AT526510B1

AT526510B1 - Vorrichtung zum Bestimmen einer Schüttgutmenge auf einem Förderband

Info

Publication number: AT526510B1
Application number: ATA50208/2023A
Authority: AT
Inventors: Hamberger Martin
Original assignee: H Sensortechnik Gmbh
Priority date: 2023-03-20
Filing date: 2023-03-20
Publication date: 2024-04-15
Also published as: AT526510A4

Abstract

Es wird eine Vorrichtung zum Bestimmen einer Schüttgutmenge auf einem Förderband (1) mit einer Messeinrichtung (2) zur berührungslosen Erfassung des jeweils auf eine Querschnittsebene bezogenen Oberflächenverlaufs (3) des Schüttgutes (4) durch Triangulation beschrieben, wobei die Messeinrichtung (2) auf einem Träger (5) angeordnete Lichtsender (6) und den Lichtsendern (6) zugeordnete Detektoren (8) für die am Schüttgut (4) reflektierten Lichtstrahlen (7) sowie eine die Lichtsender (6) einzeln ansteuernde Steuereinrichtung (12) umfasst. Um Fehlmessungen zu vermeiden, wird vorgeschlagen, dass die Detektoren (8) eine Einrichtung zur Messung der Intensität des von den am Schüttgut (4) reflektierten Lichtstrahlen (7) der Lichtsender (6) empfangenen Lichts aufweisen und dass die Steuereinrichtung (12) die Lichtsender (6) in Abhängigkeit von einer Unterschreitung eines vorgebbaren Schwellwerts der Intensität des empfangenen reflektierten Lichts für die Messung abschaltet.

Description

Beschreibung

[0001] Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Bestimmen einer Schüttgutmenge auf einem Förderband mit einer Messeinrichtung zur berührungslosen Erfassung des jeweils auf eine Querschnittsebene bezogenen Oberflächenverlaufs des Schüttgutes durch Triangulation, wobei die Messeinrichtung auf einem Träger angeordnete Lichtsender und den Lichtsendern zugeordnete Detektoren für die am Schüttgut reflektierten Lichtstrahlen sowie eine die Lichtsender einzeln ansteuernde Steuereinrichtung umfasst.

[0002] Um mit vergleichsweise einfachen Mitteln die durch ein Förderband geförderte Schüttgutmenge optisch zu erfassen, ist es bekannt (AT 5 728 U1), eine Triangulationsmesseinrichtung vorzusehen, mit deren Hilfe der Oberflächenverlauf des Schüttgutes in einer Querschnittsebene bestimmt werden kann. Zu diesem Zweck sind auf einem Träger einerseits Lichtsender für in einer Querschnittsebene verlaufende, über die Förderbandbreite verteilte Lichtstrahlen und anderseits den Lichtsendern zumindest gruppenweise zugeordnete Detektoren vorgesehen, mit deren Hilfe die Lage der durch eine Empfangsoptik erhaltenen Abbildungen der Messpunkte ermittelt wird, die sich durch die Lichtpunkte der auf die Schüttgutoberfläche auftreffenden Lichtstrahlen ergeben. Es muss allerdings für eine Einzelerfassung jedes durch die einzelnen Lichtsender bestimmten Messpunktes ohne Beeinflussung durch die Lichtstrahlen der anderen Lichtsender gesorgt werden, was durch eine Steuereinrichtung sichergestellt wird, die die Lichtsender nacheinander ansteuert, sodass den Lichtsendern zumindest gruppenweise ein Detektor zugeordnet werden kann, über den die Lage der über eine Empfangsoptik erhaltenen Abbildung des durch den jeweils eingeschalteten Lichtsender erzeugten Lichtpunktes auf dem Schüttgut erfasst und zur Abstandsbestimmung der Schüttgutoberfläche von der Messeinrichtung ausgewertet werden kann. Treffen die Lichtstrahlen einzelner Lichtsender zufolge einer ungleichmäßigen Beschickung des Förderbandes nicht auf der Schüttgutoberfläche, sondern beispielsweise auf einer Längsrandeinfassung des Förderbandes auf, so kann dies zu einer Fehlmessung führen.

[0003] Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, Fehlmessungen aufgrund von Randeinfassungen des Förderbands zu vermeiden.

[0004] Ausgehend von einer Vorrichtung der eingangs geschilderten Art löst die Erfindung die gestellte Aufgabe dadurch, dass die Detektoren eine Einrichtung zur Messung der Intensität des von den am Schüttgut reflektierten Lichtstrahlen der Lichtsender empfangenen Lichts aufweisen und dass die Steuereinrichtung die Lichtsender in Abhängigkeit von einer Unterschreitung eines vorgebbaren Schwellwerts der Intensität des empfangenen reflektierten Lichts für die Messung abschaltet.

[0005] Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass die auf die üblicherweise metallischen Randeinfassungen auftreffenden Lichtstrahlen der Lichtsender mit einer geringeren Streuung reflektiert werden als Lichtstrahlen, die auf das Schüttgut auftreffen. Dies bedeutet, dass die Intensität des von den Detektoren empfangenen Lichts der Lichtpunkte, die durch die auf die Randeinfassung auftreffenden Lichtstrahlen erhalten werden, merklich geringer ist als die Intensität des durch die Detektoren empfangenen Lichts der Messpunkte, also der Lichtpunkte durch die auf die Schüttgutoberfläche auftreffenden Lichtstrahlen. Aufgrund der geringeren Streuung der an den metallischen Randeinfassungen reflektierten Lichtstrahlen und dem Umstand, dass die Detektoren nur mit einem Anteil dieses Streulichts beaufschlagt werden, kann anhand der Intensität des von den Detektoren empfangenen Lichts beurteilt werden, ob der jeweilige Lichtstrahl auf die Randeinfassung oder auf eine Schüttgutoberfläche auftrifft. Durch einen Vergleich der Messsignale der Messeinrichtung für die Intensität des von den Detektoren empfangenen Lichts mit einem vorgegebenen Schwellwert der Lichtintensität können somit durch die Steuereinrichtung die Lichtsender für eine Messung abgeschaltet werden, deren Lichtstrahlen auf die Randeinfassung fallen und folglich Streulicht mit vergleichsweise geringer Intensität in Richtung des zugehörigen Detektors reflektieren. Mit der Erfassung lediglich von Messpunkten auf der Schüttgutoberfläche kann somit die Messgenauigkeit erheblich gesteigert werden.

[0006] In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise dargestellt. Es wird eine

erfindungsgemäße Vorrichtung zum Bestimmen einer Schüttgutmenge auf einem Förderband in einem schematischen Blockschaltbild gezeigt.

[0007] Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Erfassen einer Schüttgutmenge auf einem Förderband 1 weist eine Messeinrichtung 2 auf, die den jeweiligen, auf eine Querschnittsebene bezogenen Oberflächenverlauf 3 des Schüttgutes 4 durch Triangulation erfasst. Zu diesem Zweck sind auf einem oberhalb des Förderbandes 1 angeordneten Träger 5 Lichtsender 6, wie Leuchtdioden oder Laser-Sender, vorgesehen, die beispielsweise in zwei je einer Hälfte des Förderbandes 1 zugehörigen Gruppen zusammengefasst sind, was jedoch keineswegs zwingend ist. Die strichpunktiert angedeuteten Lichtstrahlen 7 der Lichtsender 6 liegen in einer Querschnittsebene des Schüttgutes 4 und erfassen jeweils gruppenweise einen Teil des auf diese Querschnittsebene bezogenen Oberflächenverlaufs 3 des Schüttgutes 4.

[0008] Auf dem Träger 5 sind zwischen den beiden Gruppen von Lichtsendern 6 Detektoren 8 zur ortsauflösenden Erfassung der über eine Empfangsoptik 9 erhaltenen Abbildungen der Lichtpunkte 10 angeordnet, die sich beim Auftreffen der Lichtstrahlen 7 auf der Oberfläche des Schüttgutes 5 ergeben.

[0009] Die über das Streulicht der am Schüttgut 4 reflektierten Lichtstrahlen 7 durch die Empfangsoptik 9 erfasste Abbildung des jeweils durch einen Lichtstrahl 7 erzeugten Lichtpunktes 10 wird hinsichtlich ihrer Lage gegenüber dem Detektor 8 von diesem erfasst, wobei Lageänderungen der Abbildung auf dem Detektor 8 aufgrund der gegebenen geometrischen Verhältnisse einer Abstandsänderung des abgebildeten Lichtpunktes 10 vom zugehörigen Lichtsender 6 entsprechen. Damit kann über die Abstandserfassung der Lichtpunkte 10 im Triangulationsverfahren der Oberflächenverlauf 3 des Schüttgutes 4 bezüglich einer Querschnittsebene bestimmt werden. Zu diesem Zweck ist dafür zu sorgen, dass im jeweiligen Empfangsbereich 11 der Empfangsoptiken 9 nur jeweils ein Lichtpunkt 10 erfasst wird, was das Ein- und Ausschalten der Lichtsender 6 in einer zeitlichen Aufeinanderfolge bedingt, um eine gegenseitige Beeinflussung der einzelnen Lichtpunkte 10 auszuschalten. Die Lichtsender 7 werden daher über eine Steuereinrichtung 14 nacheinander ein- und ausgeschaltet.

[0010] Da die jeweilige Fördergeschwindigkeit des Förderbandes 1 über einen entsprechenden Geschwindigkeitsgeber ermittelt wird, kann aus den wiederholt erfassten Oberflächenverläufen 3 des Schüttgutes 4 in Verbindung mit der Fördergeschwindigkeit das geförderte Schüttgutvolumen und mithilfe des Schüttgutvolumens das jeweilige Schüttgutgewicht errechnet werden.

[0011] Wenn das Förderband 1 beidseitig mit Randeinfassungen 13 versehen ist, was häufig der Fall ist, können Lichtstrahlen 7, die nicht auf das Schüttgut, sondern auf die Randeinfassung 13 auftreffen, zu Fehlmessungen führen. Um solche Fehlmessungen zu vermeiden, sind die Detektoren 8 mit einer Einrichtung zur Messung der Intensität des von den am Schüttgut 4 reflektierten Lichtstrahlen 7 der Lichtsender 6 empfangenen Lichts ausgerüstet.

[0012] Es wird daher nicht nur die Lage der detektorseitigen Abbildung der Lichtpunkte 10, sondern auch die Intensität des von den Detektoren 8 empfangenen Streulichts der Lichtpunkte 10 erfasst. Da der die Detektoren 8 beaufschlagende Streulichtanteil der Lichtpunkte auf der Randeinfassung 13 vergleichsweise gering ist, weil die in der Regel aus Blech gefertigten Randeinfassungen 13 die auftreffenden Lichtstrahlen 7 mit einem erheblich geringeren Streulichtanteil als die Schüttgutoberfläche reflektieren und die Detektoren nicht mit dem reflektierten Hauptstrahl, sondern lediglich mit einem Streulichtanteil beaufschlagt werden, kann aus der Intensität des die Detektoren 8 beaufschlagenden Lichts abgeleitet werden, ob ein Lichtpunkt 10 auf der Randeinfassung 13 oder auf dem Schüttgut 4 abgebildet wird. Wird daher der Steuereinrichtung 12 ein entsprechender Schwellwert für die Lichtintensität vorgegeben, mit dem die gemessene Intensität des von den Detektoren empfangenen Lichts verglichen wird, so kann bei einem Unterschreiten des Schwellwertes der jeweilige Lichtsender 6, dessen Lichtstrahl auf die Randeinfassung 13 auftrifft, für die Messung abgeschaltet werden, wodurch Fehlmessungen durch auf die Randeinfassung auftreffende Lichtstrahlen in einfacher Weise vermieden werden können.

Claims

Patentanspruch

1. Vorrichtung zum Bestimmen einer Schüttgutmenge auf einem Förderband (1) mit einer Messeinrichtung (2) zur berührungslosen Erfassung des jeweils auf eine Querschnittsebene bezogenen Oberflächenverlaufs (3) des Schüttgutes (4) durch Triangulation, wobei die Messeinrichtung (2) auf einem Träger (5) angeordnete Lichtsender (6) und den Lichtsendern (6) zugeordnete Detektoren (8) für die am Schüttgut (4) reflektierten Lichtstrahlen (7) sowie eine die Lichtsender (6) einzeln ansteuernde Steuereinrichtung (12) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass die Detektoren (8) eine Einrichtung zur Messung der Intensität des von den am Schüttgut (4) reflektierten Lichtstrahlen (7) der Lichtsender (6) empfangenen Lichts aufweisen und dass die Steuereinrichtung (12) die Lichtsender (6) in Abhängigkeit von einer Unterschreitung eines vorgebbaren Schwellwerts der Intensität des empfangenen reflektierten Lichts für die Messung abschaltet.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen