DE1925153A1 - Verfahren bzw. Einrichtung zur Messung der Stroemungsgeschwindigkeit von Material in Teilchenform - Google Patents
Verfahren bzw. Einrichtung zur Messung der Stroemungsgeschwindigkeit von Material in TeilchenformInfo
- Publication number
- DE1925153A1 DE1925153A1 DE19691925153 DE1925153A DE1925153A1 DE 1925153 A1 DE1925153 A1 DE 1925153A1 DE 19691925153 DE19691925153 DE 19691925153 DE 1925153 A DE1925153 A DE 1925153A DE 1925153 A1 DE1925153 A1 DE 1925153A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- changes
- electrode
- noise
- signal
- noise signal
- 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.)
- Granted
Links
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims description 23
- 239000002245 particle Substances 0.000 title claims description 17
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 11
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 claims description 10
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 10
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 3
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 18
- 238000009499 grossing Methods 0.000 description 6
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 6
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 6
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 5
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 2
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 1
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
- 238000009795 derivation Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 1
- 239000011236 particulate material Substances 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 230000000284 resting effect Effects 0.000 description 1
- 239000011343 solid material Substances 0.000 description 1
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 1
- 230000003313 weakening effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
- G01F1/00—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
- G01F1/74—Devices for measuring flow of a fluid or flow of a fluent solid material in suspension in another fluid
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
- G01F1/00—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
- G01F1/66—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by measuring frequency, phase shift or propagation time of electromagnetic or other waves, e.g. using ultrasonic flowmeters
- G01F1/666—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by measuring frequency, phase shift or propagation time of electromagnetic or other waves, e.g. using ultrasonic flowmeters by detecting noise and sounds generated by the flowing fluid
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Measuring Volume Flow (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
Description
ing. E. HOLZEB ΙΤ· !56
89 AUGSBtTBG
Augsburg, den 1β. Mai I969
National Research Development Corporation, Kingsgate House, 66-74 Victoria Street, London, S.W.1, England
Verfahren bzw. Einrichtung zur Ilessung der Strömungsgeschwindigkeit
von Material in Teilchenform
Die Erfindung betrifft die Messung der Strömungsgeschwindigkeit von Material in Teilchenform, das unter
Zuhilfenahme eines als Transportmittel dienenden Strömungsmittels hydrodynamisch gefördert wird und insbesondere,
jedoch nicht ausschließlich, die Messung der Strömung von
- 1 -9 0 9 8 4 8/0790
pulverförmiger Stoffen.
Werden pulverformige feste Stoffe vermittels einer
pneumatischen Fördereinrichtung gefördert, so ist das Verhältnis der Förderluft vom Feststoffgehalt gewöhnlich groß
und beträgt beispielsweise etwa 500:1, so daß die Pulverpartikelchen
sich frei und unabhängig voneinander bewegen können. Hierbei treten zufällige oder statistische Störungen auf,
welche auf Turbulenzen beruhen, die gewöhnlich in der Förderluft zu beobachten sind und welche sich der allgemeinen
Bewegung der Teilchen längs der Fördereinrichtung überlagern. Diese zufällige Störung der allgemeinen Teilchenbewegung kann
als Strömungsrauschen bezeichnet werden.
Es ist bereits vorgeschlagen worden, die Strömungsgeschwindigkeit pulverförmiger fester Stoffe innerhalb pneumatischer Fördereinrichtungen dadurch zu bestimmen, daß die
Durchgangszeit von Strömungsstörungen zwischen zwei Punkten
der Fördereinrichtung gemessen wird, welche um eine bekannte.
Strecke voneinander entfernt sind. Ua sich aber jede Störung
der Strömung fortwährend ändert, ist es notwendig, einen großen und komplizierten mathematischen Aufwand zu treiben,
um eine an dem zweiten Meßpunkt ankommende Störung als
eine Störung wiedererkennen zu können, welche einige
909848/079
Zeit zuvor an dem ersten Meßpunkt vorbeigelaufen ist. Dieses
Verfahren erfordert eine Rechenmaschine, welche im "on-line"-Betrieb
verwendet werden muß und welche nicht ohne weiteres zur Verfügung steht.
Durch die Erfindung soll die Aufgabe gelöst werden, zuverlässige Meßergebnisse bei der Messung der Strömungsgeschwindigkeit
von Material in Teilchenform ohne die Verwendung einer Rechenmaschine zu ermöglichen.
Die Erfindung macht sich die Erkenntnis zunutze, daß im Betrieb die Luftgeschwindigkeit und der Gesamt-Druckabfall
längs der pneumatischen Fördereinrichtung beide im wesentlichen über einen weiten Bereich von Strömungsgeschwindigkeiten
des Feststoffes hin im wesentlichen konstant bleiben. Auch bleibt über einen weiten Bereich der Feststoffbeaufschlagung
der Fördereinrichtung das Verhältnis der Teilchengeschwindigkeit zur Luftgeschwindigkeit im wesentlichen konstant. Da also
die Geschwindigkeit der in der Fördereinrichtung strömenden Feststoffteilchen als im wesentlichen konstant behandelt
werden kann, ist es zur Bestimmung der Strömungsgeschwindigkeit der Pulvermasse lediglich notwendig, die augenblickliche
Belegung je Längeneinheit der Fördereinrichtung zu bestimmen.
- 3 9848/0790
des Strömungsrauschens innerhalb der Fördereinrichtung
erzielt, wobei die Intensität dieses Rauschens von der jeweiligen Belegung der Fördereinrichtung mit Teilchenmaterial
abhängig ist.
Es versteht sich, daß entsprechende Überlegungen auch dann gelten, wenn anstelle von Luft andere Fördermittel
verwendet werden und wenn das Material in Teilchenform eine Flüssigkeit ist, die in Tröpfchenform vorliegt.
Im Sinne der Lösung der oben angegebenen Aufgabe beinhaltet die Erfindung ein Verfahren zur Messung der Strömungsgeschwindigkeit
von Material in Teilchenform, welches von einem als Transportmittel dienenden Strömungsmittel hydrodynamisch
gefördert wird, und dieses Verfahren ist gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß ein von dem
Strömungsrauschen des geförderten Materials abhängiges
Rauschsignal erzeugt und die Leistung dieses Signales bestimmt wird.
Die Erfindung beinhaltet außerdem eine Einrichtung zur Ausführung dieses Verfahrens, welche dadurch gekennzeichnet
ist, daß einem Förderkanal, durch welchen das Transportmittel und das geförderte Material geleitet werden, eine
Fühlvorrichtung zugeordnet ist, mittels welcher ein Strömungs-
- I1 -909848/0790
rauschen des den Förderkanal in Teilchenform durchströmenden
Materials aufnehmbar ist und daß ferner Signalerzeugungseinrichtungen zur Erzeugung eines von dem Strömungsrauschen
abhängigen Rauschsignales sowie die Leistung dieses Rauschsignales
messende Einrichtungen vorgesehen sind.
Das Strömungsrauschen erzeugt Änderungen der v/irksamen
Dielektrizitätskonstante des durch die Fördereinrichtung strömenden Stoffes. "Vorzugspreise wird das Strömungsrauschen
durch Aufnähme.von Kapazitätsänderungen abgeleitet, welche
an einer in die Fördereinrichtung eingebrachten Elektrode aufgrund dieser Änderungen der wirksamen Dielektrizitätskonstante
des Stoffes auftreten. Die Fühlvorrichtung zur Aufnahme des Strömungsrauschens enthält zxieckmäßig eine Elektrode,
die von einem Teil der Wandung der Fördereinrichtung gebildet wird, der von einem weiteren Wandungsteil der Fördereinrichtung
so isoliert ist, daß ein Kondensator gebildet wird. Die Änderungen der wirksamen Dielektrizitätskonstante des die
Fördereinrichtung durchströmenden Stoffes führen zu entsprechenden Kapazitätsänderungen an der Elektrode, so daß
mittels eines Kapazitäts-Meßwertumforaiers ein Signal erzeugt
werden kann, das von dem Strömungsrauschen und damit von der Strömungsgeschwindigkeit des Stoffes abhängt.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform enthält die
- 5 909848/0790
erfindungsgemäße Einrichtung Mittel zur Kompensation von Änderungen der tatsächlichen Dielektrizitätskonstante des in
Teilchenform vorliegenden Materials.
Die Beziehung zwischen der Strömungsgeschwindigkeit des Materials und des in der Einrichtung erzeugten Signales
läßt sich anhand folgender Überlegungen finden:
Die Anzahl Q von Stoffteilchen, welche sich zu einer bestimmten gegebenen Zeit innerhalb des Feldes der Elektrode
befinden, ist zu der Belegung tu der Fördereinrichtung
proportional. Wie bereits festgestellt wurde, sind die einzelnen Teilchen unabhängig voneinander frei beweglich,
so daß sich ergibt, daß durch einzelne Teilchen, welche das Elektrodenfeld durchqueren, eine große Anzahl kleiner
Kapazitätsänderungen der Elektrode verursacht wird. Diese Störungen weisen eine Gauss'sehe Verteilung auf, da das
Verhalten der Teilchen dem Mittel-Grenzwerttheorem gehorcht. Eine Gauss'sehe Störungsverteilung kann durch eine bandbegrenzte
"weiße" Störungsverteilung § v(f) angenähert
ausgedrückt werden, wobei diese Funktion die Spektralfunktion der Leistungsdichte bei einer Abschneidfrequenz f darstellt,
die sich proportional zur Anzahl der unabhängigen
909848/0790
Teilchenbewegungen erhöht, d.h.
f ~oC'Q oder f ~
C C
2
Die Gesamtleistung C" des kapazitiven Rauschsignales x(t), welches durch die Elektrode erzeugt wird, hängt von der Anzahl· der Teilchen Q und von der Dielektrizitätskonstante des geförderten Pulvers unmittelbar ab. Das heißt:
Die Gesamtleistung C" des kapazitiven Rauschsignales x(t), welches durch die Elektrode erzeugt wird, hängt von der Anzahl· der Teilchen Q und von der Dielektrizitätskonstante des geförderten Pulvers unmittelbar ab. Das heißt:
e-2~cc.£2 . q2 und daher 6~2~<χ.·£ 2·ω2.
Die Gesamtleistung des kapazitiven Rauschens ist außerdem durch folgende Gleichung gegeben:
Das Leistungsspektrum des kapazitiven Rauschens an der Elektrode ist im wesentlichen bis hinauf zur Abschneidfrequenz
f gleichförmig und wenn f<f so gilt:
C C
(f) und
909848/0790
Das Frequenzspektrum § (f) des Ausgangssignales m(t) des
verwendeten Kapazitätsmeßwert-Umformers ist
worin K1 · G1(Jf) die Transfibrmationsfunktxon des Umformers
ist.
Das dynamische Ansprechen des Umformers wird konstant gewählt und außerdem wird dafür Sorge getragen, daß sich
das Rauschspektrum ein gutes Stück über die Umformer-Ansprech frequenz hinaus erstreckt. Es gilt daher
<X- I SiS?)df - 2>Λζ) und daraus
Das obige Integral ist der Gesamtleistung oder dem quadratischen Mittelwert (P) des Signales m(t) gleich. Ein
Quadrieren des Signales m(t) und eine Glättung der quadratischen Werte ergibt dann
oo
-B-909848/0790
Es gilt daher:
Wenn aber die Geschwindigkeit des Stoffes konstant ist, errechnet sich die Strömung der Stoffmasse M folgendermaßen:
2 2
• M->-oi.'m (t) oder
Il = k · m2(t)
Hierin bedeutet k eine Eichkonstante.
Zur lies sung des Strömungsrauschens innerhalb der
Fördereinrichtung können auch andere Parameter verwendet werden, beispielsweise die wirksame Leitfähigkeit oder die
Dichte des in der Fördereinrichtung befindlichen Stoffes.
Der erste dieser genannten anderen Parameter kann verwendet
werden, wenn das Fördermittel eine Flüssigkeit ist und der zweite Parameter kann ausgewertet werden, wenn
das Fördermittel entweder eine Flüssigkeit oder ein Gas ist. Im letzteren Falle können auftretende Dichteänderungen dadurch
festgestellt werden, daß Veränderungen der Schwächung
- 9 909848/0790
einer Ultraschallstrahlung aufgenommen werden, die von dem Inhalt der Fördereinrichtung verursacht wird.
Die oben angegebene mathematische Ableitung ist auch dann zu verwenden, wenn entsprechende Änderungen
bezüglich des dem Umformer zugeführten Rauschsignales vorzunehmen sind.
Im folgenden wird die Erfindung durch die Beschreibung eines Ausführungsbeispieles unter Bezugnahme auf die beiliegenden
Zeichnungen näher erläutert. In den Zeichnungen stellen dar:
Fig. 1 eine schematische Abbildung einer
Ausführungsform der Einrichtung nach der Erfindung zur Messung
der Strömung pulverigen Stoffes in einer pneumatischen Fördereinrichtung,
Fig. 2 ein Schaltbild eines in der er
findungsgemäßen Ausführungsform nach Fig. 1 verwendeten Kapazitäts
meßwert-Umformers,
- 10 909848/0790
Pig. 3 eine Kompensationsschaltung zum
Ausgleich von Änderungen der Dielektrizitätskonstante des durch die Fördereinrichtung
strömenden Pulvers und
Pig. 1J eine alternative Ausführungsform
einer Kompensationsschaltung zum Ausgleich von Änderungen der DielektriEitätekonstante
des die Fördereinrichtung durchströmenden Pulvers.
Wie aus Fig. 1 der Zeichnungen ersichtlich ist, wird eine Elektrode 1 von einem Abschnitt 2' der Wandung 2
einer pneumatischen Förderleitung 3 gebildet, wobei dieser Wandungsabschnitt von den übrigen Teilen der Wandung 2
mittels einer Isolation 4 elektrisch getrennt ist. Es hat sich praktisch herausgestellt, daß die Empfindlichkeit der
Elektrode 1 von dem Zwischenraum zwischen dem Wandungsabschnitt 2' und den übrigen Teilen der Wandung 2 und auch
von der Länge des Wandungsabschnittes 2* abhängig ist. Beispielsweise wurde bei einer Förderleitung 3 mit einem
lichten Nenndurchmesser von 10cm gefunden, daß eine geeignete
- 11 -909848/0790
Länge des V/ andungsab schnitt es 2' etwa 15cm beträgt und daß
der Zwischenraum zwischen dem Wandungsabschnitt 21 und der
übrigen Wandung 2 im Bereich von 2,5 mm bis 25 mm liegen soll, wobei etwa 12,5 mm den günstigsten Wert der Breite des
Zwischenraumes darstellen. Mit der Elektrode 1 ist ein weiter
unten genauer beschriebener Kapazitätsmeßwert-Umformer verbunden. Der jeweilige augenblickliche Ausgang des
Kapazitätsmeßwert-Umformers 5 wird bezüglich Änderungen der Dielektrizitätskonstante des die Förderleitung 3 durchströmenden
Pulvers durch eine Kompensationsschaltung 6 kompensiert, die ebenfalls weiter unten genauer beschrieben
werden wird. Dieser Kompensationsschaltung wird ein Signal £ zugeführt, das von der Dielektrizitätskonstante des geförderten
Pulvers abhängig ist. Das Signal £. wird vermittels eines anderen, nicht dargestellten Meßwertumformers abgeleitet,
der entweder am Orte eines nicht dargestellten Pulverzuführungstrichters oder am Orte des Sammeltroges angeordnet
ist, in welchen das geförderte Pulver abgegeben wird. Der Ausgang der Kompensationsschaltung 6 wird quadriert
und geglättet, was in den Schaltungsteilen 7 und 8 geschieht, so daß letztlich ein Signal 9 erhalten wird, das der Massen-Strömungsgeschwindigkeit
Il des in der Fördereinrichtung geförderten Pulvers, bezogen auf die Zeitkonstante T1 des
Glättungskreises 8,entspricht. Zweckmäßig beträgt diese Zeitkonstante T1 etwa 0,1 Sekunden, so daß sich praktisch
- 12 -909848/0790
eine nahezu augenblickliche Anzeige des Durchstromes erzielen läßt. Der eine Kompensation hinsichtlich der Dielektrizitätskonstante
vornehmende Schaltungsteil 6 beseitigt unerwünschte Kapazitätsänderungen, welche durch Veränderungen der
Dielektrizitätskonstante des Pulvers hervorgerufen werden, wenn beispielsweise Feuchtigkeit im Pulver vorhanden ist.
V/ie Fig. 2 der Zeichnungen zeigt, besteht der Kapazitätsmeßwert-Umformer
5 aus einer kapazitiven Brückenschaltung 21, welche eine Diode D. veränderlicher Kapazität enthält. Das
Ausgangssignal der Brückenschaltung 21 wird der Basis eines
Transistors TR zugeführt, welcher ein Teil einer Oszillatorschaltuns
22 ist. Der Oszillator 22 xvird unter Schwellenwertbedingungen betrieben und daher wird die Amplitude der
Schwingungen des Oszillators entsprechend der Kapazität der Elektrode 1 moduliert. Zur Demodulation des Ausganges
der Oszillatorschaltung 22 dient eine Gleichrichterschaltung 23, Vielehe eine Diode D, enthält. Die den Änderungen der Kapazität
der Elektrode 1 entsprechende Modülationsumhüllende wird durch einen Gleichstromverstärker 24 verstärkt, der
die beiden Transistoren TRp und TR, enthält. Das von dem
Ausgang des Transistors TR, abgeleitete gesamte negative Rückkoppelungssignal wird über eine Schaltung 25 zur negativen
Rückkoppelung der kapazitätsveränderlichen Diode D. zugeführt,
- 13 909848/0790
die gleichsam als Umformer von Spannungswerten in Kapazitätswerte wirksam ist. Ein Wechselstromverstärker 26 liefert
das endgültige Ausgangssignal des Umformers 5.
Werden die in Fig. 2 der Zeichnungen eingetragenen Werte für die Bauteile des Umformers 5 verwendet, so besitzt
der Umformer 5 die besondere Eigenschaft, daß seine Empfindlichkeit über lOOOV/pF liegt, was dazu ausreicht, auch
bei solchem Strömungsrauschen ein brauchbares Ausgangssignal abzugeben, welches noch bei der geringsten Feststoffbeaufschlagung
auftritt, die praktisch in pneumatischen Fördereinrichtungen vorkommt. Zusätzlich ist die Rückkoppelungsschaltung
zur negativen Rückkoppelung so ausgebildet, daß sich ein Frequenzverhalten entsprechend einer sehr geringen Verstärkung
bei niedrigen Frequenzen ergibt, so daß eine selbsttätige Kompensation für Veränderungen bis zu 7pF
der Ruhekapazität der Elektrode 1 vorgesehen ist. Die Anlagerung von Pulver, welches durch die Förderleitung 3
strömt, an der Elektrode 1 hat daher keinen wesentlichen Einfluß auf die ordnungsgemäße Wirkungsweise der erfindungsgemäßen
Einrichtung.
Aus Fig. 3 der Zeichnungen ist zu entnehmen, daß die Schaltung zur Kompensation von Veränderungen der
- 14 909848/0790
wirksamen Dielektrizitätskonstante zwei Hauptbauteile
besitzt, von denen der erste ein Leistungsverstärker 31 ist, der eine Heizelement-Heißleiteranordnung 32 speist. Der
zweite Hauptbauteil wird von einem Wechselstromverstärker 33 mit Einheits-llennverstärkung gebildet, welcher in seinem
Rückkoppelungskreis den Heißleiter TIL der Anordnung 32
enthält, damit die tatsächliche Verstärkung verändert
werden kann. Die Eingangsspannung zu dem Verstärker 31
wird zur Dielektrizitätskonstante des die Förderleitung 3
durchströmenden Pulvers proportional gemacht. Diese Spannung wird von dem nicht dargestellten Ileßwertumformer abgeleitet, der, wie bereits gesagt, entweder in dem nicht dargestellten Pulverzuführungstriebter oder in einem Sammeltrog angeordnet ist, in welchen das geförderte Pulver abgegeben wird. Durch die thermische Kapazität der Ileizelenent-ileißleiteranordnung wird erreicht, daß der Verstärker 31 nur auf verhältnismäßig langsame Änderungen der wirksamen Kapazität der in dem
Zuführungstrichter oder dem Sammeltrog angeordneten Fühlerelektrode anspricht, so daß kurzzeitige Veränderungen bei
der Kompensation der !Hlektrodenkapazität ausgeglättet werden. Die nit R7 und Rn bezeichneten Widerstlnde sind so gewählt, daß sich eine annähernd lineare Beziehung zwischen dem wirksamen Rückkoppelungswiderstand Rf des Verstärkers 33 und
der Dielektrizitätskonstante € des Pulvers ergibt.
besitzt, von denen der erste ein Leistungsverstärker 31 ist, der eine Heizelement-Heißleiteranordnung 32 speist. Der
zweite Hauptbauteil wird von einem Wechselstromverstärker 33 mit Einheits-llennverstärkung gebildet, welcher in seinem
Rückkoppelungskreis den Heißleiter TIL der Anordnung 32
enthält, damit die tatsächliche Verstärkung verändert
werden kann. Die Eingangsspannung zu dem Verstärker 31
wird zur Dielektrizitätskonstante des die Förderleitung 3
durchströmenden Pulvers proportional gemacht. Diese Spannung wird von dem nicht dargestellten Ileßwertumformer abgeleitet, der, wie bereits gesagt, entweder in dem nicht dargestellten Pulverzuführungstriebter oder in einem Sammeltrog angeordnet ist, in welchen das geförderte Pulver abgegeben wird. Durch die thermische Kapazität der Ileizelenent-ileißleiteranordnung wird erreicht, daß der Verstärker 31 nur auf verhältnismäßig langsame Änderungen der wirksamen Kapazität der in dem
Zuführungstrichter oder dem Sammeltrog angeordneten Fühlerelektrode anspricht, so daß kurzzeitige Veränderungen bei
der Kompensation der !Hlektrodenkapazität ausgeglättet werden. Die nit R7 und Rn bezeichneten Widerstlnde sind so gewählt, daß sich eine annähernd lineare Beziehung zwischen dem wirksamen Rückkoppelungswiderstand Rf des Verstärkers 33 und
der Dielektrizitätskonstante € des Pulvers ergibt.
- 15 909848/0790
Selbstverständlich hat die Umgebungstemperatur einen Einfluß auf den Widerstand des Heißleiters TrL. Dieser
Einfluß wird dadurch kompensiert, daß in den Eingangszweig des Verstärkers 33 die Schaltungsteile TKp, PL· und R^0 gelegt
werden, die zu den Bauteilen TEL, R7 und Rg identisch sind,
so daß sich die jeweils mit RI bzw. RP bezeichneten wirksamen Widerstandswerte des Eingangszweiges und des Rückkoppelungszweiges
des Verstärkers 33 bei Änderungen der Umgebungstemperatur in gleicher Weise verändern.
Eine alternative Möglichkeit für die Kompensation von Änderungen der Dielektrizitätskonstante des die Förderleitung
3 durchströmenden Pulvers ist in Fig. 4 der Zeichnungen dargestellt. Bei dieser Schaltung wird das
Ausgangssignal des Kapazitätsmeßwert-Umformers 5 einer
Quadrierungsschaltung 7 zugeführt und gelangt dann wie zuvor zu einer Glättungsschaltung 8, doch wird nun das
der Dielektrizitätskonstante entsprechende Signal des zweiten Umformers weiteren Quadrierungs- und Glättungsschaltungen
41 bzw. 42 zugeführt, die den Schaltungen 7 und
gleich sind. Die schließlich erhaltenen, mit M1 bzw. f
bezeichneten Ausgangssignale werden einem potentiometrischen
Aufzeichnungsgerät 43 zugeführt, dessen Schleifdraht durch
das geglättete, der Dielektrizitätskonstante entsprechende
- 16 -909848/0790
2
Signal g. beaufschlagt wird.
Signal g. beaufschlagt wird.
Die Quadrierung- und Glättungsschaltungen 7 bzw. 8
sowie kl bzw. 42 sind von an sich bekannter Bauart und brauchen daher nicht im einzelnen beschrieben zu werden.
Das Quadrieren des Ausgangssignales des Umformers 5 bewirkt, daß das endgültige Signal einem linearen Gesetz
folgt, wodurch die endgültige Eichung der Einrichtung vereinfacht wird. In Fällen, in denen dies nicht für notwendig
erachtet wird, können jedoch bei der Ausführungsform nach
Pig. 1 die Quadrierungsschaltung 7 und bei der Ausführungsform nach Fig. 4 der Zeichnungen die Quadrierungsschaltungen
und 41 entfallen. In einigen Anwendungsfällen kann dies sogar
vorzuziehen sein, da die Arbeitsfunktion dann einer Quadratvmrzel-BeZiehung
folgt, so daß sich bei der endgültigen Eichung am unteren Ende des Meßbereiches eine mehr auseinandergezogene
Skala ergibt. In diesem Falle können die Quadrierungsschaltungen durch eine einfache Gleichrichterschaltung ersetzt
werden und der Ausgang der Gleichrichterschaltung stellt dann ein :Iaß für die Leistung des Rauschsignales dar.
Aus der Theorie des Strömungsmessers ergibt sich die i'ordarung, daß sich das Frequenzspektru-n des kapazitiven
- 17 -
909848/0790
Rauschsignales reichlich über die maximale Ansprechfrequenz
des Xapazitätsmeßwert-Uriformers hinaus erstreckt. Unter
bestimmten Strömungsbedingungen, beispielsweise bei großen
Teilchen oder bei niedrigen Luftgeschwindigkeiten, kann diese
Forderung auch einmal nicht erfüllt sein. Hs kann daher notwendig
werden, eine Verminderung der maximalen Ansprechfrequenz des Umformers vorzusehen. Zusätzlich kann die Verminderunfä
der maximalen Ansprechfrequenz des Umformers die erfindungsgemäße
Einrichtung gegenüber Änderungen in der Teilchengröße des über die Fördereinrichtung geförderten Stoffes unempfindlich
machen. Dies bewirkt eine Verminderung der Bandbreite des Umformers, so daß es notwendig werden kann, nun auch die
Zeitkonstante des Glättungskreises 0 zu erhöhen.
Das Frequenzspektrum des Rauschsignales verändert sich in vorherb es timmbarer T..Teise, wenn irgendwelche Änderungen
der Geschwindigkeit des Luftstromes durch die Förderleitung auftreten. V/ird daher ein Umformer mit einem entsprechenden
Frequenzverhalten gewählt, so können solche Geschwindigkeitsänderungen ebenfalls kompensiert werden.
909"8^87079O SAD ORIGINAL
Claims (1)
- Patentansprüche:( 1.JVerfahren zur Messung der Strömungsgeschwindigkeit von Material in Teilchenforn, welches von einem als Transportmittel dienenden Strömungsmittel hydrodynamisch gefördert wird, dadurch gekennzeichnet, daß ein von de.n otrömungsrauschen des geförderten Materials abhängiges Rauschsignal erzeugt uni daß die Leistung dieses Signales bestimmt wird.• 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Rauschsignal durch Aufnahme von Kapazitätsänderungen abgeleitet wird, die an einer dem Strömungsmittel ausgesetzten Elektrode auftreten.3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein von der Dielektrizitätskonstanten des Materials abhängiges KompensationcEi^jnal gebildet wird, das derart mit dem Rauschsignal kombiniert wird, daß das Rauschsignal■« »von Änderungen der Dielektrizitätskonstanten des Materials unabhängig wird.4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3* dadurch gekennzeichnet, daß das Material in Teilchenform von einem pulverförmijen Testen Stoff gebildet wird, der eine- Ip -41909848/0790BAD ORIGIN*!*pneumatische Fördereinrichtung durchfließt.5. Einrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß einem Förderkanal (3), durch welchen das Transportmittel und das geförderte Material geleitet werden, eine Fühlvorrichtung (21) zugeordnet ist, mittels welcher ein Strömungsrauschen des den Förderkanal in Teilchenform durchströmenden Materials aufnehmbar ist und daß ferner Signalerzeugungseinrichtungen (5) zur Erzeugung eines von dem Strömungsrauschen abhängigen Rauschsignales sowie die Leistung dieses Rauschsignales messende Einrichtungen (7, 8) vorgesehen sind.6. Einrichtung nach Anspruch 5* dadurch gekennzeichnet, daß die Fühlvorrichtung (1, 21) einen Teil der Wandung (2) des Förderkanales (3) bildet.7. Einrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Fühlvorrichtung (1, 2') eine Elektrode (21) enthält, die derart angeordnet ist, daß Mengenänderungen des in Teilchenform an der Elektrode vorbeiströmenden, geförderten Materials entsprechende Änderungen des Kapazitätswertes der Elektrode hervorrufen.8. Einrichtung nach Anspruch J, dadurch gekennzeichnet,- 20 909848/0790daß die Signalerzeugungseinrichtungen (5) zur Erzeuglang des von dem Strömungsrauschen abhängigen Rauschsignales einen Umformer enthalten, der ein von den Kapazitätsänderungen der Elektrode (2f) abhängiges elektrisches Signal erzeugt.9· Einrichtung nach Anspruch 7 oder 8., dadurch gekennzeichnet, daß Einrichtungen (6) vorgesehen sind, welche zur Kompensation von Änderungen der Dielektrizitätskonstanten des geförderten Materials am Rauschsignal dienen.- 21 909848/0790
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GB23585/68A GB1270112A (en) | 1968-05-17 | 1968-05-17 | Improvements in or relating to the measurement of the flow of particulate material |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE1925153A1 true DE1925153A1 (de) | 1969-11-27 |
| DE1925153B2 DE1925153B2 (de) | 1979-05-10 |
| DE1925153C3 DE1925153C3 (de) | 1980-01-17 |
Family
ID=10198057
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE1925153A Expired DE1925153C3 (de) | 1968-05-17 | 1969-05-16 | Verfahren und Schaltungsanordnung zur Messung des Mengenstroms von teilchenförmigen! Material |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US3636763A (de) |
| DE (1) | DE1925153C3 (de) |
| GB (1) | GB1270112A (de) |
Families Citing this family (20)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| USRE28686E (en) * | 1970-07-06 | 1976-01-20 | Measurement of fluid flow rates | |
| GB1393103A (en) * | 1972-01-27 | 1975-05-07 | Kent Instruments Ltd | Flow velocity measurement |
| GB1481021A (en) * | 1974-04-09 | 1977-07-27 | Nat Res Dev | Flow control system |
| US4275353A (en) * | 1979-08-23 | 1981-06-23 | Westinghouse Electric Corp. | Method and apparatus for the detection of stagnant regions in a fluidized bed or in pneumatic conveying lines |
| US4363244A (en) | 1979-11-08 | 1982-12-14 | Rabeh Riadh H A | Fluid velocity meter |
| US4490077A (en) * | 1981-07-28 | 1984-12-25 | Nippon Kokan Kabushiki Kaisha | Apparatus for continuously measuring flow rate of fine material flowing through transport pipe |
| CH650590A5 (fr) * | 1982-04-16 | 1985-07-31 | Gerard Andre Lavanchy | Procede et dispositif de mesure du debit ou de la qualite granulometrique d'un materiau pulverulent. |
| FR2543059B1 (fr) * | 1983-03-25 | 1985-08-02 | Imaje Sa | Dispositif de securite pour systeme de circulation de fluide conducteur et son application aux imprimantes a jet d'encre |
| GB8324553D0 (en) * | 1983-09-14 | 1983-10-19 | Btr Plc | Monitoring flow of particulate material in impact treatment equipment |
| GB8325006D0 (en) * | 1983-09-19 | 1983-10-19 | Green R G | Measurement of flow of particulate materials |
| US4899101A (en) * | 1988-01-21 | 1990-02-06 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Online capacitive densitometer |
| US4873855A (en) * | 1988-05-02 | 1989-10-17 | General Electric Company | Shot sensing shot peening system and method |
| AU655216B2 (en) * | 1990-11-28 | 1994-12-08 | Ge Aviation Uk | System and method for monitoring debris in a fluid |
| US5571974A (en) * | 1995-01-06 | 1996-11-05 | Nauful; Eli S. | Method and apparatus for the measurement of particle flow in a pipe |
| US7002131B1 (en) | 2003-01-24 | 2006-02-21 | Jds Uniphase Corporation | Methods, systems and apparatus for measuring average received optical power |
| US7215883B1 (en) | 2003-01-24 | 2007-05-08 | Jds Uniphase Corporation | Methods for determining the performance, status, and advanced failure of optical communication channels |
| AT505032B1 (de) * | 2005-10-13 | 2008-10-15 | Univ Graz Tech | Verfahren und vorrichtung zum ermitteln der förderparameter eines partikel führenden, durch eine leitung strömenden fluidums |
| FI125166B (en) * | 2013-04-08 | 2015-06-30 | Outotec Oyj | PROCEDURES AND ARRANGEMENTS FOR FEEDING RAW MATERIAL FROM A RAW MATERIAL CONTAINER INTO A OVEN OVEN SPACE |
| CZ2013355A3 (cs) * | 2013-05-16 | 2014-07-16 | Česká zemědělská univerzita v Praze | Kapacitní snímač průchodnosti partikulárních materiálů s teplotní kompenzací |
| CN104316627A (zh) * | 2014-11-06 | 2015-01-28 | 上海仪电分析仪器有限公司 | 气相色谱仪气体流量自动显示装置 |
-
1968
- 1968-05-17 GB GB23585/68A patent/GB1270112A/en not_active Expired
-
1969
- 1969-05-14 US US824612A patent/US3636763A/en not_active Expired - Lifetime
- 1969-05-16 DE DE1925153A patent/DE1925153C3/de not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| GB1270112A (en) | 1972-04-12 |
| US3636763A (en) | 1972-01-25 |
| DE1925153B2 (de) | 1979-05-10 |
| DE1925153C3 (de) | 1980-01-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE1925153A1 (de) | Verfahren bzw. Einrichtung zur Messung der Stroemungsgeschwindigkeit von Material in Teilchenform | |
| DE1798182C3 (de) | Verfahren und Einrichtung zur Strömungsgeschwindigkeitsmessung eines in einem Trägermedium suspendierten Materials | |
| DE3627162A1 (de) | Anordnung zur beruehrungslosen messung des volumen- oder massenstroms eines bewegten mediums | |
| DE3315476A1 (de) | Flussmeter fuer ein zweiphasiges fluid | |
| DE2600154A1 (de) | Verfahren und einrichtung zum messen der dicke flaechigen guts mittels schallschwingungen | |
| DE2218459A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zur durchflussmessung | |
| DE2004087A1 (de) | Einrichtung zur Messung des Betrages eines in einem Grundmaterial enthaltenen Stoffes | |
| DE2113236B2 (de) | Schaltungsanordnung zum Ermitteln der Neigungspolarität | |
| DE1598146A1 (de) | Vorrichtung zur Bestimmung bestimmter Bestandteile von zur Papierherstellung dienenden faserfoermigen Partikeln sowie diese Vorrichtung anwendendes Verfahren | |
| DE1963000B2 (de) | Vorrichtung zum Messen von Größen der relativen Bewegung zwischen einem Gegenstand und dessen Umgebung | |
| EP1079203B1 (de) | Kapazitive Überwachung des Leimauftrags auf ein Substrat mit der imaginären Permittivität | |
| DE3144230C2 (de) | Vorrichtung zum Messen der Geschwindigkeit, mit der die Luft in den Ansaugkanal einer Brennkraftmschine strömt | |
| DE2610336A1 (de) | Anordnung und verfahren zur verarbeitung eines zusammengesetzten eingangssignals | |
| DE2738360C3 (de) | Gerät zum Überwachen des Leerungszustandes von in einem Förderweg laufenden Umschlägen | |
| DE19637716C1 (de) | Magnetisch-induktives Durchflußmeßverfahren und Vorrichtung zur Messung des Durchflusses eines ein Meßrohr durchfließenden Meßmediums | |
| DE3414247A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zum messen des durchmessers von strang- oder stabfoermigen erzeugnissen der tabakverarbeitenden industrie | |
| DE2754388A1 (de) | Fluessigkeitsmessystem | |
| DE3147171C2 (de) | ||
| DE19743979A1 (de) | Verfahren zum Betreiben eines elektrochemischen Sensors sowie elektrische Schaltung für einen elektrochemischen Sensor | |
| DE1548609B2 (de) | Verfahren zur bestimmung des mittelwertes einer mehrzahl von groessen sowie vorrichtung zur durchfuehrung eines solchen verfahrens | |
| DE2613403C3 (de) | Vorrichtung zum Messen des Feuchtigkeitsgehaltes eines bahnförmigen Materials | |
| DE2002068A1 (de) | Einrichtung zur Messung des Grundgewichts von bahnenfoermigem Material | |
| DE4140572C2 (de) | Verfahren zur Ermittlung der Durchflußmenge eines zeitweise als Ein- oder Zwei-Phasen-Strömung vorliegenden strömenden Mediums | |
| DE2444626A1 (de) | Vorrichtung zum erfassen des effektivwertes und/oder der leistung von elektrischen signalen | |
| DE2944364A1 (de) | Anordnung zur messung einer groesse, die einen feldeffekttransistor beeinflusst |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) |