太阳城集团

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散装固体的重力质量计量方法和差分计量秤.pdf

摘要
申请专利号:

太阳城集团CN201280061462.3

申请日:

2012.12.05

公开号:

CN103988058A

公开日:

2014.08.13

当前法律状态:

授权

有效性:

有权

法律详情: 专利权人的姓名或者名称、地址的变更 IPC(主分类):G01G 11/08变更事项:专利权人变更前:申克公司变更后:申克普若赛斯欧洲有限公司变更事项:地址变更前:德国达姆施塔特变更后:德国达姆施塔特|||专利权的转移 IPC(主分类):G01G 11/08登记生效日:20190107变更事项:专利权人变更前权利人:申克普若赛斯欧洲有限公司变更后权利人:申克普若赛斯欧洲有限公司变更事项:地址变更前权利人:德国达姆施塔特变更后权利人:德国达姆施塔特|||授权|||实质审查的生效IPC(主分类):G01G 11/08申请日:20121205|||公开
IPC分类号: G01G11/08 主分类号: G01G11/08
申请人: 申克公司
发明人: B·阿伦贝里
地址: 德国达姆施塔特
优先权: 2011.12.12 DE 102011120728.0
专利代理机构: 北京林达刘知识产权代理事务所(普通合伙) 11277 代理人: 刘新宇
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法律状态
申请(专利)号:

CN201280061462.3

授权太阳城集团号:

||||||||||||

法律状态太阳城集团日:

太阳城集团2019.01.25|||2019.01.25|||2016.09.14|||2014.09.10|||2014.08.13

法律状态类型:

专利权人的姓名或者名称、地址的变更|||专利申请权、专利权的转移|||授权|||实质审查的生效|||公开

摘要

本发明涉及一种用于借助具有待计量的散装固体的容器(1)和体积输送装置(2)对散装固体的重力质量进行计量的方法和适于实现此目的差分计量秤,来自容器的散装固体借助体积输送装置(2)以质量流(F)输送,质量流(F)太阳城集团上跟随目标加料速度的目标值(W)并且被输送。所述方法的特征在于散装固体在离开输送装置(2)之后能够穿过质量流测量装置(11),并且质量流测量装置(11)计算代表质量流的第二信号(Fm),并且第二调节装置(12)基于代表质量流的第二信号(Fm)和第一控制信号(Y)计算第二控制信号(Y2),并且将所述信号传递给用于控制所述输送装置(2)的所述输送装置(2)的驱动器(7)。

权利要求书

权利要求书
1.  一种用于借助具有待计量的散装固体的容器(1)和体积输送装置(2)对所述散装固体的重力质量进行计量的方法,其中,来自所述容器的所述散装固体通过所述体积输送装置(2)以质量流(F)输送,所述质量流在太阳城集团上跟随目标加料速度的目标值(W),为了确定所述质量流(F),确定代表由容器(1)和所包括的散装固体形成的单元的总重量或者由所述容器(1)、所述体积输送装置(2)和所包括的散装固体形成的单元的总重量的信号(M),之后,针对系统和/或散装固体对所述信号(M)进行特别处理以计算代表所述质量流的第一信号(P),根据所述第一信号(P)和所述目标加料速度的目标值(W)计算第一控制信号(Y),
其特征在于,所述质量流(F)离开所述体积输送装置(2),测量代表所述质量流(F)的第二信号(Fm),以及基于代表所述质量流(F)的所述第二信号(Fm)和所述第一控制信号(Y)计算第二控制信号(Y2),并且将所述第二控制信号(Y2)供给至用于控制所述体积输送装置(2)的所述体积输送装置(2)的驱动器(7)。

2.  根据权利要求1所述的方法,其特征在于,代表所述质量流(F)的所述第二信号(Fm)随所述质量流(F)的大小而单调递增或者单调递减。

3.  根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,代表所述质量流(F)的所述第二信号(Fm)比根据所述信号(M)计算的代表所述质量流的所述第一信号(P)更加快速地跟随实际的质量流(F)。

4.  根据上述权利要求中的任一项所述的方法,其特征在于,代表所述质量流(F)的所述第二信号(Fm)根据依赖于电极(20a,20b,40a,40b)之间的体积密度的电容(C)来确定。

5.  根据上述权利要求中的任一项所述的方法,其特征在于,对于不同质量流确定根据所述信号(M)所计算出并代表所述质量流的所述第一信号(P)与代表所述质量流(F)的所述第二信号(Fm)之间的固定关系,并且所确定的固 定关系首先用于线性化或调节代表所述第二信号(Fm)的所述第二信号(Fm),并且仅在将代表所述质量流(F)的所述第二信号(Fm)线性化或调节之后,才利用所述固定关系根据线性化的或调节过的信号(Fm1)和所述第一控制信号(Y)计算所述第二控制信号(Y2)。

6.  一种差分计量秤,该差分计量秤包括具有待计量的散装固体的容器(1)和体积输送装置(2),来自所述容器的所述散装固体通过所述体积输送装置(2)以质量流(F)输送,所述质量流在太阳城集团上跟随目标加料速度的目标值(W),所述差分计量秤还包括重量确定单元(3)和差分滤波器装置,所述差分滤波器装置包括第一调节装置(6),所述重量确定单元(3)设计为确定由容器(1)和所包括的散装固体形成的单元的总重量或者由所述容器(1)、所述体积输送装置(2)和所包括的散装固体形成的单元的总重量,并且所述重量确定单元(3)输出代表所述总重量的信号(M)并将所述信号(M)传送至所述差分滤波器装置,并且所述差分滤波器装置设计为根据所述信号(M)计算代表所述质量流的第一信号(P),并且根据代表所述质量流的所述第一信号(P)和所述目标加料速度的所述目标值(W)来计算第一控制信号(Y),
其特征在于,所述差分计量秤还包括第二调节装置(12)和质量流测量装置(11),所述质量流测量装置(11)设计并布置成使得所述散装固体在离开所述体积输送装置(2)之后能够通过所述质量流测量装置(11),并且所述质量流测量装置(11)计算代表所述质量流的第二信号(Fm),并且所述第二调节装置(12)基于代表所述质量流的所述第二信号(Fm)和所述第一控制信号(Y)计算第二控制信号(Y2),并且将所述第二控制信号(Y2)供给至用于控制所述体积输送装置(2)的所述体积输送装置(2)的驱动器(7)。

7.  根据权利要求6所述的差分计量秤,其特征在于,所述差分滤波器装置还包括差分单元(4)和滤波器单元(5),所述差分单元(4)对由所述重量确定单元(3)输出的所述信号(M)进行差分,所述滤波器单元(5)根据至少一种算法 滤波对差分得到的信号进行滤波,以计算代表所述质量流的所述第一信号(P),并且所述第一调节装置(6)根据代表所述质量流的所述第一信号(P)和所述目标加料速度的所述目标值(W)来计算所述第一控制信号(Y)。

8.  根据权利要求6或7所述的差分计量秤,其特征在于,所述质量流测量装置(11)安装在所述体积输送装置(2)的质量流下降点的下方,并且所述第二调节装置(12)能够根据所述质量流测量装置(11)和所述质量流下降点之间的距离对闭环控制的动态性进行操纵。

9.  根据权利要求6、7或8所述的差分计量秤,其特征在于,所述质量流测量装置(11)设计为根据依赖于电极(20a,20b,40a,40b)之间的体积密度的电容(C)来确定代表所述质量流(F)的所述第二信号(Fm)。

10.  根据权利要求9所述的差分计量秤,其特征在于,所述电极(20a,20b,40a,40b)安装于所述差分计量秤的已称重单元或者未称重单元,并且所述电极(20a,20b,40a,40b)制造成平面的或者弯曲的、以及/或者所述电极检测各自沿不同方向的质量流、以及/或者所述电极(20a,20b,40a,40b)配置为在质量流穿过所述质量流测量装置(11)的贯穿方向竖直地偏移、以及/或者能够绕所述质量流(F)机械地转动。

11.  根据权利要求6-8中的任一项所述的差分计量秤,其特征在于,所述质量流测量装置(11)是根据现有技术用于对散装固体进行流测量的装置。

12.  根据权利要求6-11中的任一项所述的差分计量秤,其特征在于,所述质量流测量装置(11)设计为评估经过所述散装固体的所述质量流的声音传导以及/或者光传送或光吸收的参数,以及/或者评估铁磁性散装固体的情况下的磁性性质,以及/或者评估对电磁微波和/或原子粒子的传送行为。

13.  根据权利要求6-12中的任一项所述的差分计量秤,其特征在于,所述差分计量秤还包括识别装置(30)和校正装置(31),所述识别装置(30)设计并布置为针对不同质量流确定代表所述质量流的所述第一信号(P)和代表加料 流的所述第二信号(Fm)的固定关系,并且所述校正装置(31)设计并布置为基于所确定的固定关系对代表所述加料流的所述第二信号(Fm)进行线性化或调节,并且仅在对代表所述质量流(F)的所述第二信号(Fm)线性化或调节之后,将线性化或调节过的代表所述质量流(F)的第二信号(Fm1)供给至所述第二调节装置(12),以使得所述第二调节装置(12)仅基于线性化以及调节过的代表所述加料流(F)的第二信号(Fm1)和所述第一控制信号(Y)来计算所述第二控制信号(Y2)。

说明书

说明书散装固体的重力质量计量方法和差分计量秤
技术领域
本发明涉及用于对散装固体的重力质量进行计量的方法和适用于该方法的差分计量秤。
背景技术
如通常已知的,差分计量秤(也称为重量损耗秤)通常用于散装固体的重力质量计量。其原理可参照例如Vetter的"Handbuch Dosieren"[Metering Handbook],ISBN3-8027-2199-3;Chapter"Differential metering scales",此原理实质上非常简单并且理论上没有错误。
但是,传统设计的差分计量秤存在两个主要问题。
一方面,在一段太阳城集团之后必须重新填充容器,作为一种规则,该重新填充是以未知的加料速度发生。在此期间,无法根据重量随太阳城集团的变化确定容器的加料速度并且出料装置中体积密度的变化导致质量流中的误差。
另一方面,仅能够使用测量误差确定容器重量。因而,必须抑制这些误差,使得它们不会引起计量单元中的错误的控制信号。为此,通常将低通滤波器用作差分滤波器。然而,由于散装固体出料所引起的重量损耗的干扰越大,就必须将滤波器的截止频率设置得越低。这种设置导致对出料或输送装置中体积密度的快速变化的校正速度显著减小,其中出料或输送装置使散装固体从容器出料或输送离开。此问题在具有低加料速度的粘性和细粒度散装固体的计量中并且另外在具有高皮重(tare)负载的相对大的差分计量秤中更加显著地发生。
特别是在差分计量秤的情况下会出现上述问题,在差分计量秤中,由于流动特性,重力出料或加料输出与体积出料输出的关系随太阳城集团显著改变。在能够以可变结果从容器出料的高粘性或细粒度散装固体的情况下尤其如此。 这些问题对差分计量秤的使用者是已知的并且长久以来都在寻找解决问题的方案。由于差分计量秤的所提到的问题,在散装固体的流测量市场上存在很多其它测量技术,例如皮带秤、螺旋秤、Coriolis(科里奥利)测量系统、利用散料流中的动量改变的测量系统和使用其它物理效应确定重量的测量技术,例如也参考例如Vetter的"Handbuch Dosieren",ISBN3-8027-2199-3;Chapter"Flow Metering Devices for Bulk Solids"的电磁技术。公开的DE 44 06 046 C2、WO2008/055485A1、US3635082、DE 20 18 618 A1、DE 33 15 476 A1、EP 0 669 522 A2和DE10 2006 052 637 A1还描述了测量介质流的不同装置和方法。
所有这些测量系统是以下情况之一:当这些测量系统仅具有低测量误差时,其生产是非常昂贵的,或者,这些测量系统由于采用的物理效应而在原理上具有对其它参数的交叉灵敏度,这于是导致显著的测量误差。为了将测量误差降低至必要的程度,已经在很多技术中以相当大的成本和有限的成果做出了努力。
发明内容
本发明的目标是示出一种减小、优选为完全消除上述缺点的方案。
通过具有从属权利要求的特征的散装固体的重力质量计量方法和适合该方法的差分计量秤提供以此为目标的发明方案,因而优选的和/或有利的改进和实施方式是从属权利要求的主题。
因此,本发明提出一种用于借助具有待计量的散装固体的容器和体积输送装置对散装固体的重力质量进行计量的方法,来自容器的散装固体通过体积输送装置以质量流输送,从而质量流太阳城集团上跟随目标加料速度的目标值。为确定所述质量流,确定代表由容器和包括的散装固体形成的单元的总重量或者由容器和体积输送装置和包括的散装固体形成的单元的总重量的信号(M)。之后,具体地针对系统和/或散装固体处理(尤其是进行差分和滤波)信 号以计算代表质量流的第一信号,根据第一信号和目标加料速度的目标值计算第一控制信号。在质量流离开输送装置后,测量代表质量流的第二信号,以及基于代表质量流的第二信号和第一控制信号计算第二控制信号,并且将第二控制信号供给至用于控制输送装置的输送装置的驱动器。
一种根据本发明的适用于上述方法的差分计量秤,包括具有待计量的散装固体的容器和体积输送装置,来自容器的散装固体通过该体积输送装置以质量流输送,该质量流太阳城集团上跟随目标加料速度的目标值。另外,根据本发明的差分计量秤具有重量确定单元和差分滤波器装置,该差分滤波器装置包括第一调节装置。重量确定单元设计为确定由容器和包括的散装固体形成的单元的总重量或者由容器、出料装置和包括的散装固体形成的单元的总重量,并且输出代表总重量的信号并且将该信号传送至差分滤波器装置。差分滤波器装置设计为根据该代表总重量的信号计算代表质量流的第一信号。其中的一个闭环控制器根据代表质量流的信号和加料速度的目标值计算第一控制信号。另外,该差分计量秤包括第二调节装置和质量流测量装置,从而将质量流测量装置设计并布置为在散装固体离开输送装置之后可以通过所述质量流测量装置,并且所述质量流测量装置计算代表质量流的第二信号。第二调节装置基于表示质量流的第二信号和第一控制信号计算第二控制信号,并将该第二控制信号供给至用于控制输送装置的输送装置的驱动器。
因此,本发明使得即使在填充阶段也可以调节(闭环)并且不仅是控制(开环)来自容器的实际的散装固体流。此外,在差分滤波器装置由于干扰而必须具有很低截止频率的差分滤波器的情况下,也发生快速的闭环调节。
因此,本发明的用于对散装固体的重力质量进行计量的方法和本发明的差分计量秤将差分称重原理和质量流测量装置相结合。这仅以可忽略的方式增大了用于本发明的差分计量秤的成本,但是为使用者创造了显著的益处。
附图说明
根据参考附图对优选实施方式的以下描述,将体现本发明的其它特征和优点。在附图中:
图1是用于实施本发明的重力质量计量方法的本发明的差分计量秤的第一优选实施方式的示意图;
图2是用于实施本发明的重力质量计量方法的位于本发明的差分计量秤内的质量流测量装置的第一优选实施方式的示意图;
图3是用于实施本发明的重力质量计量方法的本发明的差分计量秤的第二优选实施方式的示意图;
图4是用于实施本发明的重力质量计量方法的位于本发明的差分计量秤内的质量流测量装置的第三优选实施方式的示意图;以及
图5是根据现有技术的差分计量秤的示意图。
具体实施方式
为了更简单地并且简明地阐明本发明相比现有技术的区别,下文将首先利用图5讨论根据现有技术的差分计量秤,并且将讨论基于以上描述的优选实施方式。出于此目的,指出为图中相同的部件或者具有类似功能的部件赋予相同的附图标记。
如图5所示的用于散装固体的连续计量的已知类型的差分测量秤具有容器1和体积出料或输送装置2,容器1具有待计量的散装固体,散装固体通过出料或输送装置2以在太阳城集团上跟随目标值W的出料流F出料、或者从容器1输送离开。因此,在整个说明书和权利要求书中,出料装置还与输送装置等同。为了确定出料流F,通过重量确定单元3确定由容器1与此处包括的散装固体所形成的单元的总重量或者由容器1和出料装置2与此处包括的散装固体所形成的单元的总重量,其中,整个说明书和权利要求书中的出料流F还与加料流或质量流等同。然后,将代表所述总重量的信号M从重量确定单元3输 送至差分单元4,并且使用差分单元4进行差分。在差分单元4的输出处将差分单元4上所提供的信号输送至滤波器单元5,在滤波器单元5中根据至少一种算法(适宜情况下根据多种算法)对差分单元4传送的信号进行滤波,以计算尽可能与实际加料流F对应的信号P。将此信号P(在下文中称为代表质量流的第一信号)和加料速度的目标值W供给至调节装置6。所述调节装置6根据代表质量流的第一信号P和目标值W计算控制信号Y。
将控制信号Y供给至出料装置2的驱动器7。出料装置2的体积流量以这样的方式设定:使得重力输出流F尽可能地跟随目标值W。
当容器1达到底部极限填充水平时,开始填充R(也称为重新填充R),直到填充水平达到或超过上限填充水平为止。在重新填充期间,切换闭环控制器6,使得其输出与当前确定的容器内的总重量匹配的控制信号Y。从而,在重新填充期间中断对加料速度的闭环控制,即,在此重新填充期间出料装置2内的体积密度的变化导致加料流F与目标值W的偏差。
现在,本发明还提供利用具有待计量的散装固体的容器1和体积输送装置2对散装固体的重力质量进行计量的方法,使用这些装置以在太阳城集团上跟随目标加料速度的目标值W的质量流F输送来自容器的散装固体,从而例如根据用于确定质量流F的图1和图3中的实施方式确定信号M,信号M代表由容器1与所包括的散装固体形成的单元的总重量或者由容器1和出料装置2与所包括的散装固体形成的单元的总重量,然后,针对系统和/或散装固体对信号M进行处理,特别是差分和滤波,以计算代表质量流的第一信号P,其中第一控制信号Y是根据此第一信号P和目标加料速度的目标值W计算的。
方便地,出于此目的的由本发明提供并且适于实施该方法的差分计量秤具有容器1和体积输送装置2,容器1具有待计量的散装固体,可以使用体积输送装置2以在太阳城集团上跟随目标加料速度的目标值W的质量流F对来自容器的散装固体进行输送。此外,差分计量秤具有重量确定单元3和差分滤波器装置,从而将重量确定单元3设计为确定由容器1和包括于此的散装固体所形成的单元的总重量或者由容器1和出料装置2和包括于此的散装固体所形成 的单元的总重量,其中差分计量秤还包括第一调节装置6,并且差分计量秤输出代表所述总重量的信号M并且将信号M输送至差分滤波器装置,从而将差分滤波器装置设计为根据信号M经由随太阳城集团的重量改变来计算代表质量流的第一信号P。闭环控制器6根据代表质量流的第一信号P和加料速度的目标值(W)计算第一控制信号Y。
根据图1和图3的实施方式,差分滤波器装置方便地包括差分单元4和滤波器单元5。差分单元4对由重量确定单元3输出的信号M进行差分,将差分信号输送至根据至少一种算法对输送的信号进行滤波的滤波器单元5,以计算代表加料流的第一信号P。为了使计算出的信号P尽可能地与实际加料流F相对应,滤波器单元5方便地使用多种算法进行滤波。最终,第一调节装置6根据代表质量流的第一信号P和加料速度的目标值W来计算第一控制信号Y。可以将第一调节装置6设计为PI(比例积分)控制器,但是,以其它形式,也可以包括可以计算适合于特定差分计量秤的第一控制信号Y的基本上任何类型的开环控制器或闭环控制器。
然而,根据本发明,与现有技术相反,不将第一控制信号Y直接供给至出料装置2的驱动器7。
相反地,根据本发明,设置为在质量流F离开输送装置2之后测量代表质量流F的第二信号Fm,并且基于代表质量流F的第二信号Fm和第一控制信号Y计算第二控制信号Y2,并且将第二控制信号Y2供给至控制输送装置2的输送装置2的驱动器7。
根据本发明,出于此目的,通过第二调节装置12和质量流测量装置11对差分计量秤进行扩展,其中质量流测量装置11在下文也称为加料流测量装置。将质量流测量装置11设计并布置为使得在散装固体离开输送装置2之后,加料流或质量流F能够通过质量流测量装置11,从而质量流测量装置11计算出代表质量流的第二信号Fm。第二调节装置12接收由第一调节装置6确定的第一控制信号Y作为目标值,并且基于代表质量流的第二信号Fm和第一控制信号Y计算第二控制信号Y2。根据图1的实施方式,出于此目的,质量流测 量装置11将代表质量流的第二信号Fm供给至第二调节装置12。将第二控制信号Y2供应至控制输送装置2的输送装置2的驱动器7,从而用于设定要输送的质量流F。
因此,将第二调节装置12方便地配置在第一调节装置6和输送装置2的驱动器7之间。但是,指出第二调节装置12也可以是第一调节装置6的输出侧部件。
仅从闭环控制技术方面来看,本发明由此使用其它技术应用中已知的两个闭环电路的串联。
有利地,不需要对加料流测量装置或质量流测量装置11提出高精度要求,因为第一调节装置6以较高的水平进行加料流的闭环控制。
但是,方便地,应该确保信号Fm不具有过多的误差波动,这种过多的误差波动会导致第二调节装置12的不稳定。
经由叠加的闭环电路和闭环控制器6消除由温度改变和/或湿度改变引起的信号Fm中的信号改变,其中,信号Fm中的信号改变是基于质量流测量装置11的缓慢改变的测量误差。
但是,在根据图1变形的实施方式的第二调节装置12中,可以有效并且快速地校正质量流的快速改变。
测量信号Fm必然随实际质量流F单调递增或单调递减。恒定斜率dFm/dF不是绝对必要的,而是便于调节装置6和12的工作。质量流测量装置11的精确调节也不是必要的。
如上所述,如果测量信号Fm跟随实际质量流F显著快于信号P,则也能够加速整个系统的动态性,结果是实际质量流F更加快速地跟随目标值W。在恒定目标值W下,计量恒定性作为质量流F的标准偏差会大大减小,这在将质量流F供给至不容许质量流变化的后续步骤的情况下代表主要的优点。
结果,在每种情况下,在填充或重新填充R期间也确定和控制加料速度。因此,出料装置2中的体积密度的快速改变不会引起重力质量流F的误差。
由于质量流测量装置11的减小的精度要求,因此,可以很简单地构建所 述装置。当然,也可以使用具有增大精度的已知的质量流测量装置,也可以参照例如"Handbuch Dosieren",ISBN3-8027-2199-3;Chapter"Flow Metering Devices for Bulk Solids"。具体地,当重新填充阶段持续相对长太阳城集团并且因此质量流测量装置11的测量值的稳定性要求增加时,这将是特别令人关注的。
同样有利的是将质量流测量装置11尽可能近地安装在输送装置2的质量流的下降点的下方,使得从输送装置2离开到确定测量信号Fm只经过短太阳城集团。结果,经由第二调节装置12优化了闭环控制的动态性;即,可以使用更高的动态性来设定。
根据本发明,可以将很简单的质量流测量装置11设计为使其根据两电极之间的基于体积密度的电容C来确定代表质量流F的第二信号Fm。根据图2中示出的实施方式,例如,质量流F从出料装置2穿过具有两个电极20a和20b的装置。电极20a和20b配置成例如板状电极。可以使用已知的方法确定由两个电极20a和20b形成的电容器的电容C,从而有利地确定由电极20a和20b形成的电容器对高频信号的阻抗,以据此计算电容。由于电容还依赖于电极20a和20b之间的材料的相对介电常数εr,因此散装固体所位于的区域具有比仅有空气的区域高的相对介电常数εr。因此,电容C依赖于电极20a和20b之间的散装固体量。
板之间的散装固体的速率和量引起加料流测量装置11内的加料流F。如果以恒定的加料流对该装置进行操作,则加料流测量装置的自由下降点处的下降速率是恒定的。由于使用本发明使用的加料流测量装置不需要产生绝对准确的测量值,因此由确定的电容C产生与加料流成比例的信号Fm。
散装固体的介电常数还依赖于各种材料性质。由于根据经验这些性质仅缓慢地改变,因此,对于具有这些改变的电容C的信号Fm对于加料流产生在短期内足够稳定的测量。
此外,优选的是将电极20a和20b靠近出料装置2的质量流下降点安装,这样做的原因也是因为材料的量、由此在空气中的相对材料密度以及由此对电容C的影响由于散装固体的仍然低的流速而尤其高。
因此,可以将多个电极即电容器的两个电极20a和20b设置为平面的或弯曲的,并使其适于邻近质量流下降点的区域,从而这通常为输送管。有利地,可以通过本领域技术人员已知的方法方便地选择电极的尺寸和位置,使得由于散装固体而产生的电容的改变尽可能大。同时,以使散装固体的加料流F不受阻碍以防止输送区域的堵塞的方式方便地选择位置。
此外,可以配置额外的电极对以检测沿不同方向穿过质量流测量装置11的质量流。图4示出例如在输送管内的圆柱状配置(即,用于在布置于邻近质量流下降点的区域中的加料管41中输送加料流F)的示例中,位于出料装置2的质量流下降点之后的在水平截面内的合适配置的优选实施方式。支撑电极对20a和20b以及另一对电极40a和40b的绝缘管42插入示出的加料管41内部。电极对之间的电场沿两个不同的水平方向检测加料流F。电极对20a、20b之间的电容C和电极对40a、40b之间的电容C的测量可以以相同频率在太阳城集团上一个接一个地发生或者以不同频率同时发生。然后,由例如两个电容C的测量结果的线性组合产生信号Fm的测量值,从而方便地使用测量的电容值C与参考状态下的电容值的差。
电极对20a、20b和电极对40a、40b可以配置为竖直地偏移,例如沿流动方向,即沿质量流通过质量流测量装置11的方向。此外,在例如根据图4的具有多个电极对的配置中,也可以测量相邻电极对之间的电容,并且由此利用层析成像法将测量的电容用于确定总测量值Fm。电极的数量的增大基本上会改善设置为流量计的质量流测量装置的绝对精度,并且由此也改善质量流测量装置11的绝对精度,但是复杂性和成本也增大。然而,在质量流测量装置11不是至关重要的情况下,由于上述绝对精度的原因,低数量的电极更有可能是最优的。
作为使用多个电极进行评估的替代方式,例如也可以使一个或更多个电极(特别是电极对)绕位于中心的加料流F机械地转动,以在几个方向对其进行检测。
本发明使用的电极还可以安装在本发明的差分计量秤的已称重单元上, 即总重量由重量确定单元3确定的单元上,或者为了使经由加料线的力分流最小化而安装至差分计量秤的未称重单元。
另一种可能的改进是,在测量电极附近配置具有与测量电极20a和20b类型相似的电容C2的另一电极对以使得加料流F不流过该额外的电极对。然后,此额外的电极对暴露于与测量电极对20a和20b相同的环境影响中。于是,针对通过加料流测量装置11的加料流,电容C和C2的差值将供给因环境影响而减小的信号Fm。
根据本发明,当质量流的其它物理性质至少主要地与散装固体的密度或质量具有固定关系时,简单的加料流测量装置11也可以确定这些物理性质。可能的情形是例如通过加料流的散装固体的声音传导和/或光输送或光吸收的参数评估、和/或铁磁性散装固体的磁性性质的评估和/或电磁微波和/或原子粒子的传送行为的评估。对于材料性质的很多这样的测量方法对于特定专业的本领域技术人员来说是已知的。用于测量散装固体的其它物理性质所必需的合适的传感器系统对于本领域特定技术人员来说是已知的。从原理上来说,可以使用在质量流的介绍中所描述的所有测量装置,因而简单的装置是最优的。
在如图2或图4描述的质量流测量装置11的情况下,将传感器安装成使得散装固体、因此加料流F也流过这些传感器的测量范围。
即使不是绝对必要的(如上所述),但是特别是在目标值改变的情况下,如果质量流测量装置11没有太大皮重和范围误差,则是更有利的。因此,质量流测量装置11的调节引起可变目标值W处加料行为的进一步改善。
根据现有技术,参照例如Vetter的"Handbuch Dosieren",ISBN3-8027-2199-3;Chapter"Weigh belt feeders with automatic control and correction device",通常将流量传感器校准成使穿过传感器的散装固体收集在容器内。当将此技术应用于本发明时,为了调节质量流测量装置11,可以将穿过质量流测量装置11之后收集在额外的容器内的散装固体和由质量流测量装置11确定的全部散装固体流之间的重量差用于校正质量流量计11的 测量结果(附图中未示出)。
然而,为了调节质量流测量装置11,例如,也可以将从容器1移除和通过质量流测量装置11输送的材料的总量与由质量流测量装置11确定的总量进行比较,由此可以校准质量流测量装置11(附图中未示出)。
但是,该方法总是需要足够大的散装固体量,以使得根据容器1的重量差进行的总量的确定的测量误差足够小。因此,只能够以相当长的太阳城集团间隔检查和重新校准质量流测量装置11。此外,该方法在每个测量间隔仅产生一个测量值,使得从原理上不能根据一次测量同时校正质量流测量装置11的皮重和范围误差。因此,为了校正这两个值,至少需要不同加料速度的两次测量。
但是,也可以持续发生根据本发明的优选的可比较的调节。为此,例如,根据图3所示的本发明的实施方式,可以将差分计量秤的信号P和质量流测量装置的信号Fm供给至差分计量秤的额外识别装置30。识别装置30例如通过本领域技术人员已知的识别方法针对不同质量流确定两个信号P和Fm的固定关系,从而便于将其作为特征存储。因此,可以将确定的关系供给至差分计量秤的额外的校正装置31。另外,为校正装置31供给代表质量流F的当前第二信号Fm,然后,可以使用所确定的关系以使得校正单元31可以对当前信号Fm进行线性化或进行调节。于是,仅在对代表质量流F的第二信号Fm线性化或调节之后,才为调节装置12供给代表质量流F的已线性化或调节的第二信号Fm1。因此,第二调节装置12基于代表质量流F的已线性化或调节的第二信号Fm1计算第二控制信号Y2和第一控制信号Y。
本发明的方法的根据图3的实施方式在差分计量秤的整个重力计量阶段期间运行,并且由此在每个太阳城集团点确保散装固体流的准确确定和计量的整体精度。在通过校正装置31校正后所剩余的质量流测量装置11的皮重和范围误差由较高水平的调节装置6自动校正。两种误差起因的单独的分解是不必要的。
附图标记说明
1        容器
2        体积加料或出料装置
3        重量确定单元
4        差分单元
5        滤波器单元
6        第一调节装置
7        驱动器
11       质量流或加料流测量装置
12       第二调节装置
20a,20b  电极
40a,40b  电极
30       识别装置
31       校正装置
41       加料管
42       绝缘管
C,C2     电容
F        加料流/出料流/质量流
Fm       代表质量流的第二信号
Fm1      代表质量流的已线性化或调节的第二信号
M        代表总重量的信号
P        代表质量流的第一信号
R        填充/重新填充
W        目标值
Y        第一控制信号
Y2       第二控制信号
εr      相对介电常数

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