KR20120112477A - 쏟아질 수 있는 제품들을 측정하는 어셈블리 및 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 저렴한 인라인 NIR 측정을 위한 어셈블리 및 방법, 특히 곡물 알곡들 등의 성분들 및 품질 파라미터들의 인라인 NIR 측정을 위한 및 제분소 또는 사료 공장 등에서의 제품 스트림들(3) 중의 그 구성 요소들의 인라인 NIR 측정을 위한 어셈블리 및 장치에 관한 것이다. 적어도 하나의 측정 프로브(1)에 의해, 스트림 관에서 자유 유동하는 제품(3)에 대해 반사 스펙트럼들을 수집하고, 그것을 측정 프로브로부터 공간적으로 분리되고 분광계(12)가 통합된 평가 장치(2)에 전달한다. 평가 장치(2)에 의해 산출된 측정치들은 제어 유닛(24) 또는 관리 시스템(22)에 전달되어 거기서 프로세스들 또는 설비들의 모니터링 및/또는 제어에 사용될 수 있다. 간단한 제품 프레젠테이션 및 평가 장치의 다중 활용에 의해, 측정 지점당 비용이 지금까지 사용되던 NIR 시스템들에 비해 훨씬 낮춰질 수 있다.
Description
본 발명은 제품 스트림(product stream)의 적어도 하나의 특성을 측정하기 위한 어셈블리 및 방법, 특히 예컨대 곡물 알곡들과 같은 쏟아질 수 있는(pourable) 제품들의 성분들 및 품질 파라미터들의 인라인 NIR 측정(inline near-infrared measurement)을 위한 및 제분소 또는 사료 공장에서의 제품 스트림들 중의 그 구성 요소들의 인라인 NIR 측정을 위한 어셈블리 및 장치에 관한 것이다.
곡물 알곡들의 성분들 또는 곡물 알곡들의 구성 요소들을 NIR 측정하는, 즉 전자기 스펙트럼의 근적외선 영역에서 측정하는 것이 공지되어 있다. 즉, EP-B-0539537은 벌크 물품 스트림(bulk goods stream) 중의 성분들을 알아내는 인라인 방법을 개시하고 있는데, 그 방법에서는 제품을 수직으로 정렬된 관 내에서 조밀한 스트림으로서 측정 센서를 지나 통과시킨다. 스펙트럼에 대한 다수의 개별 측정들에서 반사광의 파장 영역들을 검출한다.
그 공보에 개시된 어셈블리에서는, 충분한 측정 정확도를 보장하기 위해서는 불가피하게 조밀하고 균질한 벌크 물품 스트림을 필요로 한다. 그러한 목적으로, 제품 스트림을 가두어 측정 센서에 대해 정체되게 이동시킨다. 그것은 측정 채널에서의 제품의 일정한 하강을 제공하는 배출 스크루 컨베이어(discharge screw conveyor)에 의해 보장된다. 그러나 그러한 구성은 구조적으로 복잡하다. 또한, 일정한 하강을 달성할 수 있기 위해서는 배출 스크루 컨베이어가 전적으로 정해진 회전 속도로만 운전되어야 한다.
WO 85/04957에도 제품을 쌓거나 축적하거나 밀집하여야 하는 어셈블리가 개시되어 있다. 그를 위한 구조적 조치들도 역시 매우 복잡하다. 또한, 그 어셈블리는 필요로 하는 제품의 축적 및 이송으로 인해 바이패스 제품 스트림에서의 측정만을 허용한다.
본 발명의 과제는 전술한 공지의 어셈블리 및 방법을 그 단점들이 극복되도록 개량하는 것이다. 즉, 특히 제품 스트림을 간단하게 측정 프로브를 지나 통과시키면서도 측정 품질이 충분하게 되는 것을 가능하게 하는, 제품 스트림의 특성을 측정하는 어셈블리 및 장치를 제공하고자 한다.
그러한 과제 및 기타의 과제들은 제품 스트림의 적어도 하나의 특성을 측정하는 본 발명에 따른 어셈블리에 의해 해결된다. 본 발명에 따른 어셈블리는 제품 스트림이 안내될 수 있는 적어도 하나의 스트림 라인을 포함한다. 스트림 라인은 스트림 관으로서, 특히 원형 관 또는 사각 관으로서 형성될 수 있다. 본 발명에 따른 어셈블리는 스트림 라인에서 안내되는 제품 스트림의 적어도 하나의 특성을 측정할 수 있도록 형성되고 배치된 적어도 하나의 측정 프로브(measuring probe)를 더 포함한다.
본 발명에 따른 어셈블리는 특히 NIR 측정, 그 중에서도 인라인 NIR 측정을 위한 것으로 설계될 수 있다. 여기서 및 이후로, "인라인(inline)"이란 개념(특히 인라인 측정과 관련하여)은 Rudolf W. Kessler (2006)에 의해 발행된 "산업 실무로부터의 프로세스 분석, 전략 및 사례(process analytics, strategies, and case examples from industrial practice)"에서와 같이 사용된다. 그에 따르면, 인라인 측정에서는 측정 프로브가 배치된 측정 지점이 제품 스트림에 통합된다. 즉, 인라인 측정은 프로세스 및 제품 특성들에 관한 정보를 직접 얻는데 사용될 수 있다. 특히, 그럼으로써 샘플링을 회피할 수 있다.
본 발명에 따르면, 스트림 라인은 적어도 측정 프로브의 영역에서 제품 스트림 방향으로 수평선에 대해 75°미만, 바람직하게는 최대 70°, 더욱 바람직하게는 최대 65°, 매우 바람직하게는 최대 60°의 각도만큼 하향 경사진다. 즉, 제품은 스트림 라인의 그러한 장착 위치에 의거하여 아래쪽으로 향한 수직 속도 성분들로 유동하게 된다. 이때, 유동과 특히 제품 스트림 방향은 스트림 라인의 기하 형태에 의해 미리 주어진다.
제품은 가능한 한 콤팩트한 베일로서 측정 프로브를 지나, 특히 측정 프로브의 측정 윈도(measuring window)를 지나 흘러야 한다. 측정 품질은 주로 벌크 밀도에 의해 영향을 받는데, 왜냐하면 벌크 밀도에 의해 빛의 산란도 변하고, 그에 따른 반사광의 강도도 또한 변하기 때문이다. 벌크 밀도는 특히 수평선에 대한 스트림 라인의 각도에 의해 결정된다. 원통형 내벽을 갖는 스트림 관, 특히 제분소 또는 사료 공장에서의 스트림 관들에서는, 벌크 밀도가 또한 제품 질량 유량 및 제품 속도에 의해 결정되는데, 제품 속도는 자유 유동(free flowing) 제품에 있어서는 유입 구간 길이 및 각도에 의존한다.
수직선으로부터 15°를 넘게 벗어나는 본 발명에 따른 경사에 의거하여, 적어도 스트림 라인의 하부 내벽에서 단지 제품이 그 내벽을 따라 제어되어 미끄러져 내리도록 함으로써 균질한 제품 스트림이 생기게 된다. 즉, 선행 기술에서 필요로 하는 바와 같이 복잡한 조치들에 의해 제품을 정체시킬 필요가 없다. 그럼으로써, 본 발명에 따른 어셈블리가 구조적으로 훨씬 더 간단하게 되고, 고장도 훨씬 덜 나게 된다.
측정 정확도의 요건 및 각각의 제품 특성에 따라, 각도가 정해진 한계들 내에서 변할 수 있다. 밀가루를 측정함에 있어서는, 수평선에 대한 50°정도의 가파르지 않은 각도에서 이미 50 ㎏/h의 제품 질량 유량으로부터 신뢰할 수 있는 측정치가 얻어지는 것으로 판명되었다. 최소 각도는 제품의 유동성에 의해 결정된다. 밀가루의 경우, 최소 각도는 수평선에 대한 50°의 범위 내에 있다. 관이 가파르지 않게 조립되면, 제품이 머물러 남아 있어 위생상의 문제점 또는 제품 정체가 유발될 수 있는 위험이 높아진다. 따라서 일정한 최소 경사에 의해, 뒤따르는 제품에 의한 측정 윈도의 클리닝이 보장될 수 있고, 그에 따라 셀프 클리닝(self-cleaning)이 일어난다. 따라서 스트림 라인은 특히 밀가루의 측정 시에는 적어도 측정 프로브의 영역에서 수평선에 대해 적어도 50°의 각도만큼 하향 경사지는 것이 바람직하다.
반면에, 밀가루에 의한 시험 결과, 수평선에 대한 75°의 각도에서조차도 여전히 신뢰할 수 있는 측정치가 얻어질 수 있으나, 질량 유량은 약 > 200 ㎏/h의 범위에 있다. 그러나 몇몇 경우에는, 그러한 범위의 질량 유량에서 유입 구간 길이가 2 m보다 크지 않을 것이 필요한데, 그것은 그렇지 않으면 제품이 이미 관의 내부에서 지나치게 많이 확산되어 더 이상 측정 윈도의 전방에 균질한 층이 형성되지 않기 때문이다.
측정 품질은 결정적으로 측정 윈도의 바로 전방에서 제품 밀도별로 상이한 두께의 제품 층이 전체 제품 스트림에 대한 대표적 패턴으로서 측정될 수 있는지 여부에 의존한다. 그 점에 있어서, 밀가루와 같은 균질한 제품들에서는 그것이 문제가 되지 않는다. 그러나 불균질한 제품들을 측정하려면, 여전히 그러한 요건이 충족되는 것이 보장되어야 한다.
선행 기술에서는, 제품 스트림의 밖에서 클리닝을 수행할 수 있도록 하기 위해 측정 프로브 또는 그 일부가 이동 가능하게 배치되는 측정 프로브들이 공지되어 있다. 그러한 어셈블리들은 예컨대 WO 2007/088047, WO 2007/009522, 또는 EP 1837643에 개시되어 있다. 그러나 이동 가능하게 배치하는 것은 구조적으로 매우 복잡하고 고장 나기 쉽다. 그러한 단점은 본 발명에 의해 발생하는 셀프 클리닝 작용에 의해 극복된다.
바람직한 구성에서는, 측정 윈도의 클리닝이 거의 뒤따르는 제품에 의한 것만으로 보장되고, 그에 따라 셀프 클리닝이 일어난다. 몇몇 실시 형태들에서는, 예컨대 압축 공기, 기계적 세척, 또는 고주파 진동과 같은 부가의 구성 요소들에 의해서도 클리닝이 이뤄질 수 있다.
측정 프로브는 제품과의 직접적인 접촉을 수반하거나 수반하지 않는 확산 반사(diffuse reflection)에서의 측정을 위한 것으로 또는 투과 측정 또는 투과 반사(transflection) 측정을 위한 것으로 설계될 수 있다.
측정 프로브로서는, 예컨대 WO 2009/068022에 개시된 분광계 측정 헤드가 사용될 수 있다.
바람직한 실시 형태들에 있어서, 본 발명에 따른 어셈블리는 스트림 라인에서 정체 압력을 생성하는 정체 수단을 포함하는데, 그 정체 수단은 측정 프로브의 측정 윈도의 영역에 배치된다. 그러한 정체 수단에 의해, 측정 윈도의 영역에서 제품 스트림이 쌓이고, 그럼으로써 적어도 국부적으로 더 다량의 제품량 및 그에 따른 더 대표적이고 균질한 제품량이 측정에 제공될 수 있게 된다. 정체 수단은 정적으로, 즉 스트림 라인에 대해 이동 불가능하게 형성되는 것이 매우 바람직하다. 그것은 매우 간단하고 고장 없는 구성을 가능하게 한다.
바람직한 실시 형태들에 있어서, 정체 수단이 측정 윈도의 영역에 배치된다는 것은 정체 수단이 측정 윈도로부터 최대 20 ㎝, 바람직하게는 최대 10 ㎝, 매우 바람직하게는 최대 5 ㎝의 거리를 두고 배치된다는 것을 의미한다. 정체 수단은 측정 윈도의 상류에 배치되는 것이 매우 바람직하다.
그러나 정체 수단을 측정 윈도의 하류에 배치하는 것도 생각해볼 수 있다. 그럼으로써, 정체 수단에 의해 생성되는 정체가 역시 측정 프로브의 측정 영역에서 국부적으로 제품 양에 영향을 미칠 수 있다.
정체 수단은 스트림 라인의 내벽의 횡단면 협착부로서 형성될 수 있다. 그것도 역시 간단한 구성이다.
대안적으로 또는 부가적으로, 정체 수단은 스트림 라인에 배치된 적어도 하나의 시케인(chicane), 특히 램프(ramp)로서 형성될 수 있다.
정체 수단, 특히 램프가 적어도 부분적으로 측정 윈도 그 자체에 의해 형성되는 것이 가능하다. 그것도 역시 간단한 구조적 구성이다. 제품이 측정 윈도 쪽으로 직접 전향될 경우, 셀프 클리닝 작용도 개선된다.
램프 및/또는 측정 윈도는 제품 스트림 방향에 대해 가파르지 않은 각도로 배치되는 것이 바람직하다. 그럼으로써, 제품 프레젠테이션의 개선이 달성되는데, 왜냐하면 제품이 측정 윈도에 눌려지기 때문이다. 또한, 그러한 부가의 압력에 의해, 셀프 클리닝 작용이 커진다.
램프 및/또는 측정 윈도와 제품 스트림 방향 사이의 바람직한 각도는 제품 특성들 및 스트림 라인의 구조에 의존하여 달라진다. 다수의 적용들에 있어서, 측정 윈도와 제품 스트림 사이의 그러한 각도가 0°내지 30°의 범위, 바람직하게는 5°내지 20°의 범위, 매우 바람직하게는 8°내지 15°의 범위에 있는 것이 좋은 것으로 판명되었다.
측정 프로브 및 특히 측정 윈도를 스트림 라인의 중심에 배치하는 것을 생각해볼 수 있다. 그러나 그것은 제품이 측정 윈도 및 측정 프로브의 홀더의 영역에 쌓이고, 그에 따라 그것들을 정기적으로 클리닝하여야 하는 결과를 가져온다. 전술한 특허 출원들 WO 2007/088047, WO 2007/009522, 또는 EP 1837643은 클리닝을 위한 상응하는 구조적 조치들을 제공하고 있기는 하지만, 매우 복잡하다.
따라서 측정 윈도는 스트림 관의 내벽과 동일 평면에 배치되는 것이 바람직하다. 즉, 제품이 쌓여 예컨대 위생상의 문제점을 일으킬 수 있는 데드 스페이스(dead space)가 회피된다.
스트림 라인의 내부 공간을 한정하는 면들은 적어도 측정 프로브의 측정 윈도의 영역에서 이동 불가능한 것이 매우 유리하다. 그러한 면들은 스트림 라인의 내벽들에 의해 형성되거나 그 내벽들을 포함할 수 있다. 그러나 그 면들은 스트림 라인 그 자체의 내벽들 말고도, 예컨대 전술한 시케인들의 표면들과 같이 내부 공간 내로 돌출하는 부품들의 표면들도 더 포함할 수 있다. 즉, 본 발명의 목적에 있어서는, 제품 스트림을 강제 이동에 의해 측정 프로브로 공급하는 것이 필수적인 사항이 아니다. 이동 가능한 부품들을 생략하는 것은 고장 취약성 및 보수 비용을 감소시킨다.
몇몇 실시 형태들에서는, 제품 스트림 방향이 바뀌는 스트림 라인의 영역에 측정 프로브가 배치될 수 있다. 이때, 제품 스트림 방향은 스트림 라인의 구성 및 특히 그 내벽들의 형태에 의해 정해진다. 그러한 제품 스트림 방향의 변경에 의거해서도 역시 측정 프로브의 영역에서 제품의 국부적인 축적이 발생할 수 있고, 그것은 다시 측정을 간단하게 한다.
제품 스트림 방향의 변경은 예컨대 스트림 라인의 내벽이 적어도 측정 프로브의 측정 윈도의 영역에서 일정 단면에 있어 직선이 아니게 함으로써, 특히 아치형으로 됨으로써 및/또는 굴곡을 가짐으로써 달성될 수 있다. 이때, 그러한 단면은 적어도 국부적인 제품 스트림 방향을 포함하거나 그와 평행하게 되도록 놓인다.
예컨대, 스트림 라인은 굽힘부를 구비할 수 있는데, 그 굽힘부의 영역에 측정 윈도가 배치된다.
바람직한 실시 형태들에 있어서, 측정 프로브는 제품 스트림이 직접 측정 프로브의 측정 윈도를 따라 유동하도록 배치된다. 그러한 조치에 의해, 측정 윈도와 제품 스트림 사이에 포획되어 측정을 저해할 수 있는 공기들이 회피될 수 있다.
프로세스들을 제어함에 있어서는, 특히 곡물 제분 및 사료 제분에서 프로세스들을 제어함에 있어서는, 흔히 여러 측정치들의 추세에 관한 정보들로도 이미 프로세스 또는 시스템을 제어하는데 충분하다. 아주 간단한 제품 프레젠테이션에 의해 다수의 적용들에 충분한 정확도가 얻어질 수 있음이 밝혀졌다. 스트림 라인과 측정 프로브는 스트림 라인에서 자유 유동하는, 특히 날리거나 미끄러져 내리는 제품 스트림의 적어도 하나의 특성이 측정 프로브에 의해 측정될 수 있도록 형성되고 배치되는 것이 편의적이다. 자유 유동하는 제품 스트림은 그 자중에 의거하여 유동하고, 예컨대 배출 스크루 컨베이어와 같은 강제 이송 장치에 의해 구동될 필요가 없다. 본 발명에 따른 어셈블리는 측정 프로브로부터 하류 측으로 20 ㎝, 바람직하게는 50 ㎝의 거리에서 예컨대 배출 스크루와 같은 제품 스트림의 강제 이송을 위한 수단을 구비하지 않는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 어셈블리에서는 제품을 정체시키는 것이 필요하지 않기 때문에, 측정이 제품 메인 스트림에서 수행될 수 있다. 따라서 스트림 라인과 측정 프로브는 측정 프로브에 의해 제품 메인 스트림에서 적어도 하나의 특성이 측정될 수 있도록 형성되고 배치될 수 있다. 즉, 바이패스 제품 스트림의 분기를 반드시 필요로 하지 않는다. 물론, 그럼에도 불구하고, 측정 프로브에 의해 바이패스 제품 스트림에서 적어도 하나의 특성이 측정될 수 있도록 스트림 라인과 측정 프로브가 형성되고 배치되는 것도 역시 가능하고 본 발명의 범위 내에 있다.
확실한 측정이 보장되도록 하기 위해서는, 측정 윈도의 오염이 방지되어야 한다. 제품에 따라서는, 측정 윈도가 템퍼링(tempering)될 수 있는 것이 클리닝 거동에 유리할 수 있다. 템퍼링은 예컨대 측정 윈도의 바로 부근에 있는 적어도 하나의 가열 와이어 또는 가열 권선에 의해 이뤄질 수 있다. 그러한 템퍼링에 의해, 예컨대 측정 윈도의 온도가 제품의 온도 위에 있어 측정 윈도에 물이 응축되지 않는 것이 달성될 수 있다. 즉, 응축된 물은 오염 및 혹시 있을 수 있는 측정 에러를 유발하는데, 왜냐하면 물과 제품의 혼합물이 측정 윈도에 접착되어 뒤따르는 제품에 의해 제거되지 않거나 불충분하게만 제거되기 때문이다.
측정 프로브에 의해 측정된 측정 데이터의 평가를 위해, 본 발명에 따른 어셈블리는 적어도 하나의 평가 장치를 포함한다. 여기서, 측정 프로브와 평가 장치는 하우징에 배치될 수 있다. 그러나 본 발명에 따른 어셈블리는 특히 제품 스트림의 상이한 지점들에 배치될 수 있는 다수의 측정 프로브들을 포함하는 것이 바람직하다. 예컨대, 하나의 측정 프로브가 입력 제품의 제품 스트림의 특성을 측정하고, 다른 측정 프로브가 중간 제품의 제품 스트림의 특성을 측정하며, 또 다른 측정 프로브가 최종 제품의 제품 스트림의 특성을 측정할 수도 있다. 선택적으로, 측정 프로브는 실험실 영역에 배치될 수도 있다. 이때, 본 발명에 따른 어셈블리의 측정 프로브들이 모두 경사진 스트림 라인의 영역에 반드시 배치되어야 할 필요는 없다. 본 발명의 취지에서, 그것은 적어도 하나의 측정 프로브의 경우에 대해서만 그러하면 된다.
저렴한 개별 부품들의 사용, 크게 단순화된 제품 프레젠테이션의 사용, 및 다수의 측정 프로브들, 필요 시 상이한 다수의 측정 프로브들을 평가 장치에 연결하는 구성의 사용에 의해, 종래에 사용되던 NIR 측정 시스템에 비해 측정 지점당 비용이 많이 줄어들 수 있다.
평가 장치는 적어도 하나의 유리 섬유 케이블에 의해 측정 프로브 또는 측정 프로브들과 연결되거나 연결될 수 있다. 그러한 유리 섬유 케이블을 통해, 각각의 측정 지점에서 제품에 의해 반사된 광이 측정 프로브로부터 평가 장치에 전달될 수 있다. 특히, 유리 섬유 케이블은 NIR 영역(780 - 2500 ㎚)의 광 에너지를 전달하도록 설계될 수 있다. 유리 섬유 케이블의 사용은 평가 장치를 측정 프로브 또는 측정 프로브들과 공간적으로 분리하여 배치하는 것도 가능하게 한다.
본 발명에 따른 어셈블리는 평가 장치를 측정 프로브 또는 측정 프로브들과 연결하거나 연결할 수 있는 제어 케이블 (control cable)을 포함할 수도 있다.
평가 장치는 예컨대 유리 섬유 케이블을 통해 전달된 광을 분해하여 강도들을 측정하는 적어도 하나의 분광계를 더 포함할 수 있다. 분광계는 예컨대 공지되어 있는 다이오드 어레이 분광계일 수 있다. 이때, 상이한 측정 프로브들을 상이한 분광계들에 할당하는 것을 생각해볼 수 있다.
또한, 평가 장치는 예컨대 추가의 광학 소자들, 조작 및 운영 소프트웨어를 탑재한 임베디드 PC, 필요한 전자 기기들, 및/또는 다수의 측정 프로브들이 마련된 경우에 있어서의 공지의 광학 멀티플렉서와 같은 또 다른 구성 요소들도 포함할 수 있다.
그러한 분광계와 멀티플렉서의 조합에 의해서는, 일반적으로 상이한 측정 지점들의 순차적인 측정만이 가능하다. 즉, 측정 프로브들이 차례대로 조회된다. 개별 프로브들의 병렬 조회를 가능하게 하는 어셈블리는 산업계에서 통상적으로 요구되는 비용 범위 내에서는 지금까지 공지된 것이 없다. 그러나 그러한 어셈블리는 예컨대 공지의 "푸시브룸 이미저(pushbroom imager)"를 다중 분광계(multiplex spectrometer)로서 사용함으로써 구현될 수 있다. 그러한 "푸시브룸 이미저"는 2차원 검출기 어레이에 의해 영상 영역을 스캔하는데, 동시에 선(line)의 각각의 점의 스펙트럼 정보가 기록된다. "푸시브룸 이미저"에 관한 더 상세한 사항들에 대해서는, Rudolf W. Kessler (2006)에 의해 발행된 "산업 실무로부터의 프로세스 분석, 전략 및 사례(process analytics, strategies, and case examples from industrial practice)"의 제9.4.1절 및 제9.6.2.3절을 참조하면 된다.
평가 장치 내에서는, 분광계에 의해 수집된 스펙트럼들로부터 해당 성분들(정량적 및/또는 정성적), 품질 파라미터들, 및/또는 또 다른 제품 특성들이 파악되어 측정치로서 출력될 수 있다. 해당 성분들, 품질 파라미터들, 및/또는 제품 특성들의 검정(calibration)은 바람직하게는 화학계량학적 툴(chemometric tool)을 제공하고 다변수 데이터 세트들로 작업할 수 있는 시판되고 있는 소프트웨어로써 수행될 수 있다. 그러한 검정 작업의 결과는 평가 장치에 로드되는 모델들이다. NIR 시스템의 운영 소프트웨어는 상이한 그러한 모델들을 측정 지점들에 할당하는 것을 가능하게 한다.
평가 장치 및/또는 그 평가 장치의 운영 소프트웨어는 적절치 않은 스펙트럼들이 측정치들을 산출하는데 사용되지 않도록 하기 위해 그러한 스펙트럼들을 걸러내어 제거하도록 형성될 수 있다. 그러한 적절치 않은 스펙트럼들은 예컨대 측정 윈도가 충분한 양의 제품으로 상시 덮여 있지 않거나, 평가하기에는 너무 적은 확산 반사광이 측정 프로브에 입사할 정도로 벌크 밀도가 작은 경우에 발생할 수 있다. 그러한 상태들의 스펙트럼들은 그들이 잘못된 결과를 제공하기 때문에 평가되지 말아야 하는 것이 바람직하다. 그러한 상태들은 예컨대 스펙트럼에서의 더 높은 기준선(baseline)에 의해 식별될 수 있다. 즉, 제품에 의존하는 한계 범위들 및 한계치들을 적절히 선택함으로써, 적절치 않은 스펙트럼들이 자동으로 식별될 수 있다. 대안적으로, 현재 통용되고 있는 화학계량학적 소프트웨어 툴에 의해 계산될 수 있는 또 다른 수학적 특성치들에 의거하여 그러한 스펙트럼들을 감정하여 걸러낼 수도 있다.
모델링을 위해, 통상적으로 스펙트럼들 및 해당 기준치들(예컨대, 성분들 또는 품질 파라미터들)을 포함하는 기준 데이터베이스가 사용된다. 기준 데이터베이스는 측정될 전체의 영역을 망라하는 것이 바람직하다. 여기서는, 프로세스에서의 측정들에 있어, 특히 상이한 제품 온도들도 고려될 수 있고, 선행 기술과는 달리 상이한 제품 밀도들까지도 고려될 수 있다. 그럼으로써, 조업 중에 제품 온도 및 제품 밀도의 변동들이 적절히 보상되어 해석 오류들을 회피할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 어셈블리는 제어 유닛 및/또는 관리 시스템을 포함할 수 있다. 측정치들이 그들에 전달될 수 있다. 그 경우, 제어 유닛 또는 관리 시스템은 상위 프로세스 및/또는 상위 시스템의 제어를 담당한다. 상위 프로세스는 예컨대 제품 스트림을 처리하는 제분 프로세스일 수 있고, 상위 시스템은 그에 사용되는 제분 시스템일 수 있다.
본 발명은 제품 스트림의 적어도 하나의 특성을 측정하는 방법에 관한 것이기도 하다. 특히, 그 측정 방법은 NIR 측정 방법, 특별히 인라인 NIR 측정 방법일 수 있다. 본 발명에 따른 방법은 본 발명에 따른 장치에 의해 수행될 수 있다. 본 발명에 따른 방법에서는, 스트림 라인, 특히 스트림 관에서 안내되는 제품 스트림의 적어도 하나의 특성을 측정 프로브에 의해 측정한다. 본 발명에 따르면, 스트림 라인은 적어도 측정 프로브의 영역에서 제품 스트림 방향으로 수평선에 대해 75°미만, 바람직하게는 최대 70°, 더욱 바람직하게는 최대 65°, 매우 바람직하게는 최대 60°의 각도만큼 하향 경사진다. 본 발명에 따른 방법의 구성에서는, 본 발명에 따른 장치와 관련하여 이미 전술한 이점들이 제공된다.
적어도 하나의 측정 프로브에 의해 NIR 영역에서의 스펙트럼들을 수집하는 것이 바람직하다.
제품 스트림을 직접 측정 프로브의 측정 윈도를 따라 유동시키는 것도 또한 바람직하다. 그럼으로써, 측정 윈도와 제품 스트림 사이에 포획되어 측정을 저해할 수 있는 공기들이 회피될 수 있다.
또한, 자유 유동하는 제품 스트림에서 측정을 수행하는 것이 바람직하다. 즉, 제품을 복잡하게 정체시키는 것이 필요하지 않다.
제품 메인 스트림에서 측정을 수행하는 것이 바람직하다. 그러나 바이패스 제품 스트림에서 측정을 수행하는 것도 생각해볼 수 있고, 본 발명의 범위 내에 있다.
몇몇 실시 형태들에서는, 측정 프로브에 의해 수집된 측정 데이터, 특히 NIR 영역에서의 스펙트럼들을 특히 공간적으로 측정 프로브와 분리되어 배치된 평가 장치에 전달한다. 평가 장치는 측정 스테이션(measuring station) 또는 측정 캐비닛(measuring cabinet)에서와 같이 가능한 한 일정한 실내 온도를 갖는 보호된 장소에 위치하는 것이 바람직하다. 그럼으로써, 평가 장치의 분광계에 의해 스펙트럼들을 기록할 때에 혹시 있을지 모를 온도 의존 드리프트(drift)를 회피할 수 있다. 대안적으로, 평가 장치의 하우징이 온도 제어 장치를 구비할 수도 있다. 그 밖에도, 평가 장치를 프로세스 영역의 외부에 배치함으로써, 다른 전자 구성 요소들(예컨대, 임베디드 PC와 같은)이 장애를 일으키는 프로세스 조건들(예컨대, 크게 상이한 온도들 또는 진동들과 같은)에 노출되지 않게 된다.
또한, 측정 프로브에 의해 수집된 측정 데이터, 특히 모델들에 의해 계산된 측정치들 및/또는 NIR 영역에서의 스펙트럼들을 관리 시스템 및/또는 제어 유닛에 전달하여 거기서 처리하는 것이 가능하다.
본 발명에 따른 방법을 수행함에 있어서는, 적어도 2개의 측정 프로브들을 차례대로 조회할 수 있다.
본 발명에 따른 방법에서는, 제품 스트림이 곡물 알곡들 및/또는 그 구성 요소들을 포함할 수 있거나 그들로 이뤄질 수 있다.
본 발명에 따른 방법에 의해, 예컨대 제품 스트림의 성분들 및/또는 예컨대 전분 손상(starch damage)과 같은 품질 파라미터들을 측정할 수 있다.
제품 스트림은 예컨대 제분 프로세스와 같은 분쇄 프로세스와 같은 제조법의 입력 제품들, 중간 제품들, 및/또는 최종 제품들일 수 있다.
인라인으로 측정을 수행하는 것이 바람직하다.
제분소에서는, 흔히 상이한 곡물 종류들을 처리하거나 상이한 밀가루 타입들 또는 밀가루 혼합물들을 제조하는 여러 레시피(recipe)들을 동일한 설비에서 조업한다. 즉, 예컨대 측정 프로브가 하나의 레시피에서는 빵 밀가루를 측정하고 다른 레시피에서는 비스킷 밀가루를 측정하는 측정 지점에 측정 프로브가 배치될 수 있다. 따라서 가능한 구성들에서는, 여러 검정 모델들이 측정 프로브들에 할당되거나 할당될 수 있도록 조치한다. 이때, 특히 레시피 선택과 관련하여 할당이 자동으로 이뤄지게 할 수 있고/있거나, 본 발명에 따른 어셈블리가 그룹별 분류에 의해 자체적으로 할당을 수행할 수 있다. 그럼으로써, 2개의 상이한 밀가루들에서 상이한 모델들을 사용하거나 하나의 밀가루에서 부가의 파라미터들을 측정하는 것이 가능하다. 각각의 모델을 레시피에 할당하고, 이어서 자동으로 시스템이 그것을 사용할 수 있다. 또한, 어떤 제품이 측정 프로브를 지나 통과하였는지를 측정 시스템이 자동으로 식별하고, 이어서 자동으로 해당 모델이 선택되는 것도 생각해볼 수 있다.
끝으로, 본 발명의 또 다른 양태는 본 발명의 따른 어셈블리의 용도에 관한 것이다. 본 발명에 따른 어셈블리 및 본 발명에 따른 방법은 프로세스 감시(측정, 모니터링) 및 시스템들 및/또는 프로세스들의 제어 및/또는 조절의 목적으로 예컨대 쏟아질 수 있는 제품들의 성분들 및 품질 파라미터들 또는 일반적인 제품 특성들을 측정할 수 있게 한다.
특히, 본 발명은 본 발명에 따른 어셈블리를 다음의 것들에 사용하는 용도에 관한 것이다.
특히, 인라인 NIR 측정을 위한 본 발명에 따른 어셈블리 및 본 발명에 따른 방법에 의해, 다양한 측정 목적들이 충족될 수 있다. 특히, 곡물 제분에서는, 다음의 측정량들을 얻으려 하게 된다.
- 수분량;
- 단백질 함량;
- 회분 함량(광물질);
- 수분량;
- 단백질 함량;
- 회분 함량(광물질);
- 전분 손상;
- 수분량;
- 잔류 전분 함량.
그러한 측정량들은 본 발명에 따른 장치 및 본 발명에 따른 방법에 의해 결정될 수 있다. 측정된 제품 특성들은 설비 운영자에게 프로세스 진행에 관한 귀중한 정보들을 제공할 수 있고, 이후의 단계에서 설비 제어 또는 프로세스 제어에 다양하게 사용될 수 있다. 따라서 네트워크들 또는 레시피들에 대해 제어 회로를 수립할 수 있다. 혼합물들의 조성을 분석할 수도 있고, 경우에 따라서는 조정할 수도 있다.
인라인 NIR 측정에 바람직한 어셈블리는 모듈식으로 구성되고, 기본적으로 적어도 하나의 측정 프로브 및 적어도 하나의 평가 장치를 포함한다. 측정 지점당 비용을 가능한 한 작게 하기 위해, 다수의 측정 프로브들을 하나의 평가 장치에 연결하여야 한다. 바람직한 구성에서는, 종종 장애가 되는 프로세스 조건들로부터의 무관성을 크게 하기 위해, 평가 장치가 측정 프로브들로부터 공간적으로 분리되어 배치된다.
다수의 측정 프로브들(조명 유닛, 광학 소자들, 및 전자 소자들을 구비한 현장 프로브들)이 다음과 같은 설비들에 배치될 수 있다.
정해진 조건은 예컨대 특히 일정하게 유지될 수 있는 정해진 온도 및/또는 정해진 습도를 포함한다.
바람직한 구성에서는, 측정 프로브들이 다양한 환경들, 기계들, 또는 설비들에 통합될 수 있고, 특히 저렴한 개별 부품들로 이뤄지도록 형성된다. 또한, 측정 프로브들을 연속 측정 작업을 가능하게 하는 것이 바람직하다.
이하, 본 발명을 실시예들 및 첨부 도면들에 의거하여 더욱 상세히 설명하기로 한다. 첨부 도면들 중에서,
도 1은 메인 스트림, 바이패스 스트림의 정체 구간, 및 실험실 영역에서의 인라인 NIR 측정을 위한 본 발명에 따른 어셈블리를 개략적으로 나타낸 도면이고;
도 2는 램프의 영역에 측정 프로브가 배치된 도 1에 따른 어셈블리의 일부를 나타낸 도면이며;
도 3은 굽어진 공압 관에서의 측정을 위한 또 다른 본 발명에 따른 어셈블리를 나타낸 도면이다.
도 1은 메인 스트림, 바이패스 스트림의 정체 구간, 및 실험실 영역에서의 인라인 NIR 측정을 위한 본 발명에 따른 어셈블리를 개략적으로 나타낸 도면이고;
도 2는 램프의 영역에 측정 프로브가 배치된 도 1에 따른 어셈블리의 일부를 나타낸 도면이며;
도 3은 굽어진 공압 관에서의 측정을 위한 또 다른 본 발명에 따른 어셈블리를 나타낸 도면이다.
첨부 도면들에 따르면, 본 발명에 따른 어셈블리는 기본적으로 적어도 하나의, 바람직한 구성에서는 다수의 측정 프로브들(1) 및 하나의 평가 장치(2)를 포함한다. 여기서, 측정 프로브들(1)의 구조 및 기능 방식은 측정하려는 제품(3) 및 주위 조건들에 맞춰질 수 있다. 즉, 예컨대 밀가루와 같은 분말형 제품들(3)에 있어서는, 확산 반사로 측정을 수행하는 것이 효과적인 것으로 입증되었다. 이때, 제품(3)은 하강 구간(4) 내의 하강 관으로서 형성된 스트림 라인에서 본 발명에 따른 방법에 의해 또는 종래에 통상적인 바와 같이 정체 구간(5)에서 접촉식으로 측정될 수 있다. 또한, 확산 반사에서는 비접촉식으로, 즉 측정 윈도와 측정하려는 제품(3) 사이에 간격을 두고서 측정될 수도 있다. 그러한 어셈블리는 다른 목적으로 예컨대 실험실 영역(6)에서 측정할 경우 또는 컨베이어 벨트 등의 위에서 측정을 할 경우에도 유리할 수 있다. 예컨대, 이미 언급한 대로 직접적인 제품 접촉 없이 컨베이어 벨트 위에서 측정하는 방법 또는 흡광성이 작은 매체를 투과 또는 투과 반사로 측정하는 방법과 같은 도 1에 도시되지 않은 또 다른 측정 방법들도 그에 맞춰 설계된 측정 프로브들과의 임의의 조합으로 본 어셈블리에 통합되어 평가 장치(2)와 연결될 수 있다. 또한, 모든 측정 방법들에 있어서는, 측정 동안 제품(3)을 연속적으로 이동시키는 것이 유리한데, 왜냐하면 그럼으로써 더 큰 제품 체적을 포착할 수 있기 때문이다.
바람직한 구성에서는, 측정 프로브들(1)이 각각 적어도 하나의 광원(7)을 포함하는데, 그 광원(7)은 각각의 스펙트럼 영역에서의 흡광성이 작은 측정 윈도를 통해 해당 스펙트럼 영역에서 측정 대상 제품(3)을 조명한다. 근적외선 영역(NIR)에서의 측정을 위해서는, 프로세스 환경에서의 측정 윈도 재료로서 사파이어 유리가 효과적인 것으로 입증되었다. 프로세스 신뢰성의 이유로, 광원(7)은 리던던트(redundant)하게 구성될 수 있다.
제어 및 에너지 공급을 위해, 측정 프로브들(1)은 제어 케이블(9)에 의해 평가 장치(2)와 연결될 수 있다. 그러한 제어 케이블 부설은 도 1에 도시된 바와 같이 스타 구조(star structure)를 통해 이뤄질 수 있다. 그러나 트리 구조(tree structure)도 가능하다. 측정 프로브들(1)은 추가로 유리 섬유 케이블(10)을 통해 평가 장치(2)와 연결된다. 그러한 유리 섬유 케이블(10)은 제품(3)에 의해 확산 반사된 광을 측정 프로브들(1)로부터 평가 장치(2)로 수송한다. 다수의 프로브들(1)과의 작업을 위해, 평가 장치(2)에는 광학 멀티플렉서(11)가 통합된다. 그러한 광학 멀티플렉서(11)는 유리 섬유 케이블(10)에 의해 수송되는 광의 순차적인 통과를 가능하게 한다. 채널들의 수는 멀티플렉서(11)의 구조에 의존하여 달라지고, 그 자체는 임의로 선택될 수 있다. 멀티플렉서(11)에 의해, 신호가 하나의 측정 프로브(1)로부터 분광계(12)로 전달되고, 분광계(12)는 광도를 파장의 함수로 기록한다. 곡물 제분소 및 사료 공장에서의 사용을 위해서는, 다이오드 어레이가 적절한 분광계로서 효과적인 것으로 판명되었다. 기록된 스펙트럼들은 임베디드 PC(13)에서 평가된다. 또한, 평가 장치(2)에는 작업에 필요한 전자 기기들이 통합된다. 평가 장치(2)의 조작 및 측정치들의 시각화는 임베디드 PC(13)에서 직접 이뤄지거나 관리 시스템(22)을 통해 해당 조작 및 시각화 요소들(15)에 의해 이뤄질 수 있다. 측정치들이 관리 시스템(22) 또는 예컨대 PLC(programmable logic controller: 프로그램화 가능 논리 제어기)와 같은 제어 유닛(24)에 제공되면, 그들을 상대적으로 간단하게 프로세스들 또는 설비들 내에서의 제어 및 조절의 목적으로 사용할 수 있다.
도 2에는, 하강 관(16)으로서 형성된 스트림 라인에서 쏟아질 수 있는 제품들(3)을 측정하는 본연의 측정 어셈블리가 도시되어 있다. 하강 관(16)은 곡물 제분 및 사료 제분에서는 통상적으로 120 ㎜ 내지 150 ㎜의 지름(d)을 갖는다. 이때, 측정하려는 제품(3)은 자유 유동한다. 즉, 오로지 지구의 인력(중력)에 의거하여 하강 관(16) 내에서 직접 측정 프로브(1)의 측정 윈도(8)를 지나 유동한다. 그를 위해, 하강 관(16)은 제품 스트림 방향(R)으로 수평선에 대해 각도(α)를 이뤄 하향 경사진다. 그러한 각도(α)는 제품(3) 및 장착 상황별로 상이할 수 있다. 밀가루의 측정에 있어서는, 각도(α)에 대해 50°내지 75°가 효과적인 것으로 입증되었다. 측정 윈도(8)를 갖는 측정 프로브(1)는 제품 스트림(3)이 측정 프로브(1)에 의해 측정될 수 있도록 형성되고 배치된다. 제품(3)과 접촉하는 측정 프로브(1)의 부분은 19 ㎜의 지름을 갖는다. 측정 윈도(8)는 13 ㎜의 지름을 갖는다.
측정 윈도(8)의 바로 전방의 제품 층(18)은 충분한 측정 품질을 위해 일정한 최소 벌크 밀도를 가져야 하지만, 그 최소 벌크 밀도는 제품(3)이 얼마나 강력하게 적외선 방사를 확산 반사하는지에 의존하여 달라진다. 측정 윈도(8)의 전방에서의 벌크 밀도를 높이기 위해, 하강 관(16)은 측정 윈도(8)가 제품 스트림(3)에 대해 일정 각도(β)로 조립되도록 형성된다. 따라서 측정 윈도(8)는 정체 압력을 생성하는 정체 수단을 이루는 램프(17)의 일부를 형성한다. 이때, 제품 축적 및 그에 따른 위생상의 문제점을 일으킬 수 있는 중공 공간이 생기지 않도록 하는데 유의하여야 한다. 램프(17)는 측정 윈도(8)로부터 상류 측으로 최대 5 ㎝의 거리(b)에 걸쳐 연장된다. 그러한 거리가 작게 선택될수록 측정 윈도(8)에서의 뒤따르는 제품에 의한 셀프 클리닝 작용이 더욱더 뚜렷해진다. 램프(17)는 하강 관(16)에 대해 이동 불가능하고, 동시에 하강 관(16)의 내벽(20)의 횡단면 협착부를 형성한다.
각도(β)는 제품 특성들 및 하강 관(16)의 구조에 의존하여 달라진다. 밀가루의 측정에 있어서는, 10°의 각도(β)에 의해 우수한 결과가 얻어지는 것으로 밝혀졌다. 제품 스트림(3)은 측정 윈도(8)의 바로 전방에서 전향되고, 그것은 또한 측정 윈도(8)에 눌려짐의 증가를 가져온다. 그러한 상황은 뒤따르는 제품에 의한 측정 윈도(8)의 클리닝 효과도 개선된다는 점에서 유리하게 작용한다.
도 3은 또 다른 구성 형태를 도시하고 있다. 여기서는, 스트림 라인이 공압 라인(23)으로서 형성된다. 측정 프로브(1)와 측정 윈도(8)는 들어오는 제품 이송 방향(R)이 공압 라인(23)의 내벽(20)의 형태로 인해 나가는 제품 이송 방향(R')으로 바뀌는 공압 라인(23)의 영역, 즉 관 엘보우(pipe elbow)의 영역에 배치된다. 따라서 내벽(20)은 측정 윈도(8)의 영역에서 직선적이 아니라, 들어오는 제품 스트림 방향(R)과 나가는 제품 스트림 방향(R')을 포함하는 도면 평면에서 굴곡을 갖는다. 그럼으로써, 제품이 원심력에 의해 측정 윈도(8)에 눌려진다. 그것은 측정 윈도(8)의 셀프 클리닝 작용도 향상시킨다.
공압 라인(23)은 평평한 측정 윈도(8)의 영역에서 평탄하게 모따기되고, 그에 의해 부가의 정체 압력을 가져오는 시케인을 형성한다.
Claims (36)
- - 제품 스트림(3)이 안내될 수 있는 적어도 하나의 스트림 라인, 특히 스트림 관(16), 및
- 스트림 라인에서 안내되는 제품 스트림(3)의 적어도 하나의 특성을 측정할 수 있도록 형성되고 배치된 적어도 하나의 측정 프로브(1)를 포함하는, 제품 스트림(3)의 적어도 하나의 특성을 측정하는 어셈블리, 특히 NIR 측정 어셈블리, 그 중에서도 인라인 NIR 측정 어셈블리에 있어서,
스트림 라인은 적어도 측정 프로브(1)의 영역에서 제품 스트림 방향(R; R')으로 수평선에 대해 75°미만, 바람직하게는 최대 70°, 더욱 바람직하게는 최대 65°, 매우 바람직하게는 최대 60°의 각도(α)만큼 하향 경사지는 것을 특징으로 하는 측정 어셈블리. - 제 1 항에 있어서, 스트림 라인은 적어도 측정 프로브(1)의 영역에서 수평선에 대해 적어도 50°의 각도(α)만큼 하향 경사지는 것을 특징으로 하는 측정 어셈블리.
- 선행 항들 중의 어느 한 항에 있어서, 스트림 라인에서 정체 압력을 생성하는 특히 정적인 정체 수단을 포함하되, 그 정체 수단은 측정 프로브(1)의 측정 윈도(8)의 영역에 배치되는 것을 특징으로 하는 측정 어셈블리.
- 제 3 항에 있어서, 정체 수단은 측정 윈도(8)로부터 최대 20 ㎝, 바람직하게는 최대 10 ㎝, 매우 바람직하게는 최대 5 ㎝의 거리(b)를 두고 배치되는 것을 특징으로 하는 측정 어셈블리.
- 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서, 정체 수단은 스트림 라인의 내벽(20)의 횡단면 협착부로서 형성되는 것을 특징으로 하는 측정 어셈블리.
- 제 3 항 내지 제 5 항 중의 어느 한 항에 있어서, 정체 수단은 스트림 라인에 배치된 적어도 하나의 시케인(chicane), 특히 램프(17)로서 형성되는 것을 특징으로 하는 측정 어셈블리.
- 제 3 항 내지 제 6 항 중의 어느 한 항에 있어서, 정체 수단, 특히 시케인, 그 중에서도 램프(17)는 적어도 부분적으로 측정 윈도(8)에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 측정 어셈블리.
- 선행 항들 중의 어느 한 항에 있어서, 스트림 라인의 내부 공간을 한정하는 면들, 특히 스트림 라인의 내벽(20)은 적어도 측정 프로브(1)의 측정 윈도(8)의 영역에서 거의 이동 불가능한 것을 특징으로 하는 측정 어셈블리.
- - 제품 스트림(3)이 안내될 수 있는 적어도 하나의 스트림 라인, 특히 스트림 관(16), 및
- 스트림 라인에서 안내되는 제품 스트림(3)의 적어도 하나의 특성을 측정할 수 있도록 형성되고 배치된 적어도 하나의 측정 프로브(1)를 포함하는, 제품 스트림(3)의 적어도 하나의 특성을 측정하는 어셈블리, 특히 NIR 측정 어셈블리, 그 중에서도 인라인 NIR 측정 어셈블리, 특히 선행 항들 중의 어느 한 항에 따른 어셈블리에 있어서,
측정 프로브(1), 특히 측정 프로브(1)의 측정 윈도(8)는 스트림 라인에 의해 정해지는 제품 스트림 방향(R; R')이 특히 내벽(20)의 형태에 의거하여 바뀌는 스트림 라인의 영역에 배치되는 것을 특징으로 하는 측정 어셈블리. - 선행 항들 중의 어느 한 항에 있어서, 스트림 라인의 내벽(20)은 적어도 측정 프로브(1)의 측정 윈도(8)의 영역에서 그 단면이 직선적이 아니라 특히 아치형이고/아치형이거나 굴곡을 갖되, 그 단면은 국부적 제품 스트림 방향(R' R')을 포함하거나 그와 평행한 것을 특징으로 하는 측정 어셈블리.
- 선행 항들 중의 어느 한 항에 있어서, 측정 프로브(1)는 제품 스트림(3)이 직접 측정 프로브(1)의 측정 윈도(8)를 따라 유동하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 측정 어셈블리.
- 선행 항들 중의 어느 한 항에 있어서, 스트림 라인 및 측정 프로브(1)는 스트림 라인에서 자유 유동하는, 특히 날리거나 미끄러져 내리는 제품 스트림(3)의 적어도 하나의 특성(1)이 측정 프로브에 의해 측정될 수 있도록 형성되고 배치되는 것을 특징으로 하는 측정 어셈블리.
- 선행 항들 중의 어느 한 항에 있어서, 어셈블리는 측정 프로브(1)로부터 하류 측으로 20 ㎝, 바람직하게는 50 ㎝의 거리에서 예컨대 배출 스크루와 같은 제품 스트림(3)의 강제 이송을 위한 수단을 구비하지 않는 것을 특징으로 하는 측정 어셈블리.
- 선행 항들 중의 어느 한 항에 있어서, 스트림 라인과 측정 프로브(1)는 측정 프로브(1)에 의해 제품 메인 스트림에서 적어도 하나의 특성이 측정될 수 있도록 형성되고 배치되는 것을 특징으로 하는 측정 어셈블리.
- 선행 항들 중의 어느 한 항에 있어서, 스트림 라인과 측정 프로브(1)는 측정 프로브(1)에 의해 바이패스 제품 스트림에서 적어도 하나의 특성이 측정될 수 있도록 형성되고 배치되는 것을 특징으로 하는 측정 어셈블리.
- 선행 항들 중의 어느 한 항에 있어서, 측정 프로브(1)의 측정 윈도(8)는 특히 가열 와이어 및/또는 가열 권선에 의해 템퍼링될 수 있는 것을 특징으로 하는 측정 어셈블리.
- 선행 항들 중의 어느 한 항에 있어서, 적어도 하나의 제어 케이블(9) 및/또는 적어도 하나의 유리 섬유 케이블(10)에 의해 측정 프로브(1)와 연결되거나 연결될 수 있는 적어도 하나의 평가 장치(2)를 포함하는 것을 특징으로 하는 측정 어셈블리.
- 제 17 항에 있어서, 평가 장치(2)는 통합된 분광계(13)를 구비하는 것을 특징으로 하는 측정 어셈블리.
- 제 17 항 또는 제 18 항에 있어서, 측정 프로브(1)는 평가 장치(2)로부터 공간적으로 분리되는 것을 특징으로 하는 측정 어셈블리.
- 제 17 항 내지 제 19 항 중의 어느 한 항에 있어서, 평가 장치(2)는 제어 유닛(24) 및/또는 관리 시스템(22)과 연결되거나 연결될 수 있는 것을 특징으로 하는 측정 어셈블리.
- 제 17 항 내지 제 20 항 중의 어느 한 항에 있어서, 평가 장치(2)는 적절치 않은 스펙트럼들을 걸러내어 제거하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 측정 어셈블리.
- 선행 항들 중의 어느 한 항에 있어서, 특히 정해진 조건 하에서 실험실 영역(6)에 배치되는 적어도 하나의 또 다른 측정 프로브(1)를 포함하는 것을 특징으로 하는 측정 어셈블리.
- 제품 스트림(3)의 적어도 하나의 특성을 선행 항들 중의 어느 한 항에 따른 장치에 의해 측정하되, 스트림 라인, 특히 스트림 관(16)에서 안내되는 제품 스트림(3)의 적어도 하나의 특성을 측정 프로브(1)에 의해 측정하는 방법, 특히 NIR 측정 방법, 그 중에서도 인라인 NIR 측정 방법에 있어서,
스트림 라인을 적어도 측정 프로브(1)의 영역에서 제품 스트림 방향(R; R')으로 수평선에 대해 75°미만, 바람직하게는 최대 70°, 더욱 바람직하게는 최대 65°, 매우 바람직하게는 최대 60°의 각도(α)만큼 하향 경사지게 하는 것을 특징으로 하는 측정 방법. - 제 23 항에 있어서, 적어도 하나의 측정 프로브(1)에 의해 NIR 영역에서의 스펙트럼들을 수집하는 것을 특징으로 하는 측정 방법.
- 제 23 항 또는 제 24 항에 있어서, 제품 스트림(3)을 직접 측정 프로브(1)의 측정 윈도(8)를 따라 유동시키는 것을 특징으로 하는 측정 방법.
- 제 23 항 내지 제 25 항 중의 어느 한 항에 있어서, 자유 유동하는 제품 스트림(3)에서 측정을 수행하는 것을 특징으로 하는 측정 방법.
- 제 23 항 내지 제 26 항 중의 어느 한 항에 있어서, 제품 메인 스트림(3)에서 측정을 수행하는 것을 특징으로 하는 측정 방법.
- 제 23 항 내지 제 27 항 중의 어느 한 항에 있어서, 특히 측정 프로브(1)에 의해 수집된 측정 데이터, 특히 NIR 영역에서의 스펙트럼들을 측정 프로브(1)로부터 공간적으로 분리된 평가 장치(2)에 전달하는 것을 특징으로 하는 측정 방법.
- 제 23 항 내지 제 28 항 중의 어느 한 항에 있어서, 측정 프로브(1)에 의해 수집된 측정 데이터, 특히 모델들에 의해 계산된 측정치들 및/또는 NIR 영역에서의 스펙트럼들을 관리 시스템(22) 및/또는 제어 유닛(24)에 전달하여 거기서 처리하는 것을 특징으로 하는 측정 방법.
- 제 23 항 내지 제 29 항 중의 어느 한 항에 있어서, 차례대로 조회되는 적어도 2개의 측정 프로브들을 사용하는 것을 특징으로 하는 측정 방법.
- 제 23 항 내지 제 30 항 중의 어느 한 항에 있어서, 제품 스트림(3)은 곡물 알곡들 및/또는 그 구성 요소들을 포함하거나 그들로 이뤄지는 것을 특징으로 하는 측정 방법.
- 제 23 항 내지 제 31 항 중의 어느 한 항에 있어서, 제품 스트림(3)의 성분들 및/또는 품질 파라미터들을 측정하는 것을 특징으로 하는 측정 방법.
- 제 23 항 내지 제 32 항 중의 어느 한 항에 있어서, 제품 스트림(3)은 제조 프로세스, 특히 분쇄 프로세스, 그 중에서도 제분 프로세스의 입력 제품들, 중간 제품들, 및/또는 최종 제품들을 포함하는 것을 특징으로 하는 측정 방법.
- 제 23 항 내지 제 33 항 중의 어느 한 항에 있어서, 인라인으로 측정을 수행하는 것을 특징으로 하는 측정 방법.
- 제 23 항 내지 제 34 항 중의 어느 한 항에 있어서, 측정 프로브들(1)에 상이한 검정 모델들을 할당하되, 특히 할당을 레시피와 관련하여 자동으로 수행하고/수행하거나 어셈블리가 그룹별 분류에 의해 자체적으로 할당을 수행하는 것을 특징으로 하는 측정 방법.
- 제 1 항 내지 제 22 항 중의 어느 한 항에 따른 어셈블리를 제분소 또는 사료 공장에서 사용하는 용도.
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