DE10315902A1 - Verfahren und Anordnung zu Messung eines Volumenstromes - Google Patents
Verfahren und Anordnung zu Messung eines Volumenstromes Download PDFInfo
- Publication number
- DE10315902A1 DE10315902A1 DE2003115902 DE10315902A DE10315902A1 DE 10315902 A1 DE10315902 A1 DE 10315902A1 DE 2003115902 DE2003115902 DE 2003115902 DE 10315902 A DE10315902 A DE 10315902A DE 10315902 A1 DE10315902 A1 DE 10315902A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- measuring device
- measuring
- values
- conveyor
- determined
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
- 238000005259 measurement Methods 0.000 title claims abstract description 24
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims abstract description 12
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 title claims description 8
- 238000005007 materials handling Methods 0.000 title 1
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 64
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 claims abstract description 25
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 20
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 17
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 claims description 6
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 4
- 238000013461 design Methods 0.000 claims description 2
- 238000007620 mathematical function Methods 0.000 claims description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 abstract description 4
- 239000013590 bulk material Substances 0.000 abstract description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 5
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 3
- 235000017399 Caesalpinia tinctoria Nutrition 0.000 description 2
- 241000388430 Tara Species 0.000 description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 238000009420 retrofitting Methods 0.000 description 2
- 230000032258 transport Effects 0.000 description 2
- 238000012935 Averaging Methods 0.000 description 1
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 238000004091 panning Methods 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 description 1
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K phosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 238000009417 prefabrication Methods 0.000 description 1
- 230000002285 radioactive effect Effects 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 230000036962 time dependent Effects 0.000 description 1
- 238000012549 training Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
- G01F13/00—Apparatus for measuring by volume and delivering fluids or fluent solid materials, not provided for in the preceding groups
- G01F13/001—Apparatus for measuring by volume and delivering fluids or fluent solid materials, not provided for in the preceding groups for fluent solid material
- G01F13/003—Apparatus for measuring by volume and delivering fluids or fluent solid materials, not provided for in the preceding groups for fluent solid material comprising a conveyor belt
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Control Of Conveyors (AREA)
Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und Variationen einer zweckmäßig ausgestalteten Anordnung zur Volumenstrommessung auf Förderern, bei der es Aufgabe war, die dem konkreten Verfahren systembedingt anhaftenden Mängel weiter zu reduzieren. Gelöst wird die Aufgabe, indem das Schüttprofil, das zur Grundlage der Volumenstrommessung dient, zeitgleich durch wenigstens zwei vorzugsweise berührungslose Messverfahren unterschiedlicher technischer Charakteristik ermittelt wird, beide Werte verglichen werden und bei relevanten Abweichungen im Vergleich der zeitgleich ermittelten Werte beider Verfahren das genauere der beiden Verfahren zur repräsentativen Ermittlung zur Lieferung von Referenzwerten präferiert wird. Die zugehörigen Anordnungen sind vorzugsweise nach berührungslosen Messverfahren unterschiedlicher technischer Charakteristik arbeitende Einrichtungen (Fig. 1).
Description
- Die Erfindung betrifft ein Verfahren und Variationen einer zweckmässig ausgestalteten Anordnung zur Volumenstrommessung auf Förderern, vorzugsweise auf Förderbändern, mit denen Massengüter transportiert werden.
- In grösseren Umschlagstationen, in denen mittels Förderern grössere Mengen von Schüttgütern umgeschlagen werden, ist es zur Kontrolle der Betriebsvorgänge allgemein von Interesse, zu wissen, welches Volumen die zu transportierenden Massen aufweisen.
- Stand der Technik kann es sein, durch Sensoren, die am Förderer installiert sind, festzustellen, ob der Förderer durch zu förderndes Gut belastet ist oder nicht. Im Allgemeinen ist diese Aussage für weitergehende Ansprüche nicht ausreichend. Diese Sensoren können berührungslos arbeiten oder eine völlig andere Charakteristik aufweisen, wie beispielhaft eine mechanisch aufgebaute wirkende Einrichtung in der GB-Schrift 1 346 566 vorgeschlagen ist.
- Allgemein bekannt ist es, mittels der Gamma-Energie-Transmissionstechnik die Flächenmasse von Schüttgütern auf Förderern und dergleichen Transporteuren und deren Schütthöhe berührungslos On-line zu bestimmen und bei festgestellten Veränderungen mittels bekannter Technikelemente den Versuch zu unternehmen, Rückschlüsse auf den Förderstrom zu ziehen. Dabei wird das Fördergut von einem Sender der unter- oder oberhalb des Förderers angeordnet ist, durchstrahlt. Die Strahlen werden von einem Empfänger aufgefangen, der bezogen auf den Sender auf der jeweils anderen Seite des Förderers gegenüberliegend angeordnet ist, also ober- oder unterhalb, sodass ein Durch strahlen eintritt. Einzelne ermittelte Empfangsstärken werden miteinander verglichen und über die Feststellung von Unterschieden werden Rückschlüsse auf die Beladung des Förderers gezogen.
- Die
beschreibt die Ermittlung von Fremdeinlagerungen in einem Nutzmineralstrom, indem ein Effekt einer unterschiedlichen Schwächung radioaktiver Strahlung durch Materialien unterschiedlicher chemischer Zusammensetzung benutzt wird. Erfindungsgemäß wird dazu vorgeschlagen, die geschwächte Strahlungsenergie zu kontrollieren. Bei Abweichungen vom Normal wird der Nutzmineralstrom als "fremde Mixtur" deklariert. Auch hier wird nach dem Durchstrahlungsprinzip gearbeitet, indem sich oberhalb des Transportgutes eine Sendeeinrichtung und unterhalb des Förderers Empfangseinrichtungen befinden.US-PS 3 655 964 - Auf Grund des angewandten Durchstrahlungsprinzips sind diese Meßmethoden nur dann anwendbar, wenn der Förderstrom mit gleichbleibender Beladungshöhe transportiert wird. Den beim bisher zitierten Stand der Technik dargestellten Verfahren und aus deren Umsetzungen resultierenden Einrichtungen haften Mängel an, da sie eine ungleichmässige Beladung und einwirkende andere nicht beeinflussbare Störgrössen nicht immer hinreichend objektiv berücksichtigen.
- Ein Vorschlag geht deshalb dahin, zwei Strahlenquellen unterschiedlicher Energie einzusetzen. Da die Randzonen regelmässig nicht erfasst werden, ist ein erheblicher Fehleranteil vorhanden, soweit es die Grösse und Absolutheit der ermittelten Werte betrifft.
- Eine weitere Methode wird in der Schrift
DE 197 19 032 vorgeschlagen, indem in Kombination mit einer bekannten Methode des Durchstrahlens des Förder guts zeitgleich eine Echolot-Messung oder ein mechanisches Abtastverfahren durchgeführt wird, beides zur Ermittlung der Schütthöhe, angewandt wird. Hier sind auf 2 im Verhältnis zum Förderer gegenüberliegenden Seiten Empfangs- und Sendeinrichtungen erforderlich, sodass eine erfindungsgemässe Einrichtung auf Grund des erheblichen mechanischen Aufwandes eines hohen Montageaufwandes und einer erheblichen Wartung bedarf. - Eine Eigenart aller dargestellten Verfahren und Einrichtungen ist es, dass die Schüttprofilränder der durchstrahlten Volumenströme ungenügend oder gar nicht berücksichtigt werden und diese insoweit einer Bewertung nicht unterzogen werden. Die Durchstrahlungsverfahren erfordern einen erheblichen apparativen Aufwand, da ein Teil der Einrichtung oberhalb und ein weiterer Teil unterhalb des Förderers angebracht ist. Um daraus resultierende Störgrössen weiter zu minimieren, wurde deshalb bereits vorgeschlagen, über die Breite des Förderers verteilt von mindestens 3 Messpunkten, von denen der jeweils erste und jeweils letzte Messpunkt auf den Bereich der zu erwartenden Schüttprofilränder gerichtet sind, eine berührungslose Distanzmessung von oben her radial auf den Förderer gerichtet zur Oberfläche des Förderers durchzuführen und die gewonnenen Werte zur Ermittlung des Querschnittprofiles zu benutzen. Damit wird insbesondere das Profil der Schüttränder des Förderstromes in die Messungen einbezogen und die Messung objektiviert.
- Als konkrete Ausführungsform für die berührungslose Distanzmessung wird in der Regel die Anwendung eines konkreten Verfahrens und dessen einrichtungsseitige Umsetzung angesehen, wobei über die Ausbildung der Einrichtung der Versuch unternommen wird, systembedingte Fehler zu minimieren.
- Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, ein Verfahren zur Volumenstrommessung auf Förderern sowie eine Einrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens zu entwickeln, mit deren Hilfe die einem konkreten Verfahren systembedingt anhaftenden Mängel weiter reduziert werden. Es ist selbstverständlich, dass die zugehörige Einrichtung zur zweckmässigen Nachrüstung an bestehenden Förderern unterschiedlicher Baugrösse und Förderleistung geeignet sein und insoweit einen einfachen Aufbau aufweisen sowie eine umfassende Bewertung des Volumens des Fördergutes ermöglichen soll.
- Die Aufgabe wird gelöst, indem das Schüttprofil, das zur Grundlage der Volumenstrommessung dient, zeitgleich durch wenigstens 2 vorzugsweise berührungslose Messverfahren unterschiedlicher technischer Charakteristik ermittelt wird, beide Werte verglichen werden und bei relevanten Abweichungen im Vergleich der zeitgleich ermittelten Werte beider Verfahren das genauere der beiden Verfahren zur repräsentativen Ermittlung von Referenzwerten präferiert wird.
- Im einzelnen geschieht das, indem mit der nach dem optischen Messverfahren arbeitenden Messeinrichtung während des Betriebes eines Förderers kontinuierlich Messpunkte zwischen den äusseren Kanten des Förderers liegend zur Erfassung des gesamten Fördergutquerschnitts herangezogen werden, die erhaltenen Signale digitalisiert und direkt zu einer in der Anlage vorhandenen Auswerte- und Bedieneinheit übertragen werden, für die rechentechnische Auswertung erfasst und als binärer Zahlenwert für die weitere Bewertung zur Verfügung gestellt werden, im weiteren die nach dem akustischen Messverfahren arbeitende Messeinrichtung Werte für die durchschnittliche Schütthöhe in einem mittig auf dem Förderer befindlichen Streifen im identischen Messtakt erfasst und diese zeitbezogen gespeichert werden, diese mit mathematischen Funktionen zu den Abstandsmesswerten der nach dem optischen Messverfahren arbeitenden Messeinrichtung und der nach dem akustischen Messverfahren arbeitenden Messeinrichtung gewandelt werden, über den Vergleich mit ermittelten Abstandsmesswerten für beide Einrichtungen bei leerem Förderer die Schichthöhe bestimmt und zeitlich geordnet zwischengespeichert wird, unter Berücksichtigung von der Bandgeschwindigkeit adäquaten Signalen der Fördergutquerschnitt erfasst, aus dem Fördergutquerschnitt und der Bandgeschwindigkeit das durchschnittliche Fördervolumen für einen Zyklus mathematisch ermittelt und als Momentanwert Volumen bereitgestellt wird sowie unter Berücksichtigung der bereits erfassten Werte eine Plausibilitätskontrolle erfolgt, indem alle Messwerte der nach dem optischen Messverfahren arbeitenden Messeinrichtung im Erfassungswinkel der nach dem akustischen Messverfahren arbeitenden Messeinrichtung gemittelt und zeitbezogen mit dem Mittelwert der Messwerte der nach dem akustischen Messverfahren arbeitenden Messeinrichtung verglichen und bei Überschreiten eines Grenzwertes die Messwerte der nach dem optischen Messverfahren arbeitenden Messeinrichtung in direkter Abhängigkeit zu der ermittelten Differenz korrigiert werden. Das Verfahren läuft in Messtakten ab, die vorzugsweise durch die Amplitude des Antriebes für das Schwenken der für die nach dem Prinzip eines Lasermessverfahrens arbeitenden Einrichtung bestimmt wird.
- Die berührungslose Distanzmessung in Form einer optischen Messung erfolgt vorzugsweise mittels eines Lasers, der punktuell den Förderer abtastend arbeitet, die ermittelten Werte werden zeitabhängig registriert, mit einem definierten Normal verglichen und für die Bewertung durch die Auswerte- und Bedieneinheit in Form von Signalen bereitgestellt und dieser übermittelt, indem dort die Werte für die Ermittlung des Schüttprofils und damit der Ermittlung des Volumenstromes dienen, wie bereits beschrieben. Zum anderen erfolgt zeitgleich und ebenso zeitabhängig mittels eines akustischen Messverfahrens eine weitere Messung, deren ermittelte Werte ebenfalls der Schütthöhe äquivalente Signale liefern und damit der Ermittlung eines Schüttprofiles dienen können, indem diese ebenfalls unter Vergleich mit einem Normal der Auswerte- und Be dieneinheit übermittelt, für eine Bewertung bereitgestellt werden und durch die Auswerte- und Bedieneinheit ebenfalls eine Aufzeichnung eines Schüttprofiles erfolgt. Beide Schüttprofile werden durch die Auswerte- und Bedieneinheit verglichen. Vorzugsweise dienen die Ergebnisse der optischen Messung der Ermittlung eines repräsentativen Schüttprofils und damit der Ermittlung des Volumenstromes. Das ist mit der hochauflösenden sensiblen schnellen Messung einer optischen Messung begründet. Hier können jedoch systembedingt Störungen der für die Messung des Schüttprofiles relevanten Bedingungen durch äussere Einflüsse, wie Veränderung der Eigenschaften des Übertragungsmediums, unerwünschte Reflexionen, hohe Luftfeuchtigkeit und andere übliche Störgrössen eintreten. Eine gleichlaufende akustische Messung reagiert auf andere Störfaktoren, wie das beispielsweise höhere Temperaturen sein können. Durch das Nebeneinanderschreiben beider Messerergebnisse ist eine Eliminierung fehlerhaft ermittelter Werte möglich und die Genauigkeit der Aussage verbessert sich entscheidend, was insbesondere bei Förderern mit einem hohen Massendurchsatz die Objektivität der Aussage zum Volumenstrom sowie daraus resultierend die Effizienz der Anlage entscheidend verbessert.
- Eine erfindungsgemässe Anordnung ist so aufgebaut, dass mittig über dem Förderer ein vorzugsweise schneller aus Sender und Empfänger bestehender Lasersensor befindlich ist, der mit seiner Längsmittelachse mittig senkrecht über dem Förderer angeordnet ist. Der Empfänger nimmt die Reflexionen der vom Sender ausgesandten Signale entgegen und ordnet diesen adäquate Werte als vorzugsweise digitalisierte Signale zu. Des weiteren ist er adäquat einem in einer vorgebbaren Zeiteinheit vorbeilaufenden Schüttgutprofil an eine Auswerte- und Bedieneinheit übergebend mit dieser verbunden. Weiterhin ist als Quelle anderer Charakteristik eine ebenfalls aus Sende- und Empfangseinheit bestehende Ultraschalleinheit montiert, die ebenfalls ihre Wellen in Rich tung der Mittellängsachse des Förderers und senkrecht über diesem stehend aussendet. Reflektierte Echowellen werden adäquat der Schütthöhe durch deren Empfangseinheit ermittelt, wobei die Empfangseinheit diese als vorzugsweise digitalisierte Signale der Auswerte- und Bedieneinheit übergebend mit dieser verbunden ist. Parallel dazu wird auf eine bekannte Art und Weise die Transportgeschwindigkeit des Förderers ermittelt und ebenfalls der Auswerte- und Bedieneinheit übermittelt.
- Eine erfindungsgemässe Vorzugsvariante sieht vor, Laser- oder/und Ultraschallmesseinrichtung zwischen zwei einstellbaren und festlegbaren Endpunkten durch einen mechanischen Antrieb erregt zwangsgeführt periodisch schwenkend auszubilden, indem die Halterung vorzugsweise einstellbar so ausgebildet ist, dass der Schwenkwinkel so eingestellt werden kann, dass die gesamte Breite des Förderers erfasst wird. Damit ergibt sich – in der Draufsicht auf den Förderer gesehen – eine einer Sinusform zuzuordnende Erfassungskurve. Bleibt die Bandgeschwindigkeit konstant und die Geschwindigkeit des Schwenkens wird erhöht, ergibt sich bezugnehmend auf die erfasste Länge im Zeitquerschnitt eine Verkürzung der Amplituden der der Sinusform zuzuordnenden Erfassungskurve. Damit kann, falls beispielsweise bei grobstückigem Gut erforderlich, die Genauigkeit der Erfassung des Schüttprofils ebenfalls verbessert werden.
- Als Vorteil gilt ebenso, dass Laser- und Ultraschallmesseinrichtung mit ihren Sende- und Empfangseinheiten nur auf einer Seite des Förderers, im Normalfall über diesem, angeordnet sind. Damit ist eine Vorfertigung und Nachrüstung bestehender Förderanlagen unproblematisch möglich.
- Im Regelfall dienen die von der Lasermesseinrichtung ermittelten Signale der Ermittlung des Schüttprofils durch die Auswerte- und Bedieneinheit. Parallel dazu werden dazu die von der Ultraschallmesseinrichtung ermittelten Signale ebenso in Angaben zu einem Schüttprofil umgesetzt. Da die Arbeitsgeschwindigkeit der Lasermesseinrichtung im Vergleich zur Ultraschallmesseinrichtung eine höhere ist, dienen die von der Lasermesseinrichtung ermittelten Steuersignale vorrangig zur Ermittlung des Schüttprofils und damit unter Bezugnahme auf die Arbeitsgeschwindigkeit des Förderers zur Ermittlung des Volumenstromes. Zwischen beiden erfolgt durch die Auswerte- und Bedieneinheit ein ständiger Abgleich. Stellt die Auswerte- und Bedieneinheit Änderungen in der Bereitstellung der Werte der Lasermesseinrichtung für die Ermittlung des Schüttprofils fest, finden weiterhin die von der Ultraschallmesseinrichtung ermittelten Werte Verwendung und werden angezeigt. Die Eigenschaften des Übertragungsmediums beeinflussen auf unterschiedliche Art und Weise die Messwertübertragung. Werden Ungleichmässigkeiten zwischen beiden konstatiert, beispielsweise hat sich durch veränderte Witterungsbedingungen, beispielsweise Nieselregen, eine Veränderung der Werte der Lasermesseinrichtung ergeben, verwendet die Auswerte- und Bedieneinheit die von der Ultraschalleinheit ermittelten Signale als Repräsentativwerte für die Ermittlung des Volumenstromes. An dieser Stelle darf ebenso darauf aufmerksam gemacht werden, dass gerade bei grossen Umschlagmengen von Rohstoffen sehr häufig eine erhebliche Staubentwicklung zu verzeichnen ist, die die Anwendung der Lasertechnik empfindlich stören kann.
- Sind die Tendenzen beider Anzeigen für das Schüttprofil wieder gleich, erfolgt wieder ein Umschalten auf die Bewertung der über die Lasermesseinrichtung bereitgestellten Signale. Über die Software sind hier die Fehlergrenzen festlegbar. Damit dient die Ultraschallmesseinrichtung der laufenden Kontrolle und Korrektur der von der Lasermesseinrichtung ermittelten Werte. Die Plausibilität gewonnener Aussagen wird damit entscheidend verbessert. Ein plötzlicher Wechsel in der Anzeige des Schüttprofils und unverzügliche Rückkehr in den Normalbereich ist ebenso ein deutlicher Hinweis auf einen auf dem Förderer transportierten Fremdkörper.
- Während bisher einzelne Messlinien erfasst und summiert wurden, werden mit der erfindungsgemässen Einrichtung über den relevanten Querschnitt bessere Informationen gesammelt. Damit ist durch die Anwendung des erfindungsgemässen Verfahrens eine Verbesserung der Aussage über das Schüttprofil und damit den Volumenstrom, den ein Förderer transportiert, gegeben.
- Die Erfindung soll im folgenden an einem Ausführungsbeispiel näher beschrieben werden. In der zugehörigen Zeichnung zeigt
-
1 das Funktionsprinzip einer prinzipiellen Anordnung zur Volumenstrommessung auf einem Förderer, bei der ausschliesslich die Lasermesseinrichtung schwenkbar ausgestaltet ist, -
2 die Draufsicht auf einen Förderer unter Berücksichtigung der Ausgestaltung nach1 mit den zugehörigen Erfassungslinien, -
3 die prinzipielle Darstellung der Durchführung der Plausibilitätskontrolle. - Die Einsatzbedingungen für ein Förderband sind dadurch gekennzeichnet, dass in einer Hafenanlage über ein Förderband häufig grössere Mengen Phosphat in Schiffe verladen werden.
- Über dem Förderband sind berührungslose Messeinrichtungen mit dem Rahmen des Förderbandes verschraubt angebracht wie prinzipiell aus
1 ersichtlich. Zum einen handelt es sich um eine nach einem optischen Messverfahren arbeitende Lasermesseinrichtung LAS mit dem zugehörigen Erfassungsbereich5 , die quer zum Förderband schwenkbar ausgestaltet ist, zum anderen um eine nach einem akustischen Messverfahren arbeitende Ultraschallmesseinrichtung US mit dem zugehörigen Erfassungsbereich6 . - LAS befindet sich während der Messung in einer kontinuierlichen Schwenkbewegung quer zur Förderrichtung mit ständig wechselnder oszillierender Schwenkbewegung. Durch eine steuerbare Schwenkrichtungsumschaltung wird der Messpunkt von LAS ständig zwischen den äusseren Kanten des Förderbandes in einer kontinuierlichen Bewegung hin und her geschwenkt, sodass sich über den Erfassungsbereich
5 eine Erfassungslinie8 wie in2 dargestellt, ergibt. Dadurch wird eine Erfassung des gesamten Querschnitts des Förderguts7 erreicht. - Der Sensor US ist beispielhaft in der Mittelposition fest montiert und dient mit seinem Erfassungsbereich
6 zur Kontrolle des Lasermesswertes im Mittelbereich9 des Querschnitts des Förderguts7 . - Für die Bestimmung der Bandgeschwindigkeit ist ein Näherungssensor mit entsprechendem Auslöseelement an der Umlenkrolle des Förderbandes angebracht. Das Auslöseelement liefert je Umdrehung der Umlenkrolle einen Spannungsimpuls. Die Zeit zwischen 2 Spannungsimpulsen wird in der mit der den Messeinrichtungen verbundenen Rechen- und Auswerteeinheit rechentechnisch ermittelt. Da durch die geometrische Anordnung des Auslöseelements die zurückgelegte Wegstrecke bekannt ist, kann aus den beiden Grössen Wegstrecke und Zeit die Bandgeschwindigkeit direkt ermittelt werden.
- Zur Erhöhung der Erfassungsgenauigkeit können auch mehrere Auslöseelemente an der Umlenkrolle angebracht werden.
- Die von LAS und US erhaltenen Sensorsignale werden direkt proportional in eine Pulsfrequenz digitalisiert. Diese digitalisierten Signale werden direkt zu einer in der Anlage vorhandenen Rechen- und Auswerteeinheit übertragen, für die rechentechnische Auswertung erfasst und als binärer Zahlenwert für die weitere Bewertung zur Verfügung gestellt. Sie werden im weiteren mit mathematischen Funktionen zu den Abstandsmesswerten A(LAS) und A(US) gewandelt. Durch vorher ermittelte Abstandsmesswerte A(LAS TARA) und A(US TARA) bei leerem Förderer kann sofort die Schichthöhe im Messtakt "x" bestimmt und zeitlich geordnet zwischengespeichert werden. Der Zeitpunkt der Messwerterfassung wird durch die Taktung des Antriebes für die Ausrichtung des Sensors LAS bestimmt.
- Mit Hilfe von Klassierung und Mittelwertbildung wird der Fördergutquerschnitt abschnittsweise erfasst. Aus dem Fördergutquerschnitt und der Bandgeschwindigkeit wird das durchschnittliche Fördervolumen für den voreinstellbaren Zyklus mathematisch ermittelt und als Momentanwert Volumen bereitgestellt.
- Durch den Sensor US wird die durchschnittliche Schütthöhe im Erfassungswinkel, der beispielhaft mit 10 Winkelgrad ausgelegt ist, ebenfalls im Messtakt "x" erfasst und zeitlich geordnet gespeichert. Mit Hilfe der zwischengespeicherten Messwerte der Sensoren LAS und US kann nun eine Plausibilitätskontrolle durchgeführt werden. hierfür werden alle Messwerte des Sensors LAS im Erfassungswinkel des Sensors US gemittelt und mit dem für einen Zeitabschnitt Delta T gültigen Mittelwert der Messwerte US verglichen die absolute Differenz dieser beiden Mittelwerte grösser als ein vorgegebener Grenzwert, werden die Messwerte LAS in direkter Abhängigkeit zu der ermittelten Differenz korrigiert.
- Damit liegt ein Ergebnis vor, dessen Grösse den Realverhältnissen unter jeglichen Förderbedingungen entspricht.
-
- 1
- nach einem optischen Messverfahren arbeitende Messeinrichtung
- 2
- nach einem akustischen Messverfahren arbeitende Messeinrichtung
- 3
- Förderer
- 4
- Schüttprofil
- 5
- Erfassungsbereich der nach einem optischen Messverfahren
- arbeitenden Messeinrichtung
- 6
- Erfassungsbereich der nach einem akustischen Messverfahren
- arbeitenden Messeinrichtung
- 7
- Fördergut
- 8
- Erfassungslinie
- 9
- Mittelbereich
Claims (13)
- Verfahren zur Volumenstrommessung auf Förderern (
3 ), vorzugsweise auf Förderbändern, mit denen Massengüter transportiert werden, mittels bekannter Messverfahren, die den Messergebnissen adäquaten Signale einer Auswerte- und Bedieneinheit übermittelt werden, dadurch gekennzeichnet, dass einem Schüttprofil (4 ) adäquate Werte als Ausgangsgrösse zeitgleich durch wenigstens 2 berührungslose Messverfahren unterschiedlicher technischer Charakteristik zeitgleich ermittelt werden, beide Werte verglichen werden und bei relevanten Abweichungen im Vergleich der zeitgleich ermittelten Werte beider Verfahren das Ergebnis des Verfahrens, das im Vergleich zum jeweils anderen eine relevante Abweichung des Schüttprofils (4 ) erkennen lässt, eliminiert wird. - Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eins der beiden Messverfahren ein optisches und das andere damit in Kombination arbeitende ein akustisches ist.
- Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass mit der nach einem optischen Messverfahren arbeitenden Messeinrichtung (
1 ) während des Betriebes eines Förderers (3 ) kontinuierlich Messpunkte zwischen den äusseren Kanten des Förderers (3 ) liegend zur Erfassung des gesamten Querschnitt des Fördergutes (7 ) herangezogen werden, die erhaltenen Signale digitalisiert und direkt zu der in der Anlage vorhandenen Auswerte- und Bedieneinheit übertragen werden, für die rechentechnische Auswertung erfasst und als binärer Zahlenwert für die weitere Bewertung zur Verfügung gestellt werden, im weiteren eine nach dem akustischen Messverfahren arbeitende Messeinrichtung (2 ) Werte für die durchschnittliche Schütthöhe auf dem Förderer (3 ) im identischen Messtakt erfasst und diese zeitbezogen gespeichert werden, diese mit mathematischen Funktionen zu den Abstandsmesswerten der nach dem optischen Messverfahren arbeitenden Messeinrichtung (1 ) und der nach dem akustischen Messverfahren arbeitenden Messeinrichtung (2 ) gewandelt werden, über den Vergleich mit ermittelten Abstandsmesswerten für beide Einrichtungen bei leerem Förderer (3 ) die Höhe des Schüttprofils bestimmt und zeitlich geordnet zwischengespeichert wird, unter Berücksichtigung von der Bandgeschwindigkeit adäquaten Signalen des Schüttprofils erfasst, aus dem sich daraus ergebenden Querschnitt des Fördergutes (7 ) und der Bandgeschwindigkeit das durchschnittliche Fördervolumen für einen Zyklus mathematisch ermittelt und als Momentanwert Volumen bereitgestellt wird sowie unter Berücksichtigung der bereits erfassten Werte eine Plausibilitätskontrolle erfolgt, indem alle Messwerte der nach dem optischen Messverfahren arbeitenden Messeinrichtung (1 ) im Erfassungsbereich (6 ) der nach dem akustischen Messverfahren arbeitenden Messeinrichtung (2 ) gemittelt und zeitbezogen mit dem Mittelwert der Messwerte der nach dem akustischen Messverfahren arbeitenden Messeinrichtung (2 ) verglichen und bei Überschreiten eines Grenzwertes die Messwerte der nach dem optischen Messverfahren arbeitenden Messeinrichtung (1 ) in direkter Abhängigkeit zu der ermittelten Differenz korrigiert werden. - Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das optische Verfahren ein nach dem Prinzip eines Laserverfahrens arbeitendes Messverfahren und das andere mit diesem zeitgleich in Kombination arbeitende akustische Verfahren ein nach den Prinzipien eines Ultraschallverfahrens arbeitendes Messverfahren ist und die durch das optische Verfahren ermittelten Werte bei relevanten Abweichungen eliminiert werden.
- Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass dieses in Messtakten abläuft.
- Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Zeitpunkt der Messwerterfassung durch die Amplitude des Antriebes für das Schwenken der für die nach dem Prinzip eines Laserverfahrens arbeitenden Messeinrichtung (
1 ) bestimmt wird. - Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass mittig senkrecht über dem Förderer wenigstens eine nach einem optischen Messverfahren arbeitende Messeinrichtung (
1 ) sowie wenigstens eine nach einem akustischen Messverfahren arbeitende Messeinrichtung (2 ) befindlich angeordnet sind und beide mit einer Rechen- und Auswerteeinheit dieser die ermittelten Werte übergebend verbunden sind. - Anordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die nach einem optischen Messverfahren arbeitende Messeinrichtung (
1 ) eine nach dem Laserprinzip arbeitende Messeinrichtung ist. - Anordnung nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die nach einem akustischen Messverfahren arbeitende Messeinrichtung (
2 ) eine nach dem Ultraschallprinzip arbeitende Messeinrichtung ist. - Anordnung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass beide Messeinrichtungen mit ihrer Längsmittelachse mittig senkrecht über dem Förderer (
3 ) angeordnet sind. - Anordnung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die nach dem Laserprinzip arbeitende Messeinrichtung quer zur Längsmittelachse des Förderers (
3 ) zwischen zwei Endpunkten durch einen mechanischen Antrieb erregt zwangsgeführt schwenkend ausgebildet ist. - Anordnung nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die nach dem Ultraschallprinzip arbeitende Messeinrichtung (
2 ) quer zur Längsmittelachse des Förderers (3 ) zwischen zwei Endpunkten durch einen mechanischen Antrieb erregt zwangsgeführt schwenkend ausgebildet ist. - Anordnung nach einem der Ansprüche 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwenkbereich (
5 ) der Messeinrichtung (1 ;2 ) durch eine verstellbare und in unterschiedlichen Punkten festlegbare Ausbildung der Endpunkte einstellbar ausgestaltet ist.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE2003115902 DE10315902A1 (de) | 2003-04-08 | 2003-04-08 | Verfahren und Anordnung zu Messung eines Volumenstromes |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE2003115902 DE10315902A1 (de) | 2003-04-08 | 2003-04-08 | Verfahren und Anordnung zu Messung eines Volumenstromes |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE10315902A1 true DE10315902A1 (de) | 2004-11-04 |
Family
ID=33103255
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE2003115902 Withdrawn DE10315902A1 (de) | 2003-04-08 | 2003-04-08 | Verfahren und Anordnung zu Messung eines Volumenstromes |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE10315902A1 (de) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1653202A1 (de) * | 2004-10-11 | 2006-05-03 | Robert Schmidt | Verfahren und Anordnung zur Messung eines Volumenstromes auf Gurtförderer |
| US7907279B2 (en) | 2007-03-20 | 2011-03-15 | Jenoptik Laser, Optik, Systeme Gmbh | Apparatus and method for determining the particle size and/or particle shape of a particle mixture |
| CN106197599A (zh) * | 2016-06-23 | 2016-12-07 | 中国神华能源股份有限公司 | 用于测量皮带输煤量的系统及方法 |
| CN110902313A (zh) * | 2019-12-05 | 2020-03-24 | 天津成科传动机电技术股份有限公司 | 皮带轮廓检测、输送带流量检测方法、装置、设备及存储介质 |
| DE102008017671B4 (de) * | 2008-04-08 | 2020-09-10 | Deere & Company | Messanordnung zur Massendurchsatzerfassung mit Massen- und Volumenmessung und darauf basierender Massendichtenbestimmung sowie Massendurchsatzangabe bei kleinen Durchsätzen anhand der zuletzt erfassten Massendichte |
| CN112985529A (zh) * | 2021-02-23 | 2021-06-18 | 中国烟草总公司郑州烟草研究院 | 一种基于激光扫描的烟草物料输送稳定性的检测与控制设备及方法 |
| CN115123787A (zh) * | 2022-05-26 | 2022-09-30 | 北京四良科技有限公司 | 用于控制布料车执行布料操作的装置、方法和相关产品 |
| CN117053727A (zh) * | 2023-07-03 | 2023-11-14 | 淮北矿业股份有限公司临涣选煤厂 | 用于测距法物料外表面体积累计的扫描检测装置 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4230626C2 (de) * | 1992-09-12 | 1996-02-29 | Krupp Foerdertechnik Gmbh | Verfahren und Einrichtung zur Volumenstrommessung auf Bandförderern mittels Ultraschall |
| DE29719600U1 (de) * | 1997-11-05 | 1998-01-02 | RGI Industriemeßgeräte GmbH, 75323 Bad Wildbad | Vorrichtung zur Erfassung von Inhomogenitäten, insbesondere von Fremdkörpern, in einer zu kontrollierenden Materialienschicht |
| DE19947739A1 (de) * | 1999-10-05 | 2001-04-12 | Froelich Karin | Verfahren und Vorrichtung zum Verladen von Schüttgütern in verfahrbare Behälter |
| DE19505509C2 (de) * | 1995-02-10 | 2003-01-30 | Siemens Ag | Verfahren und Einrichtung zum Messen des Volumens eines bewegten Fördergutes |
-
2003
- 2003-04-08 DE DE2003115902 patent/DE10315902A1/de not_active Withdrawn
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4230626C2 (de) * | 1992-09-12 | 1996-02-29 | Krupp Foerdertechnik Gmbh | Verfahren und Einrichtung zur Volumenstrommessung auf Bandförderern mittels Ultraschall |
| DE19505509C2 (de) * | 1995-02-10 | 2003-01-30 | Siemens Ag | Verfahren und Einrichtung zum Messen des Volumens eines bewegten Fördergutes |
| DE29719600U1 (de) * | 1997-11-05 | 1998-01-02 | RGI Industriemeßgeräte GmbH, 75323 Bad Wildbad | Vorrichtung zur Erfassung von Inhomogenitäten, insbesondere von Fremdkörpern, in einer zu kontrollierenden Materialienschicht |
| DE19947739A1 (de) * | 1999-10-05 | 2001-04-12 | Froelich Karin | Verfahren und Vorrichtung zum Verladen von Schüttgütern in verfahrbare Behälter |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1653202A1 (de) * | 2004-10-11 | 2006-05-03 | Robert Schmidt | Verfahren und Anordnung zur Messung eines Volumenstromes auf Gurtförderer |
| US7907279B2 (en) | 2007-03-20 | 2011-03-15 | Jenoptik Laser, Optik, Systeme Gmbh | Apparatus and method for determining the particle size and/or particle shape of a particle mixture |
| DE102008017671B4 (de) * | 2008-04-08 | 2020-09-10 | Deere & Company | Messanordnung zur Massendurchsatzerfassung mit Massen- und Volumenmessung und darauf basierender Massendichtenbestimmung sowie Massendurchsatzangabe bei kleinen Durchsätzen anhand der zuletzt erfassten Massendichte |
| CN106197599A (zh) * | 2016-06-23 | 2016-12-07 | 中国神华能源股份有限公司 | 用于测量皮带输煤量的系统及方法 |
| CN110902313A (zh) * | 2019-12-05 | 2020-03-24 | 天津成科传动机电技术股份有限公司 | 皮带轮廓检测、输送带流量检测方法、装置、设备及存储介质 |
| CN112985529A (zh) * | 2021-02-23 | 2021-06-18 | 中国烟草总公司郑州烟草研究院 | 一种基于激光扫描的烟草物料输送稳定性的检测与控制设备及方法 |
| CN115123787A (zh) * | 2022-05-26 | 2022-09-30 | 北京四良科技有限公司 | 用于控制布料车执行布料操作的装置、方法和相关产品 |
| CN115123787B (zh) * | 2022-05-26 | 2024-05-10 | 北京四良科技有限公司 | 用于控制布料车执行布料操作的装置、方法和相关产品 |
| CN117053727A (zh) * | 2023-07-03 | 2023-11-14 | 淮北矿业股份有限公司临涣选煤厂 | 用于测距法物料外表面体积累计的扫描检测装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP2246673A1 (de) | Verfahren zum Bestimmen des Volumens von Fördergut und Vorrichtung | |
| EP1877330B1 (de) | Verfahren zur überwachung der bandausrichtung und/oder des bandlaufs einer gurtbandfördereinrichtung sowie gurtbandförderer | |
| EP1091203B1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Erfassung der Partikel eines Tabakpartikel-Stroms | |
| DE112010006017B4 (de) | Hochgenaue Bandwiegeeinrichtung | |
| DE3735905A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zur volumenstrommessung auf bandfoerderern mittels laser-entfernungsprofilscanner | |
| DE19631926A1 (de) | Meßeinrichtung zur Verwendung als Bandwaage | |
| DE10315902A1 (de) | Verfahren und Anordnung zu Messung eines Volumenstromes | |
| EP1653202A1 (de) | Verfahren und Anordnung zur Messung eines Volumenstromes auf Gurtförderer | |
| EP0938837A1 (de) | Bestimmung des Erdanteils in Förderströmen landwirtschaftlicher Güter | |
| WO2023198735A1 (de) | Dosier- und/oder wiegevorrichtung für nahrungsmittel | |
| EP0726445A2 (de) | Verfahren und Einrichtung zum Messen des Volumens eines bewegten Fördergutes | |
| DE102019130883A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Erkennung von Fremdkörpern | |
| DE3933472C2 (de) | Meßeinrichtung zum Bestimmen der Förderstärke von Massengütern | |
| DE102012209495A1 (de) | Straßenfertiger und Verfahren zu seiner Verwendung | |
| EP4259558B1 (de) | Vorrichtung zum befüllen eines behälters mit schüttgut | |
| DE19752686B4 (de) | Verfahren und Einrichtung zum Erkennen von Steinen in einem Fördergutstrom | |
| DE19731603A1 (de) | Verfahren zum Wiegen auf bandförmigen Fördereinrichtungen und dergleichen Einrichtungen und Förderbandwaage | |
| AU2016202263A1 (en) | Belt wear profile measurement | |
| AT526510B1 (de) | Vorrichtung zum Bestimmen einer Schüttgutmenge auf einem Förderband | |
| DE102009051641B4 (de) | Röntgenanalysegerät mit senkrechter Fallstrecke der Produkte | |
| DE19531427C2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Optimierung der Belegung eines Transportmittels | |
| DE10000887A1 (de) | Verfahren und Einrichtung zur Ermittlung vom Fremdkörpern mit radioaktiver Eigenstrahlung in einer zur kontrollierenden Materialschicht | |
| DE19618503A1 (de) | Vorrichtung zur dynamischen Erfassung des Gewichts sowie der Geometrie und/oder der Lage von Stückgütern | |
| DE19618504C2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum dynamischen Wiegen von Stückgut | |
| DE202008002663U1 (de) | Packmaschine zum Füllen von Nahrungsmitteln in Form von Schüttgütern in Ventilsäcke |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
| 8130 | Withdrawal |