DE1127818B

DE1127818B - Verfahren zum Messen des Fuellungsgrades von Schleudertrommeln in Zentrifugen, insbesondere Zuckerzentrifugen

Info

Publication number: DE1127818B
Application number: DEB54712A
Authority: DE
Inventors: Edmund Bail
Original assignee: EDMUND BAIL
Current assignee: EDMUND BAIL
Priority date: 1959-09-07
Filing date: 1959-09-07
Publication date: 1962-04-12

Description

Verfahren zum Messen des Füllungsgrades von Schleudertrommeln in Zentrifugen, insbesondere Zuckerzentrifugen Bei Schleudertrommeln in Zentrifugen ist es erforderlich, den Füllungsgrad zu bestimmen, um die Öffnungs- und Schließzeiten der Zuteilvorrichtung für das Schleudergut festzulegen.
Das Verfahren nach der Erfindung beruht auf der Messung der Schichtstärke des Schleudergutes durch Wellenstrahlen. Als Wellenstrahlen können verschiedene Wellenbereiche verwendet werden, z. B. elektromagnetische Wellen, der Schall und ferner auch Strahlungsarten, wie die der Isotopen.
Die bisherigen Verfahren zum Messen der Schichthöhe des Schleudergutes bedienen sich einmal mechanischer Meßvorrichtungen, bei denen die Schichthöhe durch Fühlrädchen, Gleitstücke od. dgl: abgetastet wird, zum anderen der Einrichtungen, die auf einem elektrischen Meßverfahren beruhen. So kann durch Messung des Drehzahlabfalles des Antriebmotors der Zentrifuge oder durch das veränderte Drehmoment der Schleudertrommel während des Füllvorganges der gewünschte Füllungsgrad in der Trommel bestimmt werden.
Bei einem weiteren bekannten Verfahren dient ein Lichtstrahl zum Messen des Füllungsgrades in der Schleudertrommel, der in diese durch ein in der Trommelwand vorgesehenes Fenster einfällt. Auf diesen Lichtstrahl sprechen elektrische Geräte an, die eine Steuerung der Zuteilvorrichtung für das Schleudergut bewirken.
Die genannten Verfahren weisen die folgenden Nachteile auf: Die Bestimmung des Füllungsgrades durch Messung des Drehzahlabfalls bzw. der Drehmomentveränderung wird nicht nur durch mechanische Einflüsse, wie Lagerreibung und Pendelung der Schleudertrommel, gestört, sondern auch dadurch, daß bereits während des Füllens ein Abschleudern des Flüssigkeitsanteiles erfolgt. Je nach der Beschaffenheit der Füllmasse ist diese Abschleuderung in der Zeiteinheit wie auch in der Drehzahlabhängigkeit sehr unterschiedlich, so daß je nach den Betriebsverhältnissen mit mehr oder weniger großen Ungenauigkeiten gerechnet werden muß.
Beim Messen des Füllungsgrades mittels Fühlrädchen, Gleitstücken od. dgl. unterliegen die Tastorgane den Einflüssen der Bewegungsvorgänge in der Schleudertrommel und den Nachteilen, die sich aus der unmittelbaren Berührung mit der Füllmasse, wie Verschmutzen und Verkrusten, ergeben.
Beim Messen des Füllungsgrades mittels Lichtstrahls kann aber nur von einer Begrenzungsermittlung gesprochen werden, d. h., die Füllung bzw. Schichthöhe wird im Augenblick des Endzustandes ermittelt. Zwischen den beiden Meßverfahren - demjenigen mittels Lichtstrahls und dem gemäß der Erfindung - besteht also ein wesentlicher Unterschied. Während gemäß der Erfindung die Strahlung direkt durch progressive Abtastung der Schichthöhen, also auch während der Füllungszunahme, erfolgt, ist der Lichtstrahl gemäß dem bekannten Verfahren an der Messung der Schichtstärken nicht unmittelbar, sondern nur im Endzustand sekundär infolge der Abdeckung des Fensters durch die Füllmasse beteiligt. Der Lichtstrahl hat also keine Meßfunktion, sondern nur die Aufgabe, den Endzustand einer festgelegten Schichthöhe zu melden.
Alle vorbeschriebenen Verfahren sind aber nicht für Zentrifugen mit geringen Schichthöhen von nur wenigen Millimetern geeignet. Einerseits verlangen diese Zentrifugen eine große Genauigkeit in der Messung, andererseits eine progressive Messung, um laufende Betriebsschwankungen regeltechnisch korrigieren zu können. Diese Forderungen können aber nur mit dem Verfahren gemäß der Erfindung erfüllt werden.
Durch die progressive bzw. ununterbrochene Schichthöhenmessung wird das mittels Reglern gesteuerte Zuteilorgan entsprechend der Annäherung an den Sollwert betätigt. Infolge der dadurch bedingten Beherrschung der Totzeiten des Regelkreises wird ein überregem vermieden, und der Füllvorgang wird damit exakt mit der Sollwerteinstellung beendet. Die Regelung selbst bzw. die regeltechnische Steuerung des Zuteilorganes ist jedoch nicht Aufgabe der Erfindung, da diese als bekannt vorausgesetzt werden kann.
Das erfindungsgemäß ausgebildete Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß der Füllungsgrad durch eine an sich bekannte, das Schleudergut durchdringende oder im Winkel auf dieses treffende reine Strahlung oder Strahlungsimpulse gemessen wird, wobei entweder der Intensitätsverlust oder die Strahlungsablenkung ein Maß für den Füllungsgrad ist.
Damit sind folgende Meßanordnungen und Möglichkeiten gegeben: Progressives Abtasten der Oberfläche der Füllmasse. Dies kann einmal durch reine Strahlung und zum anderen durch Strahlungsimpulse erfolgen, und zwar reflektierend, entweder durch eine das Füllgut durchdringende Strahlung, wobei der Intensitätsverlust in einem bestimmten Verhältnis zur Schichtstärke des Gutes steht, oder durch Strahlungsablenkung, wie sie bereits bei Werkstoffprüfungen angewandt wird.
Zur Durchführung des Meßverfahrens wird ein Strahlungssender oder der Impulsgeber so angeordnet, daß die Strahlungsrichtung senkrecht zur Oberfläche der zu messenden Schicht oder in einem bestimmten bzw. noch zu bestimmenden Winkel zur Schicht liegt. Eine senkrechte Strahlungsrichtung wird dort zur Anwendung kommen, wo der Intensitätsverlust als Meßgröße dient. Dabei kann die Anordnung der Meßgeräte so gewählt werden, daß zwischen Sender und Empfänger nur die Schichtstärke einer Wandseite der Schleudertrommel durchstrahlt wird, siehe Fig.1 der Zeichnung.
Ebenso können, wie Fig. 2 zeigt, sowohl Sender als auch Empfänger außerhalb der Schleudertrommel angeordnet werden, so daß die Schichtstärken beider Wandstärken der Trommel durchstrahlt werden.
Sofern Isotopen als Strahlungserzeuger dienen, lassen diese sich entsprechend Fig. 3 auch in die Wand der Schleudertrommel einbetten. Beispiele für Meßanordnungen mittels reflektierender Strahlung sind in den Fig. 4, 5 und 6 dargestellt.
Die Messungen können auch in verschiedenen Höhen der Schleudertrommel vorgenommen werden, um das unterschiedliche Füllungsprofil zu erfassen.
Eine exakte Füllungsmessung bzw. Schichthöhenbestimmung verlangt gleichzeitig eine Viskositätsmessung der Füllmasse, die ebenfalls mit dem Verfahren gemäß der Erfindung erfolgen kann. Es ist regeltechnisch ohne weiteres möglich, die Konsistenz der zufließenden Füllnasse laufend zu messen und als Regelgröße bzw. Korrekturwert in den Regelvorgang zur Betätigung des Zuteilorgans mit einzubeziehen. Diese Einbeziehung geschieht üblicherweise so, daß die Sollwerteinstellung des Hauptreglers laufend korrigiert wird.

Claims

PATENTANSPRUCH: Verfahren zum Messen des Füllungsgrades von Schleudertrommeln in Zentrifugen, insbesondere Zuckerzentrifugen, dadurch gekennzeichnet, daß der Füllungsgrad durch eine an sich bekannte, das Schleudergut durchdringende oder im Winkel auf dieses treffende reine Strahlung oder Strahlungsimpulse gemessen wird, wobei entweder der Intensitätsverlust oder die Strahlungsablenkung ein Maß für den Füllungsgrad ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 945 318.