JPS602911B2 - 粉砕機の音響制御補償方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ボールミル等の粉砕機の音響制御補償方法に
関するものである。

ボールミル等の紛砕機において、音響により負荷特性を
検出し、その音響信号を制御信号として制御系に入れる
ことが行なわれているが、これには、次の２つの点が問
題となっている。

即ち、第１は、装置を複数台並設した場合の相互の音響
干渉であり、第２は、マイクロホン等の集音器のの集音
効果が、ダストの堆積その他によって減少する経時的変
化への対応である。例えば、第１図に示すように、２台
のボールミルＩＡ，ＩＢを並設し、この各ボールミルＩ
Ａ，ＩＢに原料を供Ｖ給する原料供給機２Ａ，２Ｂの制
御系に音響検出器３Ａ，３Ｂ、Ｓに調節計４Ａ，４Ｂ、
操作器５Ａ，５Ｂを夫々設け、ボールミルＩＡ，ＩＢの
音響変化により原料供給量を調節し、各ボールミルＩＡ
，ＩＢの粉砕効果を最大点に保とうとする場合を考えて
みよう。

今、ポールミルＩＡのみ運転している場合、調節計４Ａ
の設定値を最適粉砕時の音響レベルに設定しておくと、
音響検出器３Ａで検出した音響信号が設定値以上になれ
ば、ボールミルＩＡ内部では、ボール相互、ボールとミ
ル内壁間の衝突が多くなり、原料の供給不足になってい
るのであるから、調節計４Ａの出力信号が増大し、原料
供給機２Ａが高速化して原料切出し量を増加する。

逆に音響信号が設定値よりも低下すれば、ポールミルＩ
Ａ内は原料が入りすぎ、云わばクッション作用により粉
砕効果が防げられているので、この時には調節計４Ａの
出力信号が減少し、原料供孫舎機２Ａの切出し量が減少
して音響レベルを回復する。これらは、ＳＩＣ調節計４
Ａによるフィードバック制御である。このようにボール
ミルＩＡがフィードバック制御運転されている時、ボー
ルミルＩＢが運転に入ったとする。

ボールミル１８の音響は、ボールミルＩＡ側の音響検出
器３Ａを通じて検出され、調節計４Ａの入力として従来
の信号に加算されたかたちで入るため、調節計４Ａの出
力は増加し、原料供Ｖ給は増加するので最適制御はくず
れるのである。これが第１の場合の問題点である。ボー
ルミルＩＢの停止の場合は逆方向の外乱となる。また長
時間の運転のうちに音響検出器３Ａにダストが堆積する
ことにより、同じポールミルの発生音響でも検出信号は
減少し、従って、原料供ｇ債の減少につながって行く。
これが第２の問題点である。この場合の解決方法として
は、音響検出器を定期的に清掃すれば良いのであるが、
清掃前‘で減衰率が変化する欠点がある。本発明は、後
者問題点を解消することを目的としたものべあって、そ
の特徴とするところは、日轡検出器で音響により粉砕機
の負荷特性を検出し、その音響信号を基に負荷状態を制
御する粉機の音響制御法において、音響検出器の清掃状
における他機の起動又は停止前後の音響信号の差を記憶
しておき、他機の起動及び停止の都度、その前後の音響
信号の差を算出し、この差信号を前記記憶差信号と比較
して補正係数を求め、この補正係数で現在の音響信号を
補正する点にある。

以下、図示ほ実施例について本発明を詳述すると、第２
図において、６Ａは変感器、７Ａは第１差算出回路で、
音響検出器３Ａの清掃状態における他機ＩＢの起動又は
停止前後の音響信号Ｓの差を検出して、その差信号ｄＳ
，を記憶するものである。８Ａは第２差算出回路で、他
機ＩＢの起動又は停止時にその前後の音響信号Ｓの差を
算出し、その差信号ｄＳ，を記憶するものである。

９Ａは係数演算器であって、両差算出回路７Ａ，８Ａか
らの葦信号ｄＳ，，ｄＳを基に係数Ｋ（＝ｄＳ，／ｄＳ
）を演算するものである。

１０Ａは警報回路で、係数Ｋが一定値以上になった時、
音響検出器３Ａの清掃を要求する警報を発生する。

１１Ａは二次遅れ函数発生器で、係数演算器９Ａからの
係数Ｋを緩やかな変化の二次遅れ函数出力ＤＫに変換す
るものである。

１２Ａは乗算演算器で、現時点の音響信号Ｓに補正係数
としての二次遅れ函数ＤＫを乗算演算し、音響信号Ｓを
補正するものである。

次に第３図のタイムチャートを参照しながら、上記構成
における作用を説明する。音響検出器３Ａを清掃しダス
ト等を除去した状態において、時間ｔｏで目機ＩＡを起
動すると、その音響検出器３Ａが検出した音響信号Ｓの
レベルは第３図に示すように上昇し、それに対応した信
号Ｓｉが調節計４Ａに入力され、これによってボールミ
ルＩＡが最適粉砕状態を保つようにフィードバック制御
がなされる。そこで、時間ｔ２において池機ＩＢを起動
すると、両差算出回路７Ａ，８Ａにて他機起動より他機
起動完了までの間の音響信号Ｓの差が算出され、その各
差信号ｄＳ，及びｄＳが夫々記憶される。そして係数演
算器９Ａで係数Ｋが求められるが、この係数の初期値は
“１”である。長時間運転して音響検出器３Ａにダスト
等が堆積し始めると、それによる音響の減衰率が大とな
るので、音響信号Ｓ及びこれに対応する信号Ｓ，は第３
図に示す如くレベルが低下し始める。

このような場合、池機ＩＢを時間ｔ３で停止させると、
その停止時ｔ３より停止完了ｔ４までの間の音響信号Ｓ
の差が第２差算出回路８Ａで算出され、その差信号ｄＳ
が係数演算器９Ａに送られる。この差信号ｄＳはダスト
の堆積等による減衰が加わっているので、清掃状態のそ
れより小さくなっており、係数演算器９Ａからの係数Ｋ
は“１”より大となり、その係数Ｋが二次遅れ函数発生
器１ １Ａにより二次遅れ函数出力ＤＫに変換され、こ
れによって乗算演算器１２Ａにより現時点の音響信号Ｓ
が補正される。従って信号Ｓｉは第３図に示すように緩
やかな上昇曲線を描いてレベルアップし、最終的には清
掃時のレベルと略−致する値となるので、隆時的変動の
自己補正を行なうことができる。また係数Ｋが或る一定
値以上になれば、警報回路１０Ａが警報を発正し、メン
テナンス指示を定量的に得ることができる。音響検出器
８Ａを清掃する際には、入力への係数演算を解除すると
共に、清掃の良否、その他外乱の発生の有無を確認処理
した後、自動運転に戻れば良いｏなお上記実施例では、
他機ＩＢの停止時に係数補正を行なう場合について説明
したが、他機ＩＢの起動又は停止の都度同様に行なうこ
とは云うまでもない。

音響検出器８ＡはボールミルＩＡに十分接近し、かつボ
ールミルＩＢからは比較的遠くに離れているので、ボー
ルミルＩＢの負荷変動による音響レベルの変動は騒く僅
かである。即ち、音響レベル等は、ログ表示ではなく、
音圧エネルギーの表示であるため、ボールミルＩＢが点
音源とすると、音響レベルは距離の２乗に反比例し、ボ
ールミルＩＢは音響検出器３Ａに小さな入力となり、従
ってその負荷変動その他による変化も小さいと見倣すこ
とができる。ボールミルＩＡの発正音は極めて大きく、
階騒音の影響は全く受けないものと考えられる。ポール
ミル設置台数が３台以上になる場合も、その運転組合せ
を考慮することにより、前述と同じ補正を施すことがで
きる。

以上実施例に詳述したように本発明では、音響信号の清
掃状態における他機起動又は停止前後の音響信号差を記
憶しておき、その後の池機の起動又は停止の都度、その
前後の音響信号差を求め、前記記憶差信号と比較し補正
係数を求めて現在の音響信号を補正するので、ダスト等
による音響検出器の性能減衰を自動補正でき、従って音
響制御の実用化を飛躍的に促進でき、その実用的価値は
極めて大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は音響制御システムの概略構成図、第２図は本発
明の−実施例を示すブロック図、第３図はそのタイムチ
ャートである。 ＩＡ，ＩＢ……ボールミル、３Ａ，３Ｂ……音響検出器
、４Ａ，４Ｂ…・・・ＳＩＣ調節計、５Ａ，５Ｂ・・・
・・・操作器、７Ａ，８Ａ・・・・・・差算出回路、９
Ａ・・・・・・係数演算器、１１Ａ…・・・二次遅れ函
数発生器、１２Ａ・・・・・・乗算演算器。 第１図 第２図 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 音響検出器で音響により紛砕機の負荷特性を検出し
   、その音響信号を基に負荷状態を制御する紛砕機の音響
   制御法において、音響検出器の清掃状態における他機の
   起動又は停止前後の音響信号の差を記憶しておき、他機
   の起動及び停止の都度、その前後の音響信号の差を算出
   し、この差信号を前記記憶差信号と比較して補正係数を
   求め、この補正係数で現在の音響信号を補正することを
   特徴とする紛砕機の音響制御補償方法。