DE971233C - Verfahren zur Aufzeichnung eines Trockenprozesses - Google Patents

Description

• Verfahren zur Aufzeidinung eines Trockenprozesses Bei der Durchführung eines Trockenprozesses muß das behandelte Trockengut an verschiedenen Orten im Hinblick auf den Verlauf des Prozesses in irgendeiner Form meßtechnisch erfaßt bzw. überwacht werden. Es ist die Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren anzugeben, welches die Aufzeichnung des Verlaufes des gesamten Prozesses in übersichtlicher Weise erlaubt.
• Bei den bisher bekannten Verfahren mußte der Zustand des Trockengutes einzeln festgestellt werden. Ungelernte Kräfte mußten die gemessenen Werte grafisch auftragen und konnten dann erst erkennen, ob derTrockenprozeß in dervorgeschriebenen Weise vor sich geht. Diese Feststellung wurde in vielen Fällen so spät getroffen, daß wertvolles Material verdorben wurde, wenn der Uberwachende überhaupt in der Lage war, die vorgeschriebenen Werte zu ermitteln und zu einer Vergleichskurve zusammenzustellen. Es sind ferner verschiedene Verfahren bekanntgeworden, die jedoch auch nicht den gestellten Anforderungen auf übersichtliche Darstellung genügen.
• So zeichnet z. B. der sogenannte Keinath-Recorder verschiedene Meßwerte nach deren Abtastung auf einen Registrierstreifen auf. Hier werden aber nebeneinander dem gleichen Meßort zu verschiedenen Zeiten entnommeneWerte dargestellt, während gleichzeitig an verschiedenen Orten gemessene Werte übereinander aufgezeichnet werden. Um den Verlauf des Trockenprozesses zu überwachen, müßten die Meßwerte ebenfalls erst in mühevoller und zeitraubender Art umgezeichnet werden.
• Auch wenn man mit einem Mehrstrahl-Oszillographen mehrere Vorgänge gleichzeitig zeitabhängig aufschreibt, müssen sie erst zur Auswertung photographiert und umgezeichnet werden, wodurch eine schnelle Überwachung der Trockenvorgänge unmöglich wird. Schließlich sind Verfahren bekanntgeworden, um die Meßwerte mittels mechanischer Anzeigeräte oder Glimmlampen darzustellen. Diese Anzeigegeräte haben jedoch beträchtliche räumliche Abmessungen. Da es aber gemäß der Aufgabenstellung darauf ankommt, möglichst schnell eine Art »Ortskurve« entsprechend einer »Sollkurve« zu erhalten, müßten wieder Zeichnungen angefertigt werden, die viel Zeit beanspruchen.
• Gemäß der Erfindung wurde daher ein anderer Weg beschritten, der die geschilderten Nachteile vermeidet.
• Die gestellte Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die an örtlich verschiedenen Meßpunkten gewinnbaren Meßwerte durch nebeneinanderliegende Ausschläge auf dem Leuchtschirm einer Braunschen Röhre anzeigbar sind. Jetzt erhält man die Aufzeichnung der den Orten zugehörigen Meßpunkte so dicht nebeneinander, daß eine Kurve ablesbar ist. Der Leuchtpunkt wandert entsprechend dem darzustellenden Wert aus. Durch das trägheitslose Arbeiten der Braunschen Röhre kann man auch Leuchtstriche zur Anzeige wählen, die mittels einer Wechselspannung oder durch elektronenoptische Zylinderlinsen erzeugt werden. Wie bereits erwähnt, werden die einzelnen Meßwerte nebeneinander dargestellt, indem eine Fortschaltung in waagerechter Richtung erfolgt. Bei sehr vielen Meßstellen wird die Übersichtlichkeit dadurch erhöht, daß man die Meßstellen gruppenweise zusammenfaßt, d. h. die seitlichen Abstände nach je einer Gruppe von Meßwerten etwas vergrößert.
• Als Zustandswert für den Zustand des Trockengutes kann z. B. der Trockengehalt oder die Feuchtigkeit dienen. Besonders einfach gestaltet sich die Erfindung bei Messung der jeweiligen Temperatur.
• Die Messung der Temperatur an den einzelnen Meßstellen kann in an sich bekannter Weise mit Thermoelementen oder Widerstandsthermometern erfolgen. Diese liegen an den einzelnen Meßstellen und werden mit einem Umschalter nacheinander an eine Brückenanordnung gelegt, wobei die Ausgangsspannung abgenommen wird. Sie können auch in je einer zugeordneten Brücke liegen und die Ausgangsspannungen der verschiedenen Brükken abgetastet werden. Speist man die Brücken mit Wechselstrom, so ist die Brückenausgangsspannung eine Wechselspannung, die man in einem vorzugsweise in Resonanzverstärkung geschalteten Brückenverstärker verstärken und dem Anzeigeinstrument, z. B. der Braunschen Röhre, zuführen kann.
• Erfindungsgemäß wird zur Anzeige vorzugsweise eine spektrometrischeDarstellung verwendet.
• Das heißt, die Anzeige erfolgt durch einen Leuchtstrich von einem Nullpunkt aus, wobei alle Nullpunkte auf einer Nullinie liegen. Diese Darstellung kann man in an sich bekannter Weise dadurch erreichen, daß man an den Ausgang des Wechselspannungsverstärkers Gleichrichterventile schaltet, die die Ausgangsspannungen nach einer Seite abschneiden.
• Um eine Fortschaltung der Ausschläge mit den Meßstellen in waagerechter Richtung zu erreichen, wird gleichzeitig mit der Umschaltung der Meßstellen eine waagerechte Ablenkspannung umgeschaltet, die den Leuchtpunkt mittels einer Gleichspannung verschiebt. Man bildet eine Meßstelle dabei als Eichstelle aus, indem man z. B. das Widerstandsthermometer an eine Stelle bekannter Temperatur legt, in der man mit einem gewöhnlichen Thermometer messen und ablesen kann. Erfindungsgemäß wird in dieser Eichstellung ein Leuchtstrich geschrieben, der waagerecht liegt und alle Meßausschläge senkrecht kreuzt. Hierfür wird an den Verstärkerausgang in der Meßstellung ein Kondensator gelegt, der nur eine senkrechte Verschiebung des Leuchtpunktes statt der sonst geschriebenen Leuchtlinie ergibt. An die waagerechten Ablenkplatten wird in diesem Fall eine Wechselspannung vorzugsweise aus dem die Brücke speisenden Generator gelegt.
• Im einfachsten Fall kann man den Umschalter von Hand bedienen. Erfolgt die Umschaltung zu langsam, dann wird man den Leuchtschirm zur besonders langen Speicherung der Meßwerte entsprechend der Erfindung mit einem Nachleuchtschirm versehen. Hierbei können alle an sich bekannten Nachleuchtschirme z. B. mit Doppelschicht oder die sogenannten Kristallrelaisschirme verwendet werden, die das Bild bis zum Auslöschen durch Wärmestrahlen festhalten. An Stelle des Handumschalters ist auch die Verwendung eines Nocken-oder Kommutatorschalters oder eines in der Fernmeldetechnik üblichen Wählers möglich. Vorzugsweise werden entsprechend der Erfindung Relaisumschalter verwendet, deren Meßstellenzahl sich durch zusätzliche Relais leicht erhöhen läßt. Durch Anordnung beliebig vieler Kontakte kann man die Schaltung im Sinne der Erfindung wesentlich verbessern, so z. B. die Strahlsperrung durch ein besonders prellfreies Hilfsrelais erst nach Beendigung der Schaltung aufheben und so ein klares Bild erhalten. Die Auslösung der Relaiskette kann mit einer Taste erfolgen, die erst beim Loslassen bewirkt, daß die Messung mit der ersten Meßstelle begonnen und nach mindestens einmaligem Durchlaufen aller Meßstellen beendet wird, oder die Ausschaltung mit einer zweiten Taste, wobei auch hier erst bis zur letzten Meßstelle durchgemessen wird.
• Besondere Bedeutung hat die Erfindung für die Anwendung in der Textilindustrie, bei der Herstellung von Nährmitteln, in der Gummiindustrie, in der Färbereiindustrie und bei der Papierfabrikation. In der Papierfabrikation mußte bisher der Verlauf des Trockenprozesses durch eine große Zahl von Messungen überwacht werden, die sich durch Bestimmung der Oberflächentemperatur der Trockenzylinder mittels eines Pyrometers ergeben. Die Werte wurden dann in einem Kurvenblatt eingetragen und sollten mit einer vorgeschriebenen Kurve verglichen wer- den. Durch die Einführung von Entlüftungszylindern konnte auch das erfindungsgemäße Verfahren wesentlich verbessert werden, indem erfindungsgemäß die Temperatur in dem Kondensatableitungssystem oder kurz hinter den Entlüftern mittels eines Widerstandsthermometers gemessen wird.
• Die Temperaturwerte werden entsprechend der Erfindung dargestellt, da die Temperatur des in den Entlüftern befindlichen Kondensats genügend genau der Oberflächentemperatur entspricht. Abweichungen dieser Temperatur werden, soweit sie von Bedeutung sein sollten, durch zusätzlicheWiderstände in den Brückenzweigen berücksichtigt. Diese Werte werden erfindungsgemäß entsprechend der Solltemperatur bemessen oder in Abhängigkeit von der jeweiligen Temperatur z. B. durch Röhren veränderlichen Innenwiderstandes gesteuert. Der Temperaturverlauf kann bei der erfindungsgemäßen Darstellung entsprechend einer vorgeschriebenen Sollkurve leicht eingestellt werden. Abweichungen ergeben Ausschlagunterschiede, die zur Auslösung von Warnsignalen oder sogar zur Steuerung der Solltemperatur benutzt werden können. Gehen z. B. die Leuchtstriche über eine Sollkurve hinaus, so treffen sie eine oder mehrere Photozellen, die die Steuerung übernehmen. Die Steuerung der Temperatur kann durch Einspritzen von Wasser in die jeweilige Dampfleitung erfolgen. Es sei noch erwähnt, daß man durch Einstellung der Brücke in einfacher Weise eine Nullpunktunterdrückung erreicht, indem man die Brücke auf eine gegebene Sollgrundtemperatur abgleicht, so daß höhere Temperaturen Abweichungen ergeben. Der Leuchtschirm der Braunschen Röhre kann durch Verschieben des Bildes mittels einer Verschiebespannung voll ausgenutzt werden.
• In der Zeichnung soll ein Beispiel gebracht werden.
• Bild I zeigt die Darstellung auf dem Schirm einer Braunschen Röhre, Bild 2 die grundsätzliche Schaltung bei Darstellung auf der Braunschen Röhre, Bild 3 die Ausgangsschaltung mit Vollweggleichrichtung zur Erzielung des Aus schlages nach einer Richtung nach Art eines Spektrometers und Bild 4 die Anordnung des Thermometers kurz hinter dem Entlüfter.
• In Bild I ist I der Leuchtschirm der nicht näher dargestellten Braunschen Röhre. Die Linien 2 sind die Leuchtstriche, deren Länge ein Maß für die Temperatur ist und deren Lage die Meßstelle anzeigt. Bei unterdrücktem Nullpunkt sei die Linie 3 die Grundlinie für eine Temperatur von 500 C. Zur Eichung wird die Linie 4 geschrieben, die einer Temperatur von I00° C entspricht. Die Kurve 5 stellt die Solltemperatur dar, die für einen gewünschten Verlauf des Trockenprozesses gefordert wird. Die Endpunkte der Kurven 2 müssen auf dieser Sollkurve 5 liegen.
• Bild 2 zeigt eine grundsätzliche Schaltungsmöglichkeit. Die Widerstände 6 ändern ihren Wert entsprechend der Temperatur des Ortes, an welchem sie angeordnet sind. Mittels des Umschaltearmes 7, der auch durch Relaiskontakte ersetzt werden kann, werden die Widerstände nacheinander in die aus den Widerständen 8 bis 10 bestehende Brücke geschaltet. Die Brücke wird aus einem Generator 11 gespeist. Die Brückenausgangsspannung wird an den Leitungen 12 abgenommen und einem regelbaren Verstärker 13 zugeführt, an dessen Ausgang die senkrechten Ablenkplatten 14 der nicht näher dargestellten Braunschen Röhre liegen. Durch die Regelung des Verstärkungsgrades kann man die Ausschlaghöhe in Verbindung mit einer als Eichstelle dienenden Meßstelle auf die in Bild I angegebenen Eichlinien einstellen. Ein zweiter Teil 15 des Umschalters legt eine aus einer Gleichspannungsquelle 16 entnommene und in einem Spannungs teiler 17 geteilte Gleichspannung gleichzeitig mit der Umschaltung der Meßstellen an die waagerechten Ablenkplatten 18 der Braunschen Röhre. Das elektronenoptische System I9 der Braunschen Röhre wird wie üblich gespeist. Der Wehneltzylinder 20 liegt über einen Widerstand 21 an einer negativen Spannung, die so hoch bemessen ist, daß eine Strahlsperrung eintritt. Eine weitere, gleichzeitig mit den Umschalteeinrichtungen 7 und I5 wirkende Umschaltung23 schaltet eine weniger negative Spannung über den Abgriff 24 auf den Wehneltzylinder, so daß der Elektronenstrahl freigegeben wird. Die Einstellung dieser Umschalteeinrichtung erfolgt so, daß der Strahl erst freigegeben wird, wenn die anderen Umschaltvorgänge beendet sind und wieder gesperrt wird, bevor die weitere Umschaltung beginnt.
• Aus Bild 2 ist auch die in der elften Stellung der Umschaltarme erfolgende Eichung zu erkennen.
• Der Kontakt 25 des Armes 7 ist mit einem Eichkreis 26 verbunden, der auf einer mittels eines Quecksilberthermometers meßbaren Temperatur gehalten wird und einen dieser Temperatur entsprechenden Widerstand hat. In der gleichen Schaltstellung ist der Arm 15 mit dem Kontakt 27 verbunden. Dieser liegt über die Leitung 28 an dem Generator II, der die Brücke speist, so daß sich eine waagerechte Ablenkung ergibt, die einem Eichstrich in Höhe der in dem Gerät 26 eingestellten Temperatur entspricht.
• In Bild 3 ist dieVerstärkungsschaltung im Prinzip angegeben. Die den Klemmen 29 zugeführte Brückenspannung wird hinter einem Kondensator 30 in einem Regler 3I auf die Eichung eingestellt.
• In der Röhre 32 erfolgt eine Verstärkung. Die Ausgangsspannung wird an einem Resonanzkreis 33 abgenommen und gegebenenfalls in eine Sekundärwicklung 34 hochtransformiert. In den Röhren 35 erfolgt eine Vollweggleichrichtung, wobei die Ausgangsspannung, die nur nach einer Richtung einen Ausschlag gibt, an dem Widerstand 36 abgegriffen wird. Parallel zu dem Widerstand liegen die senkrechten Ablenkplatten 14. Mit einer weiteren Umschalteinrichtung 37 oder einer geeigneten Schaltung der beschriebenen Einrichtungen wird in einer besonderen Eichstellung 38 ein Kondensator 39 zum Ausgang parallel geschaltet, so daß eine Gleich- spannung entsteht, deren Höhe der Eichung entspricht. Mittels eines an einer Spannungsquelle 40 liegenden Potentiometers 41 kann an die senkrechten Platten 14 außerdem eine Verschiebespannung gelegt werden, die eine Verschiebung der Nullinie bzw. die der tiefsten abzulesenden Temperatur entsprechenden Linie gestattet.
• Schließlich ist in Bild 4 noch der Entlüftungszylinder 42 dargestellt, in den das Kondensat-Luft-Gemisch an der Stelle 43 einströmt und das Kondensat 44 allein ausströmt. Hier wird erfindungsgemäß die Temperatur mittels des Thermometers 45 gemessen und der der Temperatur proportionaleWiderstandswert abgenommen und an die Brücke über die Umschalteeinrichtlmg angelegt.
• Die dargestellten Beispiele lassen sich erfindungsgemäß noch vielfältig erweitern und sollen nur als Beispiel für eine mögliche Ausführung der Erfindung bei Anwendung für die Temperaturmessung zur Überwachung des Trockenprozesses bei der Papierfabrikation dienen.
• PATENTANS PR RCHE.
• I. Verfahren zur Aufzeichnung des Verlaufes eines Trockenprozesses durch Abtasten an verschiedenen Orten der Trockeneinrichtung gewinnbarer, elektrisch erfaßbarer Werte, die vom Zustand des Trockengutes in bekannter Weise abhängen, dadurch gekennzeichnet, daß die an örtlich verschiedenen Meßpunkten gewinnbaren Meßwerte durch nebeneinanderliegende Ausschläge auf dem Leuchtschirm einer Braunschen Röhre anzeigbar sind.

Claims (1)

1. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Werte durch nebeneinander aufgezeichnete Leuchtstriche dargestellt werden.

   3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die seitlichen Abstände so gewählt werden, daß mehrere Werte gruppenweise zusammengefaßt sind.

   4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Zustandswert der jeweilige Trockengrad bzw. die Feuchtigkeit dient.

   5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Zustandswert die jeweilige Temperatur dient.

   6. Verfahren nachAnspruchI und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperaturen durch Widerstandsthermometer gemessen werden, die mittels eines Umschalters in eine Brücke gelegt werden.

   7. Verfahren nach Anspruch 1, 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Widerstandsbrücke mit Wechselstrom gespeist wird und die Brückenausgangsspannung nach Verstärkung in einem für die gewählte Frequenz vorzugsweise inResonanzabstimmung geschalteten Verstärker den senkrechten Ablenkplatten der Braunschen Röhre zugeführt wird. s. Verfahren nach Anspruch 1, 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß zwischenVerstärkerausgang und Ablenkplatten eine Gleichrichtung stattfindet, so daß Ausschläge nur nach einer Seite erfolgen.

   9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß gleichzeitig mit derUmschaltung der Meßstellen eine an den waagerechten Ablenkplatten liegende Ablenkgleichspannung umgeschaltet wird.

   IO. Verfahren nach Anspruch I und 6, dadurch gekennzeichnet, daß zur Eichung eine zuzätzliche Messung vorgenommen wird, wobei die Temperatur mit einem geeichten Thermometer verglichen und der Ausschlag zur Deckung mit der Skala eingestellt wird.

   II. Verfahren nach Anspruch 1, 6 und IO, dadurch gekennzeichnet, daß durch einen parallel zu den Ablenkplatten geschalteten Kondensator statt einer senkrechten Linie ein ausgelenkter Leuchtpunkt erzeugt wird.

   12. Verfahren nach Anspruch 1, IO und II, dadurch gekennzeichnet, daß gleichzeitig an die Zeitablenkplatten an Stelle der Gleichspannung eine Wechselspannung gelegt wird, so daß eine waagerechte Linie geschrieben wird.

   13. Verfahren nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Umschaltung der Meßstellen und der waagerechten Ablenkspannung mittels eines von Hand zu bedienenden Umschalters erfolgt.

   14. Verfahren nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Umschaltung mechanisch, z. B. mittels eines rotierenden Nockenschalters erfolgt.

   15. Verfahren nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Umschaltung mittels eines in derFernsprechtechnik üblichen Wählers erfolgt.

   I6. Verfahren nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Umschaltung mittels einer durch Relais gesteuerten Umschalteinrichtung erfolgt, wobei jeder Meßstelle mindestens ein Relais zugeordnet ist.

   17. Verfahren nach Anspruch I und I6, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslösung der Relaiskette durch Betätigen eines Kontaktes erfolgt, wobei die Anschaltung der in der Kurve an erster Stelle aufzuzeichnenden Meßstelle zuerst erfolgt und alle Meßstellen mindestens einmal der Reihe nach abgetastet werden.

   Is. Verfahren nach Anspruch 1, I6 und I7, dadurch gekennzeichnet, daß die Beendigung der Messung mittels des gleichen oder eines anderen Kontaktes erfolgt, wobei die Messung selbsttätig bis zur letzten Meßstelle durchgeführt und dann erst abgeschaltet wird.

   19. Verfahren nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektronenstrahl normalerweise gesperrt ist und erst nach Einschalten der betreffenden Meßstelle freigegeben sowie vor dem Abschalten wieder gesperrt wird.

   20. Verfahren nach Anspruch 1 zur Anzeige des Trockenprozesses an der Trockenpartie der Trockengruppe bei der Papierfabrikation, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur in oder kurz hinter den zu den einzelnen Trocknern gehörenden Entlüftern gemessen wird.

   21. Verfahren nach Anspruch I und 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperaturanzeige in ihrem Wert derart verändert wird, daß Abweichungen der Temperaturen der Meßstelle von der an der Oberfläche der Walzenzylinder herrschenden Temperatur berücksichtigt werden.

   22. Verfahren nach Anspruch 1, 20 und 2I, dadurch gekennzeichnet, daß in die Brückenzweige jeder Meß stelle Widerstände eingefügt sind, deren Wert dem Temperaturunterschied zwischen der Solltemperatur und der Temperatur der Meßstelle entspricht.

   23. Verfahren nach Anspruch I und 20 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß in die Brückenzweige Widerstände, z.B. als Elektronenröhre, eingefügt sind, deren Wert in Abhängigkeit von der Temperatur derart gesteuert wird, daß er der jeweiligen Temperaturabweichung entspricht.

   24. Verfahren zur Anzeige des Trockenprozesses an denTrockenzylindern der Trockengruppe für die Papierfabrikation nach AnspruchI, dadurch gekennzeichnet, daß derTemperaturverlauf auf dem Anzeigegerät entsprechend einer vorgeschriebenen Sollkurve eingestellt wird.

   25. Verfahren nach Anspruch I und 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperaturabweichungen der Meßstelle von dem an der Walzenzylinderoberfläche herrschenden Wert in der Sollkurve berücksichtigt werden.

   26. Verfahren nach Anspruch I und 5, dadurch gekennzeichnet, daß beim Abweichen des Verlaufes von der Sollkurve automatisch eine Nachregelung der Temperatur der betreffenden Meßstelle bewirkt wird.

   In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 504 359, 562 342, 667 196, 854 683; USA.-Patentschriften Nr. 2 387 760, 2406 3I8.

   2427355, Re 22 293; Archiv für elektrische Übertragungen, Bd. I, l947, S. I6I und I65.