DE1548799A1

DE1548799A1 - Verfahren und Vorrichtung zum UEbertragen von Befunden rotierender Koerper

Info

Publication number: DE1548799A1
Application number: DE19661548799
Authority: DE
Inventors: Andersen Svend Prag
Original assignee: FLSmidth and Co AS
Current assignee: FLSmidth and Co AS
Priority date: 1965-05-04
Filing date: 1966-05-03
Publication date: 1970-06-04
Also published as: US3530449A; DK115091B; GB1097174A; ES326268A1; FI53633B; FI53633C

Description

2,Mai 1966 6114-3

Qo· A/S.

Vigersle# Alle 77

Verfahren und Vorrichtung zum Übertragen von rotierender Körper«

Prioritätf Britische Patentanmeldung

Ir* If 747/6$ vom 4.Mai 1965

Is ist oft wichtig, in stetiger Weise die Reaktionen regeln und überwachen zu können, welche in einem in einer rotierenden Vorrichtung durchgeführten Verfahren vor sich gehen, oder die Arbeitsweise von sich drehenden feilen der Maschine selbst zu regeln und 2U überwachen durch an dem Drehkörper aufgenommene Messungen* Beispiele von solchen Messungen sind !Eeffiperaturffiessungen, weiche mittels eines Thermoelements oder eines wärmeabhängigen Widerstands erhalten werden können, und Messungen von mechanischen Kräften,, beispielsweise der {Eorsinn, welche mittels Dehnungsmesser erhalten werden können*

Sei bekannten Verfahren zum Erhalten und übertragen der Messungen auf ein Anzeige- oder Überwachungsgerät werden die Messungen in Form elektrischer Ströme zu dem feststehenden Empfängerstromkreis über Kollekterringe, welche auf dem Drehkörper angebracht sind, und den feststehenden Kollektorbürsten über-

e». tragen.

<ß Die Ströme in diesen Messungen sind Üblicherweise nied-

Ki a?ig und die übertragung der gemessenen Signale ist

da daa Kol£ek*feo^$$tett fehler in dem Strom der ιdhwanke&den Widerstendeverluste bei der Übertragung der Signale von dem KollektorringströH* dui?öh die 3tollektorbürsten m dem ',feststehendia

SAD ORIGINAL

Stromkreis verursacht. Das erhaltene Signal gibt nur ein Anzeichen des gemessenen Wertes und ist nicht ausreichend zuverlässig, um in automatischen Regelanlagen benutzt zu werden. Ferner ist die Abnutzung der Kollektorbürsten hoch, was die Unterhaltung der Anlage kostspielig macht.

Ziel der Erfindung ist, ein Verfahren zum Übertragen von Befunden zu schaffen,welche den gemessenen Wert eines Zustandes innerhalb eines Drehkörpers darstellen, zu einer anzeigenden, registrierenden und regelnden Einrichtung ausserhalb des Drehkörpers, welche frei von, den erwähnten Übelständen ist.

Gemäss der Erfindung werden elektrische Signale innerhalb des Drehkörpers abgeleitet, um den Meßwert darzustellen, und diese Signale werden in eine geeignete Form für induktive Übertragung aus einem elektrischen Stromkreis auf dem Drehkörper zu einem feststehenden Empfängerstromkreis umgewandelt, welcher induktiv mit dem elektrischen Stromkreis auf dem Drehkörper gekoppelt und an dieknzeigende, registrierende oder regelnde Einrichtung angeschlossen ist.

Bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung befindet sich die Kraftzufuhr für den elektrischen ließ Stromkreis auf dem Drehkörper an einer äusseren feststehenden Einheit, welche auch mit dem Drehkörper induktiv gekoppelt ist, wobei die elektrische Energie aus der Kraftzufuhr zu dem Drehkörper in Form eines hochfrequenten Stroms übertragen wird.

Damit die Erfindung besser verstanden wird, soll ein Beispiel beschrieben werden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen, welche darstellen»

(Q Pig. 1 ein schematisches Sohaltungsdiagramm einer J^ erfindungsgemässen Meßeinrichtung,

<*> Pig. 2 Einzelheiten dta Sohaltechemae der Meßein-ο riohtung,

3 die Verwendung der Meßeinrichtung bei einem Drehofen, und

SAD

Fig. 4 die Verwendung der Meßeinrichtung bei einer ....- - Zementmühle.

Bei den Stromkreisen von Fig. 1 und 2 ist die Erfindung angewendet auf das stetige Messen von Temperatur in einem Drehkörper mittels eines Semperaturabhängigen Widerstands 1, wobei jeder Widerstandswert eine bestimmte Temperatur bedeutet. Dieser Widerstand bildet . Teil einer Meßeinheit 2, welche au£ dem Drehkörper angebracht ist und von welcher die den Leistungswiderstand des Widerstands 1 darstellenden Signale abgeleitet werden. Die Meßeinheit wird mittels eines Hochfrequenzgenerators 8 mit Strom versorgt, dessen Ausgangsspule 9 an leitende Ringe 3 und 4 induktiv gekoppelt ist, welche den Drehkörper umgeben, sich mit ihm drehen und von ihm isoliert sind. Die Meßeinheit 2 ist an die Sekundärwicklung eines Transformaters 10 angeschlossen, dessen Primärwicklung über ein Paar von Enden der Ringe 3 und 4 verbunden ist, wobei das andere Paar von Enden dieser Ringe auch zu der Meßeinheit 2 zurückgeführt und über einen Kondensator 11 angeschlossen ist. Der Kondensator 11 dient zum Abstimmen des Stromkreises, bestehend aus den Ringen 3 und 4, der Primärwicklung des Transformators und dem Kondensator selbst. Das Ausgangssignal der Meßeinheit 2 wird an die Ringe 3 und 4 abgegeben, welche auch induktiv mit einer EmpfängQrspule 5 gekoppelt sind, welche Teil einer feststehenden Empfängereinhei^ 6 bildet. Der Empfänger 6 verstärkt die Signale und wandelt sie in eine zweckmässige Form für das Registrieren und Ablesen an einem Zeigerinstrukent 7 um.

In diesem Beispie]fsehließt die Meßeinheit 2 eins einen Gleichrichter 12, mittels dessen der hochfrequente Strom in einen Gleichstrom umgewandelt wird} ein ^tn Filter 20 und einen Spannungsstabilisator 21: einen co

n> Multivibrator 13 und einen Modulator 19. Der Multivi-

^. brator 13 schließt zwei Transistoren 17 und 1ö ein, ° und bei einem von denen wird der Basiswiderstand von ο dem temperaturabhängigen Widerstand 1 ausgemacht.

BAD ORIGINAL

ι ϋ 4 ο / α Zf -4-

Der Multivibrator schließt auch einen zweiten 'Basiswiderstand H und Kopplungskondensatoren 15 und 16 ein-Die .Basiswiderstände 1 und 14 und die Kopplungskondensatoren 15 und 16 bestimmen die Länge der Zeichen- und Pauseperioden in der niederfrequenten Rechteckwellenform an den Kollektoren. Die Wirkung der Änderung in der Temperatur des Widerstandes 1 soll das Zeichen-Pause- Verhältnis des Rechteckwellensignals vom Multivibrator 13 ändern, und ein Ausgangssignal vom Kollektor des Transistors 18 wird zur Basis des Transistors im Modulator 19 geführt, welcher über die Primärwicklung des Transformators 10 angeschlossen ist. Der ÖDurch den Transistor iy gehende Strom ist daher ein Hochirequenzsignal, moduliert durch eine asymmetrische Rechteckwelle.

Dieses Signal wird an die Ringe 3 und 4 geleitet und dann induktiv an die Empängerspule 5 übertragen. Im Empfänger 6 wird das Signal durch den Gleichrichter 22 gleichgerichtet und seine HochfrecLuenzkomponente in dem aus den Bauteilen 2 3 und Ζύ,. bestehenden Filter entfernt. Das Signal wird mittels eines bistabilen Multivibrators 25 verstärkt und zu dem Ablesegerät 7 geleitet. Das Signal kann auch in einem Servosystem zum Überwachen und Regeln des in dem Brehkörper ausgeführten Verfahrens verwendet werden.

In dem obigen Beispiel wird der Betriebsstrom für den Meßkreis auf dem Drehkörper von einer äusseren Zufuhreinheit abgeleitet und in die Form eines hochfreciuenten Signals von der äusseren Einheit durch die Ringe 3 und 4 übergeführt, welche auch für die induktive Übertragung des elektrischen Signals von der Meßeinheit zu der stationären Empfängereinheit dienen. Es ist auch möglich, die Stromzufuhr für die Meßeinheit von einer elektrischen auf dem Drehkörper angeordneten Batterie vorzusehen. Die Ringe 3 und 4 des Beispiels können die üblichen Kollektorringe/ sein, angeordnet auf dem Drehkörper und/Φόη isoliert. ,00 9 8 23/020A

BAD

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Mitunter kann der Drehkörper selbst einen dieser Hinge darstellen. Überdies braucht das Meßelement nicht eine temperaturabhängige Einrichtung zu sein, sondern kann beispielsweise ein Dehnungswiderstand oder ein Spannungserzeuger sein, eingerichtet zum Regeln der Schwingungen des Multivibrators.

Im Beispiel t der Pig. 3 sind die Meßeinrichtung 2 und die Ringe 3 und 4 in einem Drehofen 27 zum Brennen von Zement angeordnet. Die Meßeinrichtung 2 sieht kontinuierliche Temperaturablesungen des Materials in verschiedenen Stufen während des Verfahrens vor und kann auch zur stetigen Temperaturablesung von Teilen des Ofens selbst verwendet werden.

In Pig. 4 ist die Meßeinrichtung 2 in einer Rohrmühle 28 für das Vermählen von Zement angeordnet, und die Zementtemperatur-Messungen können nach Verstärkung benutzt werden für die automatische Regelung eines Wassereinspritzungs-Systems, welches Eontrollventile 29 und 30 und Wassereinspritzrohre 31 und 32 einschließt.

BAD ORIG'NAL

Claims

Patentansprüc he.

1. Verfahren zum Übertragen von Befunden, welche den gemessenen Wert eines Zustandes innerhalb eines Drehkörpers darstellen, zu einer anzeigenden, registrierenden oder regelnden Einrichtung außerhalb des Drehkörpers, dadurch gekennze ichnet, dass elektrische Signale innerhalb des Drehkörpers zum Darstellen des gemessenen Werts abgeleitet und diese Signale in eine zweckmässige Form für induktive Übertragung aus einem elektrischen Meßstromkreis auf dem Drehkörper zu einem stationären EmpfängerStromkreis umgewandelt werden, welcher induktiv mit dem MeßStromkreis auf dem Drehkörper gekoppelt und en das anzeigende, registrierende oder regelnde Gerät a-nge schloss en ist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass elektrische innerhalb des Drehkörpers, abgeleitete Signale zum Darstellen äas gemessenen Werts benutzt werden, um das Seichen-Pause-Yajfhältnis eines Impulszugs zu verändern, mit welchem eine Wechselstrom-Trägerwelle moduliert wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Stromzufuhr für den MeßStromkreis induktiv zu'dem Meßstromkreis aus einem stationären Generator außerhalb des Drehkörpers Übertragen wird.

4· Verfahren nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, dass der von dem stationären Generator zugeführte Strom ©in Hochfrequenzstrom ist, welcher im Meßgerät auf dem Drehkörper gleichgerichtet wird und auch als eine !Trägerwelle dient, welche mit dem

ο Ausgangesignal der Meßeinrichtung moduliert wird·

J£

5. Vorrichtung zum Übertragen von Befunden» welohe *"> den gemessenen fert eines Zustande inae^^; ilb sine» ■*^ Drehkörpers darstellen, au einer anaGige ^ gistrierenden oder regeladen Eii»ioJit*ang J des Drehkörpers, dadurch gekenaiae lehnet, dass sie einschließt* ein auf dem Drehkörper angeordna-

8AD

tes Meßelement und einen den Drehkörper umgebenden Ringstromkreis j eine Stromzufuhreinheit und eine Empfänger einheit, "beide außerhalb des Drehkörpers, welche Spulen besitzen, die induktiv mit dem Ringstromkreis gekoppelt sind, wobei die Stromzufuhreinheit einen hochfrequenten elektrischen Strom für induktive Übertragung zu der Meßeinheit auf dem Drehkörper sendet, und der Drehkörper ferner Mittel zum Umwandeln des Ausgangssignals des Meßelements zu einer geeigneten Form für induktive Übertragung zu der stationären Empfängereinheit einschließt, an welche die anzeigende, registrierende oder regelnde Einrichtung angeschlossen ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, da^ss die Meßeinheit einen astabilen asymmetrischen Multivibrator einschließt, dessen Zeichen-Pause-Verhältnis durch das Meßelement geregelt wird«.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch g e k e η η e zeichnet, dass das Meßelement ein Widerstand ist, welcher Teil des Multivibrators bildet und das Zeichen-Pause-Verhältnis regelt. . '

8. Vorrichtung nach ,Anspruch 5, 6 oder 7, cfadurch g e k.'e η η ζ e i c h η e t, d'ass der Drehkörper selbst einen Teil des Ringstromkreises bildet.

009823/0204

BAD ORIGINAL