專利名稱：在輥式磨中用于表示磨碎料特征的系統和方法
技術領域：
本發明涉及在輥式磨中用于表示磨碎料特征的系統和方法，所述輥式磨包括一由一輥子對形成的輥子通道。
在顆粒物質例如小麥在輥式磨中磨碎時，顆粒物質在輥子對的輥子之間被碾碎。為了獲得確定的粒度的粉末，一般必須將磨碎料多次導過這樣一種通道，此時在其間通過風選和篩選實施分級。這樣可以獲得具有不同粒度或磨碎度的粉末。
通道的磨碎作用主要取決于一輥子對的兩輥子之間的間隙間距。但也有其他的影響通道磨碎作用的輥式磨的操作參數。因此值得追求的是，得到在一確定的通道以后排出的磨碎料的特征。如果出現磨碎料對磨碎料額定特征的偏差，則可以根據該偏差實施間隙間距或必要時另一輥式磨操作參數的校正，以便盡可能快地重新消除該偏差。
本發明的目的在于，提供一種系統和方法，其能夠在輥式磨中表示從一磨碎通道排出的磨碎料的特征。
通過按照權利要求1的系統和按照權利要求32的方法達到了該目的。
本發明的系統包括一在輥子通道之后的取樣裝置，用以從離開輥子通道的磨碎料流中提取一磨碎料樣品；一顯示部分，用以輸過和顯示提取的磨碎料樣品；一檢測裝置，用以檢測輸過顯示部分的磨碎料樣品；以及一分析裝置，用以分析所檢測的磨碎料樣品。
本發明的方法具有以下步驟從離開輥子通道的磨碎料流中提取一磨碎料樣品；在一顯示部分中輸過和顯示提取的磨碎料樣品；檢測通過顯示部分輸送的磨碎料樣品；以及分析所檢測的磨碎料樣品。
按這種方式，則可以表示從一磨碎通道中排出的磨碎料的特征。
優選在取樣裝置的輸送下游和在顯示部分的輸送上游或其中設置一解集作用部分，用以分解在磨碎料樣品中磨碎料的聚集。借此防止將由一些磨碎料粒子的聚集錯誤地檢測和識別成大的磨碎料粒子。
取樣裝置可以經由一氣動管道與顯示部分連接，使得可以通過氣動管道和顯示部分沿一流動路線輸送磨碎料樣品。按這種方式，本發明的系統也可以在一遠離輥式磨的位置安裝在一碾磨機內，因此提高在碾磨機設備的設計中構造的自由度。
適宜地，顯示部分具有兩對置的壁，在它們之間形成一間隙，其中兩對置的壁優選是相互平行設置的平面表面。
適宜地，上述的氣動管道在一通口區域通入在對置的兩壁之間形成的間隙中，其中流動路線在通口區域內優選具有一方向變化。借此引起在氣動管道的輸送氣體中隨帶的磨碎料在管道壁上的沖擊，這有助于可能存在的聚集的解集作用。流動路線的方向變化特別在30°與90°之間，優選處于80°與90°之間。這導致在隨帶的磨碎料粒子上在其轉向碰撞時特別大的脈沖變化并從而導致特別顯著的沖擊作用。
適宜地，檢測裝置具有一攝像機用以檢測電磁輻射或電磁頻率、特別是光頻率，其中攝像機優選對準于間隙或指向間隙。
按照第一方案，顯示部分的對置的壁對于由攝像機可檢測的電磁輻射、特別是光頻率來說是可透過的。因此攝像機可以選擇地在間隙的任一側設置在一壁的后面。
在該第一種結構設置中，攝像機在間隙的一側在間隙下游設置在兩可透光的壁的一個上，并且一電磁輻射源、特別是一光源，用于由攝像機可檢測的電磁輻射，在間隙的另一側在間隙下游設置在兩可透光的壁的另一個上。借此可以由電磁輻射照射通過間隙輸送的磨碎料樣品的磨碎料，并且磨碎料樣品的粒子的陰影投射或投影進入攝像機的視域。
按照第二方案，顯示部分的兩對置的壁中，第一壁對于由攝像機可檢測的電磁輻射、特別是光頻率來說是可透光的，而第二壁對于由攝像機可檢測的電磁頻率、特別是光頻率來說是不能透過的并且是比磨碎料粒子更強地吸收的。
在該第二種結構設置中，攝像機在間隙的一側在間隙下游設置在可透光的壁上，并且一電磁輻射源、特別是一光源，用于由攝像機可檢測的電磁輻射，在間隙的同一側在間隙下游設置在可透光的壁上。借此可以照射通過間隙輸送的磨碎料樣品的磨碎料，并且磨碎料樣品的粒子散射光或反光進入攝像機的視域。
在這種情況下有利的是，即，第二壁的間隙側表面具有比磨碎料粒子的表面更強的對由輻射源發射的電磁輻射的吸收作用。借此確保在反射的在間隙側表面面前運動的磨碎料粒子的光與由壁反射光之間具有足夠大的反差，從而可以實現成像的磨碎料粒子的不費力的檢測并且顯著地便于緊接著的圖像處理。這在圖像處理過程中節省昂貴的和花費很長時間的過濾過程。
在一種有利的進一步開發中，為兩對置的壁分別配置一凈化裝置，借其可使兩對置的壁消除在其上粘附的磨碎料粒子。這保證沒有過多的靜止的、亦即在一個或另一個壁上粘附的磨碎料粒子在攝像機中成像。在各壁上粘附的磨碎料粒子的粒子尺寸分布一般不同于在磨碎料流中隨帶的磨碎料粒子。如果在檢測和處理磨碎料流的圖像信號時想要免除靜止的與運動的磨碎料粒子之間的區別，則應該經常實施這樣的壁凈化，以便“抖落”在壁上粘附的粒子。
在凈化裝置中可以涉及一振動源、特別是一超聲波源，其分別剛性連接于兩對置的壁，以便可以使兩壁處于振動中。這種方案也稱為凈化裝置的“固體內傳播聲的方案(Koerperschall-Version)”。
或者，在凈化裝置中也可以涉及一振動源，特別是一超聲波源，借其可以使在兩對置的壁之間的氣態的介質處于振動中。這種方案也稱為凈化裝置的“空氣傳播聲的方案(Luftschall-Version)”。
解集作用部分優選是一在顯示部分的入口區域內的沖擊表面。除通過沖擊和脈沖傳到聚集上的解集作用外，壁凈化裝置的空氣傳播的聲的方案也可以有助于在空氣中隨帶的磨碎料粒子的解集作用，其中在必要時依次或同時以不同的超聲波頻率工作。
流動路線的方向變化優選位于顯示部分的入口區域內。借此在磨碎料流的光檢測之前不遠處實現沖擊，從而磨碎料粒子實際上是完全分解的。
在這方面還必須提到，另外特別有利的是，在顯示部分前不遠的上游在氣動管道中設置多個孔，經由這些孔將外界空氣(“二次空氣”)吸入以微小負壓操作的氣動管道。這在必要時脈動地混入二次空氣也有助于壁凈化和解集作用。
適宜地，顯示部分或“窗口”大于攝像機的視域，其中攝像機于是只檢測顯示部分的一個分區域。這能夠將攝像機在顯示區域內在一個位置定位在壁或窗口上，在該位置預期磨碎料粒子在磨碎料流內具有最小的離析。
當顯示部分或窗口大于攝像機的視域時，也可以多個攝像機分別檢測顯示部分的一個分區域。借此獲得在顯示部分內的不同位置的不同的磨碎料流的圖像的一種平均。如果在不同的分區域發生磨碎料流的離析，則可以通過該平均值實現一種均勻化作用，借其可以至少部分地平衡這些離析，從而由各個磨碎料流圖像平均的信息的全體代表著在整個磨碎料流中的粒子尺寸分布。
在一種特別的實施形式中，多個攝像機是可分別選擇啟動的，從而磨碎料圖像的選擇的部分可應用在圖像傳感器上并且可以求平均值。
或者，顯示部分可以基本上相當于攝像機的整個視域，其中然后選擇性地啟動攝像機的圖像傳感器。優選純隨機地實現一這樣的選擇的啟動，而且特別借助于一隨機發生器來啟動。
在另一有利的進一步設計中，本發明的系統包括在輥子通道之后多個沿輥子通道的軸向方向設置的取樣裝置，其中優選第一取樣裝置設置在輥子通道的第一軸向端的區域內和第二取樣裝置設置在輥子通道的第二軸向端的區域內。借此可以獲得關于磨碎度作為沿輥子對的軸向位置的函數的信號。在沿輥子對或特別在輥子通道的左端部與右端部之間的不對稱的磨碎料特征的情況下，人們可以推斷出輥子對的各輥子的定位誤差并進行校正。
適宜地，光源和攝像機連接于一控制裝置，其可以同步地接通及斷開光源和攝像機，從而實現一系列的頻閃拍攝。也可以設置多個光源或頻閃儀，它們可以同時但不同地操作，亦即特別是關于閃光延續時間和閃光強度。
分析裝置優選具有一圖像處理系統。
該圖像處理系統優選具有這樣的裝置，以便在其中在運動的磨碎料粒子與在各壁上粘附的磨碎料粒子之間辨別由攝像機在投射模式或在反射模式中成像的和檢測的磨碎料粒子。然后，在圖像處理過程中在評價中就可以不考慮在壁上粘附的靜止的磨碎料粒子，從而只將運動的磨碎料粒子用于評價。借此，類似于以上所述，避免粒子尺寸分布的謬誤。
在本發明的方法的實施過程中，優選在不同的位置從離開輥子通道的磨碎料流中提取磨碎料樣品，從而，如上所述，可以獲得關于通道的輥子對的相對的輥子定位的信息。
優選將這樣獲得的磨碎料樣品沿徑向流動輸過顯示部分。在一這樣的徑向流動中，徑向的流速沿徑向方向從內向外降低。輸送流體(例如氣動空氣)的載料徑向從內向外在相當大的程度上是不變的，亦即單位容積的磨碎料粒子的數目向外基本上也是不變的，從而粒子重疊的概率在投射圖像或反射圖像的成像過程中沿整個徑向區域基本上是不變的。然后人們在一檢測的部分區域的徑向定位過程中通過攝像機的徑向移動在一方面一足夠稠的磨碎粒流的載料，以便得到一代表的成像，與另一方面一足夠稀的磨碎料流，以便在攝像機中保持盡可能少的粒子成像的重疊(沒有“光聚集”)之間作出最好的權衡。
通過二次空氣可以流入檢測區域的位于徑向內部的部分可以改變輸送流體的加載料。
為了在圖像處理過程中節省計算時間，絕對有意義的是，只在各分區域內檢測通過顯示部分的磨碎料樣品。有利地然后在整個測檢的過程中例如在第一分區域(在該區域內首先進行檢測的一第一部分)到至少另一分區域之間(在該區域內緊接著進行檢測的另一部分)進行至少一次變換。然后就可以取不同的檢測分區域的評價結果的平均值，以便取得整個磨碎料流的盡可能有代表性的特征。優選隨機地選擇顯示部分的各個檢測的分區域。
如上所述，特別有利的是，在磨碎料樣品輸過顯示部分之前和/或過程中，在磨碎料樣品中實現磨碎料聚集的持續的分解。在這方面該分解一方面在磨碎料樣品通過顯示部分之前可以主要通過轉向和沖擊來實現。另一方面該分解在磨碎料樣品通過顯示部分的過程中可以主要通過氣動的磨碎料流動中的紊流來實現。
適宜地，提取的磨碎料樣品從提取直到顯示氣動地進行輸送，其中優選連續地進行磨碎料樣品的提取、顯示、檢測和分析。因此得到碾磨過程和碾磨質量的絕對完整的監控。這可以以特別有利的方式用于控制碾磨過程。特別是用于碾磨間隙的調整。
適宜地，通過一系列頻閃儀閃光，頻閃式地進行連續的磨碎料樣品流的檢測。
下文中采用下列縮寫v＝氣動介質的平均流速；D＝磨碎料粒子的平均粒子尺寸或平均粒子大小；Dmin＝磨碎料粒子的最小粒子尺寸；Dmax＝磨碎料粒子的最大粒子尺寸。
優選借助于一系列頻閃儀閃光進行檢測，其具有以第一接通延續時間T1和第一光強度L1靜止圖像頻閃儀閃光的第一分系列和以第二接通延續時間T2和第二光強度L2軌道頻閃儀閃光的第二分系列，其中滿足下列關系T2≥2T1。
通常，在磨碎料中可以從Dmax≤2Dmin出發。如果軌道頻閃儀閃光的接通延續時間T2大致為至少靜止圖像頻閃儀閃光的接通延續時間T1的兩倍長，則一粒子的一軌道閃光圖像始終不同于一極端細長的粒子的一靜止圖像閃光圖像，其中Dmax＝2Dmin。借此可以防止，在評價過程中一這樣的盡可能短的軌道的圖像與一靜止的細長的粒子的圖像相混淆。
優選地，在一靜止圖像頻閃儀閃光與一軌道頻閃儀閃光之間的斷開延續時間T3滿足關系2D＜vT3。
由此確保一磨碎料粒子的圖像不會由于兩接連的靜止圖像頻閃儀閃光而相互重疊。這對于有些圖像傳感器例如電荷耦合的裝置(CCD)是有利的。
優選地，在靜止圖像頻閃儀閃光與軌道頻閃儀閃光之間的斷開延續時間T3滿足關系2D＜vT3＜10D并特別滿足關系2D＜vT3＜7D。
這樣產生的結果是，對于一次作為靜止圖像和一次作軌道成像的運動的磨碎料粒子在相應的靜止圖像與相應的軌道之間的間距不會過大，從而在一運動的磨碎料粒子的相應靜止圖像與所屬的相應軌道之間的一種明確的對應關系是可能的。
為了得到足夠清晰的，亦即實際上“不模糊的”或“不涂抹的”運動的磨碎料粒子的靜止圖像，靜止圖像頻閃儀閃光的接通延續時間T1應該滿足關系vT1＜＜D并且特別滿足關系vT1＜D/10。
為了得到清楚確定的軌道圖像，其可不與極細長的磨碎料粒子的靜止圖像相混淆，軌道頻閃儀閃光的接通延續時間T2應該滿足關系vT2＞D并且特別滿足關系vT2≥5D。
與上述特征無關，有利的是，靜止圖像頻閃儀閃光的光強度L1和軌道頻閃儀閃光的光強度L2彼此是不同的。這也可用于辨別由此產生的靜止圖像和軌道圖像。
粒子靜止圖像(一粒子軌道可與該粒子靜止圖像相配)可以存儲于第一靜止圖像存儲器中，從而，對于每一發生的靜止圖像頻閃儀閃光和軌道頻閃儀閃光將相應的粒子靜止圖像信息存儲于一靜止圖像存儲器中。
然后可以統計地評價接連的靜止圖像的粒子靜止圖像信息，以便特別是確定平均的磨碎料粒子尺寸D、其標準偏差和其統計的分布。可以借助于分布函數(微分的)或借助于直方圖(積分的)表達該信息。
本發明的表示磨碎料特征的系統優選應用于碾磨機中，并且在那里配置于一輥式磨。
適宜地還為該輥式磨配置一比較裝置，用于比較一檢測的磨碎料特征與一磨碎料額定特征；和一調整裝置，用于根據在檢測的磨碎料特征與磨碎料額定特征之間的偏差調整間隙間距或在必要時調整另一輥式磨的操作參數。
這樣就能夠控制和調整在碾磨機中的輥式磨，特別是輥子間隙。
由以下借助附圖對各實施形式的描述可得出本發明的其他的優點、特征和應用可能性，這些實施形式不應理解為限制性的，其中
圖1 本發明的系統的一部分的示意側視圖，用以說明磨碎料流的進程；圖2 本發明的系統的另一部分的方塊圖，用以說明其用于檢測和處理磨碎料信息的裝置；圖3 說明磨碎料信息的檢測和處理的一部分；以及圖4 磨碎料信息的檢測和處理的一特別的方面。
圖1示出本發明的系統的一部分的示意側視圖，用以說明磨碎料流的進程。一輥子對2、4形成一輥式磨的磨碎通道6。由黑點示意表示的磨碎料1，其中例如涉及具有粒子尺寸在幾個100μm的范圍內的小麥面粉，在其在磨碎通道6中碾碎以后進入一漏斗8中，其通入一氣動管道18中。磨碎料1經由該氣動管道18輸向一間隙10，該間隙在第一壁20與第二壁22之間延伸，它們相互平行定位。磨碎料1在一通口區域19內進入間隙10并且接著徑向從該通口區域19向外運動，以便進入一過渡區域28，通過過渡區域28將其氣動地并通過重力向下輸送并且進入另一氣動管道30。
在第一方案(投射方案)中，在可透光的壁20的上方設有一攝像機12，其指向間隙10。在可透光的壁22的下方設有一光源24，其通過兩壁20、22照射間隙10。攝像機12檢測由磨碎料粒子1投射在其圖像傳感器上的陰影。
在第二方案(反射方案，未示出)中，光源24選擇性地在可透光的壁20的上方設置在攝像機旁邊。在這種情況下下壁22是不透光的并且間隙10的側面上具有一黑暗的表面。攝像機12檢測由磨碎料粒子1反射或散射在其圖像傳感器上的光。
光源24作為頻閃儀操作。借此將磨碎料粒子的陰影(第一方案)或磨碎料粒子的圖像(第二方案)在攝像機12的圖像傳感器上作為靜止圖像成像。該磨碎料流靜止圖像表達在間隙10內的磨碎料流的瞬時拍照。將該圖像信息供給一在攝像機12后面連接的圖像處理系統14，在其中處理磨碎料流的靜止圖像，以便可以作出關于磨碎料粒子的尺寸分布的統計的說明。
在通口區域19內設有一沖擊板形式的解集作用部分16。經由氣動管道18輸送過來的磨碎料粒子1撞向該沖擊板16并且在其進入兩平行壁20、22之間的間隙10之前接著通過輸送空氣遭受一約90°的轉向。借此有效地分解磨碎料粒子中的聚集，并且分解的磨碎料粒子進入間隙中。因此防止在磨碎料中因聚集引起磨碎料特征表示的謬誤。
在通口區域19內還設有一孔38，其繞氣動管道18成環形延伸。通過該孔38外界空氣或“二次空氣”進入間隙中，因為氣動管道18、28和30以微小的負壓操作。通過該二次空氣孔38進入的二次空氣凈化壁20、22的內側面并從而防止間隙10的堵塞。
氣動管道30又通入遠離輥式磨的管道(未示出)。因此將提取的磨碎料樣品1經由一抽吸接管(未示出)重新供給碾磨機，以便在必要時將其進一步碾碎、篩選或風選。圖1中，通過一吸塵器36示意地表示該“吸取”返回碾磨循環中。
在氣動管道30中還設有一支管32，其構成向吸取36的旁通管。該支管32包括一節流閥34，經由它可調節支管32的流動阻力。借此可以調節通過吸取36和支管32構成的并聯的總流動阻力并從而調節氣動管道18、28和30中的流速。換言之通過支管32的節流閥34可以改變碾磨機(或“吸塵器”36)的抽吸功率。借此實現抽吸功率的精調是可能的。
為了實現本發明的用于表示磨碎料特征的系統的最好操作，一方面磨碎料密度不應過大。另一方面磨碎料速度、閃光燈24的閃光延續時間和閃光強度以及攝像機12的靈敏度和光分辨率必須相互匹配，以便得到磨碎料粒子的足夠鮮明和清晰的陰影或圖像。
由于磨碎料在板20、22之間的間隙10內徑向從內向外流動，磨碎料密度和徑向流速徑向從內向外降低。因此人們可以通過攝像機位置和燈位置在徑向方向沿可透光的壁20的移動在預定的氣動管道18、28、32中的流動狀況下將一最好的粒子密度和粒子流速用于圖像信息的檢測和分析。
與徑向的攝像機位置和燈位置無關，也可以經由漏斗在輥子通道6的下方的定位和/或經由漏頭孔的尺寸調節粒子密度。
還可以通過間隙間距的調節，亦即通過壁20、22之間的間距的調節，實現在間隙10中的粒子密度和粒子流速的調節。
因此，本發明的系統在粒子密度和粒子流速的調節中提供了大的自由度，其粗調主要通過漏斗8的位置、間隙10中的壁間距和二次空氣經由孔38的供給量來實現，而精調主要經由支管32中的節流閥34來實現。
除通過二次空氣供給壁20、22的粗凈化外，還可以通過振動、特別是通過超聲波實現各壁的附加的精凈化，此時可以直接和/或間接經由間隙10中的空氣振動壁20、22(固體內傳播的聲或空氣傳播的聲)。一持續的凈化，或更確切地說，壁表面的持續地保持清潔是重要的，以便除以靜止圖像的形式的運動的磨碎料粒子外沒有過多的靜止的磨碎料粒子由攝像機檢測。這一方面可以導致磨碎料特征表示的謬誤，因為在壁上粘附的粒子的尺寸分布一般不可能與輸送的磨碎料的粒子尺寸分布是相同的。另一方面過多的在各壁上粘附的磨碎料粒子導致一在攝像機的視域中很高的粒子密度并從而導致磨碎料粒子的陰影或圖像的大量重疊。
圖2是本發明的系統的另一部分的方塊圖，用以說明其用于檢測和處理磨碎料信號的裝置。光源24位于間隙10的右邊而攝像機12位于其左邊(投射方案)?？赏腹獾谋?0、22(見圖1)在這里沒有成像。光源24經由一時間匹配發生器26與攝像機同步，從而人們得到一頻閃儀24、26和一攝像機，其接通延續時間與頻閃儀是同步的。攝像機12因此拍攝磨碎料粒子的陰影投射的靜止圖像。攝像機12的信號輸出連接于一計算機14，在其上實施磨碎料靜止圖像的圖像處理和統計評價(參見圖3)。借助于時間匹配發生器或節拍發生器26可以任意選擇閃光燈24的閃光延續時間和攝像機12的接通延續時間(參見圖4)。
圖3示出磨碎料圖像信息的檢測和處理的一部分。在攝像機12中檢測的圖像可以或多或少是完美的、亦即清晰的靜止圖像。在將攝像機聚焦到間隙10中的粒子之后一粒子圖像或一粒子陰影的清晰度還取決于粒子流速。由于在間隙10中一般不存在層流并且也絕對不是有意的(紊流可以起到分解的作用)，不同的磨碎料粒子在顯示部分內或在攝像機12的視域內有時具有相當不同的速度。這樣可能發生，一些粒子圖像是清晰的而另一些是模糊的或沿粒子流速方向是涂抹的。
為了檢測，首先必需的是，在攝像機12的視域內引進間隙的盡可能均勻的照度。這對于反射方案尤其是重要的，因為不然可能導致在由粒子反射的光與由可透光的壁22(未示出)反射的光之間的微小的反差。
除所述盡可能均勻的間隙的照度和同樣所述盡可能準確的聚焦外，還應該考慮足夠的景深，以便即使在一大于一厘米的較大的間隙間距時通過間隙全寬也可以實現一足夠清晰的圖像。
也可以有利地設定一特別小的約0.2至2mm的景深。借此為了評價只檢測檢測區域的一個分區域(清晰的圖像的平面)，在該區域內在流體流中隨帶粒子。通過這樣的“光過濾”可以減少在檢測區域內運動的粒子在統計上重要的數目上的總數。這例如為了在相當大程度上排消粒子圖像或陰影圖像的重疊是重要的。
當采取和優化了全部這些措施時，仍可以進一步處理這樣獲得的攝像機12的圖像傳感器的粗圖像。
如圖3中所示，為此將攝像機的粗圖像進行數字處理(象素過濾器)。在這里，首先校正在粒子圖像中和在圖像背景中或在粒子陰影中的不均勻的照度或亮度。
緊接著選擇清晰的粒子或粒子圖像，其然后供給進一步評價。一般人們可以依據該選擇代表全部粒子圖像的全體。如果這不是這種情況，則可以用多個攝像機12在間隙10的不同的分區域操作并且取一粗圖像或從內部選擇的清晰的粒子圖像或粒子陰影的平均值。
然后測量粒子或粒子圖像或粒子陰影并且取一體積平均值。在這里人們一般依據，在一典型的谷類磨碎產物(例如小麥、大麥、黑麥)中一磨碎料粒子的最大尺寸Dmax和一磨碎料粒子的最小尺寸Dmin的差異幾乎不大于為2的因子，亦即Dmax≤2Dmin。人們可以例如考慮一粒子圖像或一粒子陰影的最小尺寸a和最大尺寸b并由此確定平均值M＝(a+b)/2，其再與一適合于通常的磨碎料粒子形狀的幾何因子或形狀因子k相乘，從而人們得到V＝函數(a，b)＝km3＝k[(a+b)/2]3作為體積近似值。或者，也可以通過函數V＝ka2b近似得出體積。由于在該情況下待檢驗的粒子具有碾平狀的結構，也有可以由粒子的投影面積代替體積，亦即第三尺寸(厚度)是不變的并且包容于幾何常數k中。
這樣由處理的粒子圖像或粒子陰影獲得的平均的粒子尺寸m或體積近似值V接著進行統計評值并表示于一直方圖中。
圖4示出光的磨碎料信號的檢測和處理的一特別的方面。垂直軸表示閃光強度L。水平軸表示時間t。時間上的閃光進程示出一短時的強的靜止圖像頻閃儀閃光和一稍后實現的軌道頻閃儀閃光。由于在兩接連的靜止圖像頻閃儀閃光之間的時間間隔可以大于一頻閃儀閃光的接通延續時間的百倍或甚至大于千倍，時間軸是中斷地示出的。
可以借助于一系列的頻閃儀閃光實現粒子圖像或粒子陰影的檢測，其具有用第一接通延伸時間T1和第一光強度L1靜止圖像頻閃儀閃光的第一分系列和用第二接通延續時間T2≥2T1和第二光強度L2＜L1軌道頻閃儀閃光的第二分系列。
在靜止圖像頻閃儀閃光與軌道頻閃儀閃光之間的斷開延續時間T3滿足關系2D＜vT3＜10D并且特別滿足關系2D＜vT3＜7D。
為了得到足夠清晰的，亦即實際上“不模糊的”或“不涂抹的”運動的磨碎料粒子的靜止圖像，靜止圖像頻閃儀閃光的接通延續時間T1應該滿足關系vT1＜＜D并且特別滿足關系vT1＜D/10。
為了得到清楚確定的軌道圖像，其可不與極細長的磨碎料粒子的靜止圖像相混淆，軌道頻閃儀閃光的接通延續時間T2應該滿足關系vT2＞D并且特別滿足關系vT2≥5D。
與上述特征無關，有利的是，靜止圖像頻閃儀閃光的光強度L1和軌道頻閃儀閃光的光強度L2彼此是不同的。這也可用于辨別由此產生的靜止圖像和軌道圖像。
粒子靜止圖像(一粒子軌道可與該粒子靜止圖像相配)可以存儲于第一靜止圖像存儲器中，從而，對于每一發生的靜止圖像頻閃儀閃光和軌道頻閃儀閃光將相應的粒子靜止圖像信息存儲于一靜止圖像存儲器中。
附圖標記清單1 磨碎料樣品2 輥子4 輥子6 輥子通道8 取樣裝置，漏斗10顯示部分，間隙12電磁輻射的檢測裝置，攝像機14分析裝置，圖像處理系統16解集作用部分，沖擊表面18氣動管道19通口區域20第一壁22第二壁24電磁輻射源，光源26控制裝置，時間匹配發生器28過渡區域30氣動管道32旁通管，支管34節流閥36抽吸接管，吸塵器(返回碾磨機)38二次空氣孔L1第一強度L2第二強度T1第一接通延續時間T2第二接通延續時間T3斷開延續時間D 磨碎料粒子的平均粒子尺寸Dmin磨碎料粒子的最小粒子尺寸Dmax磨碎料粒子的最大粒子尺寸
權利要求
1.在輥式磨中用于表示特別是磨碎的谷類的磨碎料特征的系統，所述輥式磨包括一由一輥子對(2、4)形成的輥子通道(6)，其中該系統具有-在輥子通道(6)之后的取樣裝置(8)，用以從離開輥子通道(6)的磨碎料流中提取一磨碎料樣品(1)；-顯示部分(10)，用以輸過和顯示提取的磨碎料樣品(1)；-檢測裝置(12、24)，用以檢測輸過顯示部分(10)的磨碎料樣品(1)；以及-分析裝置(14)，用以分析所檢測的磨碎料樣品(1)。
2.按照權利要求1所述的系統，其特征在于，在取樣裝置(8)的輸送下游和在顯示部分(10)的輸送上游或其中設置一解集作用部分(16)，用以分解在磨碎料樣品(1)中磨碎料的聚集。
3.按照權利要求1或2所述的系統，其特征在于，取樣裝置(8)經由一氣動管道(18)與顯示部分(10)連接，使得可以通過氣動管道(18)和顯示部分(10)沿一流動路線輸送磨碎料樣品(1)。
4.按照權利要求1至3之一項所述的系統，其特征在于，顯示部分(10)具有兩個對置的壁(20、22)，在它們之間形成一間隙。
5.按照權利要求4所述的系統，其特征在于，所述兩個對置的壁(20、22)具有相互平行設置的平面表面。
6.按照權利要求4或5所述的系統，其特征在于，氣動管道(18)在一通口區域(19)通入在對置的兩壁(20、22)之間形成的間隙(10)中。
7.按照權利要求6所述的系統，其特征在于，流動路線在通口區域內具有一方向變化。
8.按照權利要求7所述的系統，其特征在于，該方向變化在30°與90°之間。
9.按照權利要求8所述的系統，其特征在于，該方向變化在80°與90°之間。
10.按照權利要求1至9之一項所述的系統，其特征在于，檢測裝置具有一攝像機(12)，用以檢測電磁輻射或電磁頻率，特別是光頻率。
11.按照權利要求10所述的系統，其特征在于，所述攝像機(12)對準所述間隙(10)。
12.按照權利要求10或11所述的系統，其特征在于，顯示部分(10)的對置的壁(20、22)對于由攝像機(12)可檢測的電磁輻射、特別是光頻率來說是可透過的。
13.按照權利要求12所述的系統，其特征在于，攝像機(12)在間隙(10)的一側在間隙下游設置在兩可透光的壁之一個(20)上，并且一電磁輻射源(24)，特別是光源，用于由攝像機(12)可檢測的電磁輻射，在間隙(10)的另一側在間隙下游設置在兩可透光的壁的另一個(22)上，從而，通過間隙(10)輸送的磨碎料樣品(1)的磨碎料被電磁輻射照射并且磨碎料樣品(1)的粒子的陰影投射或投影進入攝像機(12)的視域。
14.按照權利要求10或11所述的系統，其特征在于，顯示部分(10)的兩對置的壁(20、22)中，第一壁(20)對于由攝像機(12)可檢測的電磁輻射、特別是光頻率來說是可透過的，而第二壁(22)對于由攝像機(12)可檢測的電磁頻率、特別是光頻率來說是不能透過的并且是比磨碎料粒子更強地吸收的。
15.按照權利要求14所述的系統，其特征在于，攝像機(12)在間隙(10)的一側在間隙下游設置在可透光的壁(20)上，并且一電磁輻射源(24)，特別一光源，用于由攝像機(12)可檢測的電磁輻射，在間隙(10)的同一側在間隙下游設置在可透光的壁(20)上，從而，通過間隙(10)輸送的磨碎料樣品(1)的磨碎料被照射并且磨碎料樣品(1)的粒子的散射光或反光進入攝像機(12)的視域。
16.按照權利要求15所述的系統，其特征在于，第二壁(22)的間隙側表面具有比磨碎料粒子的表面更強的對由輻射源(24)發射的電磁輻射的吸收作用。
17.按照權利要求12至16之一項所述的系統，其特征在于，為兩對置的壁(20、22)分別配置一凈化裝置，借其可使兩對置的壁消除在其上粘附的磨碎料粒子。
18.按照權利要求17所述的系統，其特征在于，在凈化裝置中涉及一振動源、特別是一超聲波源，其分別剛性連接于兩對置的壁，以便可以使兩壁(20、22)處于振動中。
19.按照權利要求17所述的系統，其特征在于，在凈化裝置中涉及一振動源、特別是一超聲波源，借其可以使在兩對置的壁(20、22)之間的氣態的介質處于振動中。
20.按照權利要求2至19所述的系統，其特征在于，解集作用部分(16)是一在顯示部分(10)的入口區域內的沖擊表面。
21.按照權利要求20所述的系統，其特征在于，流動路線的方向變化位于顯示部分(10)的入口區域內。
22.按照權利要求3至21之一項所述的系統，其特征在于，顯示部分(10)大于攝像機(12)的視域并且攝像機只檢測顯示部分的一個分區域。
23.按照權利要求3至21之一項所述的系統，其特征在于，顯示部分(10)大于攝像機(12)的視域并且多個攝像機分別檢測顯示部分的一個分區域。
24.按照權利要求23所述的系統，其特征在于，可分別選擇性地啟動多個攝像機，從而磨碎料圖像的選擇的部分可應用在攝像機的圖像傳感器上。
25.按照權利要求3至21之一項所述的系統，其特征在于，顯示部分(10)基本上相當于攝像機(12)的視域并且可以選擇性地啟動攝像機的圖像傳感器，從而磨碎料圖像的選擇的部分可應用在圖像傳感器上。
26.按照權利要求24或26所述的系統，其特征在于，可隨機地實現選擇的啟動，特別是經由一隨機發生器啟動。
27.按照權利要求1至26之一項所述的系統，其特征在于，該系統在輥子通道之后具有多個沿輥子通道(6)的軸向方向設置的取樣裝置(8)。
28.按照權利要求27所述的系統，其特征在于，該系統在輥子通道(6)的第一軸向端的區域內具有第一取樣裝置和在輥子通道(6)的第二軸向端的區域內具有第二取樣裝置。
29.按照權利要求20至28之一項所述的系統，其特征在于，光源(24)和攝像機(12)連接于一控制裝置(26)，其可以同步地接通及斷開光源(24)和攝像機(12)，從而實現一系列的頻閃拍攝。
30.按照權利要求20至29之一項所述的系統，其特征在于，分析裝置(14)具有一圖像處理系統。
31.按照權利要求30所述的系統，其特征在于，圖像處理系統具有這樣的裝置，以便在其中在運動的磨碎料粒子與在各壁(20、22)上粘附的磨碎料粒子之間辨別由攝像機在投射模式或在反射模式中成像的和檢測的磨碎料粒子。
32.在輥式磨中用于表示特別是磨碎的谷類的磨碎料特征的方法，所述輥式磨包括一由一輥子對形成的輥子通道，特別是采用按權利要求1至31之一項所述的系統，具有下列步驟-從離開輥子通道的磨碎料流中提取一磨碎料樣品；-在一顯示部分中輸過和顯示提取的磨碎料樣品；-檢測輸過顯示部分的磨碎料樣品；以及-分析所檢測的磨碎料樣品。
33.按照權利要求32所述的方法，其特征在于，在不同的位置從離開輥子通道的磨碎料流中提取磨碎料樣品。
34.按照權利要求32或33所述的方法，其特征在于，磨碎料樣品沿徑向流動輸過顯示部分。
35.按照權利要求32至34之一項所述的方法，其特征在于，只在各分區域內檢測通過顯示部分的磨碎料樣品。
36.按照權利要求35所述的方法，其特征在于，在整個的檢測過程中，在一第一分區域到至少另一分區域之間進行至少一次變換，在第一分區域內首先進行檢測的第一部分，在至少另一分區域內緊接著進行檢測的另一部分。
37.按照權利要求35或36所述的方法，其特征在于，隨機地選擇顯示部分的各個檢測的分區域。
38.按照權利要求33至37之一項所述的系統，其特征在于，在磨碎料樣品輸過顯示部分之前和/或過程中，在磨碎料樣品中實現磨碎料聚集的分解。
39.按照權利要求38所述的方法，其特征在于，在磨碎料樣品通過顯示部分之前主要通過轉向和沖擊實現分解。
40.按照權利要求38所述的方法，其特征在于，在磨碎料樣品通過顯示部分的過程中主要通過氣動的磨碎料流動中的紊流實現分解。
41.按照權利要求35至40之一項所述的方法，其特征在于，提取的磨碎料樣品從提取直到顯示氣動地進行輸送。
42.按照權利要求35至41之一項所述的方法，其特征在于，連續地進行磨碎料樣品的提取、顯示、檢測和分析。
43.按照權利要求42所述的方法，其特征在于，通過一系列頻閃儀閃光，頻閃式地進行連續的磨碎料樣品流的檢測。
44.按照權利要求43所述的方法，其特征在于，借助于一系列頻閃儀閃光進行檢測，其具有以第一接通延續時間T1和第一光強度L1靜止圖像頻閃儀閃光的第一分系列和以第二接通延續時間T2和第二光強度L2軌道頻閃儀閃光的第二分系列，其中滿足下列關系T2≥2T1。
45.按照權利要求44所述的方法，其特征在于，靜止圖像頻閃儀閃光的光強度L1和軌道頻閃儀閃光的光強度L2彼此是不同的。
46.按照權利要求44或45所述的方法，其特征在于，粒子靜止圖像存儲于第一靜止圖像存儲器中，一粒子軌道可與所述粒子靜止圖像相配，從而，對于每一發生的靜止圖像頻閃儀閃光和軌道頻閃儀閃光將粒子靜止圖像信息存儲于一靜止圖像存儲器中。
47.按照權利要求46所述的方法，其特征在于，統計地評價接連的靜止圖像的粒子靜止圖像信息，以便特別是確定平均的磨碎料粒子尺寸D、其標準偏差和其統計的分布。
48.輥式磨，其特征在于，為其配置按照權利要求1至31之一項所述的表示磨碎料特征的系統(8、10、12、14、24)。
49.按照權利要求48所述的輥式磨，其特征在于，還為其配置-比較裝置，用以比較一檢測的磨碎料特征與一磨碎料額定特征；和-調整裝置，用于根據在檢測的磨碎料特征與磨碎料額定特征之間的偏差調整間隙間距或在必要時調整另一輥式磨的操作參數。
全文摘要
本發明涉及一種在輥式磨中用于表示特別是磨碎的谷類的磨碎料特征的系統，所述輥式磨包括一由一輥子對(2、4)形成的輥子通道(6)，其中該系統具有在輥子通道(6)之后的取樣裝置(8)，用以從離開輥子通道(6)的磨碎料流中提取一磨碎料樣品(1)；顯示部分(10)，用以輸過和顯示提取的磨碎料樣品(1)；檢測裝置(12、24)，用以檢測輸過顯示部分(10)的磨碎料樣品(1)；以及分析裝置(14)，用以分析所檢測的磨碎料樣品(1)。
文檔編號G01N1/20GK101027553SQ200580020222
公開日2007年8月29日 申請日期2005年5月2日 優先權日2004年6月25日
發明者D·皮埃里, J·利斯納, A·魯格, P·蓋斯比勒 申請人:比勒股份公司
專業數控銑床產品供應商
20年生產經驗，實力工廠，精工品質，質量有保障
