WO2008037095A1 - Silo scales - Google Patents
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- WO2008037095A1 WO2008037095A1 PCT/CH2007/000404 CH2007000404W WO2008037095A1 WO 2008037095 A1 WO2008037095 A1 WO 2008037095A1 CH 2007000404 W CH2007000404 W CH 2007000404W WO 2008037095 A1 WO2008037095 A1 WO 2008037095A1
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- G01G3/12—Weighing apparatus characterised by the use of elastically-deformable members, e.g. spring balances wherein the weighing element is in the form of a solid body stressed by pressure or tension during weighing
Definitions
- the present invention relates to a silo balance according to the preamble of claim 1.
- Silo scales are several known. They are often used as gravimetric dosing scales according to the principle of weight or mass difference determination. For this purpose, the whole silo stands - usually three to four - scales. With their help, the gross weight of the silo is calculated as the sum.
- the disadvantage of this approach is - among other things - that, for upgrading or retrofitting the silo with the weighing device, this must be lifted from the ground or the support surface and then has to be placed on the force inputs of the measuring cells. This process can only be carried out to a limited extent, especially for silos with many tons of bulk material content.
- the differential weighing method is often unnecessarily accurate as the actual dosing method for inventory weighing.
- An improved weighing device is described in the application WO2006 / 105679 (D1). There, the load borne by the supports of a silo is determined via the elastic elongation of the tubes forming the supports.
- the object of the present invention is to provide a force measuring device for silos, with the help of existing silos can be retrofitted quickly and inexpensively, without facing the task of such silos - even in full condition - even stand out from the ground. Furthermore, it is the object of the invention to quickly vary changing temperatures of the silo-bearing frame of changes in the silo weight.
- Fig. 5 is a logic diagram of signal decisions.
- Such silos 1 are known per se and can be designed as sheet metal structures with a capacity up to about 200 tons.
- loss-in-weight method it is necessary because of the required accuracy to turn off such a silo 1 with each support 5 on a load cell. Because of the high loads, which are constantly at rest on them, such load measuring cells also have relatively robust primary deformation bodies in connection with high-resolution measuring systems.
- strain gauges strain gauges
- load cells which exist in the field and are complex in terms of stressing - such as sill supports designed as truss structures.
- stressing - such as sill supports designed as truss structures.
- the relevant weight-proportional compressive stresses must be separated from the bending stresses, which can only be achieved by the Use of numerous DMS succeeds.
- the correct attachment of strain gages to silos in use is almost hopeless due to the environmental conditions to be observed. Even if these conditions can be created and maintained, the effort to be made is great.
- the four supports 5 here are made of tubes with a circular cross-section.
- Figs. 2 to 5 The embodiment of the inventive concept is shown in Figs. 2 to 5.
- the four supports 5 here with supports 51, 52, 53, 54
- the supports 51, 54 are provided with measuring devices which measure the elastically widened by the load of the silo diameter of these supports 51, 54, for example, according to the document Dl.
- Housings 6 attached to the supports 51, 54 contain at least parts of such measuring devices.
- On the supports 52, 53 further measuring devices are mounted, of which in turn at least parts are housed in further housings 7.
- Such a measuring device is shown in FIG. 3.
- a tension or compression element 8 for example in the form of a rod, passes through the support 5 through two holes 9 and forms an angle ⁇ with the longitudinal axis 10 of the support 5.
- the pull or duck element 8 is secured, for example, by a nut 11 which rests on a bolted to the outside of the support 5 first anchor plate 12.
- a second anchor plate 13 is eb-outside screwed to the support 5.
- the tension or pressure element 8 runs there without being touched by a guide element 14 and ends in a transducer 15, which converts the force signal transmitted by the tension or pressure element 8 into a corresponding electrical signal.
- the tension or pressure element 8 is biased so that the entire force range to be measured by the transducer 15 is detected.
- all known converters come into question, which forces' can convert into electrical signals with the necessary resolution and reproducibility, such as strain gauge assemblies, optical force transducers and vibrating string transducers.
- a schematically illustrated cable 16 serves to supply power to the converter and to transmit the electrical signals to further processing units such as computers, transmission devices, if these are not already integrated in the converter.
- the angle ⁇ is substantially 45 °.
- the behavior of the loads of the transducer 15 and a transducer 17 determining the change in diameter, which is contained in the housings 6 - or may likewise be contained in the computer 20 - is shown in FIG. 4a.
- the signal changes S Dia for the transient temperature changes taking into account measuring arrangement and S D for one, only the changes in the diameter of the support 5 forming pipe, are in opposite direction with load increase. Become the. Supports 5 suddenly cooled, for example, by heavy rain, so on the one hand decreases the diameter S D of the tube due to the temperature drop, on the other hand, also shortens the length of the support 5 quickly, while the tension or pressure element 8 is still substantially at the original temperature located.
- the signal S D i a decreases until after some time the temperature compensation of support 5 and tension or pressure element 8 has set, as in Fig. 4b, together with the actual temperature turverlauf, is shown. For a short time, both signals have sign-like simultaneous changes.
- This change in signatures S n and S D i a which is concurrent, can now be used to exclude that these signals are interpreted individually as weight or fill level values, as shown in the block diagram according to FIG. 5.
- four computers 20 which each determine the weight information from the elastic deformation of the supports 51, 52, 53, 54, wherein in the exemplary embodiment according to FIG. 2 on the supports 51, 54 the pure diameter changes and in the supports 53, 55 are measured by the inclined by the angle ⁇ tensile or compressive elements 8, the superimposed longitudinal compression and the diameter changes.
- the changes in the measurement results, ie .DELTA.S D a of the inclined tensile or compressive elements and the changes in the diameter .DELTA.S D those measuring devices which determine the diameter of the supports 51, 54, are from the computers 20 to four discriminators 21, 22, 23, 24 transmitted.
- Each of the discriminators 21 to 24 respectively forms the difference of the measurement results (S (t) -S (t + ⁇ t) where ⁇ t is a predetermined time difference.) Also schematically included in this check circuit are six AND gates 25 to 30, the link The supports 51, 53 face each other diagonally with respect to the arrangement of the four supports 51 to 54. The same applies to the supports 52 and 54.
- Such a difference formation can be done with a - known per se - differential circuit. In silos with only three supports 5 usually one of the three supports 5 is used both with a transducer 15 at an angle ⁇ inclined tensile or Druckelement- 8, in addition to the diameter of the support 5 detecting sensor.
- all supports 5 are equipped both with measuring arrangements, which measure according to the prior art, the change of the diameter S D (t), as well as with those which enforce the supports 5 at an angle ⁇ and thus S D i a measure up.
- the associated transducers 15 are accommodated in said housings 7.
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Abstract
Description
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SilowaageSilo
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Silowaage nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1. Silowaagen sind mehrere bekannt. Sie werden häufig als gravi- metrische Dosierwaagen nach dem Prinzip der Gewichts- bzw. Massendifferenzbestimmung verwendet. Hierzu steht der ganze Silo auf - in aller Regel drei bis vier - Waagen. Mit deren Hilfe wird das Bruttogewicht des Silos als Summe ermittelt. Der Nachteil dieser Vorgehensweise ist - unter anderem -, dass, zum Aus- oder Nachrüsten des Silos mit der Wägeeinrichtung, dieser vom Boden oder der Auflagefläche abgehoben werden muss und anschliessend auf die Krafteingänge der Messzellen aufgesetzt werden muss. Dieses Verfahren kann, gerade bei Silos mit vielen Tonnen Schüttgutinhalt, nur noch bedingt ausgeführt werden. Zudem ist das Differenzwägeverfahren als eigentliches Dosierverfahren für eine Bestandeswägung oft unnötig genau. Eine verbesserte Wägeeinrichtung ist in der Anmeldung WO2006/105679 (Dl) beschrieben. Dort wird die von den Stützen getragene Last eines Silos ermittelt über die elastische Dehnung der die Stützen bildenden Rohre.The present invention relates to a silo balance according to the preamble of claim 1. Silo scales are several known. They are often used as gravimetric dosing scales according to the principle of weight or mass difference determination. For this purpose, the whole silo stands - usually three to four - scales. With their help, the gross weight of the silo is calculated as the sum. The disadvantage of this approach is - among other things - that, for upgrading or retrofitting the silo with the weighing device, this must be lifted from the ground or the support surface and then has to be placed on the force inputs of the measuring cells. This process can only be carried out to a limited extent, especially for silos with many tons of bulk material content. In addition, the differential weighing method is often unnecessarily accurate as the actual dosing method for inventory weighing. An improved weighing device is described in the application WO2006 / 105679 (D1). There, the load borne by the supports of a silo is determined via the elastic elongation of the tubes forming the supports.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung einer Kraftmesseinrichtung für Silos, mit deren Hilfe bestehen- de Silos rasch und kostengünstig nachgerüstet werden können, ohne vor der Aufgabe zu stehen, solche Silos - allenfalls in vollem Zustande - auch noch vom Boden abzuheben. Ferner ist es die Aufgabe der Erfindung, rasch sich ändernde Temperaturen des den Silo tragenden Gestells von Änderungen des Silogewichtes zu unterscheiden.The object of the present invention is to provide a force measuring device for silos, with the help of existing silos can be retrofitted quickly and inexpensively, without facing the task of such silos - even in full condition - even stand out from the ground. Furthermore, it is the object of the invention to quickly vary changing temperatures of the silo-bearing frame of changes in the silo weight.
Die Lösung der gestellten Aufgabe ist wiedergegeben im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 hinsichtlich der grundlegenden Merkmale, in den weiteren Ansprüchen hinsichtlich weiterer vorteilhafter Ausbildungen und in Anspruch 10 hinsicht- lieh des Messverfahrens.The solution of the problem is reflected in the characterizing part of claim 1 with respect to the basic features, in the further claims with respect to further advantageous embodiments and in claim 10 from the perspective of the measuring method.
Anhand der beigefügten Zeichnungen wird die Erfindung auf der Grundlage eines Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen _ _Reference to the accompanying drawings, the invention is explained in more detail on the basis of an embodiment. Show it _ _
Fig. 1 einen Silo nach dem Stand der Technik,1 shows a silo according to the prior art,
Fig. 2 vier^ Stützen eines Silos mit schematisch dargestellten Messvorrichtungen,Fig. 2, four ^ silo supports with schematically shown measuring devices,
Fig. 3 eine erfindungsgemässe Messvorrichtung im Schnitt,3 shows an inventive measuring device in section,
Fig. 4a, b Signalverläufe zweier Messvorrichtungen bei Laständerung und rascher Temperaturabnahme der Stützen,4a, b waveforms of two measuring devices with load change and rapid decrease in temperature of the supports,
Fig. 5 ein Logikschema von Signalentscheidungen.Fig. 5 is a logic diagram of signal decisions.
Ein in Fig. 1 schematisch dargestellter Silo 1 nach dem Stand der Technik für Schüttgüter, wie Streusalz, Zement, Chemika- lien, Getreide, ist in der Regel gegliedert in einen oberen zylindrischen Teil 2 und einen unteren Teil 3 mit Siloablass 4 und drei oder mehr Stützen 5. Solche Silos 1 sind an sich bekannt und können als Blechkonstruktionen mit einem Fassungsvermögen bis etwa 200 Tonnen ausgeführt sein. Bei Dosiereinrichtungen nach dem so genannten loss-in-weight- Verfahren ist es wegen der geforderten Genauigkeit notwendig, einen solchen Silo 1 mit jeder Stütze 5 auf eine Lastmesszelle abzustellen. Solche Lastmesszellen haben wegen der hohen, auf ihnen ständig ruhenden Lasten auch verhältnismässig ro- buste primäre Deformationskörper in Verbindung mit hochauflösenden Mess-Systemen. Die Nachteile solcher Einrichtungen liegen einerseits im grossen aparativen Aufwand, anderseits in der Notwendigkeit, einen solchen Silo vom Boden abzuheben und auf vorbereitete Lastmesszellen wiederum abzustellen; im Vergleich mit der bei reinen Bestandeskontrollen geforderten Genauigkeit von etwa 1 % sind die Genauigkeiten von genannten Dosiereinrichtungen auch in der Regel höher als erforderlich. Bei solchen, im Felde vorbestehenden und spannungsmässig komplexen Konstruktionen - wie als Fachwerk ausgeführten SiIo- stützen - an Stelle von Lastmesszellen nachträglich Dehnmessstreifen (DMS) anzubringen ist ausserordentlich aufwendig. Es müssen die relevanten gewichtsproportionalen Druckspannungen von den Biegespannungen separiert werden, was nur durch den Einsatz zahlreicher DMS gelingt. Das korrekte Anbringen von DMS an im Gebrauch stehenden Silos ist - wegen der dabei einzuhaltenden Umgebungsbedingungen - nahezu aussichtslos. Selbst wenn diese Bedingungen geschaffen und eingehalten wer- den können, ist der zu treibende Aufwand gross.A prior art silo 1 schematically illustrated in FIG. 1 for bulk materials, such as road salt, cement, chemicals, cereals, is generally divided into an upper cylindrical part 2 and a lower part 3 with silo outlet 4 and three or three more supports 5. Such silos 1 are known per se and can be designed as sheet metal structures with a capacity up to about 200 tons. For metering devices according to the so-called loss-in-weight method, it is necessary because of the required accuracy to turn off such a silo 1 with each support 5 on a load cell. Because of the high loads, which are constantly at rest on them, such load measuring cells also have relatively robust primary deformation bodies in connection with high-resolution measuring systems. The disadvantages of such devices are on the one hand in the large aparativen effort, on the other hand in the need to lift such a silo from the ground and turn it off on prepared load cells; Compared with the accuracy of about 1% required for pure stock checks, the accuracies of said metering devices are also generally higher than necessary. It is extremely expensive to install strain gauges (strain gauges) instead of load cells in such designs, which exist in the field and are complex in terms of stressing - such as sill supports designed as truss structures. The relevant weight-proportional compressive stresses must be separated from the bending stresses, which can only be achieved by the Use of numerous DMS succeeds. The correct attachment of strain gages to silos in use is almost hopeless due to the environmental conditions to be observed. Even if these conditions can be created and maintained, the effort to be made is great.
Die hier vier Stützen 5 sind aus Rohren mit kreisförmigem Querschnitt hergestellt.The four supports 5 here are made of tubes with a circular cross-section.
Das Ausführungsbeispiel des Erfindungsgedankens ist dargestellt in den Fig. 2 bis 5. In Fig. 2 sind die vier Stützen 5 (hier mit Stützen 51, 52, 53, 54 bezeichnet)- ohne den von ihnen getragenen Silo 1 - dargestellt. Da die ganze Silo-Konstruktion ein im Wesentlichen statisch bestimmtes System ist, steht der Silo vorwiegend auf zwei einander in der Diagonalen dl oder der Diagona- len d2 gegenüberliegenden Stützen, also auf Stützen 51 und 53 oder Stützen 52 und 54.The embodiment of the inventive concept is shown in Figs. 2 to 5. In Fig. 2, the four supports 5 (here with supports 51, 52, 53, 54) - without the silo 1 supported by them - shown. Since the entire silo construction is a substantially statically determined system, the silo is predominantly on two supports opposite one another in the diagonal dl or the diagonal d2, ie on supports 51 and 53 or supports 52 and 54.
Die Stützen 51, 54 sind mit Messvorrichtungen versehen, welche den durch die Last des Silos elastisch aufgeweiteten Durchmesser dieser Stützen 51, 54, beispielsweise nach dem Dokument Dl messen. An den Stützen 51, 54 angebrachte Gehäuse 6 enthalten zumindest Teile solcher Messvorrichtungen. An den Stützen 52, 53 sind weitere Messvorrichtungen angebracht, von denen wiederum mindestens Teile in weiteren Gehäusen 7 untergebracht sind. Eine solche Messvorrichtung ist in Fig. 3 dargestellt.The supports 51, 54 are provided with measuring devices which measure the elastically widened by the load of the silo diameter of these supports 51, 54, for example, according to the document Dl. Housings 6 attached to the supports 51, 54 contain at least parts of such measuring devices. On the supports 52, 53 further measuring devices are mounted, of which in turn at least parts are housed in further housings 7. Such a measuring device is shown in FIG. 3.
Ein Zug- oder Druckelement 8, beispielsweise in der Form einer Stange, durchsetzt die Stütze 5 durch zwei Löcher 9 und bildet mit der Längsachse 10 der Stütze 5 einen Winkel α. Auf der einen Seite ist das Zug- oder Duckelement 8 gesichert, beispielsweise durch eine Mutter 11, welche auf einer aussen an der Stütze 5 angeschraubten ersten Ankerplatte 12 aufsitzt. Auf der der ersten Ankerplatte 12 schräg gegenüberliegenden Seite der Stütze 5 ist eine zweite Ankerplatte 13 e- benfalls aussen an der Stütze 5 angeschraubt. Das Zug- oder Druckelement 8 läuft dort ohne Berührung durch ein Führungselement 14 und mündet in einem Wandler 15, welcher das durch das Zug- oder Druckelement 8 übertragene Kraftsignal in ein diesem entsprechendes elektrisches Signal wandelt. Das Zug- oder Druckelement 8 ist so vorgespannt, dass der ganze durch den Wandler 15 zu messende Kraftbereich erfasst wird. Geschützt gegen äussere Einflüsse, wie Staub, Feuchtigkeit, Sonneneinstrahlung ist der Wandler 15 durch das Gehäuse 7. Als Wandler 15 kommen alle bekannten Wandler in Frage, welche Kräfte 'in elektrische Signale mit der notwendigen Auflösung und Reproduzierbarkeit wandeln können, wie DMS- Anordnungen, optische Kraftwandler und Schwingsaitenwandler. Ein schematisch dargestelltes Kabel 16 dient zur Stromversor- gung des Wandlers und zur Übermittlung der elektrischen Signale an weiterverarbeitende Einheiten wie Rechner, Übermittlungsvorrichtungen, sofern diese nicht im Wandler bereits integriert sind. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel beträgt der Winkel α im Wesentlichen 45°.A tension or compression element 8, for example in the form of a rod, passes through the support 5 through two holes 9 and forms an angle α with the longitudinal axis 10 of the support 5. On the one hand, the pull or duck element 8 is secured, for example, by a nut 11 which rests on a bolted to the outside of the support 5 first anchor plate 12. On the first anchor plate 12 obliquely opposite side of the support 5, a second anchor plate 13 is eb-outside screwed to the support 5. The tension or pressure element 8 runs there without being touched by a guide element 14 and ends in a transducer 15, which converts the force signal transmitted by the tension or pressure element 8 into a corresponding electrical signal. The tension or pressure element 8 is biased so that the entire force range to be measured by the transducer 15 is detected. Protected against external influences, such as dust, moisture, solar radiation, the transducer 15 through the housing 7. As a transducer 15, all known converters come into question, which forces' can convert into electrical signals with the necessary resolution and reproducibility, such as strain gauge assemblies, optical force transducers and vibrating string transducers. A schematically illustrated cable 16 serves to supply power to the converter and to transmit the electrical signals to further processing units such as computers, transmission devices, if these are not already integrated in the converter. In a preferred embodiment, the angle α is substantially 45 °.
Wird der Silo 1 zusätzlich zur bestehenden Last belastet, so wird die Stütze 5 elastisch verkürzt, gleichzeitig das die Stütze 5 bildende Rohr elastisch aufgeweitet. Über die Pois- son-Relation μ = (dimensionslos) wo μ = Poisson-ZahlIf the silo 1 charged in addition to the existing load, the support 5 is shortened elastic, at the same time the support 5 forming tube elastically expanded. About the Poisson relation μ = (dimensionless) where μ = Poisson number
Δd = Aufweitung der Stütze 5 d = Durchmesser der Stütze 5Δd = expansion of the support 5 d = diameter of the support 5
Δ£ = Längenänderung der Stütze 5 I = Länge der Stütze 5,Δ £ = length change of the support 5 I = length of the support 5,
wo μ für Stahl etwa 0,3 beträgt, ergibt sich, dass die Längenänderung etwa dreimal so gross ist, wie die Durchmesseränderung. Mit anderen Worten: bei Zu- oder Abnahme des Siloge- wichts ist die Längenänderung der Stütze dreimal so gross wie die entsprechende Aufweitung oder Durchmesserabnahme der Stütze. Das Zug- oder Druckelement 8 wird durch die oben genannte zusätzliche Belastung des Silos 1 also trotz gewichtsbedingter Aufweitung der Stütze entlastet. Dieser Zusammen- hang ist in einem Auswertegerät, welches im Wandler 15 integriert, oder aber in einem externen Rechner 20 enthalten sein kann, als Kennlinie gespeichert, zusammen mit weiteren apparativen Parametern des Wandlers, wie an sich bekannt. Eine Zug-Messanordnung, welche nur die Aufweitung des die Stütze 5 bildenden Rohres misst (so z.Bsp die oben beschrie- benen Messanordnugen an den Stützen 51,54), stellt im Gegensatz dazu eine Kraftzunahme fest.where μ for steel is about 0.3, it follows that the change in length is about three times as large as the diameter change. In other words, when the silo weight increases or decreases, the length change of the support is three times greater than the corresponding widening or diameter decrease of the support. The tensile or compressive element 8 is thus relieved by the above-mentioned additional load of the silo 1 despite weight-related expansion of the support. This relationship is in an evaluation unit which is integrated in the converter 15 or else contained in an external computer 20 can, stored as a characteristic, together with other apparatus parameters of the converter, as known per se. A tension measuring arrangement which only measures the widening of the tube forming the support 5 (for example the measuring arrangements described above on the supports 51, 54), in contrast, detects an increase in force.
Mit der beschriebenen Anordnung kann nicht bloss das Gewicht des Silos 1 bzw. sein Füllstand ermittelt werden, sondern es ist ebenfalls möglich, transiente Temperaturänderungen der Stützen 5 von echten Wägeresultaten zu unterscheiden. Damit ist es möglich, beispielsweise mittels Diskriminatorschaltun- gen Gewichtsveränderungen von transienten Temperaturänderungen der Stützen 51 bis 54 zu unterscheiden. Damit ist es auch möglich, aus transienten Temperaturänderungen sich ergebende Mess-Signale von der Ermittlung des Silogewichtes so lange auszuschliessen, bis sich das Temperaturgleichgewicht von Stütze 5 und Zug- odex Druckelement 8 wieder eingestellt hat. Solche transienten Temperaturänderungen treten in aller Regel als Abkühlung auf, insbesondere dann, wenn starke Regenfälle in Gewittern die vorher sonnenbestrahlten Stützen abkühlen.With the described arrangement not only the weight of the silo 1 or its level can be determined, but it is also possible to distinguish transient temperature changes of the supports 5 of real weighing results. This makes it possible, for example by means of discriminator circuits, to distinguish weight changes from transient temperature changes of the supports 51 to 54. It is thus also possible to exclude measurement signals resulting from transient temperature changes from the determination of the silo weight until the temperature equilibrium of support 5 and tension or pressure element 8 has returned to equilibrium. As a rule, such transient temperature changes occur as cooling, in particular when heavy rains in thunderstorms cool the previously sun-irradiated supports.
Das Verhalten der Belastungen des Wandlers 15 und eines die Durchmesseränderung ermittelnden Wandlers 17, welcher in den Gehäusen 6 enthalten ist - oder ebenfalls im Rechner 20 enthalten sein kann - ist in Fig. 4a dargestellt. Die Signalän- derungen SDia für die transiente Temperaturänderungen berücksichtigende Messanordnung und SD für eine, bloss die Änderungen des Durchmessers des die Stütze 5 bildenden Rohres, sind gegenläufig bei Lastzunahme. Werden nun die. Stützen 5 plötzlich abgekühlt, beispielsweise durch starken Regen, so nimmt einerseits der Durchmesser SD des Rohres aufgrund des Temperaturrückganges ab, anderseits verkürzt sich auch die Länge der Stütze 5 rasch, während das Zug- oder Druckelement 8 immer noch im Wesentlichen auf der ursprünglichen Temperatur sich befindet. Daher nimmt auch das Signal SDia ab, bis sich nach einiger Zeit der Temperaturausgleich von Stütze 5 und Zug- oder Druckelement 8 eingestellt hat, wie in Fig. 4b, zusammen mit dem eigentlichen Tempera- turverlauf, dargestellt ist. Kurzzeitig liegen bei beiden Signalen vorzeichenmässig gleichlaufende Änderungen vor. Diese - vorzeichenmässig - gleichlaufende Änderung beider Messgrössen Sn und SDia kann nun dazu benutzt werden, um aus- zuschliessen, dass diese Signale je einzeln als Gewichtsoder Füllstands-Werte interpretiert werden, wie im Blockdiagramm gemäss Fig. 5 dargestellt ist.The behavior of the loads of the transducer 15 and a transducer 17 determining the change in diameter, which is contained in the housings 6 - or may likewise be contained in the computer 20 - is shown in FIG. 4a. The signal changes S Dia for the transient temperature changes taking into account measuring arrangement and S D for one, only the changes in the diameter of the support 5 forming pipe, are in opposite direction with load increase. Become the. Supports 5 suddenly cooled, for example, by heavy rain, so on the one hand decreases the diameter S D of the tube due to the temperature drop, on the other hand, also shortens the length of the support 5 quickly, while the tension or pressure element 8 is still substantially at the original temperature located. Therefore, the signal S D i a decreases until after some time the temperature compensation of support 5 and tension or pressure element 8 has set, as in Fig. 4b, together with the actual temperature turverlauf, is shown. For a short time, both signals have sign-like simultaneous changes. This change in signatures S n and S D i a , which is concurrent, can now be used to exclude that these signals are interpreted individually as weight or fill level values, as shown in the block diagram according to FIG. 5.
Hier sind vier Rechner 20 dargestellt, welche aus der elastischen Deformation der Stützen 51, 52, 53, 54 je die Gewichts- Informationen ermitteln, wobei im Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 2 an den Stützen 51, 54 die reinen Durchmesseränderungen und bei den Stützen 53, 55 durch die um den Winkel α schräggestellten Zug- oder Druckelemente 8 die überlagerten Längskompression und die Durchmesseränderungen gemessen werden. Die Änderungen der Messresultate, also ΔSDia der schräggestellten Zug- oder Druckelemente und die Änderungen der Durchmesser ΔSD jener Messvorrichtungen, welche die Durchmesser der Stützen 51, 54 ermitteln, werden von den Rechnern 20 an vier Diskriminatoren 21, 22, 23, 24 übermittelt. Jeder der Diskriminatoren 21 bis 24 bildet jeweils die Differenz der Messresultate (S (t) -S (t+Δt ) , wobei Δt eine vorgegebene Zeitdifferenz ist. Zu dieser schematisch dargestellten Überprüfungsschaltung gehören ferner sechs UND-Tore 25 bis 30, wobei die Verknüpfung der Diskriminatoren 21 bis 24 ver- läuft, wie nachfolgend erläutert. Die Stützen 51, 53 liegen einander diagonal bezüglich der Anordnung der vier Stützen 51 bis 54 gegenüber. Entsprechendes gilt für die Stützen 52 und 54. Unter Berücksichtigung von Fig. 4a, b ergibt sich nun, dass bei einem Materialabfluss aus dem Silo 1 SD(t)- SD(t+Δt)>0; analog ist SDia(t)- SDia(t+ Δt) <0. Die Diskriminatoren 21 und 22 haben Ausgänge 31 (für >0) und 32 (für<0) und entsprechend 33 (für ≥O) und für 34 (für <0) . Für den beschriebenen Fall der Entlastung des Silos werden also die Ausgänge 31 von Diskriminator 21 und 34 von Diskriminator 22 aktiv. Diese Signale werden an ein UND-Tor 26 weitergeleitet und öffnen dieses: Es wird eine Wägung vorgenommen und weiterverarbeitet und weitergeleitet wie an sich bekannt. Analoges geschieht beim Beladen des Silos, wobei die Ausgänge 32 von Diskriminator 21 und 33 von Diskriminator 22 aktiv sind, wodurch ein weiteres UND-Tor 27 geöffnet wird: Eine Wägung wird vorgenommen . Wird jedoch das aus den Stützen 51 bis 54 bestehende Gestell des Silos 1 bei hoher Umgebungstemperatur plötzlich, beispielsweise durch einen Gewitterregen, abgekühlt, so bleibt, wie bereits gesagt, das Zug- oder Druckelement 8 in den Stützen 52, 53 zunächst auf der hohen Umgebungstemperatur, während die Temperaturen der Stützen 51 bis 54 rasch abnehmen. Dies führt dazu, dass die Ausgänge 32, 34 der Diskriminatoren aktiv werden. Diese Signale werden einem weiteren UND-Tor zugeleitet, welches damit geöffnet wird und die Weiterverarbeitung der Wägung verhindert, bis die Resultate der Diskriminatoren 21, 22 dies wieder zulassen. In völliger Analogie zu den Diskriminatoren 21, 22 sind weitere Diskriminatoren 23, 24 geschaltet, welche wiederum in völliger Analogie UND-Tore 28, 29, 30 ansteuern. Mit diesen verfahrensmässigen Massnahmen wird bewirkt, dass nur reale Vorgänge, wie Beladen und Entladen des Silos 1 als wägetechnisch relevante Vorgänge zugelassen und verarbeitet werden. Insbesondere wird verhindert, dass plötzliches Abkühlen der Stützen 51 - 54 beispielsweise durch Gewitterregen als Entleerungsvorgang interpretiert werden. Mit einer solchen Interpretation würde über Fernmeldemittel, wie bekannt, ein Nachfüllen bzw. eines Lieferung des silierten Schüttgutes in die Wege geleitet, . dies auf Grund eines nun als Artefakt erkannten Fehlsignales.Here, four computers 20 are shown, which each determine the weight information from the elastic deformation of the supports 51, 52, 53, 54, wherein in the exemplary embodiment according to FIG. 2 on the supports 51, 54 the pure diameter changes and in the supports 53, 55 are measured by the inclined by the angle α tensile or compressive elements 8, the superimposed longitudinal compression and the diameter changes. The changes in the measurement results, ie .DELTA.S D a of the inclined tensile or compressive elements and the changes in the diameter .DELTA.S D those measuring devices which determine the diameter of the supports 51, 54, are from the computers 20 to four discriminators 21, 22, 23, 24 transmitted. Each of the discriminators 21 to 24 respectively forms the difference of the measurement results (S (t) -S (t + Δt) where Δt is a predetermined time difference.) Also schematically included in this check circuit are six AND gates 25 to 30, the link The supports 51, 53 face each other diagonally with respect to the arrangement of the four supports 51 to 54. The same applies to the supports 52 and 54. With reference to FIGS Now, for a material outflow from the silo, 1 S D (t) - S D (t + Δt)> 0, analogously, S Dia (t) - S Dia (t + Δt) <0 The discriminators 21 and 22 have Outputs 31 (for> 0) and 32 (for <0) and corresponding to 33 (for ≥O) and for 34 (for <0) For the described case of discharge of the silo so the outputs 31 of discriminator 21 and 34 of Discriminator 22 active These signals are forwarded to an AND gate 26 and open this: it is made and processed and forwarded as known per se a weighing. The same happens when loading the silo, the outputs 32nd of discriminator 21 and 33 of discriminator 22 are active, thereby opening another AND gate 27: Weighing is performed. If, however, the frame of the silo 1 consisting of the supports 51 to 54 is suddenly cooled, for example by a rainstorm, at high ambient temperature, the tensile or pressure element 8 in the supports 52, 53 initially remains at the high ambient temperature, as already stated while the temperatures of the supports 51 to 54 decrease rapidly. This results in the outputs 32, 34 of the discriminators becoming active. These signals are fed to another AND gate, which is opened with it and prevents further processing of the weighing until the results of the discriminators 21, 22 allow this again. In complete analogy to the discriminators 21, 22 further discriminators 23, 24 are connected, which in turn, in complete analogy AND gates 28, 29, 30 control. These procedural measures have the effect that only real processes, such as loading and unloading of the silo 1, are accepted and processed as relevant weighing processes. In particular, it is prevented that sudden cooling of the supports 51-54 are interpreted as draining, for example due to thunderstorms. With such an interpretation, as known, a refilling or delivery of the ensiled bulk material would be initiated via telecommunications equipment,. this because of a now recognized as artifact false signal.
Eine weitere Verfahrensmöglichkeit solche Temperatursprünge von der Interpretation als Gewichtssprünge auszuschliessen, liegt in der Differenzbildung der Signale vor: Die die Änderung des Durchmessers SD erfassenden Sensoren und die erfin- dungsgemässen, mit den unter dem Winkel α die Stützen 5 durchsetzenden Zug- oder Druckelementen 8 verbundenen Wandler 15 liefern am*Ausgang der Wandler im Wesentlichen die glei- chen Signale. Die Differenz dieser Signale wird also im Wesentlichen =0 sein. Damit entfällt ein Diskriminierungsverfahren. Eine so geartete Differenzbildung kann mit einer - an sich bekannten - Differenzialschaltung vorgenommen werden. Bei Silos mit bloss drei Stützen 5 wird in aller Regel eine der drei Stützen 5 sowohl mit einem Wandler 15 an einer um den Winkel α geneigten Zug- oder Druckelement- 8 eingesetzt, zusätzlich zu einem den Durchmesser der Stütze 5 erfassenden Sensor. Die Differenzbildung der Signale erfolgt dann zwischen den Signalen an der gleichen Stütze, während die beiden anderen Stützen je mit einem unter dem Winkel α gemessenen und einem den Durchmessers S0 erfassenden Signal zur Differenzbildung herangezogen werden. In einem weiteren Ausführungsbeispiel sind alle Stützen 5 sowohl mit Messanordnungen ausgerüstet, welche nach dem Stande der Technik die Änderung des Durchmessers SD (t) messen, als auch mit solchen, welche die Stützen 5 unter einem Winkel α durchsetzen und somit SDia messen. Vorzugsweise sind die zuge- hörigen Wandler 15 in den genannten Gehäusen 7 untergebracht. Another method of eliminating such jumps in temperature from interpretation as weight jumps is to form the difference between the signals: the sensors detecting the change in diameter S D and the tension or pressure elements 8 penetrating the supports 5 at angle α connected transducers 15 deliver substantially the same signals at the output of the transducers. The difference of these signals will therefore be essentially = 0. This eliminates a discrimination procedure. Such a difference formation can be done with a - known per se - differential circuit. In silos with only three supports 5 usually one of the three supports 5 is used both with a transducer 15 at an angle α inclined tensile or Druckelement- 8, in addition to the diameter of the support 5 detecting sensor. The difference of the signals then takes place between the signals on the same support, while the two other supports are each used with a measured at the angle α and the diameter S 0 detecting signal for subtraction. In a further embodiment, all supports 5 are equipped both with measuring arrangements, which measure according to the prior art, the change of the diameter S D (t), as well as with those which enforce the supports 5 at an angle α and thus S D i a measure up. Preferably, the associated transducers 15 are accommodated in said housings 7.
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