DE102014115020A1

DE102014115020A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Regelung bzw. zum Erfassen von Masseteilchen

Info

Publication number: DE102014115020A1
Application number: DE102014115020.1A
Authority: DE
Inventors: Sebastian Meyer zu Hoberge; Martin LIEBICH
Original assignee: Mueller Elektronik GmbH and Co KG
Current assignee: Mueller Elektronik GmbH and Co KG
Priority date: 2013-10-21
Filing date: 2014-10-16
Publication date: 2015-04-23

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Regelung von auszubringenden Masseteilchen in Sämaschinen, wobei die Masseteilchen in einer Leitung mittels eines Luftstromes zu einer Verteileinrichtung geführt und dann auf mehrere Verteilleitungen verzweigt werden, wobei eine Ist-Ausbringmenge der Masseteilchen mittels einer Sensoreinrichtung erfasst wird und als Sensorsignale einer Regeleinrichtung zugeführt wird, in der eine Stellgröße in Abhängigkeit von einer Soll-Ausbringmenge bestimmt wird zur Beaufschlagung eines Dosiereinrichtung, mittels derer die Ist-Ausbringmenge der Masseteilchen eingestellt wird, wobei ständig ein Korrekturfaktor als Verhältnis aus Ist-Ausbringmenge und Ist-Drehfrequenz ermittelt wird, dass die Soll-Ausbringmenge mit Hilfe des Kalibrierfaktor und des Korrekturfaktor in eine Soll-Drehfrequenz für die Dosiereinrichtung umgewandelt wird, dass ein Regler der Regeleinrichtung die auf die Dosiereinrichtung wirkende Stellgröße in Abhängigkeit von einer Regelabweichung ermittelt, wobei die Regelabweichung als Differenz zwischen der Soll-Drehfrequenz und einer Ist-Drehfrequenz der Dosiereinrichtung bestimmt wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Regelung von auszubringenden Masseteilchen in Sämaschinen, wobei die Masseteilchen in einer Leitung mittels eines Luftstromes zu einer Verteileinrichtung geführt und dann auf mehrere Verteilleitungen verzweigt werden, wobei eine Ist-Ausbringmenge der Masseteilchen mittels einer Sensoreinrichtung erfasst wird und als Sensorsignale einer Regeleinrichtung zugeführt wird, in der eine Stellgröße in Abhängigkeit von einer Soll-Ausbringmenge bestimmt wird zur Beaufschlagung eines Dosiereinrichtung, mittels derer die Ist-Ausbringmenge der Masseteilchen eingestellt wird.
Ferner betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Regelung auszubringenden Masseteilchen in Sämaschinen mit einer Leitung zur Förderung der Masseteilchen von einem Saatgutspeicher zu einer Verteileinrichtung, von der aus mehrere Verteilleitungen zu Ausbringelementen führen, mit einer Dosiereinrichtung zur Einstellung einer Ist-Ausbringmenge der Masseteilchen, mit einer Regeleinrichtung zur Ermittlung einer Stellgröße für die Dosiereinrichtung in Abhängigkeit von einer Soll-Ausbringmenge.
Ferner betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zum Erfassen von Masseteilchen in leitungsgeführten Luftströmen, insbesondere von auszubringendem Saatgut in Sämaschinen mit einer Leitung, durch die der die Masseteilchen enthaltene Luftstrom geführt wird, mit einem an der Leitung angeordneten Sensorelement, wobei das Sensorelement ein Piezoelement, auf einer dem Inneren der Leitung zugewandten Seite des Piezoelementes angeordnete Prallfläche, einen auf einer dem Inneren der Leitung abgewandten Seite des Piezoelementes angeordneten Dämpfungskörper sowie einen auf einer dem Inneren der Leitung abgewandten Seite des Piezoelementes angeordneten starren Basiskörper aufweist.
Aus der DE 10 2004 004 730 A1 ist ein Verfahren zur Regelung von auszubringenden Masseteilchen in Sämaschinen bekannt, bei dem die Ausbringmenge während des Säens in Abhängigkeit von einem vorher durchgeführten Kalibriervorgang festgelegt ist. Wird während des Sävorganges festgestellt, dass die Ausbringmenge eine zu große Abweichung von dem ermittelten Kalibrierwert hat, ist eine erneute Kalibrierung erforderlich. Dieser Kalibriervorgang erfolgt während der Fahrt bei verminderter Geschwindigkeit. Nachteilig an dem bekannten Verfahren ist, dass keine durchgehende Regelung der Ausbringmenge während des Sävorganges bereitgestellt wird.
Aus der DE 10 2011 010 100 A1 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Regelung von auszubringenden Masseteilchen in Sämaschinen bekannt, bei dem eine Fahrgeschwindigkeit der Sämaschine in Abhängigkeit von Qualitätsparametern geregelt wird. In die Qualitätsparameter fließt die Erfassung der einzelnen Masseteilchen sowie der Betriebszustand der Säaggregate ein.
Nachteilig an dem bekannten Verfahren ist, dass für einen optimalen Sävorgang der Fahrer keinen Einfluss auf die Fahrgeschwindigkeit nehmen kann.
Aus der DE 10 2006 038 865 A1 ist ein Verfahren zur Regelung von auszubringenden Masseteilchen in Sämaschinen bekannt, bei dem ein adaptiver Regler mit einem Fuzzy Logic-Baustein eingesetzt wird. Mittels des adaptiven Reglers ist die Drehzahl einer Dosiereinrichtung regelbar, wobei eine Stellgröße in Abhängigkeit von einer Soll-Ausbringmenge bestimmt wird. Nachteilig an dem bekannten Verfahren ist, dass der Regelaufwand relativ groß ist, wobei Werte mehrerer Betriebsparameter beim Regelungsvorgang berücksichtigt und mehrere Stellgrößen der Sämaschine gleichzeitig angesteuert werde müssen. Die verschiedenen Stellgrößen werden somit komplex in Abhängigkeit der Istwerte mehrerer Betriebsparameter verändert, um die gewünschte Ausbringmenge zu erzielen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Regelung von auszubringenden Masseteilchen in Sämaschinen anzugeben, so dass auf einfache und genaue Weise eine Ausbringung von Saatgut während eines Sävorgangs erreicht wird.
Zur Lösung der Aufgabe ist die Erfindung in Verbindung mit dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 dadurch gekennzeichnet, dass ständig ein Korrekturfaktor als Verhältnis aus Ist-Ausbringmenge und Ist-Drehfrequenz ermittelt wird, dass die Soll-Ausbringmenge mit Hilfe des Kalibrierfaktors und des Korrekturfaktors in eine Soll-Drehfrequenz für die Dosiereinrichtung umgewandelt wird, dass ein Regler der Regeleinrichtung die auf die Dosiereinrichtung wirkende Stellgröße in Abhängigkeit von einer Regelabweichung ermittelt, wobei die Regelabweichung als Differenz zwischen der Soll-Drehfrequenz und einer Ist-Drehfrequenz der Dosiereinrichtung bestimmt wird.
Der besondere Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, dass eine robuste und kompakte Regelung bereitgestellt wird, die einen genauen Austrag von Masseteilchen ermöglicht. Basis für die genaue Regelung ist die Messung der aktuell ausgebrachten Masseteilchen mittels einer Sensorvorrichtung, die alle ausgebrachten Masseteilchen erfasst. Nach der Erfindung erfolgt die Regelung auf Basis eines einzigen Sollwertes, wobei der Sollwert vorzugsweise in der Einheit Masseteilchen pro Zeit angegeben ist. Bei einer Sämaschine ermöglicht die Erfindung eine einfache Bestimmung sowohl einer Längs- als auch einer Querverteilung des Saatguts.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist eine Wandler- und/oder Verstärkereinheit vorgesehen, mittels derer die Soll-Ausbringmenge in eine für den Regler angepasste Führungsgröße umgewandelt wird. Ferner ist die Wandler- und/oder Verstärkereinheit mit einem Kalibrierfaktor zur Einstellung eines Startwertes für eine Soll-Drehfrequenz zu Beginn eines Sävorganges sowie einem Korrekturfaktor zur Korrektur des Kalibrierfaktors während des Sävorganges beaufschlagbar. Vorteilhaft kann die Dosiereinrichtung mit einer an den Saatguttyp angepassten Dosierer-Drehzahl angesteuert werden. Bei einem Saatgutwechsel während des Sävorganges erfolgt selbsttätig ein Einschwingen der auf die Dosiereinrichtung wirkenden Stellgröße in den entsprechenden Ausbringmengenbereich.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung wird die Ist-Ausbringmenge durch Zählen von Masseteilchen-Impulsen in der Sensoreinrichtung gemessen, wobei ein gemessener Zeitabstand zwischen den Masseteilchen-Impulsen und/oder durch Vergleich von einer Anzahl von gezählten Masseteilchen pro Zeiteinheit ein Maß für die Verteilgenauigkeit in Fahrtrichtung einer Sämaschine liefern. Vorteilhaft kann hierdurch qualitativ eine Aussage für die Längsverteilung eines Saatgutes getroffen werden.
Zur Lösung der Aufgabe ist die erfindungsgemäße Vorrichtung in Verbindung mit dem Oberbegriff des Patentanspruchs 7 dadurch gekennzeichnet, dass ausschließlich die Soll-Ausbringmenge der Masseteilchen als eine Eingangsgröße der Regeleinrichtung anliegt.
Der besondere Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung besteht darin, dass mit dem erfindungsgemäßen Regelaufbau die Soll-Ausbringmenge nur mit einer einzigen Eingangsgröße erfolgen kann. Dies führt zu einer einfachen und robusten Regelungsschaltung.
Nach einer Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung weist die Regeleinrichtung eine Wandler- und/oder Verstärkereinheit auf, mittels derer die Soll-Ausbringmenge in eine für einen Regler angepasste Führungsgröße umgewandelt wird.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es ferner, eine Vorrichtung zum Erfassen von Masseteilchen in leitungsgeführten Luftströmen derart weiterzubilden, dass auf einfache Weise ein verbessertes Messergebnis erzielt wird, wobei insbesondere unterschiedlich ausgebildete Masseteilchen genau gezählt werden können, und dass ein Sensorelement montagefreundlich an der Leitung fixiert werden kann.
Zur Lösung der Aufgabe ist die erfindungsgemäße Vorrichtung in Verbindung mit dem Oberbegriff des Patentanspruchs 9 dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Dämpfungskörper und dem starren Basiskörper eine Kontaktierungsscheibe mit einem ersten Anschlusselement und mit einem in einem radialen Abstand zu demselben angeordneten zweiten Anschlusselement angeordnet ist, dass der Dämpfungskörper als eine Dämpfungsscheibe ausgebildet ist, die in radialer Richtung voneinander beabstandete elektrische Verbindungselemente aufweist, wobei ein erstes Verbindungselement ausschließlich die erste Anschlussfläche der Kontaktierungsscheibe mit einem ersten Anschlusselement des Piezoelementes einerseits und ein zweites Verbindungselement der Dämpfungsscheibe ausschließlich das zweite Anschlusselement der Kontaktierungsscheibe mit dem zweiten Anschlusselement des Piezoelementes anderseits elektrisch verbindet.
Vorteilhaft können Bauteile des Sensorelementes zusammengesteckt werden, wobei benachbarte Bauelemente des Sensorelementes jeweils flächig und/oder eben aneinanderliegen. Eine lötende Anbindung von Anschlussleitungen an das Piezoelement kann entfallen, da sich an das Piezoelement eine Dämpfungsscheibe mit elektrischen Verbindungselementen und eine Kontaktierungsscheibe mit entsprechenden Anschlussflächen anschließen, wobei die Kontaktierungsscheibe mit einer Anschlussleitung verbunden ist, die über einen Durchbruch des starren Basiskörpers nach außen geführt werden. Die Dämpfungsscheibe hat eine Doppelfunktion. Sie dient zum einen der Schlagbeanspruchung des Piezoelementes beim Auftreffen der Masseteilchen auf die Prallfläche. Zum anderen bewirken die elektrisch leitend ausgebildeten Verbindungselemente der Dämpfungsscheibe, dass eine elektrische Verbindung zum einen einer ersten Anschlussfläche des Piezoelementes an eine erste Anschlussfläche der Kontaktierungsscheibe und zum anderen einer zweiten Anschlussfläche des Piezoelementes an eine zweite Anschlussfläche der Kontaktierungsscheibe gewährleistet ist.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung verlaufen das erste Anschlusselement der Kontaktierungsscheibe und das erste Verbindungselement der Dämpfungsscheibe kreisförmig. Das zweite Anschlusselement der Kontaktierungsscheibe und das zweite Verbindungselement der Dämpfungsscheibe verlaufen vorzugsweise kreisringförmig. Die Anschlusselemente und die Verschlusselemente der Kontaktierungsscheibe bzw. der Dämpfungsscheibe verlaufen jeweils vorzugsweise in einer gemeinsamen Ebene, so dass das Sensorelement einen kompakten Aufbau aufweist.
Vorzugsweise ist ein radialer Zwischenraum zwischen dem ersten Verbindungselement und dem zweiten Verbindungselement der Dämpfungsscheibe einerseits und dem ersten Anschlusselement und dem zweiten Anschlusselement der Kontaktierungsscheibe andererseits so groß gewählt, dass kein Kurzschluss entstehen kann. Vorzugsweise überdeckt das erste Verschlusselement das erste Anschlusselement der Kontaktierungsscheibe, wobei gleichzeitig ein ausreichend großer radialer Abstand zu dem zweiten Verbindungselement gewährleistet ist. Hierdurch ist eine sichere Kontaktierung zwischen der Kontaktierungsscheibe und der Dämpfscheibe gewährleistet.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist das Sensorelement in einem Umlenkungsabschnitt der Leitung angeordnet, wobei ein stromaufwärts angeordneter Zuführungsabschnitt der Leitung sich in Strömungsrichtung verjüngt. Durch die Verjüngung wird gewährleistet, dass alle in dem Zuführungsabschnitt geförderten Masseteilchen genau einmal auf eine Prallfläche des Sensorelementes treffen. Das Sensorelement ist berührungssensitiv ausgebildet und darüber hinaus robust und unempfindlich gegenüber Verschmutzungen. In dem Zuführungsabschnitt erfolgt eine gerichtete Führung des die Masseteilchen aufweisenden Luftstroms, so dass alle Masseteilchen auf die Prallfläche treffen, ohne mittels des Luftstroms an dem Sensorelement bzw. der Prallfläche vorbeigeführt zu werden. Die mit der Verjüngung einhergehende Geschwindigkeitserhöhung des Luftstromes bewirkt ein gezieltes Auftreffen der Masseteilchen auf die Prallfläche mit einer solchen Geschwindigkeit, dass ein eindeutiges Zählen derselben gewährleistet ist. Durch die Geschwindigkeitserhöhung werden auch Masseteilchen auf die Prallfläche gelangt, die ansonsten nicht mit dem erforderlichen Druck auf die Prallfläche auftreffen würden. Handelt es sich bei den Masseteilchen um Saatgut, ermöglicht die Erfindung hohe Korndurchsätze in pneumatischen Drillmaschinen, wobei unterschiedliche Saatgüter, wie Raps, Weizen oder Mais, korngenau gezählt werden. Alle Zählobjekte bzw. Saatgüter berühren die Prallfläche genau einmal, wobei die Strömungsmechanik der Drillmaschine nur unwesentlich beeinträchtigt wird. Alternativ kann die Erfindung auch zur Saatflussüberwachung eingesetzt werden, wobei Verstopfungen bzw. Blockaden in der Strömung erkannt werden.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist das Sensorelement in einem Umlenkungsabschnitt der Leitung angeordnet. Die Leistung weist an einem Außenbereich des Umlenkungsabschnittes einen Bohrungshals auf, der über eine Schraubverbindung mit einem Festlegelement in Eingriff bringbar ist, so dass in einer Arretierposition des Festlegelements das Piezoelement, der Dämpfungskörper und die Prallfläche zusammengedrückt in einer Montagelage angeordnet sind. Vorteilhaft kann das Sensorelement handhabungstechnisch einfach nach Art eines Schraubverschlusses an einer gut zugänglichen Außenseite des Umlenkungsabschnittes der Leitung angebracht werden, wobei infolge der axialen Spannkraft die messtechnisch relevanten Bauteile des Sensorelementes, nämlich die Prallfläche, das Piezoelement und der Dämpfungskörper dicht aneinanderliegen. Ein Festlegelement mit einem Außengewinde dient als Pressorgan, das in einer zu dem Piezoelement bzw. Prallplatte senkrechten Richtung auf dieselben fein justierbar drückt. Dadurch dass die plattenförmigen Bauteile des Sensorelementes miteinander verpresst angeordnet sind, können Kornfrequenzen des Saatgutes von über 10 kHz detektiert werden.
Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Unteransprüchen.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigen:
1 eine schematische Darstellung einer Sämaschine,
2 ein Blockschaltbild einer Regeleinrichtung,
3 eine Darstellung eines Einregelprozesses bei Wechsel von einem ersten Saatgut in ein zweites Saatgut,
4 ein vergrößerter Querschnitt eines winkelförmigen Leitungsabschnittes, in dem zur vereinfachten Darstellung Bauelemente eines im Eckbereich angeordneten Sensorelementes explosionsartig nebeneinander dargestellt sind und
5 eine schematische Vorderansicht der Bauelemente des Sensorelementes.
Eine Vorrichtung zur Regelung von auszubringenden Masseteilchen ist vor zugsweise in einer Sämaschine 51 integriert angeordnet, wobei die Sämaschine 51 als Saatgutkörner ausgebildete Masseteilchen entsprechend einer vorgegebenen Soll-Ausbringmenge abgibt. Alternativ können die Masseteilchen auch als granularer Dünger oder als Pflanzenschutzmittel ausgebracht werden, beispielsweise auch mittels eines Pneumatikstreuers. Die Sämaschine 51 weist einen Saatgutspeicher 52 auf, in dem die Saatgutkörner vorgehalten werden. Ferner weist die Sämaschine 51 eine Leitung 53 auf, die an einem Gebläse 54 angeschlossen ist. Das Gebläse 54 erzeugt einen Luftstrom in der Leitung 53, der über einen Anschluss des Saatgutspeichers 52 die Körner des Saatguts mitreißt und über ein Steigrohr 55 einer Verteileinrichtung 56 (Verteilerkopf) zuführt, an der die Saatgutkörner auf mehrere Verteilleitungen 57 in Richtung von Ausbringelementen (Säscharen) aufgeteilt werden. Mittels einer Sensoreinrichtung 58 werden die über das Steigrohr 55 zugeführten Körner erfasst. Die Sensoreinrichtung 58 (Sensor) ist vorzugsweise in der Verteileinrichtung 56 integriert angeordnet. Alternativ kann die Sensoreinrichtung 58 auch in mindestens einer Verteilleitung 57, in der Nähe der Verteileinrichtung 56 oder auch nahe der Ausbringelemente (Säscharen), angeordnet sein. Sie wird später noch detailliert beschrieben.
Ferner ist eine Dosiereinrichtung vorgesehen, welche als Dosierer 59 ausgebildet sein kann, und mittels derer die Masseteilchen mengenmäßig in den Luftstrom der Leitung 53 zugegeben werden. Alternativ oder zusätzlich können Stellglieder in den Verteilleitungen 57, beispielsweise durch Veränderung des Querschnitts der Verteilleitung 57, die mengenmäßige Zuführung des Saatgutes in den Verteilleitungen steuern. Durch beide genannten Maßnahmen lässt sich der Volumenstrom der Masseteilchen bzw. des Saatgutes verändern, so dass bei entsprechender Beaufschlagung der Stelleinheiten die Ausbringmenge der Masseteilchen geregelt werden kann. Ergänzend kann eine Drehzahl des Gebläses 54 verändert bzw. geregelt werden, um den Luftvolumenstrom auf einen optimalen Wert einzustellen.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel weist die Dosiereinrichtung einen Dosierer 59 auf, der im Bereich eines Anschlusses des Saatgutspeichers 52 an der Leitung 53 angeordnet ist. Die Dosiereinrichtung weist einen dem Dosierer 59 zugeordneten Stellmotor 60 auf, der ein Dosierrad antreibt, wobei mit steigender Drehzahl des Stellmotors 60 die Zuführmenge des Saatguts in der Leitung 53 ansteigt.
Eine Regeleinrichtung 61 ist zum einen mit der Sensoreinrichtung 58 (Sensor) und zum anderen mit dem Stellmotor 60 des Dosierers 59 verbunden. Die Sensoreinrichtung 58 ermittelt die Ist-Ausbringmenge 62 des Saatguts in der Einheit Körner pro Zeit. Die Regeleinrichtung 61 erzeugt eine Stellgröße 63, die an den Eingang des Stellmotors 60 übertragen wird. Der Aufbau der Regelung der auszubringenden Saatgutkörner ist in 2 näher dargestellt.
Die Regeleinrichtung 61 umfasst einen Sollwertgeber 64, der eine Soll-Ausbringmenge 65 von Saatgutkörnern erzeugt. In den Sollwertgeber 64 können Parameter der Geschwindigkeit der Sämaschine und die Arbeitsbreite einfließen. Der Sollwertgeber 64 stellt die Soll-Ausbringmenge 65 in der Einheit Körner pro Zeit zur Verfügung. Die Soll-Ausbringmenge 65 wird an den Eingang einer Wandler- und/oder Verstärkereinheit 68 gegeben. Zusätzlich ist in der Wandler- und/oder Verstärkereinheit 68 ein Kalibrierfaktor K enthalten zur Einstellung eines Startwertes für eine Soll-Drehfrequenz 70 bzw. Soll-Ausbringmenge zu Beginn eines Sävorganges. Außerdem wird der Wandler- und/oder Verstärkereinheit 68 ein Korrekturfaktor 67 zugeführt, welcher sich während des Sävorganges aus dem Verhältnis aus Ist-Ausbringmengensignal 62 und der Ist-Drehfrequenz 72 berechnet. In der Wandler- und/oder Verstärkereinheit 68 wird aus der Soll-Ausbringmenge 65, dem Kalibierfaktor K und dem Korrekturfaktor 67 die Soll-Drehfrequenz 70 für die Drehzahlregelung 69 gebildet. Die Wandler- und/oder Verstärkereinheit 68 stellt die Soll-Drehfrequenz 70 bereit, die an einen Vergleicher 71 abgegeben wird. Die Soll-Drehfrequenz 70 entspricht einem Wert in der Einheit Umdrehungen pro Zeit. An den Vergleicher 71 ist ferner die Ist-Drehfrequenz 72 (Ist-Frequenz) des Stellmotors 66 angelegt. Aus dem Vergleich- bzw. Differenzbildung zwischen Soll-Drehfrequenz 70 und Ist-Drehfrequenz 72 wird eine Regelabweichung 73 ermittelt, die als Eingang auf den Regler 69 gegeben wird. Der Regler 69 kann als ein PI-Regler oder als ein P-Regler ausgebildet sein. Gegebenenfalls kann er auch ein Glättungsmodul aufweisen zur Glättung der Soll-Drehfrequenz 70, wenn eine stark schwankende Ist-Ausbringmenge in kurzen Zeiträumen ermittelt wird. Der Regler 69 sendet dann die Stellgröße 63 zu dem Stellmotor 66, der die Dosierung der Saatgutkörner ermöglicht.
Aus 3 sind saatgutabhängige Kalibrierfaktoren ersichtlich. Der Kalibrierfaktor für das Saatgut „Raps” entspricht Kalibrierfaktor K1. Der Kalibrierfaktor für das Saatgut „Gerste” entspricht Kalibrierfaktor K2. Der Kalibrierfaktor für das Saatgut „Weizen” entspricht Kalibrierfaktor K3 und der Kalibrierfaktor für das Saatgut „Roggen” entspricht Kalibrierfaktor K4. Würde zu Beginn eines Sävorganges mittels eines nicht dargestellten Bedienfeldes das Saatgut „Gerste” ausgebracht werden sollen, würde der Kalibrierfaktor K2 Vorausgewählt werden. In der Regeleinrichtung 61 wird der entsprechende Kalibrierfaktor K2 in der Wandler- und/oder Verstärker-Einheit 68 eingestellt, so dass mit Beginn des Sävorganges die Soll-Drehfrequenz 70 im Bereich innerhalb eines Regelbereiches r liegt. Dieser Regelbereich r kann im Bereich von +/–10 bis +/–20 Prozent bezogen auf einen mittleren Wert bzw. einem vorgegebenen Kalibrierfaktor K1, K2, K3, K4 liegen. Während des weiteren Sävorganges werden die Abweichungen von der Sollwertvorgabe mittels der Regeleinrichtung ausgeglichen.
In der Grafik der 3 sind diese Abweichungen aufgrund der Skalierung nicht eingezeichnet bzw. erkennbar. Wird die Saatgutausgabe geändert, beispielsweise von dem Saatgut „Gerste” auf das Saatgut „Weizen”, bei dem vergleichsweise mehrere Körner pro Umdrehungen von dem Dosierer 59 ausgebracht werden, erfolgt innerhalb einer Einschwingzeit Δt eine Änderung der Ist-Ausbringmenge. Die erfindungsgemäße Regelung ermöglicht somit nicht nur ein Ausregeln der Ausbringmenge für ein einziges Saatgut, sondern auch für mehrere Saatgutkörnertypen.
Nach einer nicht dargestellten alternativen Ausführungsform der Erfindung kann die Ausbringmenge der Masseteilchen alternativ oder zusätzlich auch durch Variierung des Querschnitts der jeweiligen Verteilleitungen 57 erfolgen. Die Verteilleitungen 57 können jeweils in ihrem Querschnitt so mittels eines Stellgliedes verändert werden, dass die Ausbringmenge der Masseteilchen je Verteilleitung 57 geregelt werden kann. Auf diese Weise lässt sich eine gleichmäßige Verteilung der Masseteilchen über alle Verteilleitungen erreichen. Alternativ ist auch die Regelung unterschiedlicher Ausbringmengen je Verteilleitung bzw. Spur möglich.
Ergänzend zu den beiden beschriebenen möglichen Ausführungsformen kann mit Hilfe der Signale aus der Sensoreinrichtung 58 eine Regelung des Gebläsemotors 54 und des dadurch erzeugten Luftvolumenstromes erfolgen, mit dem Ziel, den Luftvolumenstrom im Steigrohr 55 sowie in den Verteilleitungen 57 auf einen optimalen Wert einzustellen.
Im Folgenden wird die Sensoreinrichtung 58 anhand der 4 und 5 näher beschrieben. Die Sensoreinrichtung 58 weist mehrere Sensorelemente 3 auf, die jeweils unterschiedlichen Verteilleitungen 57 zugeordnet sind. Die Sensorelemente 3 sind in der Verteileinrichtung 56 in einem Leitungsabschnitt 1 angeordnet, in dem der die zu zählenden Masseteilchen (Saatgutkörner) mitführender Luftstrom in Strömungsrichtung S strömt. Der Leitungsabschnitt kann als Rohr starr oder als flexibler Schlauch ausgebildet sein.
Der Zuführungsabschnitt 31 und/oder der Weiterleitungsabschnitt 32 ist auf einer dem Umlenkungsabschnitt 2 abgewandten Seite mit einem nicht dargestellten geraden Leitungsabschnitt konstanten Durchmessers verbunden.
Der Leitungsabschnitt 1 ist winkelförmig angeordnet, wobei der Luftstrom im Umlenkungsabschnitt 2 von dem Zuführungsabschnitt 31 in Richtung des Weiterleitungsabschnittes 32 um einen stumpfen Winkel φ umgelenkt werden. An einem Außenbereich 5 des Umlenkungsabschnittes 2 ist das Sensorelement 3 angeordnet. Bauelemente des Sensorelementes 3 sind in einem Bohrungshals 6 des Umlenkungsabschnittes 2 angeordnet, wobei der Bohrungshals 6 in einem äußeren Eckbereich des Leitungsabschnittes 1 quer zu demselben abragt.
Das Sensorelement 3 ist vorzugsweise mittels eines Schraubverschlusses an dem Leitungsabschnitt 1 der Leitung 1 gelagert. Der Bohrungshals 6 weist in einem Fußbereich einen Anschlag 7 auf, an dem eine vorzugsweise scheibenförmige Prallfläche 8 des Sensorelementes 3 zur Anlage kommt. Die Prallfläche 8 bildet in der Montagelage eine Innenwandung des Leitungsabschnitts 1. Benachbart zu der Prallfläche 8 ist ein scheibenförmiges Piezoelement 9 angeordnet, an das sich ein scheibenförmiger Dämmkörper 10 und eine Kontaktierungsscheibe 11 anschließen. Die Prallfläche 8, das Piezoelement 9, der Dämpfungskörper 10 und die Kontaktierungsscheibe 11 sind in dem Bohrungshals 6 angeordnet. Als Abschluss kann außenseitig ein mit einem Innengewinde versehenes Festlegelement 12 auf den Bohrungshals 6 aufgesetzt angeordnet sein, wobei es mit einem Außengewinde 13 des Bohrungshalses 6 in Gewindeeingriff steht.
Als Abschluss des Sensorelementes 3 ist außenseitig, d. h. auf einer der Leitung 1 abgewandten Seite, vorzugsweise ein in Gewindeeingriff mit dem Bohrungshals 6 stehendes Festlegelement 12 vorgesehen. Das Festlegelement 12 ist bolzenförmig ausgebildet und kann ein Außengewinde aufweisen, das mit einem Innengewinde des Bohrungshalses 6 in Gewindeeingriff steht. Durch Eindrehen des Festlegelementes 12 in den Bohrungshals 6 werden die zwischen dem Festlegelement 12 und der Prallfläche 8 angeordneten Bauelemente 9, 10, 11 des Sensorelementes 3 verspannt bzw. in Axialrichtung zusammengedrückt, so dass sie in der Montagelage mechanisch und/oder elektrisch miteinander verbunden sind. Das Festlegelement 12 befindet sich in der Montagelage des Sensorelementes vorzugsweise in einer Arretierposition.
Das Festlegelement 12 dient als starrer Basiskörper, der in Montagerichtung R auf die sich anschließenden Bauelemente 8, 9, 10, 11 des Sensorelementes 3 drückt. Das Festlegelement 12 kann beispielsweise als ein Gewindebolzen, wie in 4 dargestellt, oder als eine Überwurfmutter/-kappe ausgebildet sein.
Der Bohrungshals 6 weist über seine gesamte Länge einen konstanten Durchmesser auf, so dass die zu verpressenden Bauelemente des Sensorelementes 3, nämlich die Prallfläche 8, das Piezoelement 9, der Dämpfungskörper 10 und die Kontaktierungsscheibe 11 mit einer Passung eingesetzt werden können, so dass benachbarte Bauelemente des Sensorelementes 3 in der Montagelage flächig aneinanderliegen. Die einzuspannenden Bauelemente des Sensorelementes 3 weisen jeweils einen gleichen Außendurchmesser auf, so dass sie mit einer Passung in den Bohrungshals 6 einsetzbar sind. Der Bohrungshals 6 weist deswegen einen Innendurchmesser auf, der etwas größer ist als ein Außendurchmesser der einzuspannenden Bauelemente 8, 9, 10, 11 des Sensorelementes 3.
Zur Bereitstellung eines elektrischen Anschlusses für das Piezoelement 9, ohne dass das Messergebnis beeinträchtigt wird, besteht der Dämpfungskörper 10 vorzugsweise aus einem nachgiebigen bzw. flexiblen bzw. gummiartigen Material. Lediglich die leitfähigen Partikel in diesem Material sind nicht flexibel, sondern starr ausgebildet. Der Dämpfungskörper 10 ist scheibenförmig ausgebildet und weist ein zentrales erstes Verbindungselement 14 auf, das aus einem elektrischen leitenden Material besteht und kreisförmig ausgebildet ist. In radialer Richtung nach außen schließt sich an den ersten Verbindungselement 14 ein kreisringförmiges Gummielement 15 an, das gegenüber der Prallfläche 8 bzw. dem Piezoelement 9 dämpfend wirkt. Zugleich bildet das Gummielement 15 eine elektrische Isolierung zwischen dem ersten Verbindungselement 14 und einem sich in radialer Richtung nach außen anschließenden vorzugsweise kreisringförmigen zweiten Verbindungselement 16 des Dämpfungskörpers 10, das aus einem elektrisch leitenden Material besteht. Die Elemente 14, 15, 16 erstrecken sich im Wesentlichen als eine gemeinsame elastische Platte, die eine dämpfende Wirkung auf das Piezoelement ausüben.
Die Kontaktierungsscheibe 11 weist im zentralen Bereich ein kreisförmiges erstes Anschlusselement 17 auf, das aus einem elektrisch leitenden Material besteht. In radialer Richtung nach außen schließt sich ein kreisringförmiges Isolierelement 18 an, das vorzugsweise starr, aber auch nachgiebig ausgebildet sein kann. In radialer Richtung schließt sich an das Isolierelement 18 nach außen ein zweites Anschlusselement 19 an, das kreisringförmig und elektrisch leitend ausgebildet ist. Auf einer dem Inneren des Leitungsabschnitts 1 abgewandten Seite sind das erste Anschlusselement 17 und das zweite Anschlusselement 19 der Kontaktscheibe 11 mit nicht dargestellten elektrischen Zuführleitungen verbunden, die über einen Durchbruch 20 des Festlegelementes 12 nach außen geführt sind. Der Durchbruch 20 kann ein Innengewinde aufweisen, so dass die elektrische Zuführleitung an dem Festlegelement 12 verschraubt werden kann. Die Anschlussleitungen können mit einer nicht dargestellten Signalverarbeitungseinrichtung verbunden sein, so dass die Impulssignale des Piezoelementes 9 zur Zählung der auf die Prallfläche 8 auftreffenden Masseteilchen berechnet werden können. Bezüglich des Aufbaus der Signalverarbeitungseinrichtung wird auf die DE 10 2009 051 942 A1 verwiesen, deren Offenbarung Bestandteil dieser Anmeldung sein soll.
Das erste Verbindungselement 14 des Dämpfungskörpers 10 weist vorzugsweise einen größeren Durchmesser d_D1 auf als ein Durchmesser d_K1 des ersten Anschlusselementes 17 der Kontaktierungsscheibe 11. Das erste Verbindungselement 14 überdeckt somit in der Montagelage das erste Anschlusselement 17 und ermöglicht eine sichere Kontaktierung. Zur Kurzschlussvermeidung ist der Durchmesser d_K1 des ersten Anschlusselementes 17 kleiner als ein Innendurchmesser des Verbindungselementes 16 des Dämpfungskörpers 10. Ein Innendurchmesser des zweiten Anschlusselements (9 der Kontaktierungsscheibe 11 ist größer als ein Durchmesser d_D1) des ersten Verbindungselements 14 des Dämpfungskörpers 10 ausgebildet, so dass kein Kurzschluss entstehen kann. Ein Durchmesser d_D1 des ersten Verbindungselements 14 des Dämpfungskörpers 10 ist kleiner als ein Innendurchmesser des zweiten Anschlusselementes 22 des Piezoelementes 9.
Die Prallfläche 8, das Piezoelement 9, der Dämpfungskörper 10 und die Kontaktierungsscheibe 11 bilden jeweils Einlegeteile, die in den Bohrungshals 6 eingesetzt und in der Montagelage verpresst angeordnet sind. Der Außendurchmesser aller Einlegeteile, in der 5 mit d_P2 (Piezoelement 9), d_D2 (Dämpfungsplatte) und d_K2 (Kontaktierungsscheibe 11) bezeichnet, ist an den Innendurchmesser des Bohrungshalses 6 angepasst. Die Einlegeteile 8, 9, 10, 11 können ohne Verkanten und quasi ohne Passung montagefreundlich eingelegt werden.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist ein Außendurchmesser d_K2 des zweiten Anschlusselementes 19 gleich einem Außendurchmesser d_D2 des zweiten Verbindungselementes 16. Ferner ist der Innendurchmesser d_K2 des zweiten Anschlusselementes 19 gleich zu einem Innendurchmesser d_D2 des zweiten Verbindungselementes 16. Das zweite Verbindungselement 16 und das zweite Anschlusselement 19 weisen somit die gleiche radiale Erstreckung auf. Dadurch, dass die Bauelemente des Sensorelementes 3, nämlich das Piezoelement 9, der Dämpfungskörper 10 und die Kontaktierungsscheibe 11 koaxial zueinander angeordnet sind, überdecken sich das zweite Verbindungselement 16 und das zweite Anschlusselement 19 der Kontaktierungsscheibe 11.
Das Piezoelement 9 weist auf einer dem Inneren des Leitungsabschnitts 1 abgewandten Seite ein vorzugsweise kreisförmiges erstes Anschlusselement 21 mit einem Durchmesser d_P1 und ein sich in radialer Richtung anschließendes zweites Anschlusselement 22 mit einem Durchmesser d_P2 auf, das kreisringförmig ausgestaltet ist. Die beiden Anschlusselemente 21, 22 sind selbstverständlich an ihrer Grenzfläche durch einen nicht dargestellten Isolierungsring voneinander elektrisch isoliert angeordnet. Das zweite Anschlusselement 22 liegt in der Montagelage elektrisch leitend an dem zweiten Verbindungselement 16 der Dämpfungsscheibe 10 an.
Der Durchmesser d_D1 des Verbindungselementes 14 und der Durchmesser d_K1 der Kontaktierungsscheibe 11 sind jeweils kleiner als der Durchmesser d_P1 des ersten Anschlusselementes 21 des Piezoelementes 9.
Das Gummielement 15 bildet einen solchen radialen Zwischenraum zwischen dem ersten Verbindungselement 14 und dem zweiten Verbindungselement 16, so dass das erste Verbindungselement 14 nicht in Kontakt mit dem zweiten Anschlusselement 22 des Piezoelementes 9 kommen kann. Bspw. können entgegen der Montagerichtung R die inneren Kontaktierungsflächen bzw. Anschlussflächen der Einlegeteile 9, 10, 11 schichtweise reduziert ausgebildet sein. Es wird eine sichere Isolierung bei möglichst geringem Kontaktwiderstand geschaffen. Durch flächige Anlage der Anschlusselemente 17, 19, 21, 22 bzw. Verbindungselemente 14, 16 des Piezoelementes 9, des Dämpfungsträgers 10 und der Kontaktierungsscheibe 11 wird eine montagefreundliche und betriebssichere elektrische Anschlussführung des Piezoelementes 9 nach außen geschaffen.
Wie besonders gut aus 4 ersichtlich ist, besteht der Leitungsabschnitt 1 aus dem Zuführungsabschnitt 31, dem stromabwärts gelegenen Weiterleitungsabschnitt 32 und dem zwischen denselben angeordneten Umlenkungsabschnitt 2. In einem Außenbereich 5 des winkelförmigen Umlenkungsabschnittes 2 ist der Bohrungshals 6 angeordnet. Der Zuführungsabschnitt 31 verjüngt sich in Strömungsrichtung S. Vorzugsweise ist der Zuführungsabschnitt 31 konusförmig unter Verringerung seines Querschnitts in Strömungsrichtung S ausgebildet. Wandungen des Zuführungsabschnitts 31 sind so geformt, dass die im Luftstrom geführten Masseteilchen bzw. Saatkörner unter einer im Vergleich zum geraden Leitungsabschnitt 1 erhöhten Geschwindigkeit auf die Prallfläche 8 treffen. Die Prallfläche 8 ist vorzugsweise eben ausgebildet. Eine Mittelachse M_Z des Zuführungsabschnitts 31 schließt einen spitzen Winkel α mit der Prallfläche 8 ein. Eine Mittelachse M_W des Weiterleitungsabschnitts 32 schließt einen spitzen Winkel β mit der Prallfläche 8 ein. Der Weiterleitungsabschnitt 32 weist in Strömungsrichtung S einen konstanten Durchmesser oder vorzugsweise einen sich in Strömungsrichtung S vergrößernden Durchmesser auf, so dass Druckverluste minimiert werden können.
Durch die verjüngende Ausbildung des Zuführungsabschnitts 31 wird eine gezielte Strömungsführung der Masseteilchen in Richtung der Prallplatte 8 bewirkt, so dass alle Masseteilchen nur ein einziges Mal mittels des Sensorelementes 3 detektiert werden. Die verjüngende Anordnung des Zuführungsabschnitts 31 bewirkt insbesondere, dass die Masseteilchen nur in einem bestimmten Winkelbereich um den Winkel α herum auf die Prallfläche 8 auftreffen und dann nur in einem bestimmten Winkelbereich um den Austrittswinkel β herum in Richtung des Weiterleitungsabschnitts 32 umgelenkt werden. Eine gezielte Umlenkung des die Masseteilchen enthaltenen Luftstroms mit einem Eintrittswinkelbereich und einem Austrittswinkelbereich bewirkt eine definierte Detektion der Masseteilchen, ohne dass sich Masseteilchen mit dem Luftstrom an der Prallfläche 8 vorbeibewegen.
Nach einer nicht dargestellten alternativen Ausführungsform der Erfindung kann der Umlenkwinkel φ zwischen dem Zuführungsabschnitt 31 und dem Weiterleitungsabschnitt 32 auch ein rechter Winkel oder ein spitzer Winkel sein.
Der Zuführungsabschnitt 31 verjüngt sich in Strömungsrichtung S über eine axiale Länge l, die in einem Bereich zwischen 3 cm und 6 cm liegen kann, von einem Innendurchmesser s1 gleich 30 mm auf einen Innendurchmesser s2 von 20 mm. Ein Verjüngungswinkel γ beträgt somit bei einer Länge l von 3 cm etwa 9°. Vorzugsweise ist der Zuführungsabschnitt 31 so verjüngend ausgebildet, dass der Verjüngungswinkel γ in einem Bereich zwischen 4° und 10° liegt.
Vorzugsweise besteht der Bohrungshals 6 aus einem nachgiebigen Material. Auch der weitere Bestandteil des Leitungsabschnittes 1 einschließlich des Zuführungsabschnittes 31, des Weiterleitungsabschnittes 32 und des Umlenkungsabschnittes 32 besteht aus einem nachgiebigen Kunststoffmaterial. Vorteilhaft wird hierdurch verhindert, dass sich Körperschallschwingungen von einem stromaufwärts angeordneten Hauptstromverteiler in Richtung des Piezoelementes 9 ausbreiten können. Es findet hierdurch quasi eine Schwingungsentkopplung des Piezoelementes 9 bzw. der Prallplatte 8 zu dem Leitungsabschnitt 1 statt.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102004004730 A1 [0004]
DE 102011010100 A1 [0005]
DE 102006038865 A1 [0007]
DE 102009051942 A1 [0048]

Claims

Verfahren zur Regelung von auszubringenden Masseteilchen in Sämaschinen, wobei die Masseteilchen in einer Leitung mittels eines Luftstromes zu einer Verteileinrichtung geführt und dann auf mehrere Verteilleitungen verzweigt werden, wobei eine Ist-Ausbringmenge der Masseteilchen mittels einer Sensoreinrichtung erfasst wird und als Sensorsignale einer Regeleinrichtung zugeführt wird, in der eine Stellgröße in Abhängigkeit von einer Soll-Ausbringmenge bestimmt wird zur Beaufschlagung eines Dosiereinrichtung, mittels derer die Ist-Ausbringmenge der Masseteilchen eingestellt wird, dadurch gekennzeichnet, – dass ständig ein Korrekturfaktor (67) als Verhältnis aus Ist-Ausbringmenge (62) und Ist-Drehfrequenz (72) gebildet wird, – dass die Soll-Ausbringmenge (65) mit Hilfe eines Kalibrierfaktors (K) und des Korrekturfaktors (67) in eine Soll-Drehfrequenz (70) für die Dosiereinrichtung (59) umgewandelt wird, – dass ein Regler (69) der Regeleinrichtung (61) die auf die Dosiereinrichtung (59) wirkende Stellgröße (63) in Abhängigkeit von der Regelabweichung (73) ermittelt, wobei die Regelabweichung (73) als Differenz zwischen der Soll-Drehfrequenz (70) und einer Ist-Drehfrequenz (72) der Dosiereinrichtung (59) bestimmt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kalibrierfaktor (K) von dem Typ der Dosiereinrichtung und/oder von dem Typ der Masseteilchen abhängig ist und als Startwert für die Soll-Drehfrequenz (70) vorgegeben wird, und dass der Kalibrierfaktor (K), sowie die sich daraus ableitende Soll-Drehfrequenz (70), während des Sävorganges ständig durch den Korrekturfaktor (67) korrigiert wird
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Ist-Ausbringmenge (65) der Masseteilchen in der Leitung (53) und/oder in der Verteileinrichtung (56) und/oder in mindestens einer der Verteilleitungen (57) erfasst wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Ist-Ausbringmenge (65) durch Zählen von Masseteilchen-Impulsen in der Sensoreinrichtung (58) gemessen wird, wobei durch gemessene Zählabstände zwischen den Masseteilchen-Impulsen und/oder durch Vergleich von einer Anzahl von gezählten Masseteilchen pro Zeiteinheit ein Maß für die Verteilgenauigkeit in Fahrtrichtung einer Sämaschine geliefert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der Dosiereinrichtung (59) ein Mengenanteil der Masseteilchen in dem Luftstrom eingestellt wird.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Mengenanteil der Masseteilchen in dem Luftstrom durch Änderung einer Drehzahl eines Stellmotors (60) in der Dosiereinrichtung (59) und/oder eines Stellglieds zur Veränderung des Querschnitts der Verteilleitung (57) geregelt wird.
Vorrichtung zur Regelung von auszubringenden Masseteilchen in Sämaschinen mit einer Leitung zur Förderung der Masseteilchen von einem Saatgutspeicher zu einer Verteileinrichtung, von der aus mehrere Verteilleitungen zu Ausbringelementen führen, mit einer Dosiereinrichtung zur Einstellung einer Ist-Ausbringmenge der Masseteilchen, mit einer Regeleinrichtung zur Ermittlung einer Stellgröße für die Dosiereinrichtung in Abhängigkeit von einer Soll-Ausbringmenge, dadurch gekennzeichnet, dass ausschließlich die Soll-Ausbringmenge (65) der Masseteilchen als eine Eingangsgröße der Regeleinrichtung (61) anliegt.
Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Regeleinrichtung (61) eine Wandler- und/oder Verstärkereinheit (68) aufweist, mittels derer die Soll-Ausbringmenge (65) in eine für den Regler (69) angepasste Führungsgröße umgewandelt wird, und dass die Wandler- und/oder Verstärkereinheit (68) mit einem Kalibrierfaktor (K) zur Einstellung eines Startwertes für eine Soll-Drehfrequenz (70) zu Beginn eines Sävorganges, sowie einem Korrekturfaktor (67) zur Korrektur des Kalibrierfaktors (K) während des Sävorganges beaufschlagbar ist.
Vorrichtung zum Erfassen von Masseteilchen in leitungsgeführten Luftströmen, insbesondere von auszubringendem Saatgut in Sämaschinen und insbesondere nach Anspruch 7 oder 8, mit einer Leitung, durch die der die Masseteilchen enthaltene Luftstrom geführt wird, mit einem an der Leitung angeordneten Sensorelement, wobei das Sensorelement ein – Piezoelement, auf einer dem Inneren der Leitung zugewandten Seite des Piezoelementes angeordnete Prallfläche, – einen auf einer dem Inneren der Leitung abgewandten Seite des Piezoelementes angeordneten Dämpfungskörper sowie – einen auf einer dem Inneren der Leitung abgewandten Seite des Piezoelementes angeordneten starren Basiskörper aufweist, dadurch gekennzeichnet, – dass zwischen dem Dämpfungskörper (10) und dem starren Basiskörper (12) eine Kontaktierungsscheibe (11) mit einem ersten Anschlusselement (17) und mit einem in einem radialen Abstand zu demselben angeordneten zweiten Anschlusselement (19) angeordnet ist, – dass der Dämpfungskörper (10) als eine Dämpfungsscheibe ausgebildet ist, die in radialer Richtung voneinander beabstandete elektrische Verbindungselemente (14, 16) aufweist, wobei ein erstes Verbindungselement (14) ausschließlich die erste Anschlussfläche (17) der Kontaktierungsscheibe (11) mit einem ersten Anschlusselement (21) des Piezoelementes (9) einerseits und ein zweites Verbindungselement (16) der Dämpfungsscheibe ausschließlich das zweite Anschlusselement (19) der Kontaktierungsscheibe (11) mit dem zweiten Anschlusselement (22) des Piezoelementes (9) anderseits elektrisch verbindet.
Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Anschlusselement (17, 21) der Kontaktierungsscheibe (11) bzw. des Piezoelementes (9) und das erste Verbindungselement (14) der Dämpfungsscheibe (10) kreisförmig einerseits und dass das zweite Anschlusselement (19, 22) der Kontaktierungsscheibe (11) bzw. des Piezoelementes (9) und der zweite Verbindungsabschnitt (16) der Dämpfungsscheibe (10) kreisringförmig andererseits ausgebildet sind.
Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass ein Durchmesser (d_K1) des ersten Anschlusselementes (17) kleiner als ein Innendurchmesser des zweiten Verbindungselementes (16) des Dämpfungskörpers (10) ist und dass ein Durchmesser (d_D1) des ersten Verbindungselements (14) des Dämpfungskörpers (10) kleiner als ein Innendurchmesser des zweiten Anschlusselementes (22) des Piezoelementes (9) ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass ein Innendurchmesser des zweiten Anschlusselements (19) der Kontaktierungsscheibe (11) größer als ein Durchmesser (d_D1) des ersten Verbindungselements (14) des Dämpfungskörpers (10) und der Innendurchmesser des zweiten Verbindungselements (16) des Dämpfungskörpers (10) größer als der Innendurchmesser des zweiten Anschlusselements (22) des Piezoelements (9) ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Dämpfungsscheibe (10) vollständig gummiert ausgebildet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Bohrungshals (6) und/oder der Zuführungsabschnitt (31) und/oder der Weiterleitungsabschnitt (32) und/oder der Umlenkungsabschnitt (2) nachgiebig ausgebildet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Sensorelement (3) in einem Umlenkungsabschnitt (2) der Leitung (1) angeordnet ist und dass ein stromaufwärts angeordneter Zuführungsabschnitt (31) der Leitung (1) sich in Strömungsrichtung (S) derart verjüngt, dass im Wesentlichen alle in dem Zuführungsabschnitt (31) geförderten und zu detektierenden Masseteilchen einmal auf die Prallfläche (8) des Sensorelementes (3) treffen.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Sensorelement (3) in einem Umlenkungsabschnitt (2) angeordnet ist und dass die Leitung (1) an einem Außenbereich (5) des Umlenkungsabschnittes (2) einen Bohrungshals (6) aufweist, der über eine Schraubverbindung mit einem Festlegelement (12) in Eingriff bringbar ist, so dass in einer Arretierposition des Festlegelements (12) das Piezoelement (9), der Dämpfungskörper (10) und die Prallfläche (8) in dem Bohrungshals (6) zusammengedrückt in einer Montagelage angeordnet sind.