NL8700499A

NL8700499A - Water-contg. produce sorter esp. for agricultural crops, e.g. potatoes - passes produce through capacitor fed by oscillator and coupled to synchro-phase detector with reference signal input to produce wt. signal

Info

Publication number: NL8700499A
Application number: NL8700499A
Authority: NL
Original assignee: Exploitatiemaatschappij H J Va
Priority date: 1987-02-27
Filing date: 1987-02-27
Publication date: 1988-09-16

Abstract

The oscillator produces two sinusoidal 3 kHz a.c. signals in anti-phase and with adjustable amplitude. These are connected to the outer plates (2,5) of first (2,3) and second (5,3) capacitors (C1,C2) respectively. The common plate (3) is connected via a current/voltage converter and a band pass filter tuned to the oscillator frequency, to the synchronous phase detector which also receives a reference signal 90 deg. out of phase with the capacitor (C1) feed signal to produce an output signal U0 = k(C1-C2) wherein k is a scale factor determined by the set amplitude. The space between the plates (2,3) exceeds twice the largest product diameter and the lengths of the sides of these square plates are at least twice their spacing to achieve best possible linearity of response. The sides of plate (3) are around half as long as those of plate (2), e.g. 20 cm and 30 cm respectively, whilst those of plate (5) are half as long as of plate (3). The plates (3,5) are surrounded by earthed co-planar screens (4,6) to largely eliminate disturbing effects of objects outside the dielectric space. As in the absence of product the two capacities (C1,C2) are equal, the current at the common plate (3) is then zero. At the 3 kHz frequency used, the parasitic parallel resistance is negligible.

Description

ί * NL 33.925-dV/jp %ί * NL 33,925-dV / jp%

Inrichting voor het sorteren van waterhoudende produkten.Device for sorting water-containing products.

Uitvinder; Kier Heeck te Castricum.Inventor; Kier Heeck in Castricum.

De uitvinding heeft betrekking op een inrichting voor het sorteren van waterhoudende produkten.The invention relates to a device for sorting water-containing products.

Dergelijke inrichtingen zijn in verschillende uitvoeringsvormen bekend en veelal gebaseerd op mechanische 5 scheidingsprincipes. Een bekende inrichting is bijvoorbeeld voorzien van een snaartransporteur, waarbij de tussenafstand tussen de snaren in transportrichting toeneemt, zodat de produkten afhankelijk van hun grootte op bepaalde plaatsen tussen de snaren door vallen. Dergelijke mechanische inrich-10 tingen hebben het bezwaar, dat de fabricagekosten betrekkelijk hoog zijn, terwijl het sorteren niet erg nauwkeurig plaatsvindt.Such devices are known in various embodiments and are often based on mechanical separation principles. A known device is, for instance, provided with a belt conveyor, wherein the intermediate distance between the belts increases in the conveying direction, so that the products fall between the belts at certain locations depending on their size. Such mechanical devices have the drawback that the manufacturing costs are relatively high, while the sorting does not take place very accurately.

De uitvinding beoogt een inrichting van de in de ,· aanhef genoemde soort te verschaffen, die tegen een relatief 15 lage kostprijs kan worden vervaardigd, terwijl het sorteren met een relatief hoge nauwkeurigheid wordt uitgevoerd.The object of the invention is to provide a device of the type mentioned in the preamble, which can be manufactured at a relatively low cost price, while the sorting is carried out with a relatively high accuracy.

Volgens de uitvinding wordt de inrichting hiertoe gekenmerkt door een oscillator, een eerste op de oscillator aangesloten plaatcondensator, middelen voor het tussen de 20 platen van de condensator doorvoeren van de produkten en een met de condensator gekoppelde fase-synchrone detector, die een referentiesignaal van de oscillator ontvangt en een uitgangssignaal levert, dat afhankelijk is van het gewicht van het tussen de platen van de condensator doorgevoerde produkt.According to the invention the device is for this purpose characterized by an oscillator, a first plate capacitor connected to the oscillator, means for passing the products between the plates of the capacitor and a phase-synchronous detector coupled to the capacitor, providing a reference signal of the oscillator and provides an output depending on the weight of the product passed between the capacitor plates.

25 Op deze wijze wordt een inrichting verkregen, die is uitgevoerd met goedkope elektronische onderdelen en die een uitgangssignaal aflevert, waarmede de produkten op gewicht kunnen worden gesorteerd. De uitvinding berust op het inzicht, dat de capaciteit van een condensator lineair afhan-30 keiijk is van het volume van een tussen de platen van de condensator doorgevoerd produkt, dat als diëlektricum voor de condensator werkzaam is. Deze capaciteit hangt derhalve ook lineair af van het gewicht van het produkt.In this way an apparatus is provided, which is equipped with inexpensive electronic parts and which produces an output signal with which the products can be sorted by weight. The invention is based on the insight that the capacitance of a capacitor is linearly dependent on the volume of a product passed between the plates of the capacitor, which acts as a dielectric for the capacitor. This capacity therefore also depends linearly on the weight of the product.

Teneinde de gewenste lineariteit zoveel mogelijk te 35 waarborgen, is bij voorkeur de afstand tussen de platen van de eerste condensator groter dan twee maal de grootste diameter van het te verwerken produkt.In order to ensure the desired linearity as much as possible, the distance between the plates of the first capacitor is preferably greater than twice the largest diameter of the product to be processed.

Daarbij is het voorts gunstig, wanneerIt is furthermore favorable here when

b,i!.iU9Sb, i! .iU9S

% - 2 - -4 de platen van de eerste condensator vierkant zijn, waarbij de lengte van de zijden tenminste twee maal de afstand tussen de platen bedraagt.% - 2 - -4 the plates of the first capacitor are square, the length of the sides being at least twice the distance between the plates.

Volgens een verdere gunstige uitvoeringsvorm van de 5 uitvinding is de eerste plaat van de eerste condensator aanmerkelijk groter dan de tweede plaat daarvan, waarbij een afscherming om de tweede plaat is aangebracht, die aan massa is gelegd. Hierdoor worden storende invloeden van buitenaf nagenoeg geëlimineerd.According to a further favorable embodiment of the invention, the first plate of the first capacitor is considerably larger than the second plate thereof, wherein a shield is placed around the second plate, which has been grounded. This virtually eliminates disturbing external influences.

10 Volgens een eenvoudige uitvoeringsvorm is de tweede plaat van de eerste condensator gemeenschappelijk met de tweede condensator, waarbij de andere plaat van de tweede condensator aanmerkelijk kleiner is dan de gemeenschappelijke plaat en is omgeven door een tweede afscherming, die aan mas-15 sa is gelegd.According to a simple embodiment, the second plate of the first capacitor is common with the second capacitor, the other plate of the second capacitor being considerably smaller than the common plate and surrounded by a second shield which is applied to ground .

De uitvinding wordt hierna nader toegelicht aan de hand van de tekening, waarin een uitvoeringsvoorbeeld van de inrichting volgens de uitvinding schematisch is weergegeven.The invention is explained in more detail below with reference to the drawing, in which an embodiment of the device according to the invention is schematically shown.

Fig. 1 is een vereenvoudigd blokschema van het 20 elektronische gedeelte van een uitvoeringsvorm van de inrichting volgens de uitvinding.Fig. 1 is a simplified block diagram of the electronic portion of an embodiment of the device according to the invention.

Fig. 2 is een vereenvoudigde doorsnede van de beide condensatoren van de inrichting uit Fig. 1.Fig. 2 is a simplified cross-section of the two capacitors of the device of FIG. 1.

In Fig. 1 is het blokschema weergegeven van een in-25 richting voor het sorteren van waterhoudende produkten, in het bijzonder land- en tuinbouwprodukten. De inrichting is voorzien van een oscillator 1 , die twee sinussignalen U-| en U2 levert, die met elkaar in tegenfase zijn. De beide sinussignalen Ui,Ü2 worden geleverd aan de serieschakeling van 30 twee condensatoren Ci en C2, die in Fig. 2 schematisch in doorsnede zijn weergegeven. De condensator C^ is daarbij uitgevoerd als meetcondensator, waarbij niet weergegeven middelen zijn aangebracht voor het tussen de platen 2 en 3 doorvoeren van de te sorteren produkten. De capaciteit van de 35 condensator C| is uiteraard afhankelijk van het aanwezige di-elektricum, dat bij afwezigheid van een produkt uit lucht bestaat. De capaciteit is lineair afhankelijk van het volume van een tussen de platen 2,3 doorgevoerd produkt en derhalve ook lineair afhankelijk van het gewicht van dit produkt. Uit 40 proefnemingen is gebleken, dat voor een zo goed mogelijke lift ?> *· f fs p / i* % 3?In FIG. 1 shows the block diagram of a device for sorting water-containing products, in particular agricultural and horticultural products. The device is provided with an oscillator 1, which has two sine signals U- | and U2 delivers, which are in phase opposition. The two sine signals U1, Ü2 are supplied to the series circuit of two capacitors C1 and C2 shown in FIG. 2 are schematically shown in section. The capacitor C1 is designed as a measuring capacitor, wherein means (not shown) are provided for passing the products to be sorted between plates 2 and 3. The capacity of the 35 capacitor C | depends, of course, on the dielectric present, which in the absence of a product consists of air. The capacity is linearly dependent on the volume of a product passed between the plates 2,3 and therefore also linearly depending on the weight of this product. 40 experiments have shown that for the best possible lift?> * · F fs p / i *% 3?

VV

- 3 - neariteit de afstand tussen de platen 2 en 3 groter moet zijn dan twee maal de grootste diameter van het te sorteren pro-dukt. Voorts dient de lengte van de zijden van de platen 2 en 3 tenminste twee maal de afstand tussen deze platen.te bedra-5 gen. De platen 2,3.zijn daarbij vierkant uitgevoerd..- proximity - the distance between plates 2 and 3 must be greater than twice the largest diameter of the product to be sorted. Furthermore, the length of the sides of the plates 2 and 3 should be at least twice the distance between these plates. The plates 2,3 are square in this process.

Zoals uit Fig. 2 blijkt, bedraagt de lengte van de zijden van de plaat 3 ongeveer de helft van de lengte van de zijden van de plaat 2 en is deze plaat 3 omgeven door een afscherming 4, die aan massa is gelegd. Voorts is de plaat 3 10 gemeenschappelijk met de tweede condensator C2, waarvan de andere plaat 5 is uitgevoerd met een lengte van de zijden, die ongeveer de helft van de lengte van de zijden van de plaat 3 bedraagt. De plaat 5 is weer door een afscherming 6 omgeven, die aan massa is gelegd. Door de afscherming 4,6 15 wordt de storende invloed van objecten buiten het volume tussen de condensatorplaten 2, 3 en 5 nagenoeg geëlimineerd.As shown in Fig. 2, the length of the sides of the plate 3 is about half the length of the sides of the plate 2, and this plate 3 is surrounded by a shield 4, which is grounded. Furthermore, the plate 3 is common with the second capacitor C2, the other plate 5 of which is formed with a length of the sides, which is approximately half the length of the sides of the plate 3. The plate 5 is again surrounded by a shield 6, which has been grounded. The shielding 4,6 15 virtually eliminates the disturbing influence of objects outside the volume between the capacitor plates 2, 3 and 5.

Op het knooppunt van de beide condensatoren C-j ,02, d.w.z. de gemeenschappelijke plaat 3, kan een stroom I worden afgenomen, waarvoor geldt 20 I = ür. ju (0-,-¾)..At the junction of the two capacitors C-j, 02, i.e. the common plate 3, a current I can be drawn, for which 20 I = ür. ju (0 -, - ¾) ..

Aangezien de dimensionering van de condensatoren C^,C2 zodanig is gekozen, dat bij afwezigheid van produkten de beide capaciteiten aan elkaar gelijk zijn, is de stroom I bij afwezigheid van produkten gelijk aan nul. Opgemerkt wordt 25 nog, dat de parasitaire weerstand, die parallel staat aan de condensatoren, bij de gekozen frequentie van de oscillator 1 van ongeveer 3 kHz verwaarloosbaar is.Since the dimensioning of the capacitors C1, C2 is chosen such that in the absence of products the two capacities are equal to each other, the current I in the absence of products is equal to zero. It should also be noted that the parasitic resistance, which is parallel to the capacitors, is negligible at the chosen frequency of the oscillator 1 of approximately 3 kHz.

Volgens Fig. 1 is op het knooppunt van de condensatoren O-, ,C2 een stroom/spanningomzetter 7 aangesloten, waarop 30 achtereenvolgens een bandfilter 8, dat op de frequentie van de oscillator 1 is afgestemd, en een fase-synchrone detector 9 zijn aangesloten. De fase-synchrone detector 9 ontvangt voorts een referentiesignaal van de oscillator 1, dat 90° uit fase is met het signaal U.,, zodat uitsluitend de stroom I 35 wordt gemeten. Voor het uitgangssignaal van de detector 9 geldt: üq = k(C-,-C2).According to fig. 1, a current / voltage converter 7 is connected to the node of the capacitors O, C2, to which a band filter 8, which is tuned to the frequency of the oscillator 1, and a phase-synchronous detector 9, are successively connected. The phase synchronous detector 9 further receives a reference signal from the oscillator 1, which is 90 ° out of phase with the signal U, so that only the current I35 is measured. The following applies to the output signal of detector 9: üq = k (C -, - C2).

Aangezien de capaciteit van de condensator C1 lineair afhankelijk is van het gewicht van het tussen de platen 2,3 doorgevoerde produkt, is het uitgangssignaal üq eveneens lineair 40 afhankelijk van dit gewicht en kunnen de produkten aan de hand &>' C 0 -,.i i’ - 4 - van dit uitgangssignaal met hoge nauwkeurigheid worden gesorteerd. De factor k is een schaalfactor, die met een instelor-gaan 10 voor het instellen van de amplitude van de uitgangssignalen ü-| en U2 van.de oscillator 1, kan worden ingesteld.Since the capacitance of the capacitor C1 is linearly dependent on the weight of the product passed between the plates 2,3, the output signal is also linearly 40 depending on this weight and the products can be determined by reference to C0 -. i i '- 4 - of this output signal are sorted with high accuracy. The factor k is a scale factor which is adjusted with an adjustment means 10 for adjusting the amplitude of the output signals. and U2 of oscillator 1 can be adjusted.

5 Uit proefnemingen is gebleken, dat met de beschre ven inrichting bij het sorteren van aardappels het gewicht met een nauwkeurigheid van tenminste 10% kan worden bepaald, hetgeen voor het gewenste sorteren van aardappelen op grootte een toereikende nauwkeurigheid is. De produkten kunnen daarbij 10 met een hoge snelheid van bijvoorbeeld 40 m/s tussen de platen 2,3 worden doorgevoerd, zodat het sorteren met hoge snelheid kan plaatsvinden.Experiments have shown that the weight of the apparatus described can be determined with an accuracy of at least 10% when sorting potatoes, which is sufficient accuracy for the desired sorting of potatoes by size. The products can be passed between the plates 2,3 at a high speed of, for example, 40 m / s, so that sorting can take place at a high speed.

De proefnemingen werden uitgevoerd met een condensator , waarvan de lengte van de zijden van de plaat 2 20 15 cm en 35 cm bedroeg.The experiments were carried out with a capacitor, the length of the sides of the plate being 15 cm and 15 cm.

De uitvinding is niet beperkt tot het in het voorgaande beschreven uitvoeringsvoorbeeld, dat binnen het kader der uitvinding op verschillende manieren kan worden gevarieerd .The invention is not limited to the exemplary embodiment described above, which can be varied in a number of ways within the scope of the invention.

87C 0*Q «87C 0 * Q «

Claims

1. Device for sorting aqueous products, in particular agricultural and horticultural products, characterized by an oscillator, a first plate capacitor connected to the oscillator, means for passing the products between the plates of the capacitor and a the capacitor coupled phase synchronous detector, which receives a reference signal from the oscillator and provides an output signal which depends on the weight of the product passed between the plates of the capacitor.

2. Device as claimed in claim 1, characterized in that the oscillator supplies two signals, which are in opposite phase with each other, to the series connection of the first capacitor and a second plate capacitor, wherein the node of the two capacitors is coupled to the detector.

Device according to claim 2, characterized in that the capacities of the two capacitors are the same in the absence of products.

Device according to claim 2 or 3, characterized in that a current-voltage converter and a band fliter tuned to the frequency of the oscillator are connected between the detector and the node of the two capacitors.

Device according to any one of the preceding claims, characterized in that the distance between the plates of the first capacitor is greater than twice the largest diameter of the product to be processed.

6. Device according to claim 5, characterized in that the plates of the first capacitor are square, the length of the sides being at least twice the distance between the plates.

7. Device as claimed in any of the foregoing claims, characterized in that the first plate of the first capacitor is considerably larger than the second plate thereof, wherein a shield is placed around the second plate, which has been grounded.

8. Device as claimed in claim 7, characterized in that the second plate of the first capacitor is common with the second capacitor, the other plate of the second capacitor being considerably smaller than the second capacitor. common plate and surrounded by a second shield, which is grounded.

9. Device according to claim 8, characterized in that the size of the second plate of the first capacitor is about half the size of the first plate thereof and about twice the size of the other plate of the second capacitor.

Device according to claim 9, characterized in that the length of the sides of the first plate of the first capacitor is 20-40 cm. 0. f! / · Cj