TWI589338B - 將一澄清槽中容納的上層液傾出的裝置 - Google Patents
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Description
本發明關於申請專利範圍第1項引文的一種將一澄清槽(澄清池)中容納的上層液(Überstand,英:supernatant)傾出的裝置。
舉例而言,這類裝置見於WO 2008/014856。此外,依此先前技術,一般習知技術在傾出頭上設一液體靜力(hydrostatisch)感測器,此液體靜力感測器用一電纜與一設在澄清槽外的控手段連接。利用此控制手段,一個用於驅動繩索鉸盤(Seilwinde)的馬達依該液體靜力感測器提供的信號控制,使得一設在傾出頭的水入口開口的浸入深度保持在一預設範圍。
在實用上,該液體靜力感測器會故障或該液體靜力感測器和控制手段間所設之電纜會損壞,在電纜損壞的情形還會造成控制手段損壞。
本發明的目的在克服先前技術的缺點,特別要提供一種將一澄清槽中容納的上層液傾出的裝置,它不易故障且很強固。依本發明另一目的,這種裝置要能用較簡單的製造功夫製造。
此目的係利用申請專利範圍第1項的特點達成。本發明之適當之設計見於申請專利範圍第2~8項的特點。
依本發明,這種用於將一澄清池中容納的上層液傾出的裝置,包含以下特點:‧有一第一測量裝置,以測量該澄清槽中容納的廢水的充注高度;‧一測定裝置以測定該最終控制元件的長度;‧一分析裝置,藉之由該最終控制元件的長度可測定從該傾出器的水入口開口距該澄清槽的底的距離;‧一控制手段以控制該樞轉裝置,使得該水入口開口之由該充注高度和該距離的差得到的浸入深度保持在一預設範圍中。
不同與先前技術,在這種裝置不必在傾出頭設一流體靜力的感測器。因此可避免傳統裝置的故障及修復題,本發明的裝置構造簡單、強固、不易故障。本發明裝置可被檢出以利用測量裝置檢出所有要求出浸入深度所需的參數,這些測量裝置設在容納在澄清槽中的廢水之外,它不需設電纜通過澄清槽中所容納的廢水,此裝置的製造安裝成本較少。
「長度可變的最終控制元件」可為一種可用油壓調整的管、一最終控制元件(例如利用一螺桿驅動器或類似物調整者)等。依一特別有利的設計,該最終控制元件由以下之物選出:繩索、帶子、鏈條,在此情形,該樞轉裝置包含一鉸盤以容納這種最終控制元件,為了驅動此鉸盤,可設一電馬達或一油壓馬達,所述最終控制元件及所述樞轉裝置強固且不會故障且成本較低廉。
特別是當使用一帶子時,該鉸盤的第一寬度大約相當於帶子的一第二寬度,因此該帶子大致是被容納在帶子上涵蓋相同範圍,使用一帶子及一與帶子呼應的鉸盤可使捲取和捲離作用有重現性,因此水入口開
口的浸入深度可特別準確控制。
依另一設計,該用於測定最終控制元件的寬度的測定裝置包含一第二測量裝置,以測量該鉸盤的旋轉角度,這種測量裝置可在習用技術中得到,舉例而言,它可設在馬達上,或在馬達下游的聯動器或在鉸盤本身上。此第二測量裝置舉例而言包含一孔盤或槽孔盤及一光學檢出器,藉之在孔盤或槽孔盤轉動時,由求出的孔數或槽孔數可測定旋轉角度,其他適合的測量裝置,舉例而言,包含一具有磁性標記的盤及一與之相關的檢出器或類似物,也可考慮使用運動感測器,例如陀螺(Gyro)感測器或類似物。
由旋轉角度的測量可得知最終控制元件的長度,此旋轉角度以及最終控制元件的由此所得之長度又對應於距離。舉例而言,當使用一帶子及一鉸盤的情形,在旋轉角度和最終控制元件的長度或該距離間不存在線性關係。在此情形,在分析裝置中存入一相關的修函數,藉之可由測量的旋轉角度推知該距離這種修正函數可預設成固定,但它也可在現場前藉檢出傾出器的一最大及一最小樞轉角度而計算,並存在分析裝置中,如此可特別簡單地配合各種情況。
該分析裝置包含一調節級,藉之可調節該浸入深度,依另一實施例,該控制元包含一第一切換功能,藉之在達到該傾出頭的一預設之上位置時,該樞轉裝置的操作被中斷,此外,控制手段可包含一第二切換功能,藉之在達到該傾出頭的一預設下位置時,該樞轉裝置的操作被中斷。此切換功能舉例而言係可程式化者,但也可設適當之切換元件以檢出該傾出頭的上位置及下位置,利用上述切換功能,可確實可靠地避免傾轉操作
超出傾出器之一預設樞轉範圍,這點進一步促進該裝置之無故障性。
以下利用圖式詳細說明本發明一設計。
(1)‧‧‧澄清槽
(2)‧‧‧傾出器
(3)‧‧‧樞轉軸承
(4)‧‧‧管
(5)‧‧‧傾出器
(6)‧‧‧水入口開口
(7)‧‧‧樞轉裝置
(8)‧‧‧繩索
(9)‧‧‧第一測量裝置
(10)‧‧‧第二測量裝置
Ab‧‧‧廢水
B‧‧‧底
E‧‧‧浸入深度
H1‧‧‧充注高度
H2‧‧‧距離
L‧‧‧長度
M‧‧‧馬達
S‧‧‧控制手段
圖1係一本發明裝置的一上視圖,圖2係沿圖1切線A-A的一剖視圖,圖3以示意方式顯示一控制手段的一方塊圖,圖4係示意方式顯示一最終控制元件的長度和鉸盤轉數的關係,圖5係示意方式顯示一最終控制元件的長度和距離的關係。
圖1和圖2中,在一澄清槽(1)中,一傾出(2)的一端以可樞轉方式保持在一樞轉軸承(3)中,傾轉器(2)有一管(4)〔它從樞轉軸承(3)延伸出來〕及一傾轉頭(5)〔它在管(4)的第二端從垂於管延伸〕。傾轉頭(5)之朝向澄清槽(1)的底(B)的下側有一槽孔形之水入口開口(6)。圖號(7)表示一樞轉裝置,它具有一鉸盤(Winde,英:winch)。其上容納一繩索(8),與傾轉頭(5)連接,圖號L表示最終控制元件或繩索(8)的長度。長度L表示傾出頭(5)和樞轉裝置(7)或其鉸盤間的距離。
圖號(9)表示一第一測量裝置,它用於測量容納在澄清槽(1)中的廢水(Ab)的充注高度H1。第一測量裝置(9)可為一超音波測量裝置或雷達測量裝置。水入口開口(6)到底B的距離用圖號H2表示,由充注高度H1和距離H2的差得到水入口開口(6)的浸入深度,用圖號E表示,在實際上,浸入深度宜保持在30~80cm範圍,尤宜50~70cm範圍。
圖3以示意方式顯示一控制手段S的一方塊圖。控制手段可為習用之程序電腦控制手段,圖號(10)表示一第二測量裝置,藉之檢出鉸盤(7)的一旋轉角度並送到控制手段(S),利用第一測量裝置(9)測量充注高度H1並將一相關信號同樣送到控制手段S。
利用控制手段S由該被第二測量裝置測出的旋轉角度求出距離H2,此外用控制手段S計算充注高度H1和距離H2之間的差,由此得到之浸入深度E與該浸入深度E的一預設計比較。依在比較達到的結果而定,用於驅動鉸盤所設之馬達M受控制,使浸入深度E調整到浸入深度E的預設值。
圖4顯示繩索(8)或最終控制元件的捲離長度L對鉸盤的轉數U的坐標圖。隨鉸盤的轉數U減少,由於捲取在其上的繩索(8)增加,故其直徑增加。隨鉸盤每一轉U,繩索(8)的長度L隨轉數U增加而減少。
圖5以示意方顯示距離H2對最終控制元件(8)的長度L的坐標圖,距離H2和最終控制元件的長度L互相呈三角函數關係。
使用圖4及圖5所示之函數,可由鉸盤的旋轉角度推斷距離H2,圖4及圖5中,旋轉角度係由鉸盤的轉數乘以360°而得到。
(1)‧‧‧澄清槽
(2)‧‧‧傾出器
(3)‧‧‧樞轉軸承
(4)‧‧‧管
(5)‧‧‧傾出器
(6)‧‧‧水入口開口
(7)‧‧‧樞轉裝置
(8)‧‧‧繩索
Claims (8)
- 一種將一澄清槽(1)中容納的上層液傾出的裝置,包括:‧一個傾出器(1),以可樞轉的方式設在一澄清槽(1),該傾出器有一個具一水入口開口(6)的傾出頭(5);‧一個樞轉裝置(7),該樞轉裝置(7)經由一長度可變的最終控制元件(8)與該傾出器連接,以使該水入口開口(6)相對於該澄清槽(1)的一底上升及下降;其特徵在:‧有一第一測量裝置(9),以測量該澄清槽(1)中容納的廢水(Ab)的充注高度(H1);‧一測定裝置以測定該最終控制元件(8)的長度;‧一分析裝置,藉之由該最終控制元件(8)的長度(L)可測定從該傾出器(2)的水入口開口(6)距該澄清槽(1)的底(B)的距離(H2);‧一控制手段(S)以控制該樞轉裝置(7),使得該水入口開口(6)之由該充注高度(H1)和該距離(H2)的差得到的浸入深度(E)保持在一預設範圍中。
- 如申請專利範圍第1項之裝置,其中:該最終控制元件(8)由以下之物選出:繩索、帶子、鏈條;且其中該樞轉裝置(7)包含一個鉸盤以容納這種最終控制元件(8)。
- 如申請專利範圍第1或第2項之裝置,其特徵在:設有一電馬達(M)或一油壓馬達以驅動該樞轉裝置(7)的鉸盤。
- 如申請專利範圍第1或第2項之裝置,其特徵在:當使用一帶子時,該樞轉裝置(7)的鉸盤的一第一寬度大約等於該帶子的一第二寬度,因此該帶子大致上以蓋住相同範圍的方式容納在該樞轉裝置(7)的鉸盤上。
- 如申請專利範圍第1或第2項之裝置,其特徵在:該用於測定最終控制元件(8)的寬度的測定裝置包含一第二測量裝置(10),以測量該樞轉裝置(7)的鉸盤的旋轉角度。
- 如申請專利範圍第1或第2項之裝置,其特徵在:該分析裝置包含一調節級,藉之可調節該浸入深度(E)。
- 如申請專利範圍第1或第2項之裝置,其特徵在:該控制元件(5)包含一第一切換功能,藉之在達到該傾出頭(5)的一預設之上位置時,該樞轉裝置(7)的操作被中斷。
- 如申請專利範圍第1或第2項之裝置,其特徵在:該控制手段(S)包含一第二切換功能,藉之在達到該傾出頭(5)的一預設F位置時,該樞轉裝置(7)的操作被中斷。
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