DE4309939A1

DE4309939A1 - Method and device for fully automatic analysis of the materials to be mixed in solids mixers

Info

Publication number: DE4309939A1
Application number: DE4309939A
Authority: DE
Inventors: Guenter Dr Ing Dau; Fritz Prof Dr Ing Ebert; Frank Dipl Ing Haehner
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1993-03-26
Filing date: 1993-03-26
Publication date: 1994-09-29
Anticipated expiration: 2013-03-27
Also published as: DE4309939C2

Abstract

A method and a device are proposed for on-line analysis of the materials to be mixed in solids mixers. The method and the device are characterised in that, at the outlet 5 of a solids mixer 1, either the entire emerging mass flow or a representative partial flow is observed by one or more video cameras 9 and in that individual images from the continuous sequence of images are stored at defined time intervals and are analysed with the aid of digital image processing. The analysis is primarily aimed at recognising different colour or grey value surface portions. In addition to colour or grey scale values, different particle shapes can be employed for the analysis. The advantage achieved is that mixture analyses can be carried out without taking individual samples and separating the components on-line, when different-coloured particles or particles of different form are mixed together. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruches 1. Es handelt sich hierbei um die Ermittlung der Mischgüte von Feststoffmischern bzw. des Mischungsverhältnisses unterschiedlicher, op tisch unterscheidbarer Bestandteile körniger Feststoffe am Auslaß von Mi schern, in die sie zum Zwecke der Homogenisierung aufgegeben werden. Im Falle von reinen Chargenmischern kann auf diese Weise die Gleichmäßigkeit der Charge beim Verlassen des Mischers überprüft werden. Im Falle von Chargenmischern mit äußerem Umlauf kann der Zeitpunkt des Erreichens ei ner gleichmäßigen Zufallsmischung festgestellt werden und damit der Energie aufwand für den Mischvorgang optimiert werden. Im Fall von reinen Durchlauf mischern kann das Mischergebnis am Auslaß kontinuierlich über die Betriebs zeit verfolgt werden. Dies kann einerseits der Qualitätsüberwachung dienen, andererseits auch zur Steuerung apparativer und/oder betrieblicher Parame ter, die auch das Mischergebnis selbst beeinflussen können, verwendet wer den.The invention relates to a method and a device according to the preamble of claim 1. It is a matter of determining the mixing quality of solid mixers or the mixing ratio of different, op Table distinguishable components of granular solids at the outlet of Mi. in which they are placed for the purpose of homogenization. in the In the case of pure batch mixers, this can ensure uniformity of the batch are checked when leaving the mixer. In case of Batch mixers with external circulation can be the time of reaching ner even random mix can be determined and thus the energy effort for the mixing process can be optimized. In the case of pure run can mix the mixing result at the outlet continuously via the operating time tracked. On the one hand, this can serve for quality monitoring, on the other hand also for controlling apparatus and / or operational parameters Those who can also influence the mixing result themselves are used the.

Bisherige Verfahren zur Mischungsanalyse beruhen meistens darauf, daß zu Beginn des Mischvorganges und nach bestimmten Betriebszeiten an mehre ren Stellen der Mischerfüllung oder aus dem austretenden Massenstrom eine Vielzahl von Proben gezogen werden, die anschließend auf ihre Zusammen setzung hin analysiert werden müssen. Dazu müssen die Proben zunächst vom Mischer zu einem geeigneten Analysenort gebracht werden. Dort erfah ren sie dann eine Aufbereitung insofern, als sie nach einem bestimmten Merk malswert getrennt werden müssen. Als Merkmalswert werden unterschiedliche Farben, Formen, Massen, Abmessungen oder sonstige physikalische oder chemische Eigenschaften verwendet /1/.Previous methods for mixture analysis are mostly based on the fact that Start of the mixing process and after certain operating times Ren places of the mixer filling or from the emerging mass flow one Variety of samples are drawn, which are then put together position must be analyzed. To do this, the samples first brought from the mixer to a suitable analysis location. Learned there then prepare a preparation insofar as it follows a certain note must be separated. Different values are used as the characteristic value Colors, shapes, dimensions, dimensions or other physical or chemical properties used / 1 /.

An die Trennung nach einer dieser Merkmalswerte, wobei sehr häufig Farbun terschiede verwendet werden, schließt sich eine Mengenbestimmung der ein zelnen Komponenten an, z. B. nach der Anzahl durch Auszählen oder nach der Masse durch Wiegen. Dieses Vorgehen liefert Anzahl- oder Massenkonzentra tionswerte, die nach den Methoden der Statistik in eine Aussage über die Mischgüte übergeführt werden. The separation according to one of these characteristic values, whereby color is very common Differences are used, a quantity determination of the includes individual components, e.g. B. by the number by counting or by the Mass by weighing. This procedure provides number or mass concentration tion values, which according to the methods of the statistics into a statement about the Mix quality can be transferred.

Der Nachteil dieser Vorgehensweise ist, daß das Analyseergebnis erst eine geraume Zeit nach dem Ziehen der Proben vorliegt, so daß eine unmittelbare Einflußnahme auf den Mischprozeß durch Ändern apparativer oder betriebli cher Parameter oder in bezug auf seine rechtzeitige Beendigung nicht möglich ist.The disadvantage of this procedure is that the analysis result is only one some time after the samples have been taken, so that an immediate Influencing the mixing process by changing equipment or companies parameters or with regard to its timely termination not possible is.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein sehr viel einfacheres und schnelleres Verfahren und eine Vorrichtung hierfür zur Durchführung von Ana lysevorgängen bezüglich der Mischgüte von Feststoffmischern bzw. des Mi schungsverhältnisses unterschiedlicher Partikelarten zu entwickeln. Die Aufga be wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Verfahrensanspruches 1 und des Vorrichtungsanspruches 16 gelöst.The invention is therefore based on the object, a much simpler and faster method and an apparatus therefor for performing Ana lysis processes with regard to the mixing quality of solid mixers or the Mi development ratio of different particle types. The task be by the characterizing features of method claim 1 and the device claim 16 solved.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird davon ausgegangen, daß das in nerhalb des im Bereich des Mischerauslaß befindlichen Mischgutstromes aus gebildete Mischungsverhältnis auch in der Ebene seiner Umgebungsfläche vorhanden ist. Daher führt sowohl die Abbildung eines Flächenausschnittes der Umfangsfläche des noch im Mischer befindlichen Mischgutstromes gemäß Anspruch 2 bzw. eines in einem Abzweigkanal befindlichen Mischgutteilstroms gemäß Anspruch 3 als auch die Abbildung eines Flächenausschnittes der obe ren Fläche von auf einer ebenen Unterlage ausgebreitetem Mischgut, bei dem es sich gemäß den Ansprüchen 4 bis 6 entweder um den gesamten Mischgut strom, einen Teilstrom oder einzelne Proben aus dem Mischgutstrom handelt, und die anschließende Biidverarbeitung und statistische Auswertung zu einem recht genauen Ergebnis des Gesamtmischungsverhältnisses der verschiede nen Partikelarten bzw. der Mischgüte des Mischers.In the method according to the invention it is assumed that the within the mix flow located in the area of the mixer outlet formed mixing ratio also in the plane of its surrounding area is available. Therefore, both the mapping of a surface section leads according to the circumferential surface of the mix flow still in the mixer Claim 2 or a mixed material partial stream located in a branch duct according to claim 3 and the illustration of a surface section of the above surface of mixed material spread out on a flat surface, in which it is either the entire mix according to claims 4 to 6 stream, a partial stream or individual samples from the mixed material stream, and the subsequent image processing and statistical evaluation into one fairly precise result of the overall mixing ratio of the various NEN particle types or the mixing quality of the mixer.

Sofern die Videobilder gemäß Anspruch 7 bei in Bewegung befindlichem Mischgut aufgenommen werden und ihre Verarbeitung im on-line-Verfahren erfolgt, kann während des Mischvorganges jederzeit und ohne Zeitverzöge rung der aktuelle Wert des Mischungsverhältnisses ermittelt und gegebenen falls durch Verändern vorrichtungsmäßiger Parameter oder Variieren der Zu flußmengen der verschiedenen Mischgutkomponenten das Mischungsverhält nis direkt beeinflußt werden, so daß die Möglichkeit besteht, sehr rasch auf Ab weichungen des Mischungsverhältnis - Sollwertes zu reagieren.If the video images according to claim 7 when in motion Mixed material can be picked up and processed using the online process takes place at any time during the mixing process and without time delays the current value of the mixing ratio is determined and given if by changing device-related parameters or varying the Zu flows of the various mix components the mixing ratio nis be directly influenced, so that there is the possibility of very quickly on Ab changes in the mixing ratio - setpoint to react.

Die Anwendbarkeit des erfindungsgemäßen Verfahrens setzt allerdings vor aus, daß die verschiedenartigen Partikelarten mit Hilfe einer Videokamera op tisch voneinander unterscheidbar sind. Hierbei werden gemäß Anspruch 8 vor zugsweise Farben, Grauwerte oder Flächenformen als charakteristische Merk male erkannt und ausgewertet.However, the applicability of the method according to the invention presupposes from that the different types of particles with the help of a video camera op are distinguishable from each other. Here, according to claim 8 preferably colors, gray values or surface shapes as characteristic features times recognized and evaluated.

Durch eine geeignete Beleuchtung der aufzunehmenden Flächenausschnitte und/oder Verwendung von die Merkmalskontraste verstärkenden Filtern ge mäß den Ansprüchen 9 und 10 kann die optische Unterscheidbarkeit der Parti kelarten wesentlich verbessert werden. Weitere Verbesserungen der Erkenn barkeit lassen sich gemäß den Ansprüchen 11 bis 13 durch eine geeignete Wahl des Abbildungsmaßstabes, Verwendung von gepulstem Licht, sowie durch die Verwendung von mit Autofocus-Einrichtungen versehenen Videoka meras erzielen, die eine stets scharfe Abbildung gewährleisten.By suitable lighting of the surface sections to be recorded and / or use of filters that enhance the feature contrasts according to claims 9 and 10, the optical distinguishability of the parti kelarten be significantly improved. Further improvements in the recognition Availability can be according to claims 11 to 13 by a suitable Choice of imaging scale, use of pulsed light, as well through the use of videoka equipped with autofocus devices achieve meras that ensure a constantly sharp image.

Sofern die verschiedenen Partikelarten trotz dieser Maßnahmen nicht ausrei chend sicher voneinander unterscheidbar sind, wird die Analyse der Mischgüte bzw. des Mischungsverhältnisses gemäß Anspruch 14 durch optisch besser unterscheidbare Prüfpartikel durchgeführt, die hinsichtlich ihrer mischungsrele vanten physikalischen Eigenschaften, wie z. B. Korngröße, spez. Gewicht und Oberflächenbeschaffenheit, den produktbezogenen Partikelarten ähnlich sind. Dies kann sowohl in Mischversuchen, die ausschließlich Testzwecke verfol gen, als auch im regulären Mischerbetrieb, beispielsweise durch stoßartige Zu gabe von Prüfpartikeln, erfolgen. In beiden Fällen kann mit den beim Test mischen ermittelten Kennwerten und Einstellgrößen das anschließende Mi schen mit den produktbezogenen Partikelarten sehr genau gesteuert werden. Durch das erfindungsgemäße Verfahren der automatischen Analyse des Mi schungsverhältnisses lassen sich diese Einstellgrößen sehr rasch ermitteln und gegebenenfalls optimieren.Unless the different particle types are not sufficient despite these measures The quality of the mix is analyzed so that it can be safely distinguished from one another or the mixing ratio according to claim 14 by optically better distinguishable test particles carried out with regard to their mixture vanten physical properties, such as. B. grain size, spec. Weight and Surface quality that product-related particle types are similar to. This can be done in mixed experiments, which are only for test purposes gene, as well as in the regular mixer operation, for example by jerky zu test particles. In both cases the test can be used mix determined characteristic values and setting variables the following Wed. can be controlled very precisely with the product-related particle types. The inventive method of automatic analysis of the Mi ratio, these parameters can be determined very quickly and optimize if necessary.

Eine noch genauere Analyse des durchschnittlichen Mischungsverhältnisses des im Bereich des Mischerauslasses befindlichen Mischgutstromes läßt sich gegebenenfalls dadurch erzielen, daß wie in Anspruch 15 angegeben, mit Hilfe mehrerer Videokameras an unterschiedlichen Stellen des Mischgutstroms Bilder aufgenommen und diese separat verarbeitet oder zu einem mittleren Analy senwert verarbeitet werden.An even more precise analysis of the average mixing ratio of the mix flow located in the area of the mixer outlet can be if necessary, achieve that, as indicated in claim 15, with the help several video cameras at different points in the mix flow recorded and processed separately or for a medium analy be processed.

Im Anspruch 16 ist eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens und in den weiteren Ansprüchen 17 bis 23 sind vorteilhafte Weiter bildungen angegeben. In claim 16 is a device for performing the invention The method and in the further claims 17 to 23 are advantageous further education specified.

Die Erfindung ist anhand dreier in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbei spiele erläutert. Es zeigen:The invention is based on three exemplary embodiments shown in the drawing games explained. Show it:

Fig. 1 einen schematisch dargestellten Feststoffmischer mit einem im Be reich des Mischerauslasses vorgesehenen Sichtfenster und einer Videokamera; Figure 1 is a schematically illustrated solid mixer with a viewing window provided in the loading area of the mixer and a video camera.

Fig. 2 eine schaubildliche vergrößerte Darstellung des Mischerauslasses und der Aufnahme- und Auswerteeinrichtung; Figure 2 is a diagrammatic enlarged view of the mixer outlet and the recording and evaluation device;

Fig. 3 eine schaubildliche Darstellung des zweiten Ausführungsbeispieles und Fig. 3 is a perspective view of the second embodiment and

Fig. 4 eine schaubildliche Darstellung des dritten Ausführungsbeispiels. Fig. 4 is a perspective view of the third embodiment.

Der in Fig. 1 dargestellte Mischer 1 besteht im wesentlichen aus einem Ge häuse 2, einem Einlaßstutzen 3, einer Vielzahl von im Gehäuseinneren ange ordneten, gegebenenfalls einstellbaren Mischelementen 4 und einem Auslaß kanal 5. Zur Dosierung der Austrittsmenge des Mischgutstromes 6 dient z. B. eine Zellenradschleuse 7.The mixer 1 shown in Fig. 1 consists essentially of a Ge housing 2, an inlet connector 3, a plurality of arranged inside the housing, optionally adjustable mixing elements 4 and an outlet channel 5. For dosing the exit amount of the mixture stream 6 z. B. a rotary valve 7th

In der Wand des Auslaßkanals 5 ist ein Sichtfenster 8 eingelassen. Auf dieses Sichtfenster 8 ist eine fest installierte Videokamera 9 gerichtet, die mit einem Zoom-Objektiv und einer Filterhalterung ausgestattet ist. Wie in Fig. 2 darge stellt, sind auf das Sichtfenster 8 zwei Lichtquellen 10 gerichtet, wobei die An zahl der Lichtquellen nicht notwendigerweise zwei ist, sondern sich nach den Erfordernissen des jeweiligen Anwendungsfalles richtet. Die Kamera 9 und die Lichtquellen 10 sind von einem Gehäuse 11 umgeben, welches das Sichtfen ster 8 vom Umgebungslicht abschirmt.A viewing window 8 is embedded in the wall of the outlet duct 5 . A fixed video camera 9 , which is equipped with a zoom lens and a filter holder, is directed onto this viewing window 8 . As shown in Fig. 2 Darge, two light sources 10 are directed to the viewing window 8 , the number of light sources is not necessarily two, but depends on the requirements of the respective application. The camera 9 and the light sources 10 are surrounded by a housing 11 which shields the sight window 8 from the ambient light.

Die Videokamera 9 ist über ein Kabel mit einem Rechner 12 verbunden.The video camera 9 is connected to a computer 12 via a cable.

Bei dem in Fig. 3 dargestellten zweiten Ausführungsbeispiel ragt in den Aus laßkanal 5a eines dem Mischer 1 des ersten Ausführungsbeispiels entspre chenden Mischers 1a das Aufnahmeende einer Teilstrom-Entnahmevorrich tung, hier eine Förderschnecke 13. Diese dient der Entnahme bzw. der Abzwei gung eines repräsentativen Teilstroms 14 aus dem Hauptstrom und der Zufüh rung in einem unterhalb des Abgabeendes der Förderschnecke 13 angeordne ten Abzweigkanal 15. In der Wand des Abzweigkanals 15 ist ein Sichtfenster 16 eingelassen, durch das hindurch eine fest installierte Videokamera 9a den Mischgutteilstrom 14 in gleicher Weise wie in Fig. 2 dargestellt abbildet. Die Kamera 9a ist gleichfalls mit einem Rechner verbunden. Auf das Sichtfenster 16 sind wie beim ersten Ausführungsbeispiel zwei Lichtquellen 10a gerichtet. Die Kamera 9a und die Lichtquellen 10a sind von einem Gehäuse 17 umge ben, welches das Sichtfenster 16 vom Umgebungslicht abschirmt.In the illustrated in Fig. 3 in the second embodiment from laßkanal 5 a of the mixer 1 of a partial flow of the first embodiment protrudes Entnahmevorrich entspre sponding mixer 1 a the recording end processing, here a conveyor screw 13. This serves for the removal or the branching of a representative partial stream 14 from the main stream and the feed in a below the discharge end of the screw conveyor 13 th branch channel 15th In the wall of the branch channel 15 has a viewing window 16 is embedded through which a fixed video camera images shown 9a the Mischgutteilstrom 14 in the same manner as in FIG. 2 by that. The camera 9 a is also connected to a computer. As in the first exemplary embodiment, two light sources 10 a are directed onto the viewing window 16 . The camera 9 a and the light sources 10 a are ben from a housing 17 , which shields the viewing window 16 from ambient light.

Bei dem in Fig. 4 dargestellten dritten Ausführungsbeispiel ragt in den Auslaß kanal 5b eines dem Mischer 1 des ersten Ausführungsbeispiels entsprechen den Mischers 1b das Aufnahmeende einer Teilstrom-Entnahmevorrichtung, hier eine Förderschnecke 18. Das Abgabeende der Förderschnecke 18 befin det sich oberhalb eines Trichters 19, der oberhalb der Trägerplatte 20 einer Schüttelrinne 21 angeordnet ist. Seitlich des Trichters 19 ist oberhalb der Schüttelrinne 21 eine der Videokamera 9 entsprechende Videokamera 9b fest installiert. Die Kamera 9b ist auf die Oberseite der Schüttelrinne 21 ausgerich tet und dient zur Aufnahme von auf der Trägerplatte 20 ausgebreiteten Misch gutproben 22. Die Kamera 9b ist gleichfalls mit einem Rechner verbunden.In the illustrated in Fig. 4 the third embodiment, projects into the outlet channel 5 b of the mixer 1 of the first embodiment correspond to the mixer 1 b the receiving end of a sub-stream sampling device, here a conveyor screw 18. The discharge end of the screw conveyor 18 is located above a funnel 19 , which is arranged above the carrier plate 20 of a shaking channel 21 . The side of the hopper 19 is 9 corresponding video camera installed b fixed above the vibrating conveyor 21 is a video camera. 9 The camera 9 b is aligned on the upper side of the shaking channel 21 and serves to receive mixed samples 22 spread on the carrier plate 20 . The camera 9 b is also connected to a computer.

Auf die von der Kamera 9b aufzunehmende Fläche sind zwei Lichtquellen 10b gerichtet, die den Lichtquellen 10 entsprechen. Die Kamera 9b und die Licht quellen 10b sind von einem bis dicht über die Schüttelrinne 21 reichenden Ge häuse 23 abgedeckt, welches die von der Kamera 9b abzubildende Fläche ge gen Umgebungslicht abschirmt.Two light sources 10 b, which correspond to the light sources 10, are directed onto the surface to be recorded by the camera 9 b. The camera 9 b and the light sources 10 b are covered by a housing 23 which extends closely to the shaking channel 21 and which shields the surface to be imaged by the camera 9 b from ambient light.

Beim ersten und zweiten Ausführungsbeispiel wird für die Durchführung eines Analysevorganges mit der Kamera 9 bzw. 9a ein Bild von dem das Sichtfenster 8 bzw. 16 berührenden Teil der Umfangsfläche des im Auslaßkanal 5 befindli chen Mischgutstromes 6 bzw. des im Abzweigkanal 15 befindlichen Mischgut teilstromes 14 aufgenommen. Beim dritten Ausführungsbeispiel wird zur Vor bereitung eines Analysevorganges zunächst mit Hilfe der Förderschnecke 18 aus dem Mischgutstrom 6 eine Probe 22 entnommen, der Schüttelrinne 21 zu geleitet, auf der Trägerplatte 20 durch die Vibrationsbewegungen der Schüttel rinne 21 flach ausgebreitet und dabei der Aufnahmestelle der Kamera 9b zu geführt. Diese fertigt sodann von der oberen Fläche der Mischgutprobe 22 ein Bild an.In the first and second embodiment of an analytical process with the camera 9 and 9 a, an image is for the operation of the viewing window 8 and 16 contacting part of the circumferential surface of the befindli surfaces in the outlet channel 5 Mischgutstromes 6 or the material to be mixed contained in the branch channel 15 partial stream 14 added. In the third embodiment is used, first of preparation of an analytical process with the aid of the screw conveyor 18 from the Mischgutstrom 6 sampled 22, the vibrating conveyor 21 conveyed to, on the support plate 20 by the vibration movements of the shaking channel spread flat 21, while the receiving location of the camera 9 b led to. The latter then takes a picture of the upper surface of the mixture sample 22 .

Bei allen drei Ausführungsbeispielen werden die Videobilder in vorgegebenen Zeitabständen aufgenommen und dabei in sog. Rasterbildspeichern des jewei ligen Rechners abgelegt. Das heißt, jedes Videobild wird entsprechend des Kameraauflösungsvermögens in eine bestimmte Anzahl von Bildpunkten (Pixeln) zerlegt und gespeichert. Bei schwarz-weiß Bildern reicht dazu ein Raster bildspeicher, bei Farbaufnahmen sind es drei (rot, grün, blau).In all three exemplary embodiments, the video images are specified in Time intervals recorded and thereby in so-called raster image memories of the respective stored computer. That is, each video frame is displayed according to the Camera resolution in a certain number of pixels (Pixels) disassembled and saved. A grid is sufficient for black and white images Image storage, there are three (red, green, blue) for color photographs.

Im Falle von schwarz-weiß Bildern wird jedem Bildpunkt ein Grauwert nach ei ner vorgegebenen Intensitätsskala digital zugeordnet. Im Falle von Farbauf nahmen werden die Farbanteile digital aufgezeichnet.In the case of black and white images, each pixel has a gray value after egg digitally assigned to a given intensity scale. In the case of color the color components are recorded digitally.

Danach wird jedes Bild nach dem Farbwert bzw. nach dem Graustufenwert mittels des Rechners und einer dafür geeigneten Software analysiert. Im fol genden wird nur noch der Graustufenwert angesprochen, für Farbwerte gelten die Aussagen in analoger Weise. Die Analyse der Grauwertverteilung des Bil des liefert Flächenanteile entsprechend der im analysierten Bild abgebildeten, unterschiedlich getönten Partikel. Diese Anteile sind unmittelbar in eine Aussa ge über die Konzentration und damit den Mischungszustand des austretenden Mischgutstroms überführbar. Zusätzlich kann durch Zusammenfassung einer ausreichenden Zahl kurzzeitig aufeinanderfolgender Ergebnisse nach den Me thoden der Statistik eine Aussage über die Standardabweichung gemacht wer den, die üblicherweise als Maß für die Mischgüte dient. Da Bildspeicherung und Auswertung nahezu in Echtzeit erfolgen, bietet die Meßvorrichtung die Möglichkeit, in jedem Augenblick - also on-line - die Entwicklung der Konzen tration und der Mischgüte zu verfolgen, um gegebenenfalls rasche betriebliche Maßnahmen zur Beeinflussung des Mischergebnisses in die gewünschte Rich tung herbeiführen zu können.After that, each image is sorted according to the color value or according to the grayscale value analyzed using the computer and suitable software. In fol Only the grayscale value is addressed, for which color values apply the statements in an analogous manner. The analysis of the gray value distribution of the bil des supplies area shares corresponding to the ones shown in the analyzed image differently toned particles. These shares are directly in a Aussa ge about the concentration and thus the mixture state of the emerging Mixture flow convertible. In addition, by summarizing one sufficient number of short-term successive results after the ME statistical methods, a statement about the standard deviation is made the one that usually serves as a measure of the mixing quality. Because image storage and evaluation take place almost in real time, the measuring device offers the Possibility at any moment - that is, on-line - the development of the concessions tration and the quality of the mix to be able to quickly operational Measures to influence the mixing result in the desired Rich to be able to bring about.

Die Übertragung des Kamerabildes in den Rasterbildspeicher des Rechners erfolgt mit Hilfe bekannter Techniken /2/. Diese sind daher nicht im einzelnen beschrieben. Auch die Zuordnung der Graustufenwerte in Form digitaler Maß zahlen ist Stand der Technik. Des weiteren ist die Auswertung des Bildes nach den Graustufenwerten und die Zusammenfassung zugehöriger Graustufen werte zu Flächenanteilen Gegenstand leistungsfähiger Computerprogramme. Ebenso gibt es unmittelbar anwendbare Programme, die ausgewiesene Grau stufenbereiche mit Konturen versehen, die ihrerseits mit den Methoden der Mustererkennung behandelt werden können. Dadurch ist es möglich, neben reinen Grauwertanteilen auch Anzahlverteilungen unterschiedlich geformter und als solcher erkannter Partikeln festzustellen und statistisch auszuwerten.The transfer of the camera image into the raster image memory of the computer is carried out using known techniques / 2 /. Therefore, these are not in detail described. The assignment of the grayscale values in the form of a digital measure Paying is state of the art. Furthermore, the evaluation of the image is after the grayscale values and the summary of associated grayscale values values for area shares subject to powerful computer programs. There are also directly applicable programs, the designated gray Step areas with contours, which in turn with the methods of Pattern recognition can be treated. This makes it possible to next to pure gray value components also number distributions of different shapes and to determine particles recognized as such and to statistically evaluate them.

Bei jeder Art der genannten Auswertemethoden ist es nötig, eine Anpassung vorhandener Programme an das erklärte Ziel der on-line Bestimmung der Mischgüte vorzunehmen. Zusätzlich müssen diese Programme so ergänzt werden, daß der gesamte Auswertevorgang automatisch abläuft, insbesonde re eine Taktung der Bildspeicherung, -auswertung und -ausgabe vorgenom men wird und das erhaltene Ergebnis durch einen Drucker ausgegeben, auf einem Bildschirm dargestellt oder durch Datenfernübertragung zu einem Kon troll- oder Überwachungsraum weitergegeben werden kann. Eine weitere Auf gabe dieser Auswerteroutinen ist bei Einsatz mehrerer Videokameras gegebe nenfalls die Bildung von Mittelwerten vor der Ergebnisaus- oder -weitergabe.For each type of the evaluation methods mentioned, an adjustment is necessary existing programs to the stated goal of online determination of the To carry out mixing quality. In addition, these programs need to be supplemented this way be that the entire evaluation process runs automatically, in particular re clocking the image storage, evaluation and output vorgenom and the result obtained is output by a printer displayed on a screen or by remote data transmission to a con troll or surveillance room can be passed on. Another on These evaluation routines are given when using several video cameras otherwise, the formation of averages before the results are passed on or passed on.

Ob man bei der Analyse eine oder mehrere Kameras wählt, ist davon abhän gig, mit welchen Inhomogenitäten man über den Querschnitt des austretenden Mischgutstroms, z. B. durch Entmischungserscheinungen, rechnen muß und wie groß der austretende Mischgutstrom ist. Von diesen Daten wird auch ab hängig sein, ob man den gesamten austretenden Mischgutstrom untersucht, oder durch Teilung oder Teilstromentnahme nur eine repräsentative Teilmen ge dazu verwendet. Von der Klärung der Frage nach möglichen Entmi schungserscheinungen über den Querschnitt des Mischgutstroms wird es auch abhängen, ob es ausreicht, den Mischgutstrom 6 durch das in der Be grenzungswand des Auslaßkanals 5 eingelassene Sichtfenster 8, einen Mischgutteilstrom 14 durch ein in einem Abzweigkanal 15 vorgesehenes Sichtfenster 16 zu beobachten, oder ob es notwendig ist, den Mischgutstrom, einen Teilstrom hiervon oder einzelne Proben 22 auf einer Fläche 20 auszu breiten, wie es im dritten Ausführungsbeispiel offenbart ist.Whether you choose one or more cameras during the analysis depends on the inhomogeneities with which you can cross the cross-section of the emerging mix, z. B. by segregation phenomena, must calculate and how large the emerging material flow is. It will also depend on this data whether one examines the entire emerging mix flow or only uses a representative part of it by division or partial flow extraction. From the clarification of the question of possible demixing phenomena about the cross section of the mixed material flow, it will also depend on whether it is sufficient the mixed material flow 6 through the viewing window 8 in the boundary wall of the outlet channel 5 , a mixed material partial flow 14 through a viewing window provided in a branch duct 15 16 to observe, or whether it is necessary to spread the mixed material flow, a partial flow thereof or individual samples 22 over an area 20 , as disclosed in the third exemplary embodiment.

literature

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Digital image processing, basics and applications Carl Hanser Verlag, Munich, 1989.

Claims

1. Method for analyzing the mixing quality of at least two solid matter mixers processing different types of particles, characterized by the following steps:

a) images of a surface section of the mix flow located in the area of the mixer outlet are recorded with the aid of at least one video camera,
b) the images are analyzed with the aid of image processing methods known per se for optically distinguishable features which characterize the different types of particles,
c) the analysis results are statistically evaluated to determine the mixture state and
d) the determined values of the mixture states are displayed, recorded and / or further processed to regulate device parameters influencing the mixture state.

2. The method according to claim 1, characterized in that the videobil provided by at least one in the area of the mixer outlet nes viewing window can be taken through, the image de Detail of the area of the part of the Circumferential surface of the mixture flow in the mixer is formed becomes.

3. The method according to claim 1, characterized in that on the mixer outlet from the mixed material flow a representative partial material flow is branched and the video images by a provided in the branch channel Viewing window can be recorded through, the one to be imaged Surface section of the part of the um touching the viewing window catchment area of the mixed material partial flow located in the branch duct det.

4. The method according to claim 1, characterized in that the mixture electricity after leaving the mixer outlet on one - usually spreading underneath the video camera, where the area to be imaged, from which the video images be taken from at least part of the upper surface of the spread mixture flow is formed.

5. The method according to claim 1, characterized in that from the Mixed material flow a representative partial flow is branched off and on a - usually located below the video camera - underlay is spread, the area to be imaged of at least a part of the upper surface of the spread mixed partial stream ge is forming.

6. The method according to claim 1, characterized in that from the Mix flow automatically takes individual representative samples and clocked on a - usually located below the video camera Chen - spread out under the surface to be imaged Detail of at least part of the upper surface of the spread ten mix samples is formed.

7. The method according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the video images are recorded when the mix is in motion men and their evaluation takes place in the on-line procedure.

8. The method according to one or more of claims 1 to 7, characterized characterized that it is the the different particle types characterizing features preferably around colors, gray values or surface shapes.

9. The method according to claim 8, characterized in that the take up particles to improve their ability to differentiate with the Feature contrast enhancing light, such as. B. white light, colored, (quasi) -monochromatic, polarized, ultraviolet or infrared Light to be illuminated.

10. The method according to claim 8 or 9, characterized in that the Vi deo images with the help of contrast enhancing features Filters are included.

11. The method according to claim 9 or 10, characterized in that the Light sources with permanent light or pulsed light (e.g. strobe flashes) operate.

12. The method according to one or more of claims 1 to 11, characterized characterized in that the imaging scale of the video camera by ge suitable optical imaging systems depending on the particle size is customizable.

13. The method according to one or more of claims 1 to 12, characterized characterized in that the video camera with an autofocus device is operated.

14. The method according to one or more of claims 1 to 13, characterized characterized in that the analysis of the mixing quality of the mixer or the Mixing ratio if necessary with the help of special, opt this distinguishable test particle, that of the actual mixer filling be added for the purpose of mixing analysis and their mi physical properties relevant to the design of the product related particle types are comparable, is carried out.

15. The method according to one or more of claims 1 to 14, characterized characterized in that with the help of several video cameras from differ Chen taken from pictures of the mix flow and these an average can be summarized or processed separately.

16. The apparatus for performing the method according to claim 1, characterized by the arrangement of at least one video camera ( 9 ; 9 a; 9 b), a signal-connected computer ( 12 ) with image processing hardware and image processing software and one in the area of the mixer outlet ( 5 ; 5 a; 5 b) provided, essentially plate-shaped visualization element ( 8 ; 16 ; 20 ) for that part ( 6 ; 14 ; 22 ) of the mix flow from which the video camera ( 9 ; 9 a; 9 b) a surface section is to be recorded.

17. The apparatus according to claim 16, characterized in that the visualization element of a in the wall of the mixer outlet ( 5 ) or a branch channel ( 15 ) arranged viewing window ( 8 ; 16 ) is formed from trans parent wear-resistant material.

18. The apparatus according to claim 16, characterized in that the visualization element of one of the mixer outlet ( 5 b) adjacent, substantially horizontal support plate ( 20 ) for the spreading of the mixture stream ( 6 ), a representative partial stream or individual representative samples ( 22 ) is formed.

19. The apparatus according to claim 18, characterized in that the carrier plate ( 20 ) is part of a shaking channel ( 21 ).

20. The device according to one or more of claims 17 to 19, characterized in that for the branching of a partial stream ( 14 ) or the removal of individual samples ( 22 ) in the outlet channel ( 5 a; 5 b) of the mixer ( 1 a 1 b) a continuously or intermittently operable conveyor screw ( 13 ; 18 ) is arranged, the discharge end of which is above the carrier plate ( 20 ) or the branch duct ( 15 ).

21. The device according to one or more of claims 16 to 20, characterized in that to improve the ability to distinguish the video camera ( 9 ; 9 a; 9 b) is provided with the feature contrast enhancing filters and / or a section illuminating the surface area to be recorded Light source ( 10 ; 10 a; 10 b) is provided, which emits light from a wavelength that enhances the feature contrasts.

22. The device according to one or more of claims 16 to 21, characterized in that the video camera ( 9 ; 9 a; 9 b) is connected to a microscope.

23. The apparatus of claim 21 or 22, characterized in that the recording area of the video camera ( 9 ; 9 a; 9 b) is covered by a surrounding light shielding housing ( 11 ; 17 ; 23 ).