WO2006116882A1 - System und verfahren zur partikelstrom-charakterisierung - Google Patents

System und verfahren zur partikelstrom-charakterisierung Download PDF

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WO2006116882A1
WO2006116882A1 PCT/CH2005/000429 CH2005000429W WO2006116882A1 WO 2006116882 A1 WO2006116882 A1 WO 2006116882A1 CH 2005000429 W CH2005000429 W CH 2005000429W WO 2006116882 A1 WO2006116882 A1 WO 2006116882A1
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Jochen Lisner
André Rüegg
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    • G01N33/02—Food
    • G01N33/10—Starch-containing substances, e.g. dough

Definitions

  • the invention relates to a system and a method for characterizing a particle flow, wherein at least the shape of the dimension or the movement behavior of the individual particles is detected.
  • the particle stream is a stream of pulverulent to granular bulk material, in particular grain, flour, sugar, pigments, chemicals, pharmaceuticals, dust emissions, soot particles, toner powder, etc.
  • the granular material When grinding granular material, e.g. Wheat or sugar, in a roller mill, the granular material is crushed between the rolls of the roll pair.
  • the material to be ground usually has to be passed through such a passage several times, with grading being carried out by air classification and sieving in between.
  • grading being carried out by air classification and sieving in between.
  • the grinding effect of a passage depends mainly on the gap distance between the two rolls of a pair of rolls.
  • roller mill operating parameters which influence the grinding effect of a passage. It is therefore desirable to obtain a characterization of the regrind which exits after a certain passage. If a deviation of the ground material from a desired grinding stock characteristic occurs, a correction of the gap distance or, if appropriate, of a further roller mill operating parameter can be carried out on the basis of this deviation in order to compensate for the deviation as quickly as possible.
  • the object of the invention is to provide a system and a method which makes it possible to characterize a particle stream, in particular the ground material emerging from a grinding passage, in a roll mill. This object is achieved by the system according to claim 1 and the method according to claim 33.
  • the inventive system comprises a removal means for removing a sample from the particle stream; a performance section for conveying and presenting the sampled sample; a detecting means for detecting the sample conveyed through the presentation section; and an analyzing means for analyzing the detected sample.
  • the method according to the invention comprises the following steps: taking a sample from the particle stream; Conveying and presenting the sampled sample in a performance section; Detecting the sample conveyed through the presentation section; and analyzing the detected sample.
  • a deagglomeration section for deagglomerating particle agglomerates in the sample is provided downstream of the removal means and upstream of or in the presentation section. This prevents multiple particle agglomerates from being erroneously detected and identified as large particles.
  • the sampling means may be connected via a pneumatic line to the presentation section such that the sample can be conveyed through the pneumatic conduit and the presentation section along a flow path.
  • the system according to the invention can also be attached to a location remote from the roller mill within a mill, whereby the design freedom is increased in the design of a mill plant.
  • the presentation section has two opposite walls, between which a gap is formed, wherein the two opposite walls are preferably mutually parallel planar surfaces.
  • the pneumatic line mentioned above opens into a gap in the gap formed between the opposing walls, wherein the flow path in the mouth region preferably has a change in direction.
  • the change in direction of the flow path is in particular between 30 ° and 90 ° and is preferably between 80 ° and 90 °. This leads to particularly large momentum changes in the entrained particles in their deflecting impacts and thus to a particularly pronounced impact effect.
  • the detection means has a camera for detecting electromagnetic radiation or electromagnetic frequencies, in particular optical frequencies, wherein the camera is preferably directed into the gap or to the gap.
  • the opposite walls of the presentation section are permeable to electromagnetic radiation detectable by the camera, in particular optical frequencies.
  • the camera can optionally be placed on either side of the gap behind one of the walls.
  • the camera is arranged on one side of the gap on one of the two permeable walls, and a source of electromagnetic radiation, in particular a light source, for the detectable by the camera electromagnetic radiation on the other side of the gap on the gap the other of the two permeable walls is arranged.
  • a source of electromagnetic radiation in particular a light source
  • the particles of the sample conveyed through the gap can be irradiated by the electromagnetic radiation, and the shadow projection or the projection of the particles of the sample reaches the field of view of the camera.
  • the first wall for detectable by the camera electromagnetic radiation, in particular optical frequencies permeable, while the second wall for the detectable by the camera electromagnetic frequencies, in particular optical frequencies, impermeable and more absorbent than the regrind particles is.
  • the camera is disposed on the permeable wall on one side of the gap, and a source of electromagnetic radiation, in particular a light source, for the electromagnetic radiation detectable by the camera is on the same side of the gap on the permeable wall arranged.
  • a source of electromagnetic radiation in particular a light source, for the electromagnetic radiation detectable by the camera is on the same side of the gap on the permeable wall arranged.
  • the gap-side surface of the second wall has a stronger absorption of the electromagnetic radiation emitted by the source than the surfaces of the particles. This ensures that there is enough contrast between the reflective particles moving in front of the gap-side surface and the light reflected from the wall so that effortless detection of the imaged particles is possible and the subsequent image processing is substantially facilitated. This saves complex and time-consuming filter processes in image processing.
  • the two opposite walls each have a cleaning device associated with the two opposite walls can be freed from adhering to them particles. This ensures that not too many dormant, ie adhering to one or the other wall particles are imaged into the camera.
  • the particle size distribution of the particles adhering to the walls is usually different than that of the particles entrained in the particle stream. If you dispense with a distinction between stationary and moving particles in the detection and processing of the particle stream image information Therefore, such a wall cleaning should be carried out regularly to "shake off" the particles adhering to the walls.
  • the cleaning device may be a source of vibration, in particular an ultrasonic source, which is in each case rigidly connected to the two opposite walls in order to be able to vibrate the two walls.
  • a source of vibration in particular an ultrasonic source, which is in each case rigidly connected to the two opposite walls in order to be able to vibrate the two walls.
  • the cleaning device can also be a vibration source, in particular an ultrasonic source, with which the gaseous medium can be vibrated between the two opposite walls.
  • a vibration source in particular an ultrasonic source, with which the gaseous medium can be vibrated between the two opposite walls.
  • the deagglomeration section is preferably a baffle in the entrance area of the presentation section.
  • the deagglomeration section is preferably a baffle in the entrance area of the presentation section.
  • impulse transmission to agglomerates can also contribute to the airborne sound version of the wall cleaning device for deagglomeration of entrained in the air particles, where necessary, one after the other or simultaneously working with different ultrasonic frequencies.
  • the change in direction of the flow path is preferably located in the entrance area of the presentation section. As a result, the bouncing occurs shortly before the optical detection of the particle flow, so that the particles are virtually completely deagglomerated.
  • the presentation section or the window is larger than the field of view of the camera, several cameras can also each capture a subregion of the presentation section. This allows an averaging of different particle flow images from different locations within the performance section. Should segregation of the particle flow take place at the various subregions, this averaging can be used to compensate at least partially for such segregation, so that the averaged totality of the information from the respective particle flow images for the particle size distribution in FIG total particle flow is representative.
  • the plurality of cameras can each be controlled selectively so that selective sections of the particle flow image can be used on the image sensor and averaged.
  • the presentation section can essentially correspond to the entire field of view of the camera, with the image sensor of the camera then being selectively controllable, so that selective sections of the particle flow imaging on the image sensor can be used.
  • a selective activation preferably takes place purely by chance, in particular by activation by means of a random generator.
  • the system according to the invention is associated with a roller mill and comprises a plurality of removal means arranged along the axial direction of a roller passage after the roller passage, wherein preferably a first removal means in the region of the first axial end of the roller passage and a second removal means in the region of the second axial end Roller passage is arranged.
  • the light source and the camera are connected to a control device, which can synchronously switch the light source and the camera on and off, so that a sequence of stroboscopic images takes place. It is also possible to provide a plurality of light sources or stroboscopic flash units which can be operated simultaneously but differently, in particular with regard to the duration of the flash and the intensity of the flash.
  • the analysis means preferably has an image processing system.
  • This image processing system preferably has means for distinguishing between moving particles and particles adhering to the walls in the particles imaged and detected by the camera in the projection mode or in the reflection mode. Then, the adhering to the wall, resting particles can be in the evaluation in the image processing taken into account constant s' such that only the moving particles are used for the evaluation. As a result, a falsification of the particle size distribution of the particle flow is avoided, as described above.
  • the mill sample is preferably removed from the mill feed stream leaving the roll passage at various points, so that, as explained above, information about the relative roll orientation of the pair of passages can be obtained.
  • the millbase sample thus obtained is then preferably conveyed through the presentation section in a radial flow.
  • the radial flow velocity in the radial direction decreases from the inside to the outside.
  • the loading of the transport fluid eg pneumatic air
  • the transport fluid is radially from the inside to outside substantially constant, ie the number of regrind particles per unit volume is also outwardly substantially constant, so that the probability of particle overlaps in the imaging of the projection image or the reflection image over the radial region is substantially ' constant.
  • the loading of the transport fluid can be varied.
  • the particle flow passed through the presentation section is detected only in partial areas.
  • the evaluation results of the various detection subareas can then be averaged to achieve the most representative possible characterization of the total particle flow.
  • the respectively acquired partial areas of the presentation section are selected at random.
  • the samples taken are pneumatically conveyed from collection to delivery, preferably with removal, presentation, collection and analysis of the samples being carried out continuously.
  • a complete monitoring of the grinding process and the grinding quality by characterizing the Mahlgutstromes produced by the grinding process. This can be used in a particularly advantageous manner for controlling the grinding process, in particular for grinding gap adjustment.
  • the detection of the continuous particle flow is expediently carried out stroboscopically by a series of stroboscopic flashes.
  • v average flow velocity of the pneumatic medium
  • Dmin minimum particle size of a particle
  • Dmax maximum particle size of a particle.
  • the detection preferably takes place by means of a series of stroboscopic flashes which has a first sub-series of still-picture stroboscopic flashes with a first on-time Ti and a first light intensity L1 and a second sub-series of trajectory stroboscopic flashes with a second on-time T2 and a second light intensity L2, satisfying the following relationship: T2> 2 T1.
  • a turn-off period T3 between a still-picture strobe flash and a trajectory strobe flash satisfies the relation 2 D ⁇ v T3.
  • the switch-off duration T3 between the still-picture stroboscopic flash and the trajectory strobe flash satisfies the relation 2 D ⁇ v T3 ⁇ 10 D and in particular the relationship 2 D ⁇ v T3 ⁇ 7 D.
  • the distance between the respective still image and the respective trajectory is not too large for the moving particles once imaged as a still image and once as a trajectory, so that an unambiguous assignment between the respective still image and the associated respective trajectory of a moving particle is possible.
  • the duty T1 of the still-picture strobe flashes should satisfy the relationship v T1 "D, and especially the relationship v T1 ⁇ D / 10.
  • the duty T2 of the trajectory strobe flashes should satisfy the relationship v T2> D, and in particular the relationship v T2> 5 D.
  • the light intensity L1 of the still-picture strobe flashes and the light intensity L2 of the runway strobe flashes are different from each other. This can also be used to distinguish the resulting still images and trajectory images.
  • the particle still images, to which a particle trajectory can be assigned can be stored in a first still image memory, so that the respective particle still image information is stored in a still image memory for each still-image stroboscopic flash and trajectory stroboscopic flash.
  • the particle still image information of consecutive still images can then be statistically evaluated, in particular to determine the average particle size D, its standard deviation, and their statistical distribution.
  • the representation can be done by means of a distribution function (differentiated) or by histogram (integrated).
  • the system according to the invention can be used as a regrind characterization system. It is preferably used in a mill where it is associated with a roller mill to characterize the respective millbase (e.g., flour, sugar, pigments, etc.).
  • a roller mill to characterize the respective millbase (e.g., flour, sugar, pigments, etc.).
  • this roll mill are also assigned:
  • An adjusting device for adjusting the gap distance or possibly another roller mill operating parameter as a function of a deviation between the detected grinding material characteristic and the desired grinding stock characteristic An adjusting device for adjusting the gap distance or possibly another roller mill operating parameter as a function of a deviation between the detected grinding material characteristic and the desired grinding stock characteristic.
  • Fig. 1 is a schematic sectional view through a part of a system according to the invention for illustrating the course of the grinding stock flow
  • Fig. 2 is a block diagram of another part of the system according to the invention to illustrate its means for detecting and processing regrind information
  • Fig. 3 illustrates part of the detection and processing of regrind information
  • Fig. 4 shows a specific aspect of the detection and processing of regrind information.
  • FIG. 1 shows a schematic sectional view through a part of a system according to the invention in order to illustrate the course of the millbase stream.
  • a pair of rollers 2, 4 forms a grinding passage 6 of a roll mill.
  • the millbase 1 schematically indicated by bold points, which is, for example, wheat flour with particle sizes in the range of a few 100 .mu.m, arrives after its grinding in the grinding passage 6 in a funnel 8, which opens into a pneumatic line 18.
  • the grinding stock 1 is transported via this pneumatic line 18 to a gap 10 which extends between a first wall 20 and a second wall 2 " 2, which are aligned parallel to one another then moves radially outwardly from this mouth region 19 to enter a transition region 28 through which it is pneumatically and gravitationally conveyed downwardly and into another pneumatic conduit 30.
  • a camera 12 which is directed to the gap 10.
  • a light source 24 which ' passes through the gap 10 through the two walls 20, 22 therethrough.
  • the camera 12 detects the projected from the Mahlgutpumblen 1 shadow on their image sensor.
  • the light source 24 may alternatively be arranged above the translucent wall 20 next to the camera 12.
  • the bottom wall 22 is opaque and has on the side of Split 10 a dark surface.
  • the camera 12 detects the light reflected or scattered by the grinding stock particles 1 on their image sensor.
  • the light source 24 is operated as a stroboscope.
  • the shadows of the grinding stock particles (first version) or the images of the grinding stock particles (second version) are imaged on the image sensor of the camera 12 as still images.
  • This Mahlgutstrom-still images represent snapshots of the Mahlgutstromes in the gap 10.
  • This image information is supplied to the camera 12 downstream image processing system 14 in which the Mahlgutstrom still images are processed to make statistical statements about the size distribution of Mahlgutpiety can.
  • a deagglomeration section 16 in the form of a baffle plate.
  • the comminuted particles 1 transported in via the pneumatic line 18 strike against this baffle plate 16 and then undergo a directional deflection by about 90 ° through the conveying air before they enter the gap 10 between the two parallel walls 20, 22.
  • agglomerates are effectively dissolved under the Mahlgutpumblen, and arrive de-agglomerated Mahlgutpelle in the gap 10.
  • a distortion of the grinding material characterization is prevented by agglomerates in the millbase.
  • the pneumatic line 30 opens again into the line leading away from the roller mill (not shown).
  • the sampled sample 1 removed is returned to the mill via a suction nozzle (not shown) in order to be further ground, screened or wind-sifted if necessary.
  • this "suction" back into the mill cycle by a vacuum cleaner 36 is indicated schematically.
  • This branch line 32 includes a throttle valve 34 via which the flow resistance of the branch line 32 is adjustable.
  • the grinding stock density must not be too great for optimum operation of the system according to the invention for grinding stock characterization.
  • the grind speed, the flash duration and flash intensity of the stroboscope lamp 24 as well as the sensitivity and optical resolution of the camera 12 must be matched to one another in order to obtain sufficiently bright and sharp shadows or images of the grist particles.
  • the Mahlgutêt and the radial flow rate decreases radially from the inside to the outside. Therefore, by moving the camera position and the lamp position in the radial direction over the translucent wall 20 at given flow conditions in the pneumatic lines 18, 28, 32, it is possible to use an optimum particle density and particle velocity for the detection and analysis of the image information.
  • the particle density can also be adjusted via the positioning of the funnel below the roller passage 6 and / or the size of the funnel opening.
  • An adjustment of both the particle density and the particle velocity in the gap 10 can also be done by adjusting the gap distance, ie by adjusting the distance between the walls 20, 22.
  • the inventive system thus offers a great freedom in the adjustment of the particle density and the particle velocity, the coarse adjustment mainly by the position of the hopper 8, by the wall distance in the gap 10 and by the amount of false air supply via the opening 38, while the fine adjustment mainly on the throttle valve 34 takes place in the branch line 32.
  • Fig. 2 is a block diagram of another part of the system according to the invention for illustrating its means for detecting and processing regrind information.
  • the light source 24 is located to the right of the gap 10 and the camera 12 to the left thereof (projection version).
  • the translucent walls 20, 22 are not shown here.
  • the light source 24 is synchronized with the camera 12 via a timing generator 26 to obtain a stroboscope 24, 26 and a camera whose duty cycle is synchronous with the strobe.
  • the camera 12 thus takes still images of the shadow of the Mahlgutp
  • the signal output of the camera 12 is connected to a computer 14, on which the image processing and the statistical evaluation of the grinding stock still images are performed (see Fig. 3).
  • Fig. 3 shows a part of the detection and processing of the regrind image information.
  • the images captured in the camera 12 may be more or less perfect, ie sharp still images.
  • the sharpness of a particle image or a particle shadow also depends on the particle velocity. Since there is generally no laminar flow in the gap 10 and is also not necessarily intended (turbulence can act as a deagglomerator), the different regrind particles in the presentation section or in the field of view of the camera 12 sometimes have quite different speeds. So it may happen that some of the particle images are sharp and others are blurred or smeared in the direction of particle velocity.
  • a particularly small depth of focus of about 0.2 to 2 mm.
  • the raw images of the image sensor of the camera 12 obtained in this way can be further processed.
  • the Rohbiider the camera are digitally processed (pixel filter). Initially, an inhomogeneous illumination or brightness in the particle images and in the image background or in the particle shadow is corrected.
  • sharp particles or particle images are selected, which are then fed to the further evaluation.
  • this selection is representative of the totality of all particle images. If this is not the case, it is possible to work with several cameras 12 in different subareas of the gap 10 and to average the raw images or the sharp particle images or particle shadows selected from them.
  • the particles or the particle images or the particle shadows are measured and a volume approximation is performed.
  • a typical cereal ground product eg wheat, barley, rye
  • the maximum dimension Dmax of a regrind particle and the minimum dimension Dmin of a regrind particle hardly differ by more than a factor of two , ie Dmax ⁇ 2 Dmin.
  • V ka 2 b. Since in the present case the particles to be examined have a platelike shape, it is also possible to replace the volume by the projection surface of the particles, ie the third dimension (thickness) is constant and is included in the geometry constant k.
  • Fig. 4 shows a specific aspect of the detection and processing of optical millbase information.
  • the vertical axis shows the flash intensity L.
  • the horizontal axis shows the time t.
  • the temporal flash pattern shows a short, intense still-image strobe flash and a slightly later trajectory strobe flash. Since the time interval between two consecutive still-picture strobe flashes can be more than a hundred times or even more than one thousand times the duty cycle of a stroboscopic flash, the time axis is shown interrupted.
  • the detection of the particle images or particle shadows can take place by means of a series of stroboscopic flashes comprising a first sub-series of still-image stroboscopic flashes with a first on-time T1 and a first light intensity L1 and a second sub-series of trajectory stroboscopic flashes with a second on-time T2 > 2 T1 and a second light intensity L2 ⁇ L1.
  • the switch-off duration T3 between the still-picture stroboscopic flash and the trajectory stroboscopic flash fulfills the relationship 2 D ⁇ v T3 ⁇ 10 D and in particular the relationship 2 D ⁇ v T3 ⁇ 7 D.
  • the duty T1 of the still-picture strobe flashes should satisfy the relationship v T1 "D and, in particular, the relationship v T1 ⁇ D / 10.
  • the duty T2 of the trajectory strobe flashes should satisfy the relationship v T2> D and in particular the relationship v T2> 5 D.
  • the light intensity L1 of the still-picture strobe flashes and the light intensity L2 of the runway strobe flashes are different from each other. This can also be used to distinguish the resulting still images and trajectory images.
  • the particle still images, to which a particle trajectory can be assigned can be stored in a first still image memory, so that the respective particle still image information is stored in a still image memory for each completed still image strobe flash and trajectory strobe flash.

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Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein System zur Charakterisierung eines Partikelstromes, z.B. zur Mahlgut-Charakterisierung, insbesondere von gemahlenem Getreide, in einem Walzenstuhl mit einer durch ein Walzenpaar (2, 4) gebildeten Walzenpassage (6), wobei das System aufweist: ein Entnahmemittel (8) nach der Walzenpassage (6) zum Entnehmen einer Mahlgutprobe (1) aus dem die Walzenpassage (6) verlassenden Mahlgutstrom; einen Darbietungsabschnitt (10) zum Hindurchfördern und Darbieten der ent­nommenen Mahlgutprobe (1); ein Erfassungsmittel (12, 24) zum Erfassen der durch den Darbietungsabschnitt (10) hindurchgeförderten Mahlgutprobe (1); und ein Analysemittel (14) zum Analysieren der erfassten Mahlgutprobe (1).

Description

System und Verfahren zur Partikelstrom-Charakterisierung
Die Erfindung bezieht sich auf ein System und ein Verfahren zur Charakterisierung eines Partikelstromes, wobei mindestens die Form die Abmessung oder das Bewegungsverhalten der einzelnen Partikel erfasst wird.
Bei dem Partikelstrom handelt es sich um einen Strom eines pulverförmigen bis körnigen Schüttgutes, insbesondere Getreide, Mehl, Zucker, Pigmente, Chemikalien, Phar- mazeutika, Staubemissionen, Russpartikel, Tonerpulver, etc.
Beim Vermählen körnigen Materials, wie z.B. Weizen oder Zucker, in einem Walzenstuhl wird das körnige Material zwischen den Walzen des Walzenpaars zerkleinert. Um z.B. Mehl einer bestimmten Feinheit zu gewinnen, muss das Mahlgut in der Regel mehrmals durch eine derartige Passage geleitet werden, wobei zwischendurch Klassierungen durch Windsichten und Sieben durchgeführt weϊden. So lassen sich z.B. Mehle mit verschiedenen Feinheiten bzw. verschiedenem Mahlgrad gewinnen.
Die Mahlwirkung einer Passage hängt vorwiegend vom Spaltabstand zwischen den beiden Walzen eines Walzenpaares ab. Es gibt aber auch andere Walzenstuhl-Be- triebsparameter, welche die Mahlwirkung einer Passage beeinflussen. Es ist daher wünschenswert, eine Charakterisierung des Mahlgutes zu erhalten, das nach einer bestimmten Passage austritt. Wenn dabei eine Abweichung des Mahlguts von einer Mahlgut-Sollcharakteristik auftritt, kann ausgehend von dieser Abweichung eine Korrektur des Spaltabstands oder ggf. eines weiteren Walzenstuhl-Betriebsparameters durchgeführt werden, um die Abweichung möglichst schnell wieder auszugleichen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein System und ein Verfahren bereitzustellen, das eine Charakterisierung eines Partikelstromes, insbesondere des aus einer Mahlpassage austretenden Mahlgutes in einem Walzenstuhl ermöglicht. Diese Aufgabe wird durch das System nach Anspruch 1 und das Verfahren nach Anspruch 33 gelöst.
Das erfindungsgemässe System umfasst ein Entnahmemittel zum Entnehmen einer Probe aus dem Partikelstrom; einen Darbietungsabschnitt zum Hindurchfördern und Darbieten der entnommenen Probe; ein Erfassungsmittel zum Erfassen der durch den Darbietungsabschnitt hindurchgeförderten Probe; und ein Analysemittel zum Analysieren der erfassten Probe.
Das erfindungsgemässe Verfahren weist die folgenden Schritte auf: Entnehmen einer Probe aus dem Partikelstrom; Hindurchfördern und Darbieten der entnommenen Probe in einem Darbietungsabschnitt; Erfassen der durch den Darbietungsabschnitt hindurch geförderten Probe; und Analysieren der erfassten Probe.
Auf diese Weise lässt sich eine Charakterisierung des Partikelstromes, insbesondere des aus einer Mahlpassage austretenden Mahlgutes erzielen.
Vorzugsweise ist förderabseitig von dem Entnahmemittel und förderaufseitig von oder in dem Darbietungsabschnitt ein Desagglomerationsabschnitt zum Desagglomerieren von Partikel-Agglomeraten in der Probe vorgesehen. Dadurch wird verhindert, dass Agglo- merate aus mehreren Partikeln fälschlicherweise als grosse Partikel erfasst und identifiziert werden.
Das Entnahmemittel kann über eine Pneumatikleitung mit dem Darbietungsabschnitt derart verbunden sein, dass die Probe durch die Pneumatikleitung und den Darbietungsabschnitt entlang eines Strömungspfades befördert werden kann. Auf diese Weise lässt sich das erfindungsgemässe System auch an einem von dem Walzenstuhl entfernten Ort innerhalb einer Mühle anbringen, wodurch die gestalterische Freiheit beim Entwurf einer Mühlenanlage erhöht wird. Zweckmässigerweise besitzt der Darbietungsabschnitt zwei gegenüberliegende Wände, zwischen denen ein Spalt gebildet ist, wobei die beiden gegenüberliegenden Wände vorzugsweise parallel zueinander angeordnete ebene Flächen sind.
Zweckmässigerweise mündet die weiter oben erwähnte Pneumatikleitung in einem Mündungsbereich in den zwischen den gegenüberliegenden Wänden gebildeten Spalt, wobei der Strömungspfad in dem Mündungsbereich vorzugsweise eine Richtungsänderung aufweist. Dadurch wird eine Prallung des in dem Fördergas der Pneumatikleitung mitgeführten Mahlguts an der Leitungswand hervorgerufen, was zur Desagglomerierung möglicherweise vorhandener Agglomerate beiträgt. Die Richtungsänderung des Strömungspfads beträgt insbesondere zwischen 30° und 90° und liegt vorzugsweise zwischen 80° und 90°. Dies führt zu besonders grossen Impulsänderungen an den mitgeführten Partikeln bei ihren umlenkenden Stössen und somit zu einer besonders ausgeprägten Prallwirkung.
Zweckmässigerweise besitzt das Erfassungsmittel eine Kamera zur Erfassung elektromagnetischer Strahlung bzw. elektromagnetischer Frequenzen, insbesondere optischer Frequenzen, wobei die Kamera vorzugsweise in den Spalt bzw. zu dem Spalt gerichtet ist.
Gemäss einer ersten Variante sind die gegenüberliegenden Wände des Darbietungsabschnitts für von der Kamera erfassbare elektromagnetische Strahlung, insbesondere optischer Frequenzen, durchlässig. Somit kann die Kamera wahlweise auf jeder Seite des Spaltes hinter einer der Wände angeordnet werden.
Bei dieser ersten Anordnung ist die Kamera auf der einen Seite des Spaltes spaltabseitig an einer der beiden durchlässigen Wände angeordnet, und eine Quelle für elektromagnetische Strahlung, insbesondere eine Lichtquelle, für die von der Kamera erfassbare elektromagnetische Strahlung ist auf der anderen Seite des Spaltes spaltabseitig an der anderen der beiden durchlässigen Wände angeordnet ist. Dadurch können die durch den Spalt hindurch geförderten Partikel der Probe von der elektromagnetischen Strahlung bestrahlt werden, und der Schattenwurf bzw. die Projektion der Partikel der Probe gelangt in das Sichtfeld der Kamera. Gemäss einer zweiten Variante ist von den beiden gegenüberliegenden Wänden des Darbietungsabschnitts die erste Wand für von der Kamera erfassbare elektromagnetische Strahlung, insbesondere optischer Frequenzen, durchlässig, während die zweite Wand für die von der Kamera erfassbaren elektromagnetischen Frequenzen, insbesondere optischer Frequenzen, undurchlässig und stärker absorbierend als die Mahlgutpartikel ist.
Bei dieser zweiten Anordnung ist die Kamera auf der einen Seite des Spaltes spaltabseitig an der durchlässigen Wand angeordnet, und eine Quelle für elektromagnetische Strahlung, insbesondere eine Lichtquelle, für die von der Kamera erfassbare elektromagnetische Strahlung ist auf derselben Seite des Spaltes spaltabseitig an der durchlässigen Wand angeordnet. Dadurch lassen sich die durch den Spalt hindurch geförderten Partikel der Probe bestrahlen, und das Streulicht bzw. die Reflexion der Partikel der Probe gelangt in das Sichtfeld der Kamera.
Es ist dabei vorteilhaft, wenn die spaltseitige Oberfläche der zweiten Wand eine stärkere Absorption der von der Quelle emittierten elektromagnetischen Strahlung aufweist als die Oberflächen der Partikel. Dadurch wird gewährleistet, dass zwischen den reflektierenden, Partikeln, die sich vor der spaltseitigen Oberfläche bewegen, und dem von der Wand reflektierten Licht ausreichend viel Kontrast besteht, so dass eine mühelose Erfassung der abgebildeten Partikel erfolgen kann und die anschliessende Bildverarbeitung wesentlich erleichtert wird. Dies erspart aufwändige und zeitraubende Filter- Prozesse bei der Bildverarbeitung.
Bei einer vorteilhaften Weiterentwicklung ist den beiden gegenüberliegenden Wänden jeweils eine Reinigungsvorrichtung zugeordnet, mit der die beiden gegenüberliegenden Wände von an ihnen haftenden Partikeln befreit werden können. Dies sorgt dafür, dass nicht zu viele ruhende, d.h. an der einen oder der anderen Wand haftende Partikel in die Kamera abgebildet werden. Die Partikel-Grössenverteilung der an den Wänden haftenden Partikel ist in der Regel eine andere als die der im Partikelstrom mitgeführten Partikel. Wenn man bei der Erfassung und Verarbeitung der Partikelstrom-Bildinformation auf eine Unterscheidung zwischen ruhenden und bewegten Partikeln verzichten möchte, sollte daher eine solche Wandreinigung regelmässig durchgeführt werden, um die an den Wänden haftenden Partikel "abzuschütteln".
Bei der Reinigungsvorrichtung kann es' sich um eine Vibrationsquelle, insbesondere eine Ultraschallquelle handeln, die mit den beiden gegenüberliegenden Wänden jeweils starr verbunden ist, um die beiden Wände in Vibration versetzen zu können. Wir bezeichnen diese Version auch als "Körperschall-Version" der Reinigungsvorrichtung.
Alternativ kann es sich bei der Reinigungsvorrichtung auch um eine Vibrationsquelle, insbesondere eine Ultraschallquelle handeln, mit der das gasförmige Medium zwischen den beiden gegenüberliegenden Wänden in Vibration versetzt werden kann. Wir bezeichnen diese Version auch als "Luftschall-Version" der Reinigungsvorrichtung.
Der Desagglomerationsabschnitt ist vorzugsweise eine Prallfläche im Eingangsbereich des Darbietungsabschnitts. Neben der Desagglomerationswirkung durch Prallung. und Impulsübertragung auf Agglomerate kann auch die Luftschall-Version der Wand- Reinigungsvorrichtung zur Desagglomeration der in der Luft mitgeführten Partikel beitragen, wobei ggf. nacheinander oder gleichzeitig mit verschiedenen Ultraschall- Frequenzen gearbeitet wird.
Die Richtungsänderung des Strömungspfades befindet sich vorzugsweise im Eingangsbereich des Darbietungsabschnitts. Dadurch erfolgt die Prallung kurz vor der optischen Erfassung des Partikelstromes, so dass die Partikel praktisch vollständig de- sagglomeriert sind.
In diesem Zusammenhang muss auch erwähnt werden, dass es ausserdem besonders vorteilhaft ist, wenn stromauf kurz vor dem Darbietungsabschnitt Öffnungen in der Pneumatikleitung vorgesehen sind, über die in die mit geringem Unterdruck betriebene Pneumatikleitung Umgebungsluft ("Falschluft") eingesaugt wird. Diese ggf. pulsiert eingeschleuste Falschluft trägt ebenfalls zur Wandreinigung und in zur Desagglomerierung bei. Zweckmässigerweise ist der Darbietungsabschnitt bzw. das "Fenster" grösser als das Sichtfeld der Kamera, wobei die Kamera dann nur einen Teilbereich des Darbietungsabschnitts erfasst. Dies ermöglicht es, die Kamera innerhalb des Darbietungsbereichs an einem Ort an der Wand bzw. dem Fenster zu platzieren, wo eine minimale Entmischung der Partikel innerhalb des Partikelstromes zu erwarten ist.
Wenn der Darbietungsabschnitt bzw. das Fenster grösser als das Sichtfeld der Kamera ist, können auch mehrere Kameras jeweils einen Teilbereich des Darbietungsabschnitts erfassen. Dadurch lässt sich eine Mittelung verschiedener Partikelstrom-Abbildungen von verschiedenen Orten innerhalb des Darbietungsabschnitts erzielen. Sollten an den verschiedenen Teilbereichen Entmischungen des Partikelstromes stattfinden, so kann durch diese Mittelung eine Vergleichmässigung erfolgen, durch die derartige Entmischungen zumindest teilweise ausgeglichen werden können, so dass die gemittelte Gesamtheit der Information aus den jeweiligen Partikelstrom-Abbildungen für die Partikei- grössen-Verteilung im gesamten Partikelstrom repräsentativ ist.
Bei einer speziellen Ausführung sind die mehreren Kameras jeweils selektiv ansteuerbar, so dass selektive Ausschnitte der Partikelstrom-Abbildung am Bildsensor verwendbar sind und gemittelt werden können.
Alternativ kann der Darbietungsabschnitt im wesentlichen dem gesamten Sichtfeld der Kamera entsprechen, wobei der Bildsensor der Kamera dann selektiv ansteuerbar ist, so dass selektive Ausschnitte der Partikelstrom-Abbildung am Bildsensor verwendbar sind. Vorzugsweise erfolgt eine solche selektive Ansteuerung rein zufällig, und zwar insbesondere durch Ansteuerung mittels eines Zufallsgenerators.
Bei einer vorteilhaften Weiterentwicklung ist das erfindungsgemässe System einem Walzenstuhl zugeordnet und umfasst mehrere entlang der axialen Richtung einer Walzenpassage angeordnete Entnahmemittel nach der Walzenpassage, wobei vorzugsweise ein erstes Entnahmemittel im Bereich des ersten axialen Endes der Walzenpassage sowie ein zweites Entnahmemittel im Bereich des zweiten axialen Endes der Walzenpassage angeordnet ist. Dadurch läs.st sich Information über den Mahlgrad als Funktion der axialen Position entlang des Walzenpaares gewinnen. Im Falle nicht- symmetrischer Mahlgut-Charakteristiken entlang des Walzenpaares oder insbesondere zwischen dem linken und dem rechten Endbereich der Walzenpassage kann man Rückschlüsse auf eine Fehlausrichtung der Walzen des Walzenpaares treffen und korrigierend eingreifen.
Zweckmässigerweise sind die Lichtquelle und die Kamera mit einer Steuerungsvorrichtung verbunden, welche die Lichtquelle und die Kamera synchron ein- und ausschalten kann, so dass eine Abfolge von Stroboskopaufnahmen erfolgt. Es können auch mehrere Lichtquellen bzw. Stroboskop-Blitzgeräte vorgesehen sein, die gleichzeitig, aber unterschiedlich betrieben werden können, und zwar insbesondere im Hinblick auf der Blitzdauer und die Blitzintensität.
Das Analysemittel weist vorzugsweise ein Bildverarbeitungssystem auf.
Dieses Bildverarbeitungssystem weist vorzugsweise Mittel auf, um bei den durch die Kamera im Projektionsmodus oder im Reflexionsmodus abgebildeten und erfassten Partikeln zwischen bewegten Partikeln und an den Wänden haftenden Partikeln zu unterscheiden. Dann können die an der Wand haftenden, ruhenden Partikel in der Auswertung bei der Bildverarbeitung unberücksichtigt bleib'en, so dass nur die bewegten Partikel für die Auswertung verwendet werden. Dadurch wird, ähnlich wie weiter oben beschrieben, eine Verfälschung der Partikel-Grössenverteilung des Partikelstromes vermieden.
Bei der Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens an einem Walzenstuhl wird die Mahlgutprobe vorzugsweise an verschiedenen Stellen aus dem die Walzenpassage verlassenden Mahlgutstrom entnommen, so dass, wie weiter oben erläutert wurde, Information über die relative Walzenausrichtung des Walzenpaares der Passage gewonnen werden kann.
Die so gewonnene Mahlgutprobe wird dann vorzugsweise in einer Radialströmung durch den Darbietungsabschnitt hindurchgefördert. In einer solchen Radialströmung nimmt die radiale Strömungsgeschwindigkeit in radialer Richtung von innen nach aussen ab. Die Beladung des Transportfluids (z.B. Pneumatikluft) ist radial von innen nach aussen weitgehend konstant, d.h. die Zahl der Mahlgut-Partikel pro Volumeneinheit ist nach aussen hin im wesentlichen auch konstant, so dass die Wahrscheinlichkeit von Teilchenüberlagerungen bei der Abbildung des Projektionsbildes oder des Reflexionsbildes über den radialen Bereich im wesentlichen' konstant ist. Man kann dann bei der radialen Positionierung eines Erfassungs-Teilbereichs durch radiales Verschieben der Kamera eine optimale Abwägung treffen zwischen einerseits einer ausreichend dichten Beladung des Mahlgutstromes, um eine repräsentative Abbildung zu erhalten, und andererseits einer ausreichenden Verdünnung des Mahlgutstromes, um das Zusammenfallen von Partikel-Abbildungen in der Kamera möglichst gering zu halten (keine "optischen Agglomerate").
Durch das Einströmenlassen von Falschluft im radial innen gelegenen Teil des Erfassungsbereichs kann die Beladung des Transportfluids variiert werden.
Um Rechenzeit bei der Bildverarbeitung zu sparen, ist es durchaus sinnvoll, wenn der durch den Darbietungsabschnitt hindurchgeführte Partikelstrom nur in Teilbereichen erfasst wird. Vorteilhafterweise wird dann im Verlaufe der gesamten Erfassung z.B. zwischen einem ersten Teilbereich, in dem zunächst ein erster Teil der Erfassung stattfindet, zu mindestens einem weiteren Teilbereich, in derrfanschliessend ein weiterer Teil der Erfassung stattfindet, mindestens einmal gewechselt. Die Auswertungsergebnisse der verschiedenen Erfassungs-Teilbereich können dann gemittelt werden, um eine möglichst repräsentative Charakterisierung des gesamten Partikelstromes zu erzielen. Vorzugsweise werden die jeweils erfässten Teilbereiche des Darbietungsabschnitts zufällig ausgewählt.
Wie schon erwähnt, ist es besonders vorteilhaft, wenn vor und/oder während des Hin- durchförderns des Partikelstromes durch den Darbietungsabschnitt ein ständiges De- sagglomerieren von Partikel-Agglomeraten in dem Partikelstrom erfolgt. Das Desagglo- merieren kann dabei einerseits vor dem Hindurchführen des Partikelstromes durch den Darbietungsabschnitt vorwiegend durch Umlenkung und Prallung erfolgen. Andererseits kann das Desagglomerieren während des Hindurchführens des Partikelstromes durch den Darbietungsabschnitt vorwiegend durch Turbulenz in der pneumatischen Partikelströmung erfolgen. Zweckmässigerweise werden die entnommenen Proben von der Entnahme bis zum Darbieten pneumatisch befördert, wobei vorzugsweise das Entnehmen, das Darbieten, das Erfassen und das Analysieren der Proben kontinuierlich erfolgen. Somit erhält man z.B. eine lückenlose Überwachung des Mahlvorgangs und der Mahlgüte durch Charakterisierung des durch den Mahlvorgang erzeugten Mahlgutstromes. Dies kann in besonders vorteilhafter Weise zur Steuerung des Mahlvorgangs, insbesondere zur Mahlspalt-Einstellung herangezogen werden.
Das Erfassen des kontinuierlichen Partikelstromes erfolgt zweckmässigerweise strobo- skopartig durch eine Serie von Stroboskopblitzen.
Im folgenden werden die folgenden Abkürzungen verwendet:
v = mittlere Strömungsgeschwindigkeit des pneumatischen Mediums;
D = mittlere Partikelabmessung bzw. mittlere Partikelgrösse der Partikel;
Dmin = minimale Partikelabmessung eines Partikels;
Dmax = maximale Partikelabmessung eines Partikels.
Vorzugsweise erfolgt das Erfassen mittels einer Serie von Stroboskopblitzen, welche eine erste Teilserie aus Standbild-Stroboskopblitzen mit einer ersten Einschaltdauer Ti und einer ersten Lichtintensität L1 und eine zweite Teilserie aus Flugbahn-Stroboskop- blitzen mit einer zweiten Einschaltdauer T2 und einer zweiten Lichtintensität L2 aufweist, wobei folgende Beziehung erfüllt wird: T2 > 2 T1.
In der Regel kann man bei einem Mahlgut davon ausgehen, dass Dmax < 2 Dmin ist. Wenn die Einschaltdauer T2 der Flugbahn-Stroboskopblitze etwa mindestens doppelt so lang wie die Einschaltdauer T1 der Standbild-Stroboskopblitze ist, unterscheidet sich ein Flugbahn-Stroboskopbild eines Partikels stets von einem Standbild-Stroboskopbild eines extrem länglichen Partikels, bei dem Dmax = 2 Dmin ist. Damit kann verhindert werden, dass ein derartiges Abbild einer möglichst kurzen Flugbahn bei der Auswertung mit einem Abbild eines ruhenden, länglichen Partikels verwechselt wird. Vorzugsweise erfüllt eine Ausschaltdauer T3 zwischen einem Standbild-Stroboskopblitz und einem Flugbahn-Stroboskopblitz die Beziehung 2 D < v T3.
Dadurch wird gewährleistet, dass die Abbildungen eines Mahlgut-Partikels aufgrund zweier aufeinanderfolgender Standbild-Stroboskopblitze einander nicht überlappen. Dies ist bei manchen Bildsensoren, wie z.B. ladungsgekoppelten Vorrichtungen (CCD) vorteilhaft.
Vorzugsweise erfüllt die Ausschaltdauer T3 zwischen dem Standbild-Stroboskopblitz und dem Flugbahn-Stroboskopblitz die Beziehung 2 D < v T3 < 10 D und insbesondere die Beziehung 2 D < v T3 < 7 D.
Dies hat zur Folge, dass für die einmal als Standbild und einmal als Flugbahn abgebildeten bewegten Partikel der Abstand zwischen dem jeweiligen Standbild und der jeweiligen Flugbahn nicht zu gross ist, so dass eine eindeutige Zuordnung zwischen dem jeweiligen Standbild und der dazugehörenden jeweiligen Flugbahn eines bewegten Partikels möglich ist.
Um ausreichend scharfe, d.h. praktisch "nicht-verschwommene" bzw. "nicht- verschmierte" Standbilder der bewegten Partikel zu erhalten, sollte die Einschaltdauer T1 der Standbild-Stroboskopblitze die Beziehung v T1 « D und insbesondere die Beziehung v T1 < D /10 erfüllen.
Um eindeutige Flugbahnbilder zu erhalten, die mit Standbildern extrem länglicher Partikel nicht verwechselbar sind, sollte die Einschaltdauer T2 der Flugbahn-Stro- boskopblitze die Beziehung v T2 > D und insbesondere die Beziehung v T2 > 5 D erfüllen.
Unabhängig von den weiter oben genannten Merkmalen ist es vorteilhaft, wenn die Lichtintensität L1 der Standbild-Stroboskopblitze und die Lichtintensität L2 der Flug- bahn-Stroboskopblitze voneinander verschieden sind. Dies kann ebenfalls zur Unterscheidung der daraus resultierenden Standbilder und Flugbahnbilder herangezogen werden. Die Partikel-Standbilder, denen eine Partikel-Flugbahn zuordenbar ist, können in einem ersten Standbildspeicher gespeichert werden, so dass für jeden erfolgten Standbild- Stroboskopblitz und Flugbahn-Stroboskopblitz die jeweilige Partikel-Standbildinformation in einem Standbildspeicher abgespeichert wird.
Die Partikel-Standbildinformation aufeinanderfolgender Standbilder kann dann statistisch ausgewertet werden, um insbesondere die mittlere Partikelgrösse D, deren Standardabweichung, und deren statistische Verteilung zu bestimmen. Die Darstellung kann mittels Verteilungsfunktion (differenziert) oder mittels Histogramm (integriert) erfolgen.
Das erfindungsgemässe System kann als Mahlgut-Charakterisierungssystem verwendet werden. Es wird vorzugsweise in einer Mühle verwendet und ist dort jeweils einem Walzenstuhl zugeordnet, um das jeweilige Mahlgut (z.B. Mehl, Zucker, Pigmente, etc.) zu charakterisieren.
Zweckmässigerweise sind diesem Walzenstuhl ausserdem zugeordnet:
> eine Vergleichsvorrichtung zum Vergleichen einer erfassten Mahlgut- Charakteristik mit einer Mahlgut-Sollcharakteristik; und
> eine Einstellvorrichtung zum Einstellen des Spaltabstands oder ggf. eines weiteren Walzenstuhl-Betriebsparameters in Abhängigkeit von einer Abweichung zwischen der erfassten Mahlgut-Charakteristik und der Mahlgut-Sollcharakteristik.
Dies ermöglicht eine Steuerung und Regelung, insbesondere des Walzenspalts, der Walzenstühle in einer Mühle,.
Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich aus der nun folgenden Beschreibung nicht einschränkend aufzufassender Ausführungsformen anhand der Zeichnung, wobei:
Fig. 1 eine schematische Schnittansjcht durch einen Teil eines erfindungsgemäs- sen Systems ist, um den Verlauf des Mahlgutstroms zu veranschaulichen; Fig. 2 ein Blockdiagramm eines weiteren Teils des erfindungsgemässen Systems ist, um dessen Mittel zur Erfassung und Verarbeitung von Mahlgut- Information zu veranschaulichen;
Fig. 3 einen Teil der Erfassung und Verarbeitung von Mahlgut-Information veranschaulicht; und
Fig. 4 einen speziellen Aspekt der Erfassung und Verarbeitung von Mahlgut- Information zeigt.
Fig. 1 zeigt eine schematische Schnittansicht durch einen Teil eines erfindungsgemässen Systems, um den Verlauf des Mahlgutstroms zu veranschaulichen.' Ein Walzenpaar 2, 4 bildet eine Mahlpassage 6 eines Walzenstuhls. Das durch fette Punkte schematisch angedeutete Mahlgut 1 , bei dem es sich z.B. um Weizenmehl mit Partikelgrössen im Bereich von einigen 100 μm handelt, gelangt nach seiner Vermahlung in der Mahlpassage 6 in einen Trichter 8, der in eine Pneumatikleitung 18 mündet. Über diese Pneumatikleitung 18 wird das Mahlgut 1 zu einem Spalt 10 transportiert, der sich zwischen einer ersten Wand 20 und einer zweiten Wand 2"2 erstreckt, die parallel zueinander ausgerichtet sind. Das Mahlgut 1 tritt in einem Mündungsbereich 19 in den Spalt 10 ein und bewegt sich dann radial von diesem Mündungsbereich 19 nach aussen, um in einen Übergangsbereich 28 zu gelangen, durch den es pneumatisch und durch die Schwerkraft nach unten befördert wird und in eine weitere Pneumatikleitung 30 gelangt.
Bei einer ersten Version (Projektionsversion) befindet sich oberhalb der lichtdurchlässigen Wand 20 eine Kamera 12, die zu dem Spalt 10 gerichtet ist. Unterhalb der lichtdurchlässigen Wand 22 befindet sich eine Lichtquelle 24, die' den Spalt 10 durch die beiden Wände 20, 22 hindurch durchstrahlt. Die Kamera 12 erfasst die von den Mahlgutpartikeln 1 projizierten Schatten auf ihrem Bildsensor.
Bei einer zweiten Version (Reflexionsversion, nicht dargestellt) kann die Lichtquelle 24 alternativ oberhalb der lichtdurchlässiger^ Wand 20 neben der Kamera 12 angeordnet sein. In diesem Fall ist die untere Wand 22 lichtundurchlässig und hat auf der Seite des Spaltes 10 eine dunkle Oberfläche. Die Kamera 12 erfasst das von den Mahlgutpartikeln 1 reflektierte bzw. gestreute Licht auf ihrem Bildsensor.
Die Lichtquelle 24 wird als Stroboskop betrieben. Dadurch werden die Schatten der Mahlgutpartikel (erste Version) bzw. die Bilder der Mahlgutpartikel (zweite Version) auf dem Bildsensor der Kamera 12 als Standbilder abgebildet. Diese Mahlgutstrom-Standbilder stellen Momentaufnahmen des Mahlgutstromes in dem Spalt 10 dar. Diese Bildinformation wird einem der Kamera 12 nachgeschalteten Bildverarbeitungssystem 14 zugeführt, in dem die Mahlgutstrom-Standbilder verarbeitet werden, um statistische Aussagen über die Grössenverteilung der Mahlgutpartikel machen zu können.
In dem Mündungsbereich 19 befindet sich ein Desagglomerationsabschnitt 16 in Form einer Prallplatte. Die über die Pneumatikleitung 18 herantransportierten Mahlgutpartikel 1 stossen gegen diese Prallplatte 16 und erfahren dann durch die Förderluft eine Rich- tungsumlenkung um etwa 90°, bevor sie in den Spalt 10 zwischen den beiden parallelen Wänden 20, 22 gelangen. Dadurch werden Agglomerate unter den Mahlgutpartikeln wirksam aufgelöst, und es gelangen desagglomerierte Mahlgutpartikel in den Spalt 10. Somit wird eine Verfälschung der Mahlgut-Charakterisierung durch Agglomerate im Mahlgut verhindert.
In dem Mündungsbereich 19 befindet sich auch eine Öffnung 38, die sich um die Pneumatikleitung 18 ringförmig erstreckt. Durch diese Öffnung 38 gelangt Umgebungsluft bzw. "Falschluft" in den Spalt, da die Pneumatikleitungen 18, 28 und 30 mit geringem Unterdruck betrieben werden. Die durch diese Falschluftöffnung 38 eintretende Falschluft reinigt die Innenseiten der Wände 20, 22 und verhindert somit eine Verstopfung des Spaltes 10.
Die Pneumatikleitung 30 mündet wieder in die von dem Walzenstuhl wegführende Leitung (nicht gezeigt). Somit wird die entnommene Mahlgutprobe 1 über einen Saugstutzen (nicht gezeigt) wieder der Mühle zugeführt, um ggf. weiter vermählen, gesiebt oder windgesichtet zu werden. In Fig. 1 ist diese "Absaugung" zurück in den Mühlenkreislauf durch einen Staubsauger 36 schematisch angedeutet. In der Pneumatikleitung 30 befindet sich auch eine Abzweigung 32, die eine Umgehungsleitung zu der Absaugung 36 bildet. Diese Zweigleitung 32 enthält eine Drosselklappe 34 über die der Strömungswiderstand der Zweigleitung 32 einstellbar ist. Dadurch lässt sich der Gesamt-Strömungswiderstand der durch die Abaaugung 36 und die Zweigleitung 32 gebildete Parallelschaltung und somit die Strömungsgeschwindigkeit in den Pneumatikleitungen 18, 28 und 30 einstellen. Mit anderen Worten kann durch die Drosselklappe 34 der Zweigleitung 32 die Saugleistung der Mühle (bzw. des "Staubsaugers" 36) moduliert werden. Dadurch ist eine Feineinstellung der Saugleistung möglich.
Für einen optimalen Betrieb des erfindungsgemässen Systems zur Mahlgut-Charakterisierung darf einerseits die Mahlgutdichte nicht zu gross sein. Andererseits müssen die Mahlgutgeschwindigkeit, die Blitzdauer und Blitzintensität der Stroboskoplampe 24 sowie die Empfindlichkeit und optische Auflösung der Kamera 12 aufeinander abgestimmt werden, um ausreichend helle und scharfe Schatten bzw. Bilder der Mahlgutpartikel zu erhalten.
Da das Mahlgut in dem Spalt 10 zwischen den Platten 20, 22 radial von innen nach aussen strömt, nimmt die Mahlgutdichte und die radiale Strömungsgeschwindigkeit radial von innen nach aussen ab. Man kann daher durch Verschieben der Kameraposition und der Lampenposition in radialer Richtung über der lichtdurchlässigen Wand 20 bei vorgegebenen Strömungsverhältnissen in den Pneumatikleitungen 18, 28, 32 eine optimale Partikeldichte und Partikelgeschwindigkeit für die Erfassung und Analyse der Bildinformation verwenden.
Unabhängig von der radialen Kamera- und Lampenposition kann die Partikeldichte auch über die Positionierung des Trichters unterhalb der Walzenpassage 6 und/oder über die Grosse der Trichteröffnung eingestellt werden.
Eine Einstellung sowohl der Partikeldichte als auch der Partikelgeschwindigkeit in dem Spalt 10 kann auch durch Einstellen des Spaltabstandes, d.h. durch Einstellen des Abstandes zwischen der Wänden 20, 22 erfolgen. Das erfindungsgemässe System bietet somit eine grosse Freiheit bei der Einstellung der Partikeldichte und der Partikelgeschwindigkeit, deren Grobeinstellung vorwiegend durch die Position des Trichters 8, durch den Wandabstand im Spalt 10 sowie durch die Menge der Falschluftzufuhr über die Öffnung 38 erfolgt, während die Feineinstellung vorwiegend über die Drosselklappe 34 in der Zweigleitung 32 erfolgt.
Neben der Grobreinigung der Wände 20, 22 durch die Falschluftzufuhr kann eine zusätzliche Feinreinigung der Wände durch Vibration, insbesondere durch Ultraschall erfolgen, wobei die Wände 20, 22 direkt und/oder indirekt über die Luft im Spalt 10 vibriert werden können (Körperschall bzw. Luftschall). Eine ständige Reinigung, oder besser gesagt, ein ständiges Reinhalten der Wandoberflächen ist wichtig, damit neben den bewegten Mahlgutpartikeln in Form von Standbildern nicht zu viele ruhende Mahlgutpartikel von der Kamera erfasst werden. Dies könnte einerseits zu Verfälschungen der Mahlgut-Charakterisierung führen, da die Grössenverteilüng der an der Wand haftenden Partikel in der Regel nicht identisch mit der Partikel-Grössenverteilung des transportierten Mahlgutes sein dürfte. Andererseits führen zu viele an den Wänden haftende Mahlgutpartikel zu einer sehr hohen Partikeldichte im Sichtfeld der Kamera und somit zu zahlreichen Überlagerungen von Schatten bzw. Bildern der Mahlgutpartikel.
Fig. 2 ist ein Blockdiagramm eines weiteren Teils des erfindungsgemässen Systems, um dessen Mittel zur Erfassung und Verarbeitung von Mahlgut-Information zu veranschaulichen. Die Lichtquelle 24 befindet sich rechts von dem Spalt 10 und die Kamera 12 links davon (Projektionsversion). Die lichtdurchlässigen Wände 20, 22 (siehe Fig. 1) sind hier nicht abgebildet. Die Lichtquelle 24 ist mit der Kamera 12 über einen Zeitabstimmungsgenerator 26 synchronisiert, so dass man ein Stroboskop 24, 26 und eine Kamera erhält, deren Einschaltdauer mit dem Stroboskop synchron ist. Die Kamera 12 nimmt somit Standbilder des Schattenwurfs der Mahlgutpartikel auf. Der Signalausgang der Kamera 12 ist mit einem Rechner 14 verbunden, auf dem die Bildverarbeitung und die statistische Auswertung der Mahlgut-Standbilder durchgeführt werden (vgl. Fig. 3). Mit Hilfe des Zeitabstimmungsgenerators bzw. Taktgenerators 26 können die Blitzdauer der Stroboskoplampe 24 und die Einschaltdauer der Kamera 12 beliebig ausgewählt werden (vgl. Fig. 4). Fig. 3 zeigt einen Teil der Erfassung und Verarbeitung der Mahlgut-Bildinformation. Die in der Kamera 12 erfassten Bilder können mehr oder weniger perfekte, d.h. scharfe Standbilder sein. Nachdem die Kamera auf die Partikel im Spalt 10 fokussiert worden ist, hängt die Schärfe eines Partikel-Bildes oder eines Partikel-Schattens auch noch von der Partikelgeschwindigkeit ab. Da im Spalt 10 in der Regel keine laminare Strömung vorliegt und auch nicht unbedingt beabsichtigt ist (Turbulenz kann desagglomerierend wirken), haben die verschiedenen Mahlgutpartikel im Darbietungsabschnitt bzw. im Sichtfeld der Kamera 12 mitunter recht unterschiedliche Geschwindigkeiten. So kann es vorkommen, dass manche der Partikelbilder scharf sind und andere verschwommen bzw. in der Richtung der Partikelgeschwindigkeit verschmiert sind.
■ Für die Erfassung ist es zunächst notwendig, eine möglichst gleichmässige Beleuchtung des Spaltes im Sichtfeld der Kamera 12 herbeizuführen. Dies ist besonders für die Reflexionsversion wichtig, da es sonst zu einem geringe Kontrast zwischen dem von den Partikeln reflektierten Licht und dem von der licht-undurchlässigen Wand 22 (nicht gezeigt) reflektierten Licht kommen kann.
Neben der erwähnten möglichst homogenen Beleuchtung des Spaltes 10 und der ebenfalls erwähnten möglichst scharfen Fokussierung auf den Spalt sollte auch noch auf eine ausreichende Tiefenschärfe geachtet werden, so dass auch bei einem grosseren Spaltabstand von mehr als einem Zentimeter über die gesamte Spaltbreite eine ausreichend scharfe Abbildung erfolgt.
Es kann auch vorteilhaft sein eine besonders kleine Tiefenschärfe von etwa 0,2 bis 2 mm einzustellen. Dadurch wird nur ein Teilbereich (Ebene der scharfen Abbildung) des Erfassungsbereiches, in welchem die Partikel im Fluidstrom mitgeführt werden, für die Auswertung erfasst. Durch diese "optische Ausfilterung" kann die Gesamtzahl der sich im Erfassungsbereich bewegenden Partikel auf eine statisch relevante Anzahl verkleinert werden. Dies ist z. B. wichtig um Überlagerungen von Partikelbildern bzw. Schattenbildern weitgehend auszuschliessen.
Wenn alle diese Massnahmen getroffen -und optimiert sind, können die so gewonnen Rohbilder des Bildsensors der Kamera 12 noch weiter verarbeitet werden. Wie in Fig. 3 gezeigt, werden hierzu die Rohbiider der Kamera digital bearbeitet (Pixelfilter). Dabei wird zunächst eine inhomogene Beleuchtung bzw. Helligkeit in der Partikelbildern und im Bildhintergrund bzw. in den Partikelschatten korrigiert.
Anschliessend werden scharfe Partikel bzw. Partikelbilder selektiert, die dann der weiteren Auswertung zugeführt werden. In der Regel kann man davon ausgehen, dass diese Selektion für die Gesamtheit aller Partikelbilder repräsentativ ist. Sollte dies nicht der Fall sein, kann mit mehreren Kameras 12 in verschiedenen Teilbereichen des Spaltes 10 gearbeitet werden und eine Mittelung der Rohbilder oder der aus ihnen selektierten scharfen Partikel-Bilder oder Partikel-Schatten durchgeführt werden.
Danach werden die Partikel bzw. die Partikel-Bilder oder die Partikel-Schatten vermessen und eine Volumenapproximation durchgeführt. Dabei wird man in der Regel davon ausgehen, dass bei einem typischen Getreide-Mahlprodukt (z.B. Weizen, Gerste, Roggen) die maximale Abmessung Dmax eines Mahlgut-Partikels und die minimale Abmessung Dmin eines Mahlgut-Partikels sich kaum um mehr als einen Faktor zwei unterscheiden, also Dmax < 2 Dmin. Man kann z.B. die minimale Abmessung a und die maximale Abmessung b eines Partikel-Bildes oder eines Partikel-Schattens heranziehen und daraus den Mittelwert M = (a+b)/2 bestimmen, der wiederum mit einem für die übliche Mahlgut-Partikelform passenden Geometrie-Faktor bzw. Formfaktor k multipliziert wird, so dass'man als Volumenapproximation V = Funktion(a, b) = k m3 = k [(a+b)/2]3 erhält. Alternativ kann das Volumen auch durch die Funktion V = k a2 b approximiert werden. Da im vorliegenden Fall die zu untersuchenden Partikel eine plätt- chenartige Gestalt haben, ist es auch möglich, das Volumen durch die Projektionsfläche der Partikel zu ersetzen, d.h. die dritte Dimension (Dicke) ist konstant und wird in die Geometriekonstante k mit aufgenommen.
Die so aus den verarbeiteten Partikel-Bildern bzw. Partikel-Schatten gewonnenen mittleren Partikel-Abmessungen m oder Volumenapproximationen V werden dann statistisch ausgewertet und in einem Histogramm dargestellt. Fig. 4 zeigt einen speziellen Aspekt der Erfassung und Verarbeitung optischer Mahlgut- Information. Die vertikale Achse zeigt die Blitzlicht-Intensität L. Die horizontale Achse zeigt die Zeit t. Der zeitliche Blitzlichtverlauf zeigt einen kurzen, intensiven Standbild- Stroboskopblitz und einen etwas später erfolgenden Flugbahn-Stroboskopblitz. Da das Zeitintervall zwischen zwei aufeinanderfolgenden Standbild-Stroboskopblitzen mehr als das Hundertfache oder gar mehr als das Tausendfache der Einschaltdauer eines Stro- boskopblitzes betragen kann, ist die Zeitachse unterbrochen dargestellt.
Die Erfassung der Partikel-Bilder bzw. Partikel-Schatten kann mittels einer Serie von Stroboskopblitzen erfolgen, welche eine erste Teilserie aus Standbild-Stroboskopblitzen mit einer ersten Einschaltdauer T1 und einer ersten Lichtintensität L1 sowie eine zweite Teilserie aus Flugbahn-Stroboskopblitzen mit einer zweiten Einschaltdauer T2 > 2 T1 und einer zweiten Lichtintensität L2 < L1 aufweisen.
Die Ausschaltdauer T3 zwischen dem Standbild-Stroboskopblitz und dem Flugbahn- Stroboskopblitz erfüllt die Beziehung 2 D < v T3 < 10 D und insbesondere die Beziehung 2 D < v T3 < 7 D.
Um ausreichend scharfe, d.h. praktisch "nicht-verschwommene" bzw. "nicht- verschmierte" Standbilder der bewegten Mahlgut-Partikel zu erhalten, sollte die Einschaltdauer T1 der Standbild-Stroboskopblitze die Beziehung v T1 « D und insbesondere die Beziehung v T1 < D /10 erfüllen.
Um eindeutige Flugbahnbilder zu erhalten, die mit Standbildern extrem länglicher Mahlgut-Partikel nicht verwechselbar sind, sollte die Einschaltdauer T2 der Flugbahn- Stroboskopblitze die Beziehung v T2 > D und insbesondere die Beziehung v T2 > 5 D erfüllen.
Unabhängig von den weiter oben genannten Merkmalen ist es vorteilhaft, wenn die Lichtintensität L1 der Standbild-Stroboskopblitze und die Lichtintensität L2 der Flug- bahn-Stroboskopblitze voneinander verschieden sind. Dies kann ebenfalls zur Unterscheidung der daraus resultierenden Standbilder und Flugbahnbilder herangezogen werden. Die Partikel-Standbilder, denen eine Partikel-Flugbahn zuordenbar ist, können in einem ersten Standbildspeicher gespeichert werden, so dass für jeden erfolgten Standbild- Stroboskopblitz und Flugbahn-Stroboskopblitz die jeweilige Partikel- Standbildinformation in einem Standbildspeicher abgespeichert wird.
Bezugszeichenliste
1 Mahlgutprobe / Partikelstrom
2 Walze 4 Walze
6 Walzenpassage
8 Entnahmemittel, Trichter
10 Darbietungsabschnitt, Spalt
12 Erfassungsmittel für elektromagnetische Strahlung, Kamera
14 Analysemittel, Bildverarbeitungssystem
16 Desagglomerationsabschnitt, Prallfläche
18 Pneumatikleitung
19 Mündungsbereich
20 erste Wand 22 zweite Wand
24 Quelle für elektromagnetische Strahlung, Lichtquelle
26 Steuerungsvorrichtung, Zeitabstimmungsgenerator
28 Übergangsbereich
30 Pneumatikleitung
32 Umgehungsleitung, Zweigleitung
34 Drosselklappe
36 Saugstutzen, Staubsauger (Rückführung zur Mühle)
38 Falschluftöffnung
L1 erste Intensität
L2 zweite Intensität
T1 erste Einschaltdauer
T2 zweite Einschaltdauer
T3 Ausschaltdauer
D mittlere Partikelgrösse der Mahlgut-Partikel
Dmin minimale Partikelabmessung eines Mahlgut-Partikels
Dmax maximale Partikelabmessung eines Mahlgut-Partikels

Claims

Patentansprüche
1. System zur Charakterisierung der Partikel eines Partikelstromes, wobei das System aufweist:
ein Entnahmemittel (8) zum Entnehmen einer Probe (1 ) aus dem Partikelstrom; einen Darbietungsabschnitt (10) zum Hindurchfördern und Darbieten der entnommenen Probe (1 ); ein Erfassungsmittel (12, 24) zum Erfassen der durch den Darbietungsabschnitt (10) hindurchgeförderten Probe (1); und ein Analysemittel (14) zum Analysieren der erfassten Probe (1 ).
2. System nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass förderabseitig von dem Entnahmemittel (8) und förderaufseitig von oder in dem Darbietungsabschnitt (10) ein Desagglomerationsabschnitt (16) zum Desagglomerieren von Partikel-Agglo- meraten in der Probe (1) vorgesehen ist.
3. System nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Entnahmemittel (8) über eine Pneumatikleitung (18) mit dem Darbietungsabschnitt (10) derart verbunden ist, dass die Probe (1) durch die Pneumatikleitung (18) und den Darbietungsabschnitt (10) entlang eines Strömungspfades befördert werden kann.
4. System nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Darbietungsabschnitt (10) zwei gegenüberliegende Wände (20, 22) aufweist, zwischen denen ein Spalt gebildet ist.
5. System nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden gegenüberliegenden Wände (20, 22) ebene FJächen aufweisen, die parallel zueinander angeordnet sind.
6. System nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Pneumatikleitung (18) in einem Mündungsbereich (19) in den zwischen den gegenüberliegenden Wänden (20, 22) gebildeten Spalt (10) mündet.
7. System nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Mündungsbereich (19) der Strömungspfad eine Richtungsänderung aufweist.
8. System nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Richtungsänderung zwischen 30° und 90° beträgt.
9. System nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Richtungsänderung zwischen 80° und 90° beträgt.
10. System nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Erfassungsmittel eine Kamera (12) zur Erfassung elektromagnetischer Strahlung bzw. elektromagnetischer Frequenzen, insbesondere optischer Frequenzen, aufweist.
11. System nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Kamera (12) in den Spalt (10) gerichtet ist.
12. System nach Anspruch 10 oder 11 , dadurch gekennzeichnet, dass die gegenüberliegenden Wände (20, 22) des Darbietungsabschnitts (10) für von der Kamera (12) erfassbare elektromagnetische Strahlung, insbesondere optischer Frequenzen, durchlässig sind.
13. System nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Kamera (12) auf der einen Seite des Spaltes (10) spaltabseitig an einer (20) der beiden durchlässigen Wände angeordnet ist und eine Quelle (24) für elektromagnetische Strahlung, insbesondere eine Lichtquelle, für die von der Kamera (12) erfassbare elektromagnetische Strahlung auf der anderen Seite des Spaltes (10) spaltabseitig an der anderen (22) der beiden durchlässigen Wände angeordnet ist, so dass das durch den Spalt (10) hindurch geförderten Partikel der Probe (1) von der elektromagnetischen Strahlung bestrahlt werden und der Schattenwurf bzw. die Projektion der Partikel der Probe (1) in das Sichtfeld der Kamera (12) gelangt.
14. System nach Anspruch 10 oder 11 , dadurch gekennzeichnet, dass von den beiden gegenüberliegenden Wänden (20, 22) des Darbietungsabschnitts (10) die erste Wand (20) für von der Kamera (12) erfassbare elektromagnetische Strahlung, insbesondere optischer Frequenzen, durchlässig ist und die zweite Wand (22) für die von der Kamera (12) erfassbaren elektromagnetischen Frequenzen, insbesondere optischer Frequenzen, undurchlässig und stärker absorbierend als die Partikel der Probe ist.
15. System nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Kamera (12) auf . der einen Seite des Spaltes (10) spaltabseitig an der durchlässigen Wand (20) angeordnet ist und eine Quelle (24) für elektromagnetische Strahlung, insbesondere eine Lichtquelle, für die von der Kamera (12) erfassbare elektromagnetische Strahlung auf derselben Seite des Spaltes (10) spaltabseitig an der durchlässigen Wand (20) angeordnet ist, so dass die durch den Spalt (10) hindurch geförderten Partikel der Probe (1 ) bestrahlt werden und das Streulicht bzw. die Reflexion der Partikel der Probe (1) in das Sichtfeld der Kamera (12) gelangt.
16. System nacrf Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die spaltseitige Oberfläche der zweiten Wand (22) eine stärkere Absorption der von der Quelle (24) emittierten elektromagnetischen Strahlung aufweist als die Oberflächen der Partikel.
17. System nach einem der Ansprüche 12 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass den beiden gegenüberliegenden Wänden (20, 22) jeweils eine Reinigungsvorrichtung zugeordnet ist, mit der die beiden gegenüberliegenden Wände von an ihnen haftenden Partikeln befreit werden können.
18. System nach Anspruch 17, dadurch, gekennzeichnet, dass es sich bei der Reinigungsvorrichtung um eine Vibrationsquelle, insbesondere eine Ultraschallquelle handelt, die mit den beiden gegenüberliegenden Wänden jeweils starr verbunden ist, um die beiden Wände (20, 22) in Vibration versetzen zu können.
19. System nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der Reinigungsvorrichtung um eine Vibrationsquelle, insbesondere eine Ultraschallquelle handelt, mit der das gasförmige Medium zwischen den beiden gegenüberliegenden Wänden (20, 22) in Vibration versetzt werden kann.
20. System nach Anspruch 2 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass der Desagglome- rationsabschnitt (16) eine Prallfläche im Eingangsbereich des Darbietungsab-- Schnitts (10) ist.
21. System nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Richtungsänderung des Strömungspfades im Eingangsbereich des Darbietungsabschnitts (10) befindet.
22. System nach einem der Ansprüche 3 bis 21 , dadurch gekennzeichnet, dass der Darbietungsabschnitt (10) grösser als das Sichtfeld der Kamera (12) ist und die Kamera nur einen Teilbereich des Darbietungsabschnitts erfasst.
23. System nach einem der Ansprüche 3 bis 21 , dadurch gekennzeichnet, dass der Darbietungsäbschnitt (10) grösser als das Sichtfeld der Kamera (12) ist und mehrere Kameras jeweils einen Teilbereich des Darbietungsabschnitts erfassen.
24. System nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass die mehreren Kameras jeweils selektiv ansteuerbar sind, so dass selektive Ausschnitte der Partikelstrom- Abbildung am Bildsensor der Kamera verwendbar sind.
25. System nach einem der Ansprüche 3 bis 21 , dadurch gekennzeichnet, dass der Darbietungsabschnitt (10) im wesentlichen dem Sichtfeld der Kamera (12) entspricht und der Bildsensor der Kamera selektiv ansteuerbar ist, so dass selektive Ausschnitte der Partikelstrom-Abbildung am Bildsensor verwendbar sind.
26. System nach Anspruch 24 oder 26, dadurch gekennzeichnet, dass die selektive Ansteuerung zufällig, insbesondere über einen Zufallsgenerator angesteuert, erfolgen kann.
27. System nach einem der Ansprüche 20 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelle (24) und die Kamera (12) mit einer Steuerungsvorrichtung (26) verbunden sind, welche die Lichtquelle (24) und die Kamera (12) synchron ein- und ausschalten kann, so dass eine Abfolge von Stroboskopaufnahmen erfolgt.
28. System nach einem der Ansprüche 20 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass das Analysemittel (14) ein Bildverarbeitungssystem aufweist.
29. System nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, dass das Bildverarbeitungssystem Mittel aufweist, um bei den durch die Kamera im Projektionsmodus oder im Reflexionsmodus abgebildeten und erfassten Partikeln zwischen bewegten Partikeln und an den Wänden (20, 22) haftenden Partikeln zu unterscheiden.
30. System nach einem der Ansprüche 1 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass es zur Charakterisierung eines aus einem Walzenstuhl austretenden Partikelstromes verwendet wird, wobei das Entnahmemittel (8) nach der durch ein Walzenpaar (2, 4) gebildeten Walzenpassage (6) angeordnet ist, und wobei der Partikelstrom ein Mahlgutstroni ist und die Probe eine Mahlgutprobe ist.
31. System nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, dass es mehrere entlang der axialen Richtung der Walzenpassage (6) angeordnete Entnahmemittel (8) nach der Walzenpassage aufweist
32. System nach Anspruch 31 , dadurch gekennzeichnet, dass es ein erstes Entnahmemittel im Bereich des ersten axialen Endes der Walzenpassage (6) sowie ein zweites Entnahmemittel im Bereich des zweiten axialen Endes der Walzenpassage (6) aufweist.
33. Verfahren zur Charakterisierung der Partikel eines Partikelstromes, insbesondere unter Verwendung eines Systems gemäss einem der Ansprüche 1 bis 32, mit den folgenden Schritten:
Entnehmen einer Probe aus dem Partikelstrom;
Hindurchfördern und Darbieten der entnommenen Probe in einem Darbietungsabschnitt;
Erfassen der durch den Darbietungsabschnitt hindurchgeförderten Probe; und Analysieren der erfassten Probe.
34. Verfahren nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, dass die Probe in einer Radialströmung durch den Darbietungsabschnitt hindurchgefördert wird.
35. Verfahren nach Anspruch 33 oder 34, dadurch gekennzeichnet, dass die durch den Darbietungsabschnitt hindurchgeführte Mahlgutprobe nur in Teilbereichen er- fasst wird.
36. Verfahren nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet, dass im Verlaufe der gesamten Erfassung zwischen einem ersten Teilbereich, in dem zunächst ein erster Teil der Erfassung stattfindet, zu mindestens einem weiteren Teilbereich, in dem anschliessend ein weiterer Teil der Erfassung stattfindet, mindestens einmal gewechselt wird.
37. Verfahren nach Anspruch 35 oder 36, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweils erfassten Teilbereiche des Darbietungsabschnitts zufällig ausgewählt werden.
38. Verfahren nach einem der Ansprüche 33 bis 37, dadurch gekennzeichnet, dass vor und/oder während des Hindurchfördems der Probe durch den Darbietungsabschnitt ein Desagglomerieren von Partikel-Agglomeraten in der Probe erfolgt.
39. Verfahren nach Anspruch 38, dadurch gekennzeichnet, dass das Desagglomerie- ren vor dem Hindurchführen der Probe durch den Darbietungsabschnitt vorwiegend durch Umlenkung und Prallung erfolgt.
40. Verfahren nach Anspruch 38, dadurch gekennzeichnet, dass das Desagglomerie- ren während des Hindurchführens der Probe durch den Darbietungsabschnitt vorwiegend durch Turbulenz in der pneumatischen Partikelströmung erfolgt.
41. Verfahren nach einem der Ansprüche 35 bis 40, dadurch gekennzeichnet, dass die entnommenen Proben von der Entnahme bis zum Darbieten pneumatisch befördert werden.
42. Verfahren nach einem der Ansprüche 35 bis 41 , dadurch gekennzeichnet, dass das Entnehmen, das Darbieten, das Erfassen und das Analysieren der Proben kontinuierlich erfolgen.
43. Verfahren nach Anspruch 42, dadurch gekennzeichnet, dass das Erfassen des kontinuierlichen Partikel-Probenstromes stroboskopartig durch eine Serie von Stroboskopblitzen erfolgt.
44. Verfahren nach Anspruch 43, dadurch gekennzeichnet, dass das Erfassen mittels einer Serie von Stroboskopblitzen erfolgt, welche eine erste Teilserie aus Stand- bild-Stroboskopblitzen mit einer ersten Einschaltdauer T1 und einer ersten Lichtintensität L1 und eine zweite Teilserie aus Flugbahn-Stroboskopblitzen mit einer zweiten Einschaltdauer T2 und einer zweiten Lichtintensität L2 aufweist, wobei folgende Beziehung erfüllt wird: T2 > 2 T1.
45. Verfahren nach Anspruch 44, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtintensität L1 der Standbild-Stroboskopblitze und die Lichtintensität L2 der Flugbahn- Stroboskopblitze voneinander verschieden sind.
46. Verfahren nach Anspruch 44 oder 45, dadurch gekennzeichnet, dass die Partikel- Standbilder, denen eine Partikel-Flugbahn zuordenbar ist, in einem ersten Stand- bildspeicher gespeichert werden, so dass für jeden erfolgten Standbild-Strobo- skopblitz und Flugbahn-Stroboskopblitz Partikel-Standbildinformation in einem Standbildspeicher abgespeichert wird.
47. Verfahren nach Anspruch 46, dadurch gekennzeichnet, dass die Partikel-Standbildinformation aufeinanderfolgender Standbilder statistisch ausgewertet wird, um insbesondere die mittlere Partikelgrösse D, deren Standardabweichung, und deren statistische Verteilung zu bestimmen.
48. Verfahren nach einem der Ansprüche 33 bis 47, dadurch gekennzeichnet, dass es zur Charakterisierung eines aus einem Walzenstuh! austretenden Partikelstromes verwendet wird, wobei das Entnehmen der Probe beim Austritt des Partikelstromes aus der durch ein Walzenpaar (2, 4) gebildeten Walzenpassage (6) erfolgt, und wobei der Partikelstrom ein Mahlgutstrom ist und die Probe eine Mahlgutprobe ist.
49. Verfahren nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, dass die Mahlgutprobe an verschiedenen Stellen aus dem die Walzenpassage verlassenden Mahlgutstrom entnommen wird.
50. Walzenstuhl, dadurch gekennzeichnet, dass ihm ein Mahlgut-Charakterisierungssystem (8, 10, 12, 14, 24) gemäss einem der Ansprüche 30 bis 32 zur Charakterisierung des Mahlgutstromes zugeordnet ist.
51. Walzenstuhl nach Anspruch 48, dadurch gekennzeichnet, dass ihm ausserdem zugeordnet sind:
eine Vergleichsvorrichtung zum Vergleichen einer erfassten Mahlgut- Charakteristik mit einer Mahlgut-Solicharakteristik; und eine Einstellvorrichtung zum Einstellen des Spaltabstands oder ggf. eines weiteren Walzenstuhl-Betriebsparameters in Abhängigkeit von einer Abweichung zwischen der erfassten Mahlgut-Charakteristik und der Mahlgut- Sollcharakteristik.
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