DE844833C - Mengenmessung von Schuettgut - Google Patents

Description

• Mengenmessung von Schüttgut Es ist bekannt, die Wanddicke fester Stoffe, z. B. von Blechen und Rohren, dadurch zu messen, daß man die Wand durchstrahlt und die Intensität der durchgelassenen Strahlung bestimmt.
• Bei Schüttgut, z. B. bei pulverigen, körnigen oder faserigen Stoffen, könnte man entsprechend die auf einen Träger aufgeschüttete Flächenbelegung messen (Gewicht/cm2). An Stelle dieser Größe interessiert jedoch mehr die Mengenmessung, die gewöhnlich durch mechanische Wägung erfolgt. Bei Massenproduktion ist aber die genaue mechanische Wägung zeitraubend und dadurch unwirtschaftlich.
• Erfindungsgemäß kommt man jedoch zu einer automatischen Mengenmessung von Schüttgut, wenn man die aus einer Durchstrahlung sich ergebende Belegung/Flächeneinheit über eine bestimmte Fläche integriert. Praktisch wird man dabei die eine Flächendimension konstant halten, indem man das Gut auf ein Transportband definierter Breitenbegrenzung bringt. Die seitlichen Begrenzungsflächen definieren dann die Ausdehnung des Schüttgutes in einer Richtung; entsprechend wird auch die Strahlung ausgeblendet. In der dazu senkrechten Richtung blendet man bis auf einen schmalen Spalt aus, so daß die momentane Strahlungsanzeige ein Maß für die längs des Spaltes über der Meßbreite liegende Gutmenge wird. Die Längenmessung in der Transportbandrichtung wird zweckmäßig in eine Zeitmessung umgewandelt, indem man das Transportband mit konstanter Geschwindigkeit vor dem Strahlungsspalt vorbeibewegt. Gleichzeitig muß eine elektrische Integration der durch die Strahlungsanzeige gegebenen momentanen Flächenbelegung längs des Spaltes über die Zeit erfolgen, so daß der vom Zeitpunkt o bis zum Zeitpunkt t durchlaufene Gutmenge ergibt.
• Arbeitet man mit Röntgenstrahlung, so tritt störend die starke Abhängigkeit der Strahlungsintensität von der Netzspannung in Erscheinung.
• Diesen Einfluß kann man in bekannter Weise durch eine Differentialschaltung eliminieren; dabei wird dem vom Prüfobjekt abhängigen Meßwert der Strahlungsintensität ein zweiter entgegengeschaltet, der der Strahlenintensität beim Sollwert der Flächenbelegung entspricht, so daß die Anzeige des Meßgerätes, unabhängig von der Netzspannung, o ist, wenn die momentane Flächenbelegung dem Sollwert entspricht; dann werden nur die Abweichungen vom Sollwert angezeigt.
• Bei allen Durchstrahlungsmessungen ist zu beachten, daß die Anzeige nicht unmittelbar der durchstrahlten Dicke entspricht: i. Erfolgt die Strahlenabsorption nach einer e-Funktion, also nicht linear mit der Dicke; doch kann für nicht allzu große Änderungen der Flächenbelegung diese Abweichung vernachlässigt werden; 2. aber entspricht der größeren Dicke die kleinere Anzeige, so daß eine direkte Integration der Strahlungsintensität zu falschen Ergebnissen führt.
• Will man also die momentane Flächenbelegung über die Zeit integrieren, so muß deshalb mit Hilfe der Anzeige des Strahlungsmeßgerätes zunächst eine Meßgröße hergestellt werden, die direkt proportional zur Flächenbelegung ist. Dies erreicht man beispielsweise dadurch, laß man dieAusgangsspannung des Strahlenmeßgerätes von einer konstanten Spannung passender Größe abzieht.
• In Fig. I sei diese Maßnahme näher erläutert: Die Ausgangspannung des Strahlenmeßgerätes sei 5 mit dem Sollwert So, die konstante Spannung sei K, die Differenz damit (K-S), der Sollwert der Differenz also (K So). Bewirkt nun eine Belegungsahweichung von 100/0 vom Sollwert eine Spannungsänderung von (5 So) = A, so wird die Differenzspannung (K.S) proportional zur Belegungsdichte, wenn (A.So) = IOA gemacht wird.
• Arheitet man mit dem Differentialverfahren, so ist So = o und es wird A- = 10 A. Durch einen einmaligen Vergleich zwisclen Anzeige und Wägung ist also die notwendige Ergänzungsspannung K bestimmbar.
• Die Integration der zur Flächenbelegung proportionalen neuen ATeßgröße (K-S), die sich aus der Ausgangsspat ung.S des Strahlenmeßgerätes M durch Abziehen von der konstanten Spannung K ergibt kann gemäß Fig. 2 durch Aufladung eines Kondensators C über einen \Viderstalld R aus der Spannung (A.S) durchgeführt werden, gemäß der Beziehung C - d Vc (K - S) - Vc dt R Solange die am Kondensator liegende Spannung Vc klein gegenüber (K-S) ist, gilt Dieses Integral und damit die leicht meßbare Spannung Vc am Kondensator ist nun direkt proportional zur durchgelaufenen Gutmenge.
• Eine andere Möglichkeit, aus der Ausgangsspannung S eine der Flächenbelegung proportionale Meßgröße zu gewinnen, besteht darin (Fig. 3), die Spannung S an das Gitter einer Verstärkerröhre E zu legen, deren von der Anodenspannung VA gespeister Anodenstrom I somit durch die Schwankungen (SSo) gesteuert wird, d. h. die Anodenstromschwankung (I-Io) wird proportional zu =(SSo). Bringt man den Anodenstrom lo (Anodenstrom bei normaler Flächenbelegung), bei spielsweise durch geeignetes Einstellen der Gittervorspannung Vg, in eine passende Beziehung zu den durch Belegungsschwankungen hervorgerufenen Anodenstromschwankungen, so erreicht man, daß der Anodenstrom I proportional zur Flächenbelegung des Bandes wird.
• Die Integration des Anodenstromes kann entweder direkt durch Aufladen eines Kondensators C geschehen oder aber, gemäß Fig. 4, indem man zunächst durch den Anodenstrom an einem Widerstand Ra einen Spannungsabfall erzeugt, von dem aus wieder über einen Widerstand R ein Kondensator C integrierend aufgeladen wird.
• Ist die gewünschte Menge des Schüttgutes durchgelaufen, so muß sie vom folgenden Gut abgetrennt werden. Dazu wird an dem Aufladekondensator C in Fig. 2 bis 4 ein Relais G, beispielsweise elektrostatisches Relais oder eine Kippröhre ohne oder mit Gitter (Stromtor), angeschlossen, das beim Erreichen des gewünschten Spannungswertes anspricht. Mit einem solchen Relais kann in bekannter Weise eine Vorrichtung, beispielsweise ein Trennmesser oder eine Fallklappe, zur Abtrennung des Schüttgutes betätigt werden. oder es kann auch die Transporthewegung angehalten werden. Ferner muß durch die Vorrichtung hzw. durch das Relais der Kondensator C iiber den Schalter T entladen werden, damit der Vorgang sich wiederholen kann.
• Da im Zeitpunkt des Ansprechens des Relais das Ende der Meßstrecke gerade im Strahlengang liegt, müßte eine sofort ansprechende Al)trenneinrichtung unmittelbar hinter der Strahlenblende angebracht sein. Dies bereitet in den meisten Fällen technische Schwierigkeiten. Silan kann aher das Abtrennen in beliebiger Entfernung von der Strahlenblende erfolgen lassen, wenn man zwischen das Ansprechen des Relais G und die Ausli-isung der Trennvorrichtung eine geeignete Zeitverzögerung einschaltet, beispielsweise durch ein TThrrverk oder ein mechanisches Laufwerk mit elektrischer Auslösung. oder durch einen weiteren Kondensatoraufladekreis, der durch das Relais ( in Funktion gesetzt und nach einer bestimmten Aufladung ein zweites Relais schaltet, welches nun erst die Abtrennvorrichtung in Tätigkeit setzt. Die Wiederentladung des Integrat ionskoudensators muß dabei beim An-Ansprechen des ersten Relais, die des Zeitkondensators l'im Nusprechen des zweitenRelais erfolgen.

Claims (6)

1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Verfahren zur Afengenmessung von Schüttgut, z. B. pulverigen, körnigen oder faserigen Stoffen, dadurch gekennzeichnet, daß das Gut auf einem Transl)oríl)and in definierter Breite ulld mit konstanter Geschwindigkeit zwischen einer Strahlenquelle und einem die gesamte Gutl)reite erfassenden Strahlenmeßgerät durchtransportiert und die durch die gemessene Strahlenintensität charakterisierte momentane Flächenbelegung elektrisch über die Laufzeit integriert wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Strahlenquelle eine Röntgenröhre benutzt und der Einfluß der Spannungsschwankungell auf die Strahlenintensität durch eine Differentialmessung zwischen der durch das Schüttgut und der durch einen Vergleichskörper hindurchgehenden Intensität eliminiert wird.
3. 3. Verfahren nach Anspruch I oder I und 2, da(lilrell gekennzeichnet, daß die Ausgangsspaninug des Strahlenmeßgerätes von einer konstanten Spannung solcher Größe abgezogen wird, daß die Differenzspannung proportional zur momentanen Belegungsdichte des Transportbandes wird und diese Differenzspannung durch Aufladung eines Kondensators über einen Widerstand elektrisch integriert wird.
4. 4. Verfahren nach Anspruch I oder auch I und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangsspannung des Strahlenmeßgerätes an das Gitter einer Verstärkerröhre gelegt wird, deren Anodenstrom direkt oder indirekt einen Kondensator integrierend auflädt, wobei der Anodenruhestrom so gewählt wird, daß der Anodenstrom oder eine im Anodenkreis entstehende Spannung proportional zur Belegungsdichte des Transportbandes ist.
5. 5. Verfahren nach Anspruch I bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß beim Erreichen einer bestimmten Kondensatoraufladung ein Relais anspricht, welches eine Vorrichtung betätigt, mit der das durch den Strahlengang gelaufene Schüttgut vom nachfolgenden Gut abgetrennt oder der Vorschub zum Stillstand gebracht und gleichzeitig der Kondensator wieder entladen wird.
6. 6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen das Ansprechen des Relais und die Abtrennung des Schüttgutes eine konstante Zeitverzögerung eingeschaltet ist.