SE516162C2 - Sensor för konsistensmätningsinstrument - Google Patents

Description

20 25 30 a n n n en o i 516 162 2 ningsenliga sensorn riktas strömningen vinkelrätt med avkärmingsytan. Ändringarna i mas- saströmningens riktning och hastighet i processen påverkar inte mätresultatet. Massa byts dessutom effektivt ut på hela ytan, varvid tendensen till nedsmutsningen är avsevärt mindre än i samband med tidigare känd teknik. En ytterligare väsentlig fördel består däri att monte- ringsöppningen för sensorn enligt uppfinningen kan vara mycket liten i förhållande till den använda avkänningsytan. Monteringen kan utföras via en standardenligt röranslutiiing. För- delaktigt är även att den cylindriska sensom träffar en större tvärsnittsyta av procesströmning- en än i tidigare lösningar. Mätningen är således representativare och mätsignalen stabilare än vad som är fallet i samband med tidigare lösningar. En väsentlig fördel utgörs av det faktum att sensorn är symmetrisk i förhållande till rotationsriktriingen. Masströrrmingen åstadkommer inget moment, varför mätsignalen är oberoende av strömningshastigheten. Den cylindriska sensoms längd är en fri parameter, den kan varieras för åstadkommande av ett önskat mo- ment. I kända lösningar har den skivforiniga sensoms yta försetts med upphöjningaii för att öka momentet och förbättra mätkänsligheten. Upphöjningarna bör ha evolventform. Eñersom sensoms förrn i denna kända lösning blir osymmetrisk i förhållande till rotationsriktningen, kan den användas i enbart en rotationsriktning. På de på skivytan belägna upphöjningamas bakre yta bildas sålunda skiktningar, vilka föranleder krypande av mätningsmomentet. Ett liknande fenomen förekommer även i anslutning till tidigare kända sensorer av stång- och Kpropellertyp. Den symmetriska konstruktionen hos sensorn enligt uppfinningen gör det möj- ligt att rotera sensom turvis i bägge riktningarna, varvid inga skuggområden med avseende på strömningen bildas på avkänningsytan. Man bör inse att det även på den uppfinningsenliga sensoms bakre yta bildas skiktningar om den roteras i enbart en riktning. Eftersom sensom enligt uppfinningen är symmetrisk kan den drivas i båda rotationsiiktiiingarna. Härvid byter den frärnre och den bakre ytan plats med jämna mellanrum och bildandet av skiktningar hind- ras. Det är mycket enkelt att anordna spolning av sensom i anslutning till sensom enligt upp- finningen. Spolningen, som är nödvändig under mycket svåra förhållanden, kan förverkligas med hjälp av en rengöringsmedelsstråle från ett vid processanslutningen anordnat munstycke, medelst vilken stråle avkärmarens hela mätyta kan rengöras. Detta är inte möjligt med skiv-, propeller- och stångformiga avkärmare. Formen hos sensom enligt uppfinningen medför dess- utom fördelaktiga möjligheter med avseende på frarnställningmaterialet. Som framställnings- material kan användas t.ex. PTFE-material, som är ett mycket smutsavvisande material. En ytterligare fördel med sensom enligt uppfinningen är att den utsätts enbart för en vinkelrätt mot axeln riktad kraft, varvid krafter som skulle störa mätsignalen inte förekommer.

O:\users\ElP\DOK\WORD-DOK\P33l05SE00.d0c 10 15 20 25 30 516 162 3 I d4et följande skall uppfinningen beskrivas mera detaljerat med hjälp av bifogad ritning visade föredragna utföringsexempel, varvid Fig. 1 visar en utföringsform av en sensor enligt uppfinningen i sektion sedd från sidan, Fig. 2 visar sensorn enligt fig. 1 i principiell perspektivvy, Fig. 3 visar utföringsformen enligt fig. 1 och 2 sedd från ovan, Fig. 4A-4C visar hur kända sensorer beter sig i en mätningssituation.

Fig. 5 visar en sensor enligt uppfinningen i en mätningssituation enligt tekniken ståndpunkt, och Fig. 6 visar en sensor enligt uppfinningen i en sådan mätningssituation som möjlig- görs av föreliggande uppfinning.

I fig. 1-3 visar principiellt en första föredragen utfóringsforin av en sensor enligt uppfinningen. Hänvisningssiffran 1 i fig. 1 betecknar ett processrör. I fig. 1 visas endast en del av processröret, men det är uppenbart för fackmannen på området att processröret 1 kan utgöras av vilket som helst lärnpligt rör, t.ex. ett rör av standardformat. Hänvisningssiffran 2 i fig. 1 betecknar en standardenlig röranslutning, med hjälp av vilken en mätanordriing 3 monterats på plats.

Mätanordningen 3 kan utgöras av vilken som helst enligt vridmomentprincipen fungerande anordning. Vridmomentprincipen representerar känt teknik för faclcmannen, varför den inte skall beskrivas närmare i detta sammanhang. Det skall endast allmänt kon- stateras att vridmomentprincipen innebär att en sensor i en process roteras med hjälp av en lämplig kraftkälla, och storleken på det moment som bildas mellan den roterande sensorn och processen mäts upp. Pâ basis av det uppmätta momentet kan man bestämma konsisten- sen hos materialet, t.ex. massa, som skall mätas. Funktionsprincipen beskrivs närmare i den ovannämnda FI-patenskriften 40754.

Mätanordningen omfattar en kraftkälla 4, en axel 5 och en sensor 6. Axeln 5 är . lagrad på plats med hjälp av lager 7. Sensom 6 är anordnad i processröret så att sensorns avkänningsyta kommer i kontakt med materialet som strömmar i processröret 1. Sensom som anordnats i det i processröret flytande materialet kan roteras enligt pilarna i tig. 1 med hjälp av kraftkällan 4. Det är att märka att materialet i den i fig. 1 visade situationen strömmar i den riktning som går vinkelrätt mot papprets plan. Då sensorn 6 roterar i matc- rialet underkastas den ett moment, vars storlek är beroende av materialets konsistens, dvs.

O: \users\EJP\DOK\WORD-DOK\P33lO5SE00.doc 10 15 20 25 30 516 162 4 Den väsentliga tanken med uppfinningen är att sensoms 6 avkänningsyta utgörs av en väsentligen cylindrisk yta. Den väsentligen cylindriska avkänningsytan syns speciellt tydligt i fig. 2. I den cylindriska avkänningsytan har formats symmetriskt i förhållande till varandra anordnade, mot sensorns 6 rotationsriktning tvärställda ytpartier, som i utförings- formen enligt fig. 1-3 utgöres av i riktning med avkänningsytans symmetriaxel S gående åsar 9.

På grund av fonnen hos den uppfinningsenliga sensorn kan den under svåra förhål- landen eventuellt erforderliga rengöringen företrädesvis förverkligas med hjälp av en via ett i närheten av röranslutningen 2 anordnat munstycke 11 kommande rengöringsmedelsstråle 12. Vilda som helst i och för sig kända anordningar kan naturligtvis användas såsom mun- stycke 11.

Såsom framgår av fig. 1-3 är avkännaren alltid alldeles symmetrisk i förhållande till rotationsriktningen. Avkämiaren ger sålunda ett och samma mätresultat oberoende av sensorns rotationsriktning. Detta är av betydelse med avseende på sensorns nedsmutsning, såsom ovan konstaterats. Nedsmutsningen beskrivs principiellt i tig. 4A-4C och 6. Fig. 4A- 4C visar nedsmutsningen, dvs. bildandet av skiktningar, i kända sensorer. I fig. 10A visas en segmenterad skivformad sensor enligt FI-patentskriften 40754. Fig. 4B visar en sensor av stångtyp och fig. 4C en sensor av propellertyp. Sensorns rörelseriktningar i processmate- rialet visas med hjälp av pilar. Sensorns främre ytor betecknas med hänvisningen FY och bakre ytor med hänvisningen BY. Hänvisningssiffrorna 70A, 70B och 7OC betecknar den skadliga skiktning som bildas på de bakre ytorna. Sensom enligt fig. 4A-4C kan på grund av sin form roteras enbart i en riktning.

Såsom ovan konstaterats bildas skadliga skiktningar även på avkänningsytan i den uppfinningsenliga sensom, om den roteras i endast en riktning. Fig. 5 visar en utförings- form av uppfinningen enligt fig. 1-3 i en situation som motsvarar situationen i fig. 4A-4C, dvs. i en mätningssituation där sensorn roteras i enbart en riktning. Sensorns 6 främre och bakre ytor har i fig. 5 markerats på samma sätt som i fig. 4A-4C. Skiktningarna som bildas på de bakre ytorna BY betecknas med hänvisningssiffran 71 i fig.5.

Tack vare sin symmetriska form kan sensorn enligt uppfinningen roteras i bägge riktningar, varvid sensorns främre och bakre yta altemerar och bildandet av skiktningar hindras. I fig. 6 visas en situation som motsvarar den i fig. 5 visade med undantag av att sensorn 6 i fig. 6 roteras i bägge riktningama, varvid inga skiktningar bildas. Bildandet av skiktningar hindras, eftersom rotationsriktningen i den i fig. 6 beskrivna situationen byts med jämna mellanrum och varje punkt på den bakre ytan allt emellanåt utgör en punkt på K:\Patent\l0-\l033 l0500se\0l0723text.doc 10 15 c o ø Q .n n 516- 162 5 Tack vare sin symmetriska form kan sensom enligt uppfmningen roteras i bägge riktningar, varvid sensorns främre och bakre yta altemerar och bildandet av skiktningar hindras. I fig. 6 visas en situation som motsvarar den i fig. 5 visade med undantag av att sensorn 6 i fig. 6 roteras i bägge riktningarna, varvid inga skiktningar bildas. Bildandet av skiktníngar hindras, eftersom rotationsriktningen i den i fig. 6 beskrivna situationen byts med jämna mellanrum och varje punkt på den bakre ytan allt emellanåt utgör en punkt på den främre ytan och vice versa. Denna rotationsrörelse i bägge riktningarna är möjlig ut- tryckligen tack vare den symmetriska formen enligt uppfinningen.

När det gäller nedsmutsningen är det dessutom väsentligt att änden av sensorn, dvs. den cylindriska kropp som utgör avkänningsytan, är utformad konisk 10. Den koniska ytans betydelse ligger däri att materialströmningen i processröret vänder och stryker över hela den- na yta. Ifall ytan är rät, blir den tämligen kraftigt nedsmutsad.

Ovan anförda utföringsexempel är på inget vis avsedda att begränsa uppfinningen, utan uppfinningen kan varieras helt fritt inom ramen för patentkraven. Det är således uppen- bart att sensorn enligt uppfinningen eller dess detaljer inte nödvändigtvis behöver motsvara det som visas i figurerna, utan även andra lösningar är möjliga. 0:\users\EIP\DOK\WORD-DOK\P33 l05Slß0.doc

Claims (2)

10 15 516 162 6 Patentkrav

1. Sensor för konsistensmätningsinstrument som fungerar enligt vridmomentprincipen och som är anordnad i ett processrör (l), vilken sensor är anordnad att rotera så i änmet som skall mätas att sensoms avkånningsyta, som är försedd i förhållande till sensoms rotationsrik- ting tvärställda ytdelar, är i kontakt med ärrmet i processorröret som skall mätas, k ä n n e t e c k n a d av att sensoms (6) avkärmingsyta väsentligen utgörs av en cylinderformad yta och att ytdelarna utgörs av i förhållande till varandra symmetriskt anordnade upphöjningar (9) i symrnetriaxelns riktning i avkäriningsytan, vilka möjliggör en rotation i motsatta riktningar.

2. Sensor enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av att änden på stycket som utgör den cylinderformade avkärmingsytan är formad som en konisk yta (10). O:\EJP\DOK\WORD-DOK\P33l05SE00.doc