193249. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés folyamatosan áramoltatott, ömlesztett anyagok áthaladási teljesítményének meghatározására
193249 mas arra, hogy az általa szolgáltatott mérési eredményeket egy teljes nagyméretű malomipari berendezés komputervezérlésére felhasználják. A GB 2 113 856 sz. szabadalmi leírás olyan eljárást és alkalmas berendezést ismertet, amely folyamatosan szállított anyagáram áthaladási teljesítményének meghatározására szolgál. A megoldás lényege, hogy az anyagáramot kompenzáló edényen keresztül tartályba vezetik, és a tartályban felhalmozódó anyag súlyát a felhalmozódás közben mérik. A kompenzáló edény feladata az anyagáram kiegyenlítése. Ezután a tartály olyan sebességgel lesz kiürítve, amely az anyagáram maximális sebességét jelentősen meghaladja, így a tartályban lévő anyagszint csökken. A feltöltési-ürítési ciklus ezután ismétlődik. Az egyes feltöltési ciklusokhoz tartozó mért súlyértékeket komputerbe táplálják, amely interpolációs közelítő eljárással a közbenső kiürítési periódusra vonatkozó értékeket képez- ily módon az áramló anyag tömege a teljes folyamat közben az anyag fajsúlyváltozásaitól függetlenül közelíthető. A megoldás hiányossága egyrészt, hogy főleg folyadékok áthaladási teljesítményének közelítő meghatározására alkalmas (például tej vezetékekben), másrészt csak közelítő mennyiségeket szolgáltat, amelyek az alkalmazási körülményektől függően jelentős tévedésekhez vezethetnek. További hiányosság, hogy a nagyobb mérési pontatlanságok csökkentése céljából — különösen az impulzushatások kiküszöbölésére — a terményáram nem közvetlenül, hanem elosztóelemen keresztül lesz a mérlegtartályba vezetve, ami az anyagáramban csillapítást jelent, és kérdésessé teszi az áramlás folyamatosságának biztosíthatóságát. A találmánnyal célunk az áthaladási teljesítmény meghatározására olyan eljárás kidolgozása, amely folyamatos, zavartalan terményáramlás mellett az áramlási teljesítmény ±2 ezrelék pontosságú meghatározását teszi lehetővé, tehát — az ipari mérlegek pontosságtartományában lévén — komputervezéreit terményáram-felügyelet számára is kielégítő pontosságú mérési eredményeket szolgáltat. Célunk továbbá a találmány szerinti eljárás foganatosítására alkalmas berendezés kialakítása, úgy, hogy az eljárás és a berendezés egyaránt viszonylag alacsony ráfordítást igényeljen. A kitűzött feladat megoldására olyan eljárást dolgoztunk ki, amelynek során ömlesztett anyagot elektronikus mérlegbe vezetünk és a mérleg kimenetét egymást követő mérési ciklusonként zárjuk, majd nyitjuk, úgy, hogy a kimenet zárását a mérési ciklus kezdete előtt hajtjuk végre. A mérési ciklus közben az elektronikus mérleg által önmagában ismert módon súlyértékeket mérünk, amelyekből elektronikus úton folyamatosan 3 számítjuk ki az ömlesztett anyag pillanatnyi áthaladási teljesítményét. A találmány lényege, hogy a folyamatosan áramoltatott ömlesztett anyagot közvetlenül, esési impulzusának korlátozása nélkül vezetjük a mérlegtartályba, továbbá, hogy a mérlegtartály kimenetének zárása után kivárjuk a mérlegtartály lezárásából adódó, a mérést befolyásoló — zavaró — átmeneti folyamatok lecsengését, és ezután a mérlegtartályban felhalmozódó ömlesztett anyag zavarmentes, előnyösen lineáris súlynövekedésének tartományában egymáshoz képest időben viszonylag rövid referencia-időtartománnyal eltoltan legalább két súlyértéket mérünk, amelyek különbségéből a referencia-időtartomány ismeretében meghatározzuk az ömlesztett anyag áthaladási teljesítményének értékét. A találmány szerinti megoldás egyik leglényegesebb pontja a referencia-időtartomány helyes beállítása. A referencia-időtartománynak teljes egészében a mérési érték zavartalan növekedésének, előnyösen lineáris növekedésének szakaszába kell esnie. A mérleg kimenetének zárása pillanatában a kimenetet záró elem (például záróretesz) révén eleve zavaró tényező lép fel. A termény kezdetben közvetlenül a mérlegedénynek ütközik, ez az állapot azonban a termény felhalmozódásával fokozatosan megváltozik. A felhalmozódás első szakaszában tehát többféle befolyásoló tényező is fellép, és ennek következtében kedvezőtlen körülmények között akár 0,2-0,5 másodperc is eltelik, amíg a zavaró tényezők egyensúlyi állapota beáll. Ezután kezdődik a mérési érték zavarmentes növekedésének szakasza,, amelyen belül a mérleg által tetszőleges időpontban képezett mérési értékek az időegységenkénti súlynövekedés kiszámítására felhasználhatók. Ismert, hogy egy edény töltődése során a terményáram az esési áram ellenében növekszik, és ez az ún. növekedési impulzusban jelentkezik. Valószínűtlen körülmények között, ahol a mérlegedény vízszintes keresztmetszete a terményáram esési keresztmetszetével közel megegyezik, az esési impulzus és a növekedési impulzus azonos nagyságrendben lenne. Gyakorlati kísérletek azonban megmutatták, hogy ez a hibatényező a valóságos alkalmazási esetekben ±l%o pontossághatáron belül marad. A növekedési-impulzus/esési-impulzus tényezőt hengeres mérlegedénynél, amelynek keresztmetszete a terményáram keresztmetszetének többszöröse, nem kell figyelembe venni. Egy megfelelő terményfelhalmozódás után a hulló terményáram becsapódási körülményei állandónak tekinthetők. Gyakorlati megfontolások alapján nem célszerű mérési értékek képzésére felhasználni a mérlegedény töltési magasságának utolsó 10-20%-át. Kísérletek azt mutatták, hogy egy 4 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
