Система та спосіб характеризування меленої суміші у вальцьовому млині

1. Система для характеризування меленої суміші, зокрема розмеленого зерна у вальцьовому млині з вальцьовим переходом (6), який утворений парою валків (2, 4), при цьому система містить: a) засоби приймання (8) після вальцьового переходу (6) для приймання проби меленої суміші (1) від потоку меленої суміші з вальцьового переходу (6); b) зону подачі (10) для передачі й подачі взятої проби меленої суміші (1); с) засоби заміру (12, 24) для вимірювання проби меленої суміші (1), яка пройшла зону подачі (10); і d) засоби аналізу (14) для аналізування вимірювань проби меленої суміші (1), та характеризується тим, що зона подачі (10) має дві розташовані одна навпроти одної стінки (20, 22), між якими утворено щілину, при цьому пневматична лінія (18) відкривається в гирло (19) зазору (10), який сформовано між двома розташованими одна навпроти одної стінками (20, 22), при цьому напрямок потоку змінюється на 80°-90° в гирлі (19). 2. Система за пунктом 1, яка відрізняється тим, що зона деагломерації (16) для деагломерації агломератів проби меленої суміші (1) розміщена після засобів приймання (8) і перед або в зоні подачі (10). 3. Система за пунктом 1 або 2, яка відрізняється тим, що засоби приймання (8) з'єднані через пневматичну лінію (18) з зоною подачі (10) таким чи 2 (19) 1 3 87316 4 нає випромінення більше, ніж частка меленої супісля вальцьового переходу (6), розташовані міші. вздовж осьового напряму вальцьового переходу. 10. Система за пунктом 9, яка відрізняється тим, 23. Система за пунктом 22, яка відрізняється тим, що камера (12) встановлена по одну сторону щіщо містить перший засіб приймання в області лини зони подачі (10), віддалено від проникної першого осьового кінця вальцьового переходу, а стінки (20), а джерело електромагнітного випромідругий засіб приймання в області другого осьового нення (24), зокрема джерело світла для електрокінця вальцьового переходу (6). магнітного випромінення, яке може відстежуватися 24. Система за будь-яким з пунктів 15-23, яка відкамерою (12), розташоване на тому ж самому боці різняється тим, що джерело світла (24) і камера щілини зони подачі (10), віддалено від проникної (12) об'єднані з контролером (26), що може синстінки (20) так, щоб проба меленої суміші (1), пехронно вмикати та вимикати джерело світла (24) і редана через щілину зони подачі (10), опромінюкамеру (12), і таким чином одержувати послідовні валася, та розсіяне світло і віддзеркалення часток стробоскопічні записи. меленої суміші попадали в поле зору камери (12). 25. Система за будь-яким з пунктів 15-24, яка від11. Система за пунктом 10, яка відрізняється тим, різняється тим, що засіб аналізу (14) містить сисщо поверхня щілини з боку другої стінки (22) потему обробки зображень. глинає електромагнітне випромінювання, що випу26. Система за пунктом 25, яка відрізняється тим, скається джерелом (24) більш сильно, ніж поверхні що система обробки зображень містить засіб для часток меленої суміші. розрізнення між рухомими частками меленої сумі12. Система за будь-яким з пунктів 7-11, яка відріші і частками, прилиплими до стінок (20, 22), зозняється тим, що відповідний очищувальний прибражених і відстежених камерою проекційним або стрій приєднаний до двох протилежних стінок (20, відбивним способом. 22), завдяки якому можна видалити прилиплі до 27. Спосіб характеризування меленої суміші, зокобох розташованих одна навпроти одної стінок рема меленого зерна, у вальцьовому млині з пачастки меленої суміші. рою валків, зокрема при використанні системи за 13. Система за пунктом 12, яка відрізняється тим, будь-яким з пунктів 1-26 із наступними діями: що очищувальний пристрій є джерелом вібрації, взяття проби меленої суміші з потоку меленої сузокрема джерелом ультразвуку, і жорстко з'єднаміші в вальцьовому переході; ний з двома протилежними стінками (20, 22) для передача та представлення проби суміші в зоні передання обом стінкам вібрації. подачі; 14. Система за пунктом 13, яка відрізняється тим, виявлення проби меленої суміші в зоні подачі; і що очищувальний пристрій є джерелом вібрації, аналіз виявленої проби меленої суміші, зокрема джерелом ультразвуку, в якому газоподіякий відрізняється тим, що зразок меленої суміші бне середовище може вібрувати між двома протипередається пневматичною лінією зоною подачі по лежними стінками (20, 22). ходу суміші, при цьому потік суміші змінює напря15. Система за будь-яким з пунктів 2-14, яка відмок руху в області устя на 80°-90°. різняється тим, що зона деагломерації (16) є по28. Спосіб за пунктом 27, який відрізняється тим, верхнею впливу в області входу до зони подачі що пробу меленої суміші беруть з різних місць (10). потоку меленої суміші у вальцьовому переході. 16. Система за пунктом 15, яка відрізняється тим, 29. Спосіб за пунктом 27 або 28, який відрізнящо зміна напряму руху потоку локалізована в обється тим, що проба меленої суміші рухається ласті входу до зони подачі (10). через зону подачі у радіальному потоці. 17. Система за будь-яким з пунктів 3-16, яка відрі30. Спосіб за будь-яким з пунктів 27-29, який відзняється тим, що зона подачі (10) є більшою ніж різняється тим, що пробу меленої суміші, що прополе зору камери (12), і камера охоплює тільки ходить через зону подачі, захоплюють тільки у локальну частину зони подачі. локальних областях. 18. Система за будь-яким з пунктів 3-16, яка відрі31. Спосіб за пунктом 29, який відрізняється тим, зняється тим, що зона подачі (10) більша, ніж пощо зміна локальної області відбувається принаймле зору камери (12), і кожна з кількох камер охопні один раз протягом повного процесу збору між лює відповідну локальну частину зони подачі. першою локальною областю, в якій спочатку від19. Система за пунктом 18, яка відрізняється тим, бувається перше взяття проби, до принаймні одніщо кожна з кількох камер може селективно привоєї наступної локальної області, де відбувається дитися в дію для отримання локальних зображень друге взяття проби. меленої суміші на відеосенсорі камери. 32. Спосіб за пунктом 30 або 31, який відрізня20. Система за будь-яким з пунктів 3-16, яка відріється тим, що локальні області в зоні подачі обизняється тим, що зона подачі (10) власне відповіраються випадковим чином. дає полю зору камери (12), і відеосенсор камери 33. Спосіб за будь-яким з пунктів 28-32, який відможе вибірково приводитися в дію, так щоб вибіррізняється тим, що агломерати у пробі меленої кові сегменти зображення меленої суміші могли суміші деагломеруються до або під час прохобути використані на відеосенсорі. дження проби меленої суміші через зону подачі. 21. Система за пунктом 19 або 20, яка відрізня34. Спосіб за пунктом 33, який відрізняється тим, ється тим, що вибіркове керування відбувається що деагломерація відбувається до того, як проба випадковим чином, зокрема за допомогою генерамеленої суміші пройде зону подачі, переважно тора вибіркової перевірки. шляхом відхилення й зіткнення. 22. Система за будь-яким з пунктів 1-21, яка відрі35. Спосіб за пунктом 33, який відрізняється тим, зняється тим, що містить засоби приймання (8) що деагломерація відбувається під час прохо 5 87316 6 дження зони передачі пробою меленої суміші за41. Спосіб за пунктом 39 або 40, який відрізнявдяки турбулентності у пневматичному потоці меється тим, що стоп-кадри частки, до яких траєктоленої суміші. рія частки може бути віднесена, зберігаються у 36. Спосіб за будь-яким з пунктів 30-35, який відпершій пам'яті стоп-кадру, так щоб інформація різняється тим, що проби меленої суміші від стоп-кадру частки була збережена в пам'яті стопвзяття до передачі транспортуються пневматично. кадру для кожного стоп-кадру стробоскопічного 37. Спосіб за будь-яким з пунктів 30-36, який відспалаху і траєкторного стробоскопічного спалаху, різняється безперервністю процесів взяття, пещо мають місце. редачі, виявлення й аналізу проб меленої суміші. 42. Спосіб за пунктом 41, який відрізняється тим, 38. Спосіб за пунктом 37, який відрізняється тим, що інформація стоп-кадру частки послідовних що безперервний потік проби меленої суміші замістоп-кадрів статистично оцінюється зокрема для ряється стробоскопічно в серії стробоскопічних визначення середнього розміру D часток меленої спалахів. суміші, його стандартного відхилення і статистич39. Спосіб за пунктом 38, який відрізняється тим, ного розподілу. що визначення відбувається через серію стробос43. Вальцьовий млин, який відрізняється тим, що копічних спалахів, які виявляють першу часткову система визначення характеристики меленої сусерію, яка складається з стробоскопічних стопміші (8, 10, 12, 14, 24) за будь-яким з пунктів від 1 кадрів з першою тривалістю активації Т1 і першою до 26 приєднана до нього. інтенсивністю світла L1, та другу часткову серію, 44. Вальцьовий млин за пунктом 43, який відрізяка складається з траєкторних стробоскопічних няється тим, що до нього також приєднані: спалахів із другою тривалістю активації Т2 і другим пристрій для порівняння характеристики меленої рівнем інтенсивності світла L2, при наступному суміші з бажаною характеристикою; і співвідношенні: Т2≥2Т1. пристрій для регулювання для встановлення зазо40. Спосіб за пунктом 39, який відрізняється тим, ру чи, за необхідності, інших робочих параметрів що інтенсивність світла L1 стоп-кадру стробоскопівальцьового млина як функції відхилення між начних спалахів й інтенсивність світла L2 траєкторбутою характеристикою меленої суміші та заданих стробоскопічних спалахів відрізняються одна ною. від одної. Винахід стосується системи та способу для характеризування меленої суміші у вальцьовому млині що містить одну вальцьову пару і вальцьовий перехід. При перемелюванні зернового матеріалу, наприклад, пшениці, у вальцьовому млині, зерновий матеріал подрібнюється між валками вальцьової пари. Для одержання борошна певної тонкості помелу, мелена суміш повинна, як правило, проходити крізь такий млин неодноразово, при цьому сортування виконується шляхом повітряної сепарації та екранування. Це дає можливість отримувати борошно з різними ступенями тонкості помелу. Тонкість помелу залежить перш за все від зазору між двома валками вальцьової пари. Існують також і інші робочі параметри вальцьового млина що впливають на ступінь тонкості помелу Тому бажано оцінювати тонкість помелу що виходить із млину. У разі, якщо в процесі помелу мелена суміш відрізняється від бажаної характеристики, то це відхилення може бути використане для коригування зазору між валками, або, за необхідності, інших робочих параметрів вальцьового млина для компенсації відхилення якомога швидше. Задачею цього винаходу є створення системи та способу, які дозволяють характеризувати мелену суміш на виході з вальцьового млина. Це досягається системою у відповідності до пункту 1 та способом у відповідності до пункту 32 формули винаходу. Система у відповідності до винаходу складається із засобів для взяття проби суміші з загаль ного потоку, що виходить з вальцьового млину; передаточної зони для транспортування та надання взятої проби суміші; засобів реєстрації проби суміші, що пройшла через передаточну зону; та засобів для аналізу цієї проби суміші. Спосіб у відповідності до винаходу складається з наступних кроків; взяття проби меленої суміші з потоку суміші, що виходить з вальцьового млину; транспортування проби суміші передаточною зоною; реєстрації проби суміші переданого передаточною зоною; реєстрації та аналізу проби суміші. Таким чином спосіб дає можливість на виході характеризувати мелену суміш. Деагломераційна зона переважно знаходиться після засобів взяття проби перед чи в передаточній зоні з метою деагломерації проби суміші. Це запобігає при аналізі помилковому визначенню агломератів як великих часток суміші. Засоби взяття проби можуть мати пневматичну лінію в передаточній зоні для транспортування проби. Тобто, система у відповідності до винаходу може бути також розташована на місці віддаленому від вальцьового млина, таким чином забезпечується більша свобода при проектуванні конструкцій млинів. Передаточна зона переважно має дві розташовані одна навпроти одної та розділені щілиною стінки, при цьому ці стінки переважно є пласкими паралельними поверхнями. Напрям потоку пневматичної лінії в області гирла змінюється і переходить в щілину між двома протилежними стінками. Це спричиняє удар суміші, яка переноситься транспортуючим газом об 7 87316 8 стінки лінії та сприяє деагломерації будь-яких агреносяться у потоці. Для відмови від розрізнення ломератів, що можуть бути присутні Зміна напрячасточок у стані спокою від рухомих часточок під му руху варіюється між, 30° та 90°, переважно між час відстеження та обробки інформації для зобра80° та 90°. Це призводить до особливо великих ження потоку суміші, стінки потрібно регулярно змін імпульсів на часточках суміші що переноситьочищати, тобто "струшувати" часточки, які на них ся та таким чином до особливо явно вираженої налипають. ударної дії. Очищувальним пристроєм може бути джерело Засоби аналізу переважно мають камеру для вібрації, зокрема джерело ультразвуку, що жорствиявлення електромагнітного випромінювання, ко приєднане до двох відповідних протилежних зокрема електромагнітних частот у визначених стінок, таким чином щоб передавати цим стінкам оптичних частотах, при цьому камера переважно вібрацію. Ми позначаємо цю версію, як версію звунаправлена в щілину або до щілини. кового очищувального пристрою. У першому варіанті стінки, розташовані одна Як альтернатива, пристроєм, що очищає, монавпроти одної у передаточній зоні, є проникними же бути джерело вібрації, зокрема ультразвукове для електромагнітного випромінювання видимого джерело, у якому газоподібне середовище може за допомогою камери при визначених оптичних вібрувати й перемішуватись між двома стінками частотах. Таким чином, камера може бути розтарозташованими одна навпроти одної. Ми позначашована на будь-якій стороні щілини на одній з ємо цю версію, як "версія повітряного шуму" очипротилежних стінок. щувального пристрою. У цьому першому розташуванні, камера розДеагломераційна зона переважно є відбивною міщена на одній з двох проникних стін щілини, та поверхнею в області входу потоку до передаточної джерело електромагнітного випромінювання, зокзони. На додаток до генерації деагломераційного рема, джерело світла, видимого камерою, розтаефекту через ударну передачу імпульсу агломерашоване на іншій стороні щілини. Внаслідок цього там, повітряно-породжений шум стінок також може проба суміші, що проходить через щілину, може допомогти деагломерувати в повітрі часточкам бути опромінена, а тінь або проекція часток проби суміші, при цьому робота проходить, за потребою, меленої суміші потрапляє у поле зору камери. послідовно або одночасно на різних ультразвукоУ другому розташуванні перша стінка передавих частотах. точної зони є проникною для електромагнітного Змінення напряму потоку знаходиться перевипромінювання видимого камерою, зокрема, опважно в області входження до передаточної зони тичних частот, тоді як друга стінка є непроникною В результаті зіткнення відбувається недалеко педля електромагнітних частот видимих камерою, ред оптичним обліком потоку суміші, де частки зокрема оптичних частот, та поглинає більше ніж суміші фактично є повністю деагломерованими. частки меленої суміші. У зв'язку з цим слід зазначити, що особливо У цьому другому розташуванні, камера розтавигідно розмістити в пневматичній лінії отвори для шована за ходом суміші на одному боці щілини на забору оточуючого повітря ("вторинного повітря") проникній стіні, а джерело електромагнітного вивище по ходу якраз перед передаточною зоною до промінювання, зокрема джерело світла для електпневматичної лінії, що експлуатується під незначромагнітного випромінювання видимого для каменим вакуумом. Це вторинне повітря, що переміщури, розташоване на тому самому боці отвору на ється всередині, якщо необхідно - імпульсами, проникній стіні. Внаслідок цього проба меленої також допомагає очистити стінки та деагломерусуміші, яка проходить через щілину, може бути вати мелену суміш. освітлена, і розсіяне світло, або відображення часПередаточна зона й відповідно "вікно" є більток зразка меленої суміші потрапляє у поле зору шим ніж поле зору камери, при цьому камера закамери. хоплює тільки частину площі передаточної зони. Те що бічна поверхня другої стінки щілини поЦе дозволяє розмістити камеру в області передаглинає електромагнітне випромінювання, є користочної зони в одному місці на стіні й відповідно ним, оскільки джерело випромінює більш сильно, вікні, де в межах потоку меленої суміші очікується ніж поверхня часточок меленої суміші. Це забезмінімальне відхилення розмірів часточок меленої печує достатню контрастність між віддзеркаленисуміші. ми часточками суміші яка рухається повз бічні поЯкщо передаточна зона й відповідно вікно біверхні щілини, та світлом віддзеркаленим стінкою, льше ніж поле зору камери, то кожна з декількох таким чином дозволяє легко відстежувати відокамер може захоплювати локальну область перебражені часточки меленої суміші, чим значно податочної зони. Це дозволяє узагальнити різні золегшує наступну обробку зображень. Це дозволяє браження меленої суміші з різних місць у межах економити на дорогих та трудомістких процесах передаточної зони. Якщо проба з потоку меленої фільтрації для отримання зображень. суміші забрана у різних локальних зонах, це дає У наступному вдосконаленні, очищувальний можливість усереднення й надання інформації пристрій розміщений на двох протилежних стінках щодо розміру часточок у повному потоці меленої розташованих одна навпроти одної, та може викосуміші. ристовуватися для очищення стінок від часточок У спеціальній реалізації, де кілька камер, кожмеленої суміші, які до них прилипають. Це запобіна з них селективно приводиться в дію, щоб локагає, щоб прилиплі до стінок частки не відображальні зони зображення меленої суміші могли бути лися у камері. Розподілення розміру часточок мевикористані на відеосенсорі, і могли бути усередленої суміші, які прилипли до стін, в основному нені. відрізняється від часточок меленої суміші які пе 9 87316 10 Як альтернатива, передаточна зона може пообласті зору, оптимальна оцінка усередненого вністю відповідати загальному полю зори камери, зображення щільному потоку меленої суміші може при цьому відеосенсор камери потім може бути бути дана розбавленням потоку меленої суміші, направлений вибірково, щоб селективні зони зощо є достатнім для мінімізації накладення зобрабраження суміші на відеосенсорі могли використожень часток в камері (ніяких "оптичних агломеравуватися. Таке селективне приведення в дію перетів"). важно відбувається цілком вибірково, зокрема Подача суміші транспортувальною речовиною приведенням в дію через електрогенератор вибірдо області відстеження у радіальному напрямі кової перевірки. можна варіювати вторинним повітрям. В наступному корисному вдосконаленні, сисДля скорочення часу обчислень при розпізнатема складається з засобів забору після вальцьованні зображень доцільно забирати пробу меленої вої пари, які розташовані в осьовому напрямку суміші тільки у локальних областях. Принаймні валків, при цьому перший засіб забору переважно одне змінення тоді переважно відбувається протярозміщається в області першого осьового кінця гом повного процесу забору, наприклад, між первалків, і другий засіб забору - в області другого шою локальною областю, де спочатку відбуваєтьосьового кінця валків. Це дає можливість отрися перше взяття проби, до принаймні однієї мання інформації щодо ступеня помелу як функції додаткової локальної області, у якій згодом відбуосьової позиції пари валків. Несиметричні хараквається інше взяття проби. Результати оцінки теристики суміші що мелеться парою валків, зокпроб, взятих у різних локальних областях, можуть рема лівою і правою кінцевими областями валків, далі бути усереднені для отримання, по можливодозволяють зробити висновок, що пара валків сті усередненої характеристики повного потоку розрегульована, і можуть бути прийняті міри для меленої суміші. Локальні області переважно обикоригування. рають випадковим чином. Доцільно, щоб джерело світла й камера були Доцільно, якщо безперервна деагломерація об'єднані з контролером, який може синхронно зразка меленої суміші відбувається у пневматичвмикати та вимикати джерело світла та камеру, ному потоці перед або під час проходження проби продукуючи серію стробоскопічних зображень. передаточною зоною. Деагломерація тут може Можуть бути передбачені кілька джерел світла й відбуватися перш ніж проба меленої суміші пройвідповідно пристроїв для стробоскопічних спаладе передаточну зону, насамперед завдяки відхихів, які можуть діяти одночасно, але по різному, ленню й зіткненню. З іншого боку, деагломарація відповідно до тривалості й інтенсивності спалаху. може відбуватися щойно частка меленої суміші Засоби аналізу переважно мають систему обпройде передаточну зону, насамперед завдяки робки зображень. турбулентності у пневматичному потоці меленої Ця система обробки зображень переважно суміші. має способи для розрізнення між рухомими частВзяті проби меленої суміші від місця забору до ками меленої суміші та прилиплими до стін частмісця індикації переважно передаються пневматиками меленої суміші у випадку коли частки мелечно, при цьому забір, передача, прийом та аналіз ної суміші захоплені камерою та зображені проб меленої суміші переважно відбувається бешляхом проекції або відбиття. Частки меленої сузупинно. Таким чином проходить безперервний міші у стані спокою, які прилипли до стін, не беконтроль процесу тонкості помелу. руться до розрахунку при вимірюванні під час розОсобливо вигідно це може використовуватися пізнавання зображень, це значить що тільки для керування процесом помелу, зокрема, для рухомі частки меленої суміші використовуються встановлення розмелювального зазору. при оцінці. Аналогічно вищезазначеному, це запоРеєстрацію безперервного потоку проб мелебігає викривленню визначення розміру часток меної суміші доцільно визначати стробоскопічно у леної суміші. серії стробоскопічних спалахів. За способом, у відповідності до винаходу, зраДалі використаються наступні скорочення: зки меленої суміші переважно вилучені з різних ν = середня швидкість потоку пневматичного місць потоку меленої суміші, яка виходить з вальсередовища; цьового млину, дозволяють, як описано вище, D = середня величина часток або середній отримувати інформацію щодо необхідності відносрозмір часток меленої суміші, ного вирівнювання валків вальцьової пари млину. Dmin = мінімальні розміри часток меленої суПроба меленої суміші, отримана таким чином, міші; пропускається зокрема через передаточну зону в Dmax = максимальні розміри часток меленої радіальному потоці. У такому радіальному потоці, суміші. радіальна швидкість в радіальному напрямку змеРеєстрація переважно відбувається через сеншується з внутрішньої сторони назовні. Подача рію стробоскопічних спалахів, які мають першу суміші транспортувальною речовиною (наприклад, часткову серію стоп-кадру постійної картини стростислим повітрям) направлена від середини назобоскопічних спалахів з першою тривалістю Т1 i вні і є постійною, тобто, число мелених часток супершою інтенсивністю світла L1 і другою часткоміші в одиниці усередненого об'єму також є повою серією траєкторних стробоскопічних спалахів стійним, а імовірність накладення часток при із другою тривалістю Т2 і другим рівнем інтенсиввідображенні проекційної картини або віддзерканості L2, при цьому наступне відношення складає: леної картини радіальної області також є по суті Т2³2Т1. постійною. Радіально зрушуючи камеру протягом Як правило, для меленої суміші може бути радіального позиціювання частково охоплюваної прийняте Dmax£2Dmin. Якщо тривалість Т2 траєк 11 87316 12 торних стробоскопічних спалахів є постійною, нася в млині й приєднана відповідно до вальцьового приклад приблизно удвічі довшою тривалості Т1 вузла. стоп-кадру стробоскопічного спалаху, траєкторне Доцільно, щоб цей вальцьовий млин додаткостробоскопічне зображення частки завжди відрізво мав: няється від постійного стробоскопічного зобра- Компаратор для порівняння отриманої харакження дуже видовженої частки, для якої теристики меленої суміші з бажаними характерисDmax=2Dmin. Це допомагає запобігти сплутанню тиками суміші; та оцінки зображення нерухомої видовженої частки з - Натяжне пристосування для установки зазозображенням самої короткої можливої траєкторії ру чи, при необхідності, інших робочих параметрів Тривалість Т3 між стоп-кадром стробоскопічвальцьового млина, як функції відхилення між ного спалаху та траєкторією стробоскопічного спаотриманими характеристиками меленої суміші та лаху переважно відповідає співвідношенню бажаними характеристиками. 2D