19. Strømningsmåler som angitt i et hvilket som helst av kravene 10-18,karakterisert vedat strømningsmåleren innbefatter en måle-anordning for måling av tiden det tar for massen av flytbart materiale i måleren å gå fra en første masse til en andre masse.

20. Strømningsmåler som angitt i krav 19,karakterisert vedat måleanordningen innbefatter: - en forskyvningsanordning som gjør det mulig for kammeret å bevege seg mellom en første stilling når det befinner seg en første masse med flytbart material i kammeret, og en andre stilling når det befinner seg en andre masse med flytbart materiale i kammeret; og - en tidtakeranordning ved hjelp av hvilken tiden det tar for kammeret å bevege seg mellom nevnte første og andre stilling, måles.

21. Strømningsmåler som angitt i krav 20,karakterisert vedat måleanordningen detekterer bevegelse mellom to diskrete stillinger som kun samsvarer med den første masse og den andre masse.

22. Fremgangsmåte for å kalibrere raten ved hvilken flytbart materiale strømmer ut fra en lagertank gjennom en strømningsreguleringsanordning, idet nevnte strømningsreguleringsanordning har flere innstillinger som regulerer raten av flytbart materiale som strømmer ut av lagertanken over et spekter av gjennom-strømningsrater, hvilken fremgangsmåte omfatter følgende trinn: (a) å beregne gjennomstrømningsraten for en første gjennomstrømningsra-teinnstilling på strømningsreguleringsanordningen; (b) å beregne gjennomstrømningsraten for en andre gjennomstrømningsra-teinnstilling på strømningsreguleringsanordningen; og (c) å beregne et uttrykk for gjennomstrømningsrate som en funksjon av innstilling på strømningsreguleringsanordningen,karakterisertv e d at gjennomstrømningsratene for den første gjennomstrømningsrateinn-stilling og den andre gjennomstrømningsrateinnstilling måles ved hjelp av fremgangsmåten angitt i et hvilket som helst av kravene 1-9.

23. Fremgangsmåte som angitt i krav 22,karakterisert vedat den første og den andre gjennomstrømningsrateinnstilling er innstillingene for gjennomstrømningsrater beliggende mot maksimums- og minimumsendene av gjennomstrømningsrateområdet.

24. Fremgangsmåte som angitt i krav 22 eller 23,karakterisertv e d at gjennomstrømningsratene ved den første og den andre gjennom-strømningsrateinnstilling beregnes ved bruk av strømningsmåleren angitt i et hvilket som helst av kravene 18-21.

25. Fremgangsmåte for å overvåke et kontinuerlig matesystem for flytbare materialer som strømmer gjennom en strømningsreguleringsanordning med flere innstillinger, hvilken fremgangsmåte omfatter følgende trinn: (a) å kalibrere raten ved hvilken flytbart materiale strømmer ut til strøm-ningsreguleringsanordningen, for å oppnå et uttrykk for gjennomstrømningsrate som en funksjon av innstilling på strømningsreguleringsanordningen; (b) å innstille strømningsreguleringsanordningen ved den innstilling som kreves for å oppnå den påkrevde gjennomstrømningsrate som er beregnet ved hjelp av uttrykket for gjennomstrømningsrate som en funksjon av innstilling på strømningsreguleringsanordningen; og (c) å rekalibrere raten ved hvilken flytbart materiale strømmer ut gjennom strømningsreguleringsanordningen, for å oppnå et rekalibrert uttrykk for gjen-nomstrømningsrate som en funksjon av innstilling på strømningsreguleringsan-ordningen,karakterisert vedat trinnene med å kalibrere og rekalibrere utføres ved hjelp av fremgangsmåten angitt i et hvilket som helst av kravene 22-24.

26. Fremgangsmåte som angitt i krav 25,karakterisert vedat rekalibreringstrinnet utføres ved oppfyllelse av en gitt betingelse.

27. Fremgangsmåte som angitt i krav 26,karakterisert vedat den gitte betingelse er én av følgende betingelser: (i) at kravet til gjennomstrømningsrate har endret seg, og at den foregående gjennomstrømningsrate var maksimumsgjennomstrømningsraten; og (ii) at kravet til gjennomstrømningsrate har endret seg, at den nye påkrev de gjennomstrømningsrate ikke er maksimumsgjennomstrømningsraten, at innstillingen av strømningsreguleringsanordningen forandres for å samsvare med den nye påkrevde gjennomstrømningsrate, at gjennomstrømningsraten ved den nye innstilling av strømningsreguleringsanordningen beregnes, og at den nye beregnede gjennomstrømningsrate ikke ligger innenfor et toleranseområde for den gjennomstrømningsrate som forventes ved den nye innstilling av strømnings-reguleringsanordningen.

28. Fremgangsmåte som angitt i krav 26,karakterisert vedat den gitte betingelse er: (i) at utløpsraten ved en gitt innstilling av strømningsreguleringsanordning-en, målt ved hjelp av en andre fremgangsmåte for bestemmelse av gjennom-strømningsrate, ikke ligger innenfor et toleranseområde for den gjennomstrøm-ningsrate som forventes ved den gitte innstilling av strømningsregulerings-anordningen.