JPS6350469B2 - - Google Patents
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- JPS6350469B2 JPS6350469B2 JP54071076A JP7107679A JPS6350469B2 JP S6350469 B2 JPS6350469 B2 JP S6350469B2 JP 54071076 A JP54071076 A JP 54071076A JP 7107679 A JP7107679 A JP 7107679A JP S6350469 B2 JPS6350469 B2 JP S6350469B2
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-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21D—TREATMENT OF THE MATERIALS BEFORE PASSING TO THE PAPER-MAKING MACHINE
- D21D1/00—Methods of beating or refining; Beaters of the Hollander type
- D21D1/20—Methods of refining
- D21D1/30—Disc mills
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
- B02C—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
- B02C23/00—Auxiliary methods or auxiliary devices or accessories specially adapted for crushing or disintegrating not provided for in preceding groups or not specially adapted to apparatus covered by a single preceding group
- B02C23/04—Safety devices
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
- B02C—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
- B02C7/00—Crushing or disintegrating by disc mills
- B02C7/11—Details
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21D—TREATMENT OF THE MATERIALS BEFORE PASSING TO THE PAPER-MAKING MACHINE
- D21D1/00—Methods of beating or refining; Beaters of the Hollander type
- D21D1/002—Control devices
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
- Disintegrating Or Milling (AREA)
- Paper (AREA)
- Crushing And Grinding (AREA)
- Crushing And Pulverization Processes (AREA)
Description
本発明は円板精砕機における板の衝突検出方法
および装置に関するものである。このような精砕
機は例えばパルプ懸濁液すなわち材木、水および
化学薬品の混合体の処理に使用される。 円板精砕機は2個の円板を有し少くとも一方が
他方に対して回転可能であり、両者間に狭いスロ
ツト状のチヤンバが形成されている。各円板は円
形板保持材の表面にボルトその他により固定され
た楔型セグメントのアセンブリであり、円板当り
のセグメント数は精砕機の型式に特有のものであ
る。円板は互いに変位できてチヤンバの大きさを
調節し、こうして生じる圧力を精砕する材料に加
えるようになつている。負荷時には精砕圧により
チヤンバ内の材料はパツド形状となり、2枚の精
砕板間の接触破壊を防止する。処理もしくは加工
障害もしくは機械の故障によりパルプパツドが破
壊すると、パツドが回復するか、操作者が板圧を
解除するかあるいは立合者がモータ負荷を変えて
負荷保護回路が板を自動的に開放するまでは板の
接触が生じ得る。接触期間(接触圧および継続期
間に依存する)中に生じる破損の程度によつて、
新しいセツトと交換すべきか否かが決る。板の交
換を要する場合が多い。 精砕ユニツトの容量は急速に増大しつつあり、
板交換コストもほぼこの傾向に従つている。単一
ユニツトの故障時間は処理障害および生産ロスを
増大しつつある。 現在産業応用に適した有効な衝突予想装置やそ
の早期検出装置がない。注意すれば精砕機操作者
は衝突時の金属接触音を聞きとることができる。
しかしながらその有効性は住宅環境騒音や精砕機
のケーシングの型式によつて変る。操作者は発生
音を聞きとれる程精砕機に近い位置に居ない場合
も多く、聞きとれても板が破損する前に保護動作
を行うのが難しい。 音響および振動分析を行う汎用電子装置は入手
できる。入手可能な二種の装置にオンライン リ
アル タイム サイン分析器と機械保護方式とが
ある。しかしながらこのいずれも板衝突保護には
使用されておらず、両者共この領域への応用を制
限される重大な欠点を有している。オンライン
サイン分析器は入力信号の特性化に使用されてい
る。しかしながらそれはコストが高く複雑であ
る。板の衝突は急速に進展するが、サイン分析器
は入力データを充分迅速に分析して破壊的な板の
破損が生じる前に保護動作を行うことができな
い。関連現象を自動検出したり保護動作を行う装
置がない。機械保護方式は正確且つ矛盾なく衝突
データを選抜するのに必要な選択性を有していな
い。こうして板の衝突期間中に監視された信号の
特異性はこのような装置では容易に識別できな
い。機械保護方式が依存する尖頭値検出は衝突現
象の性質により誤りが多い。 従つて本発明の大局的目的は矛盾がなく信頼度
の高い板衝突現象の早期検出装置を提供し、保護
動作を行つて板の破損を最小限とし工程の混乱を
低減することである。 本発明は精砕機からの振動もしくは音響信号の
エネルギ値を使用して板の衝突を警告する。従つ
て本発明による精砕機の板衝突検出方式は(a)、板
の切迫もしくは実際の衝突により生じ、少くとも
一つの衝突に関連した明確なすなわち特定な周波
数を有する第1信号の受信装置と、(b)、前記第1
信号の前記少くとも一つの特定な(明確な)周波
数に整合され、前記少くとも一つの周波数を通過
させる通過帯域を有する波器装置と、(c)、波
された第1信号の振幅が所定値を越える時警報信
号を発生する装置とを有している。 もう一つの実施例では衝突検出方式は更に操作
者が手動復帰するまで警報信号をオンに維持する
装置を有している。 本発明のもう一つの態様による精砕機の板衝突
検出方式は、(a)、板の衝突により生じ、衝突に関
連した少くとも一つの明確な周波数を有する第1
信号の受信装置と、(b)、前記第1信号の明確な周
波数を通過させるように整合された通過帯域を有
し波された出力信号を出す波器装置と、(c)、
波された信号を平滑化する装置と、(d)、しきい
値を確立する装置と、(e)、前記波された信号を
受信してそれをしきい値と比較し、前記第1信号
が前記しきい値を越える時に所定形状の出力信号
を出す装置と、(f)、前記出力信号を受信しそれに
応答して警報動作信号を発生する装置とを有して
いる。 別の実施例において本方式は更に前記第1信号
を受信する波器装置の出力に接続され、前記第
1信号の平均振幅に関連した直流変化電圧出力信
号を比較器へ供給する信号平滑化装置を有し、し
きい値信号を供給する装置は可調整直流電圧供給
装置を有している。 別の実施例では信号平滑化装置は実効値−直流
電圧変換器を有している。 別の実施例では出力信号受信装置は前記出力信
号に応答して一状態で動作して警報信号を発生す
る双安定フリツプフロツプを含む回路を有してい
る。 別の実施例では本方式は前記フリツプフロツプ
を他方の状態に回復して前記警報信号を遮断する
復帰装置を有している。 別の実施例では本方式は前記精砕機上に搭載さ
れ、振動を感知してそれに応答して前記第1信号
を発生する振動感知器を有している。 別の実施例では本方式は前記精砕機上に搭載さ
れ、軸方向振動を感知してそれに応答して前記第
1信号を発生する加速度計を有している。 別の実施例では本方式は前記第1信号を発生す
るマイクロホンを有している。 別の実施例では波器の通過帯域の中央周波数
は次式 fp=nΣR で決定され、ここにfpは前記通過帯域の中央周波
数、nは所与半径に対する単一円板当りのセグメ
ント数、ΣRは所与の精砕体積を囲む2個の円板
の回転速度の和である。 別の実施例では本方式は前記警報動作信号で作
動されて精砕機板を自動的に開くリレーを有し、
警報装置が衝突を表示する時精砕圧を低減するか
あるいは精砕機板を回転させるモータへの電源を
遮断する。 本発明の別の態様によると、板の衝突中に信号
値の著しい増大が生じる周波数を決定し、円板精
砕機の音響もしくは振動周波数を監視し、音響も
しくは振動周波数の信号値を連続的に決定し、そ
の信号値を板の衝突前の所定しきい値信号も連続
的に比較して信号値がしきい値を越える時に自動
的に信号を出すことからなる円板精砕機の板衝突
を検出する方法が提供される。 別の実施例では周波数は式fp=nΣRで決定され、
ここにfpは衝突周波数、nは所与の半径に対する
単一円板当りのセグメント数、ΣRは所与の精砕
体積を囲む2個の隣接円板の回転速度の和であ
る。 本発明の態様の基本となつているものは振動お
よび音響信号の電力スペクトル密度と精砕機板の
衝突との間の相互関係の発見である。衝突中ある
周波数帯域の電力は正規運転状態中にみられる周
波数帯域よりも著しく増大する。最も興味ある変
化が生じる周波数帯域は、音響信号に対しては直
流から2.5KHzまでであり振動信号については7K
Hzまでである。振動信号は望ましくは精砕機の軸
方向の振動を監視するように配置されているかあ
るいは精砕機ケーシングに配設もしくは埋設され
た市場で入手可能な加速度計から得ることがで
き、音響源はユニツトに近接したマイクロホンと
することができる。事実衝突に関連した明確なす
なわち特定な信号周波数は衝突直前に生じるとい
う証拠がある。 本発明の広い意味での概念を使用する際、最大
エネルギしきい値は板の衝突中にのみ超越する各
種信号(振動もしくは音響)に対する選定周波数
帯域に確立される。選定帯域の振動もしくは音響
感知器の変換電圧もしくは電流出力値を監視する
ことにより、各しきい値が交差する時板衝突警報
が起動される。周波数帯域幅は電力値に著しい変
化が生じる全ての周波数を監視する必要性(警報
の安定化と繰返し性のため)と、転移のない周波
数をなくすのに充分な狭帯域を保つ必要性(ノイ
ズ消去、安定度および信頼度のため)との間のか
ねあいである。しきい値は全ての板衝突を検出し
同時に誤警報を最小限とする必要性を考慮して確
立される。 本発明の態様の基本となつている発見は最初に
Sprout−Waldron12000、Twin−50精砕機の
動作から観察された。しかしながらこれは相互に
回転する円板を有する他の精砕機ユニツトにも同
様に適用できる。 板衝突期間中の信号電力の増大は音響および振
動データの分析から観察された。しかしながら電
力分析において振動信号が音響信号より優勢であ
ることが発見された。精砕機の正規運転中は振動
信号の電力値は安定度が高く且つ衝突の発生時に
は更に急速に増大するため、信号源として振動モ
ニタを使用することが望ましいが、本発明はそれ
に限定されるものではない。 有効に板の衝突を保護するには感知器信号電圧
を測定できる適切な周波数帯域を規定しなければ
ならない。理想的には選定帯域は精砕機の型式に
は無関係でなければならず、予めミルの設置場所
での調整を不要としたものでなければならない。
あらゆる型式の精砕機に適した帯域は存在しない
ため、保護すべき精砕機のある特性に対する関連
性によりそれを規定できることが望ましい。試験
した全ての円板精砕機に使用できる単一周波数帯
域を決めることは不可能であつた。しかしながら
試験した全ての精砕機に対して主振動モードが認
められ、それは板構成および円板回転速度と関連
ずけることができた。 円板の衝突中に大概の精砕機は円板セグメント
の通過速度fpもしくはその高調波で与えられる周
波数において顕著な振動エネルギの尖頭値を示し
た。これらの周波数はその相対周波数安定度およ
び衝突中の尖頭効化により、この応用にとつて特
に重要である。所与の精砕体積に対して振動周波
数fpは次式で定義される。 fp=〔所与の半径に対する単一円板当りのセグメ
ント数〕 ×〔所与の精砕体積を囲む2個の円板の回転
速度の和〕(1) ただし円板当りのセグメント数は同じと仮定す
る。これらの精砕機において板の衝突中の所要周
波数は衝突中に表われる振動モードに基いて選定
され、(1)式が周波数を求めるための基礎となる。
他の全ての精砕機に対する周波数選定は各振動信
号を完全に分析して実験的に行う。 第1図に示すように例えば加速度計のような振
動モニタ12である感知器の出力、もしくは円板
に隣接するマイクロホンの出力等の信号源11か
ら中央周波数がfpで帯域幅がWの波器14(例
えば4極Butterworth波器)へ信号が供給され
る。波された信号15は平滑回路16で平滑化
される。平滑波された信号17は警報信号しき
い値回路19からの所定しきい値18と比較され
る。信号値17がしきい値18と等しいかあるい
はそれを越える場合、警報監視回路20が励起さ
れて警報信号21が出される。 第2図に板の衝突中の振動モニタからの典型的
な出力信号の振幅対周波数を示す。一般に信号は
可聴周波数帯域の低域に対して低振幅であり、非
衝突時には全帯域にわたつてほぼ低振幅である。 しかしながら板が衝突すると特定周波数におい
て非常に高振幅な信号が生じることが判つてい
る。(これについては後に詳記する。)第2図の例
では360Hz(および120Hz)に明白な尖頭値があ
る。 使用時に振動モニタを形成する振動もしくは音
響感知器からの信号は中央周波数がfcで帯域幅が
Wの波器を通過し、fcおよびWは円板の衝突で
生じる信号の周波数に整合されている。こうして
第2図に示す信号スペクトルに対する波器の中
央周波数は360Hzでなければならない。 信号は波された後平滑化され、(例えば実効
値を直流電圧値に変換して)次に所定しきい値信
号(即ち直流しきい値電圧)と比較される。しき
い値を越えるとある種の警報が発せられるかある
いは保護動作がとられる。本方式はハードワイヤ
ド回路(アナログもしくはデジタル)、適当にプ
ログラム化されたデジタルコンピユータ、もしく
はその混成により構成できる。 さまざまな電気回路を使用して前記目的を達成
できる。第1図のブロツク図に示す特定実施例に
おいて、入力信号は従来構成の定電流源から給電
され精砕機ケーシングの軸方向振動を監視する市
場で入手可能な加速度計から供給される。次にこ
の入力信号は波器で波され、一個以上の帯域
幅周波数が所望監視バンク内の振動周波数が減衰
されずに通過するように設定する。利得段が信号
値を適切な値まで高めて検出しやすくし、この信
号が実効値−直流変換されて平滑化された変化す
る直流信号値を生じる。直流信号は基準直流しき
い値信号を有する比較器に加えられ、しきい値を
越える時下流の警報回路をトリガする。可視可聴
警報を出して精砕機操作者を警告することができ
る。更にリレーを設けて衝突が確認された時に精
砕板を自動的に開いたり精砕機圧力を低減するこ
とができる。可聴警報および保護リレーは一度ト
リガされると操作者が復帰しなければならず、可
視警報は警報状態に応じてオンオフする。 本発明の局面の詳細ブロツク図を第3図に示
す。前記したように加速度計、マイクロホン等の
振動モニタからの入力信号は入力端子25に加え
られる。加速度計の帯域幅少くとも1から7000Hz
まで広がり、ここで関係のある全周波数を含んで
いる。 回路の特定変換帯域幅は帯域波器で規定する
ことが望ましい。これは一連の波器対で構成す
ることができ、その第一対は高域波器27の入
力に接続された低域波器26であり、入力端子
25は低域波器26の入力に接続されている。
もちろん並列接続された波器を使用して衝突に
関連した異なる周波数の信号を通過させることも
できる。 高域波器27の低周波帯域端と同様、低域
波器の高周波帯域端を可変とすることが望まし
い。帯域端を変えることにより衝突中に生じる尖
頭振動信号を包囲するのに充分な周波数幅と尖頭
信号の中間点に中央周波数を有する帯域幅を生じ
ることができる。 高域波器27の出力は増幅器28の入力に接
続されており、その出力は実効値−直流変換器2
9の入力に加えられる。実効値−直流変換器29
の出力は比較器30の一入力へ接続されており、
他方の入力は大地と電位源+Vとの間に接続され
たポテンシヨメータ31のタツプ等の可調整直流
電圧源へ接続されている。 また実効値−直流変換器29の出力はスイツチ
33を介して電圧計32の入力へ接続されている
ことが望ましい。電圧計32は増幅器34および
スイツチ33を介してポテンシヨメータ31のタ
ツプへ接続されている。 比較器30の出力は双安定フリツプフロツプ3
5の一方の入力へ接続されており、他方の入力は
復帰スイツチ36を介して電位源+Vへ接続され
ている。 フリツプフロツプ35はリレー37へ接続され
ており、リレー37は警報端子38に接続されて
それを作動させる接点を有している。 動作において第2図に示すように低レベルであ
る感知器の正規信号出力は板衝突モニタの端子2
5へ加えられる。信号は低域および高域泗波器2
6,27で波され、通常低振幅電圧値である。 しかしながら板の衝突の場合には組合せ波器
26,27の通過置域の周波数において比較的高
レベルの信号が発生し、そこを通過する。この周
波数の信号は増幅器28で増幅されて実効値−直
流変換器29へ加えられる。 変換器29において信号は有効に平滑化され、
比較的一定即ち比較的変化のゆるい直流信号が比
較器30へ加えられる。 比較器30の他の入力には予め設定されたしき
い値直流信号が加えられている。変換器29の出
力が前記しきい値信号を越えると、比較器30か
ら出力信号が出されフリツプフロツプ35の入力
へ加えられる。比較器30からの入力信号の極性
が適正であるため、フリツプフロツプ35は作動
して安定動作状態を維持する。こうして出力信号
が出てリレー37へ加えられ、リレー37は作動
してオン状態を維持する。その接点が閉じるため
端子38に接続された警報が作動して動作し続け
る。 警報が出て操作者がその警報を遮断したい時
は、復帰スイツチ36を手動閉成すればフリツプ
フロツプ35が元の状態へ復帰する。こうしてフ
リツプフロツプの出力信号がなくなり、(板が更
に衝突しない限り)リレー37が解除されて警報
を遮断する。 警報しきい値を設定する比較的簡単な一方法
は、計器32が変換器29の直流出力信号を監視
するようにスイツチ33を切替えることである。
最も高い直流信号は非衝突期間中に監視される。
更に衝突期間中に高振幅信号の最小値が認められ
る。 次にスイツチ33は増幅器34の出力位置へ切
替えられる。利得が1のバツフア増幅器である増
幅器34は直流電圧信号値を変えず、それは比較
器へ入力されて計器32で読取られる。次にポテ
ンシヨメータ31は変換器29からの正規最高直
流出力信号値と衝突中の最低信号値との中間値に
調整される。もちろん所望ならば他のしきい値設
定方法も使用できる。 本技術に習熟した人には本回路に対するさまざ
まな変更や修正が可能なことを理解できるものと
信ずる。例えば比較器30はアナログ形式で説明
してきたが、それをストローブすることができそ
の出力信号をパルス形状とすることができる。フ
リツプフロツプ35はそれに同期して動作して、
その出力パルスで直接可聴警報を作動することが
できる。他の方法でリレー(電磁もしくは固体)
をロツクして、手動復帰する一定警報を作動させ
ることができる。 加速度はUnholtz−Dickie社からモデル8803加
速度計として市販されている磁気基板付とするこ
とができる。波器は帯域幅を規定する一連の低
域および高域波器とすることができ、低域波
器はFrequency Devices社製モデル744PB−3の
4極Butterworth低域波器とすることができ
る。高域波器はFrequency Devices社製モデル
No.774BT−3の4極Butterworth抵抗同調高域
波器とすることができる。実効値−直流変換器は
Analog Devices社製モデルNo.441Jとすることが
できる。 発明の実施例および試験 (i) 試験の説明 本感知器の応用範囲を明確にする一連の試験を
行つた。さまざまな型式の精砕機について周波数
帯域選定可能性および衝突現象の特殊性を調べ
た。板の離隔を測定する良好な感知器がないため
実際に板の衝突が生じるのを保証するのは難し
い。従つて前記周波数現象を3つの方法で板の衝
突に関連ずけた。 (a) 衝突の発生を確認するのに経験を積んだ精砕
機操作者を起用した。 (b) 板の運動を監視するのに線型速度変位トラン
スジユーサLVDTを使用した。 (c) チツプなしで強制衝突を行い、板間の可能な
接触を金属間接触のみとした。 SPROUT−WALDRON TWIN−50(60Hz給電) 8回の衝突について調べた。精砕機ケーシング
上に加速度計を搭載して軸もしくは半径方向の振
動を測定した。振動信号と共にモータ負荷、チツ
プベルト速度およびLVDTからの板の移動測定
を記録した。その結果次のことが判つた。 (i) 360Hzにおいて衝突中の振動の振幅が著しく
増大した。 (ii) 衝突中信号の全エネルギ(振幅スペクトルの
周波数にわたつた積分)はあまり変化しなかつ
た。 (iii) (1)式から板セグメント12数に回転速度(30
Hz)を乗じて顕著な振動モード360Hzを求めた。 (iv) 軸方向の振動を測定する加速度計で良好な衝
突検出が得られた。 SPROUT−WALDRON TWIN−50(50Hz給電) 振動モードが顕著となる位置を除いて、60Hz給
電で動作する精砕機と同様な結果が得られた。顕
著な周波数は300Hzであり、回転速度(25Hz)と
板セグメント12数との積に等しい。 SPROUT−WALDRON42−1A 軸振動を測定する加速度で2回の衝突について
分析を行つた。その結果次のことが判つた。 (i) 最初の衝突では夫々720、1440、2160Hzにお
いて大きな尖頭値が生じた。 (ii) 第2回の衝突では2160Hzにおいて顕著な尖頭
値が生じた。 (iii) エネルギ尖頭値は回転速度と板セグメント数
の積である360Hzの整数倍の周波数で生じた。 SPROUT−WALDRON42−1B この精砕機について3回試験を行つて次の結果
を得た。 (i) 衝突中常に360Hzにおいて尖頭値が生じた。 (ii) 衝突中に振動信号の全エネルギは減少するが
360Hzにおける振動の振幅は増大する。 (iii) 回転速度(毎秒30回転)にセグメント12数を
乗じて360Hzモードとなつた。 SPROUT−WALDRON361−CP(加圧) 軸方向振動を測定する感知器で2回の衝突につ
いて調べた。 夫々について610および625Hzにおいて明白な尖
頭値が認められた。また次のことも判つた。 (i) 衝突および非衝突間に幾分周波数変移がみら
れ、それは誘導電動機の回転速度の小さな変化
によるものと思われる。 (ii) 観察された周波数を(1)式を使用した円板の回
転速度とセグメント数に関連ずけることはでき
なかつた。しかしながらこれは衝突による円板
の回転速度変化によるものと信じられる。 BAUER400 これは2台の誘導電動機で駆動される2重円板
精砕機である。円板の正規回転数は1200RPMで
あり、各精砕板は6セグメントでできている。次
のことが半明した。 (i) 両円板が回転している時衝突中の主エネルギ
尖頭値は215と240Hzの間に生じた。後の周波数
は板6当りセグメント数と2個の対向回転円板
の各々の回転周波数(40Hz)の和との積に等し
い。 (ii) 尖頭周波数は幾分変移しており、これは衝突
中の誘導電動機の回転速度変化に関連してい
る。 (iii) ある衝突において主振動モードとして特性周
波数の第2調波(480Hz)が生じた。他の衝突
においては特性周波数、第2調波もしくはその
両者が存在した。 (iv) 1個の円板のみが回転している時衝突中の主
尖頭値は100Hz付近に生じた。これは120Hzの予
想周波数よりも低く、それは円板の回転速度変
化によるものと思われる。 BAUER412 軸方向の振動を測定した。エネルギ尖頭値は
480Hzで生じ、これは(1)式で計算した周波数の第
2調波である。 DEFIBRATOR RPL50 この精砕機の各円板は3個の異なる部分を有し
ている。外側部分は12セグメント、中間部分は8
セグメント、内側部分は4セグメントを有してい
る。固定円板上の中間部分は軸方向に幾分移動す
ることができる。軸方向振動を監視する感知器で
試験を行つた。次のことが判明した。 (i) 960Hzに大きな尖頭値が生じ、30Hz離れて振
幅の小さい尖頭値がそれを包囲して生じた。 (ii) 480Hzにも振動の尖頭値が生じ、8セグメン
トから円板の中間部分が接触していることが示
唆された。(1)式から8部分30Hz回転に対する基
本周波数は240Hzと算出された。 DEFIBRATOR RPL50(加圧) 円板の構成は前記したものと同様である。軸方
向振動を測定する感知器で再び一連の尖頭値が明
白となり、その内の一つは720Hzであり衝突の開
始時に特に顕著であつた。従尖頭値も同様に30Hz
離れていた。これから12セグメントを有する円板
の外側部分が衝突していたことが示唆される。 (ii) 試験結果の要約 これらのさまざまな試験の結果を(1)式で算出し
た想定尖頭値と共に第1表に示す。
および装置に関するものである。このような精砕
機は例えばパルプ懸濁液すなわち材木、水および
化学薬品の混合体の処理に使用される。 円板精砕機は2個の円板を有し少くとも一方が
他方に対して回転可能であり、両者間に狭いスロ
ツト状のチヤンバが形成されている。各円板は円
形板保持材の表面にボルトその他により固定され
た楔型セグメントのアセンブリであり、円板当り
のセグメント数は精砕機の型式に特有のものであ
る。円板は互いに変位できてチヤンバの大きさを
調節し、こうして生じる圧力を精砕する材料に加
えるようになつている。負荷時には精砕圧により
チヤンバ内の材料はパツド形状となり、2枚の精
砕板間の接触破壊を防止する。処理もしくは加工
障害もしくは機械の故障によりパルプパツドが破
壊すると、パツドが回復するか、操作者が板圧を
解除するかあるいは立合者がモータ負荷を変えて
負荷保護回路が板を自動的に開放するまでは板の
接触が生じ得る。接触期間(接触圧および継続期
間に依存する)中に生じる破損の程度によつて、
新しいセツトと交換すべきか否かが決る。板の交
換を要する場合が多い。 精砕ユニツトの容量は急速に増大しつつあり、
板交換コストもほぼこの傾向に従つている。単一
ユニツトの故障時間は処理障害および生産ロスを
増大しつつある。 現在産業応用に適した有効な衝突予想装置やそ
の早期検出装置がない。注意すれば精砕機操作者
は衝突時の金属接触音を聞きとることができる。
しかしながらその有効性は住宅環境騒音や精砕機
のケーシングの型式によつて変る。操作者は発生
音を聞きとれる程精砕機に近い位置に居ない場合
も多く、聞きとれても板が破損する前に保護動作
を行うのが難しい。 音響および振動分析を行う汎用電子装置は入手
できる。入手可能な二種の装置にオンライン リ
アル タイム サイン分析器と機械保護方式とが
ある。しかしながらこのいずれも板衝突保護には
使用されておらず、両者共この領域への応用を制
限される重大な欠点を有している。オンライン
サイン分析器は入力信号の特性化に使用されてい
る。しかしながらそれはコストが高く複雑であ
る。板の衝突は急速に進展するが、サイン分析器
は入力データを充分迅速に分析して破壊的な板の
破損が生じる前に保護動作を行うことができな
い。関連現象を自動検出したり保護動作を行う装
置がない。機械保護方式は正確且つ矛盾なく衝突
データを選抜するのに必要な選択性を有していな
い。こうして板の衝突期間中に監視された信号の
特異性はこのような装置では容易に識別できな
い。機械保護方式が依存する尖頭値検出は衝突現
象の性質により誤りが多い。 従つて本発明の大局的目的は矛盾がなく信頼度
の高い板衝突現象の早期検出装置を提供し、保護
動作を行つて板の破損を最小限とし工程の混乱を
低減することである。 本発明は精砕機からの振動もしくは音響信号の
エネルギ値を使用して板の衝突を警告する。従つ
て本発明による精砕機の板衝突検出方式は(a)、板
の切迫もしくは実際の衝突により生じ、少くとも
一つの衝突に関連した明確なすなわち特定な周波
数を有する第1信号の受信装置と、(b)、前記第1
信号の前記少くとも一つの特定な(明確な)周波
数に整合され、前記少くとも一つの周波数を通過
させる通過帯域を有する波器装置と、(c)、波
された第1信号の振幅が所定値を越える時警報信
号を発生する装置とを有している。 もう一つの実施例では衝突検出方式は更に操作
者が手動復帰するまで警報信号をオンに維持する
装置を有している。 本発明のもう一つの態様による精砕機の板衝突
検出方式は、(a)、板の衝突により生じ、衝突に関
連した少くとも一つの明確な周波数を有する第1
信号の受信装置と、(b)、前記第1信号の明確な周
波数を通過させるように整合された通過帯域を有
し波された出力信号を出す波器装置と、(c)、
波された信号を平滑化する装置と、(d)、しきい
値を確立する装置と、(e)、前記波された信号を
受信してそれをしきい値と比較し、前記第1信号
が前記しきい値を越える時に所定形状の出力信号
を出す装置と、(f)、前記出力信号を受信しそれに
応答して警報動作信号を発生する装置とを有して
いる。 別の実施例において本方式は更に前記第1信号
を受信する波器装置の出力に接続され、前記第
1信号の平均振幅に関連した直流変化電圧出力信
号を比較器へ供給する信号平滑化装置を有し、し
きい値信号を供給する装置は可調整直流電圧供給
装置を有している。 別の実施例では信号平滑化装置は実効値−直流
電圧変換器を有している。 別の実施例では出力信号受信装置は前記出力信
号に応答して一状態で動作して警報信号を発生す
る双安定フリツプフロツプを含む回路を有してい
る。 別の実施例では本方式は前記フリツプフロツプ
を他方の状態に回復して前記警報信号を遮断する
復帰装置を有している。 別の実施例では本方式は前記精砕機上に搭載さ
れ、振動を感知してそれに応答して前記第1信号
を発生する振動感知器を有している。 別の実施例では本方式は前記精砕機上に搭載さ
れ、軸方向振動を感知してそれに応答して前記第
1信号を発生する加速度計を有している。 別の実施例では本方式は前記第1信号を発生す
るマイクロホンを有している。 別の実施例では波器の通過帯域の中央周波数
は次式 fp=nΣR で決定され、ここにfpは前記通過帯域の中央周波
数、nは所与半径に対する単一円板当りのセグメ
ント数、ΣRは所与の精砕体積を囲む2個の円板
の回転速度の和である。 別の実施例では本方式は前記警報動作信号で作
動されて精砕機板を自動的に開くリレーを有し、
警報装置が衝突を表示する時精砕圧を低減するか
あるいは精砕機板を回転させるモータへの電源を
遮断する。 本発明の別の態様によると、板の衝突中に信号
値の著しい増大が生じる周波数を決定し、円板精
砕機の音響もしくは振動周波数を監視し、音響も
しくは振動周波数の信号値を連続的に決定し、そ
の信号値を板の衝突前の所定しきい値信号も連続
的に比較して信号値がしきい値を越える時に自動
的に信号を出すことからなる円板精砕機の板衝突
を検出する方法が提供される。 別の実施例では周波数は式fp=nΣRで決定され、
ここにfpは衝突周波数、nは所与の半径に対する
単一円板当りのセグメント数、ΣRは所与の精砕
体積を囲む2個の隣接円板の回転速度の和であ
る。 本発明の態様の基本となつているものは振動お
よび音響信号の電力スペクトル密度と精砕機板の
衝突との間の相互関係の発見である。衝突中ある
周波数帯域の電力は正規運転状態中にみられる周
波数帯域よりも著しく増大する。最も興味ある変
化が生じる周波数帯域は、音響信号に対しては直
流から2.5KHzまでであり振動信号については7K
Hzまでである。振動信号は望ましくは精砕機の軸
方向の振動を監視するように配置されているかあ
るいは精砕機ケーシングに配設もしくは埋設され
た市場で入手可能な加速度計から得ることがで
き、音響源はユニツトに近接したマイクロホンと
することができる。事実衝突に関連した明確なす
なわち特定な信号周波数は衝突直前に生じるとい
う証拠がある。 本発明の広い意味での概念を使用する際、最大
エネルギしきい値は板の衝突中にのみ超越する各
種信号(振動もしくは音響)に対する選定周波数
帯域に確立される。選定帯域の振動もしくは音響
感知器の変換電圧もしくは電流出力値を監視する
ことにより、各しきい値が交差する時板衝突警報
が起動される。周波数帯域幅は電力値に著しい変
化が生じる全ての周波数を監視する必要性(警報
の安定化と繰返し性のため)と、転移のない周波
数をなくすのに充分な狭帯域を保つ必要性(ノイ
ズ消去、安定度および信頼度のため)との間のか
ねあいである。しきい値は全ての板衝突を検出し
同時に誤警報を最小限とする必要性を考慮して確
立される。 本発明の態様の基本となつている発見は最初に
Sprout−Waldron12000、Twin−50精砕機の
動作から観察された。しかしながらこれは相互に
回転する円板を有する他の精砕機ユニツトにも同
様に適用できる。 板衝突期間中の信号電力の増大は音響および振
動データの分析から観察された。しかしながら電
力分析において振動信号が音響信号より優勢であ
ることが発見された。精砕機の正規運転中は振動
信号の電力値は安定度が高く且つ衝突の発生時に
は更に急速に増大するため、信号源として振動モ
ニタを使用することが望ましいが、本発明はそれ
に限定されるものではない。 有効に板の衝突を保護するには感知器信号電圧
を測定できる適切な周波数帯域を規定しなければ
ならない。理想的には選定帯域は精砕機の型式に
は無関係でなければならず、予めミルの設置場所
での調整を不要としたものでなければならない。
あらゆる型式の精砕機に適した帯域は存在しない
ため、保護すべき精砕機のある特性に対する関連
性によりそれを規定できることが望ましい。試験
した全ての円板精砕機に使用できる単一周波数帯
域を決めることは不可能であつた。しかしながら
試験した全ての精砕機に対して主振動モードが認
められ、それは板構成および円板回転速度と関連
ずけることができた。 円板の衝突中に大概の精砕機は円板セグメント
の通過速度fpもしくはその高調波で与えられる周
波数において顕著な振動エネルギの尖頭値を示し
た。これらの周波数はその相対周波数安定度およ
び衝突中の尖頭効化により、この応用にとつて特
に重要である。所与の精砕体積に対して振動周波
数fpは次式で定義される。 fp=〔所与の半径に対する単一円板当りのセグメ
ント数〕 ×〔所与の精砕体積を囲む2個の円板の回転
速度の和〕(1) ただし円板当りのセグメント数は同じと仮定す
る。これらの精砕機において板の衝突中の所要周
波数は衝突中に表われる振動モードに基いて選定
され、(1)式が周波数を求めるための基礎となる。
他の全ての精砕機に対する周波数選定は各振動信
号を完全に分析して実験的に行う。 第1図に示すように例えば加速度計のような振
動モニタ12である感知器の出力、もしくは円板
に隣接するマイクロホンの出力等の信号源11か
ら中央周波数がfpで帯域幅がWの波器14(例
えば4極Butterworth波器)へ信号が供給され
る。波された信号15は平滑回路16で平滑化
される。平滑波された信号17は警報信号しき
い値回路19からの所定しきい値18と比較され
る。信号値17がしきい値18と等しいかあるい
はそれを越える場合、警報監視回路20が励起さ
れて警報信号21が出される。 第2図に板の衝突中の振動モニタからの典型的
な出力信号の振幅対周波数を示す。一般に信号は
可聴周波数帯域の低域に対して低振幅であり、非
衝突時には全帯域にわたつてほぼ低振幅である。 しかしながら板が衝突すると特定周波数におい
て非常に高振幅な信号が生じることが判つてい
る。(これについては後に詳記する。)第2図の例
では360Hz(および120Hz)に明白な尖頭値があ
る。 使用時に振動モニタを形成する振動もしくは音
響感知器からの信号は中央周波数がfcで帯域幅が
Wの波器を通過し、fcおよびWは円板の衝突で
生じる信号の周波数に整合されている。こうして
第2図に示す信号スペクトルに対する波器の中
央周波数は360Hzでなければならない。 信号は波された後平滑化され、(例えば実効
値を直流電圧値に変換して)次に所定しきい値信
号(即ち直流しきい値電圧)と比較される。しき
い値を越えるとある種の警報が発せられるかある
いは保護動作がとられる。本方式はハードワイヤ
ド回路(アナログもしくはデジタル)、適当にプ
ログラム化されたデジタルコンピユータ、もしく
はその混成により構成できる。 さまざまな電気回路を使用して前記目的を達成
できる。第1図のブロツク図に示す特定実施例に
おいて、入力信号は従来構成の定電流源から給電
され精砕機ケーシングの軸方向振動を監視する市
場で入手可能な加速度計から供給される。次にこ
の入力信号は波器で波され、一個以上の帯域
幅周波数が所望監視バンク内の振動周波数が減衰
されずに通過するように設定する。利得段が信号
値を適切な値まで高めて検出しやすくし、この信
号が実効値−直流変換されて平滑化された変化す
る直流信号値を生じる。直流信号は基準直流しき
い値信号を有する比較器に加えられ、しきい値を
越える時下流の警報回路をトリガする。可視可聴
警報を出して精砕機操作者を警告することができ
る。更にリレーを設けて衝突が確認された時に精
砕板を自動的に開いたり精砕機圧力を低減するこ
とができる。可聴警報および保護リレーは一度ト
リガされると操作者が復帰しなければならず、可
視警報は警報状態に応じてオンオフする。 本発明の局面の詳細ブロツク図を第3図に示
す。前記したように加速度計、マイクロホン等の
振動モニタからの入力信号は入力端子25に加え
られる。加速度計の帯域幅少くとも1から7000Hz
まで広がり、ここで関係のある全周波数を含んで
いる。 回路の特定変換帯域幅は帯域波器で規定する
ことが望ましい。これは一連の波器対で構成す
ることができ、その第一対は高域波器27の入
力に接続された低域波器26であり、入力端子
25は低域波器26の入力に接続されている。
もちろん並列接続された波器を使用して衝突に
関連した異なる周波数の信号を通過させることも
できる。 高域波器27の低周波帯域端と同様、低域
波器の高周波帯域端を可変とすることが望まし
い。帯域端を変えることにより衝突中に生じる尖
頭振動信号を包囲するのに充分な周波数幅と尖頭
信号の中間点に中央周波数を有する帯域幅を生じ
ることができる。 高域波器27の出力は増幅器28の入力に接
続されており、その出力は実効値−直流変換器2
9の入力に加えられる。実効値−直流変換器29
の出力は比較器30の一入力へ接続されており、
他方の入力は大地と電位源+Vとの間に接続され
たポテンシヨメータ31のタツプ等の可調整直流
電圧源へ接続されている。 また実効値−直流変換器29の出力はスイツチ
33を介して電圧計32の入力へ接続されている
ことが望ましい。電圧計32は増幅器34および
スイツチ33を介してポテンシヨメータ31のタ
ツプへ接続されている。 比較器30の出力は双安定フリツプフロツプ3
5の一方の入力へ接続されており、他方の入力は
復帰スイツチ36を介して電位源+Vへ接続され
ている。 フリツプフロツプ35はリレー37へ接続され
ており、リレー37は警報端子38に接続されて
それを作動させる接点を有している。 動作において第2図に示すように低レベルであ
る感知器の正規信号出力は板衝突モニタの端子2
5へ加えられる。信号は低域および高域泗波器2
6,27で波され、通常低振幅電圧値である。 しかしながら板の衝突の場合には組合せ波器
26,27の通過置域の周波数において比較的高
レベルの信号が発生し、そこを通過する。この周
波数の信号は増幅器28で増幅されて実効値−直
流変換器29へ加えられる。 変換器29において信号は有効に平滑化され、
比較的一定即ち比較的変化のゆるい直流信号が比
較器30へ加えられる。 比較器30の他の入力には予め設定されたしき
い値直流信号が加えられている。変換器29の出
力が前記しきい値信号を越えると、比較器30か
ら出力信号が出されフリツプフロツプ35の入力
へ加えられる。比較器30からの入力信号の極性
が適正であるため、フリツプフロツプ35は作動
して安定動作状態を維持する。こうして出力信号
が出てリレー37へ加えられ、リレー37は作動
してオン状態を維持する。その接点が閉じるため
端子38に接続された警報が作動して動作し続け
る。 警報が出て操作者がその警報を遮断したい時
は、復帰スイツチ36を手動閉成すればフリツプ
フロツプ35が元の状態へ復帰する。こうしてフ
リツプフロツプの出力信号がなくなり、(板が更
に衝突しない限り)リレー37が解除されて警報
を遮断する。 警報しきい値を設定する比較的簡単な一方法
は、計器32が変換器29の直流出力信号を監視
するようにスイツチ33を切替えることである。
最も高い直流信号は非衝突期間中に監視される。
更に衝突期間中に高振幅信号の最小値が認められ
る。 次にスイツチ33は増幅器34の出力位置へ切
替えられる。利得が1のバツフア増幅器である増
幅器34は直流電圧信号値を変えず、それは比較
器へ入力されて計器32で読取られる。次にポテ
ンシヨメータ31は変換器29からの正規最高直
流出力信号値と衝突中の最低信号値との中間値に
調整される。もちろん所望ならば他のしきい値設
定方法も使用できる。 本技術に習熟した人には本回路に対するさまざ
まな変更や修正が可能なことを理解できるものと
信ずる。例えば比較器30はアナログ形式で説明
してきたが、それをストローブすることができそ
の出力信号をパルス形状とすることができる。フ
リツプフロツプ35はそれに同期して動作して、
その出力パルスで直接可聴警報を作動することが
できる。他の方法でリレー(電磁もしくは固体)
をロツクして、手動復帰する一定警報を作動させ
ることができる。 加速度はUnholtz−Dickie社からモデル8803加
速度計として市販されている磁気基板付とするこ
とができる。波器は帯域幅を規定する一連の低
域および高域波器とすることができ、低域波
器はFrequency Devices社製モデル744PB−3の
4極Butterworth低域波器とすることができ
る。高域波器はFrequency Devices社製モデル
No.774BT−3の4極Butterworth抵抗同調高域
波器とすることができる。実効値−直流変換器は
Analog Devices社製モデルNo.441Jとすることが
できる。 発明の実施例および試験 (i) 試験の説明 本感知器の応用範囲を明確にする一連の試験を
行つた。さまざまな型式の精砕機について周波数
帯域選定可能性および衝突現象の特殊性を調べ
た。板の離隔を測定する良好な感知器がないため
実際に板の衝突が生じるのを保証するのは難し
い。従つて前記周波数現象を3つの方法で板の衝
突に関連ずけた。 (a) 衝突の発生を確認するのに経験を積んだ精砕
機操作者を起用した。 (b) 板の運動を監視するのに線型速度変位トラン
スジユーサLVDTを使用した。 (c) チツプなしで強制衝突を行い、板間の可能な
接触を金属間接触のみとした。 SPROUT−WALDRON TWIN−50(60Hz給電) 8回の衝突について調べた。精砕機ケーシング
上に加速度計を搭載して軸もしくは半径方向の振
動を測定した。振動信号と共にモータ負荷、チツ
プベルト速度およびLVDTからの板の移動測定
を記録した。その結果次のことが判つた。 (i) 360Hzにおいて衝突中の振動の振幅が著しく
増大した。 (ii) 衝突中信号の全エネルギ(振幅スペクトルの
周波数にわたつた積分)はあまり変化しなかつ
た。 (iii) (1)式から板セグメント12数に回転速度(30
Hz)を乗じて顕著な振動モード360Hzを求めた。 (iv) 軸方向の振動を測定する加速度計で良好な衝
突検出が得られた。 SPROUT−WALDRON TWIN−50(50Hz給電) 振動モードが顕著となる位置を除いて、60Hz給
電で動作する精砕機と同様な結果が得られた。顕
著な周波数は300Hzであり、回転速度(25Hz)と
板セグメント12数との積に等しい。 SPROUT−WALDRON42−1A 軸振動を測定する加速度で2回の衝突について
分析を行つた。その結果次のことが判つた。 (i) 最初の衝突では夫々720、1440、2160Hzにお
いて大きな尖頭値が生じた。 (ii) 第2回の衝突では2160Hzにおいて顕著な尖頭
値が生じた。 (iii) エネルギ尖頭値は回転速度と板セグメント数
の積である360Hzの整数倍の周波数で生じた。 SPROUT−WALDRON42−1B この精砕機について3回試験を行つて次の結果
を得た。 (i) 衝突中常に360Hzにおいて尖頭値が生じた。 (ii) 衝突中に振動信号の全エネルギは減少するが
360Hzにおける振動の振幅は増大する。 (iii) 回転速度(毎秒30回転)にセグメント12数を
乗じて360Hzモードとなつた。 SPROUT−WALDRON361−CP(加圧) 軸方向振動を測定する感知器で2回の衝突につ
いて調べた。 夫々について610および625Hzにおいて明白な尖
頭値が認められた。また次のことも判つた。 (i) 衝突および非衝突間に幾分周波数変移がみら
れ、それは誘導電動機の回転速度の小さな変化
によるものと思われる。 (ii) 観察された周波数を(1)式を使用した円板の回
転速度とセグメント数に関連ずけることはでき
なかつた。しかしながらこれは衝突による円板
の回転速度変化によるものと信じられる。 BAUER400 これは2台の誘導電動機で駆動される2重円板
精砕機である。円板の正規回転数は1200RPMで
あり、各精砕板は6セグメントでできている。次
のことが半明した。 (i) 両円板が回転している時衝突中の主エネルギ
尖頭値は215と240Hzの間に生じた。後の周波数
は板6当りセグメント数と2個の対向回転円板
の各々の回転周波数(40Hz)の和との積に等し
い。 (ii) 尖頭周波数は幾分変移しており、これは衝突
中の誘導電動機の回転速度変化に関連してい
る。 (iii) ある衝突において主振動モードとして特性周
波数の第2調波(480Hz)が生じた。他の衝突
においては特性周波数、第2調波もしくはその
両者が存在した。 (iv) 1個の円板のみが回転している時衝突中の主
尖頭値は100Hz付近に生じた。これは120Hzの予
想周波数よりも低く、それは円板の回転速度変
化によるものと思われる。 BAUER412 軸方向の振動を測定した。エネルギ尖頭値は
480Hzで生じ、これは(1)式で計算した周波数の第
2調波である。 DEFIBRATOR RPL50 この精砕機の各円板は3個の異なる部分を有し
ている。外側部分は12セグメント、中間部分は8
セグメント、内側部分は4セグメントを有してい
る。固定円板上の中間部分は軸方向に幾分移動す
ることができる。軸方向振動を監視する感知器で
試験を行つた。次のことが判明した。 (i) 960Hzに大きな尖頭値が生じ、30Hz離れて振
幅の小さい尖頭値がそれを包囲して生じた。 (ii) 480Hzにも振動の尖頭値が生じ、8セグメン
トから円板の中間部分が接触していることが示
唆された。(1)式から8部分30Hz回転に対する基
本周波数は240Hzと算出された。 DEFIBRATOR RPL50(加圧) 円板の構成は前記したものと同様である。軸方
向振動を測定する感知器で再び一連の尖頭値が明
白となり、その内の一つは720Hzであり衝突の開
始時に特に顕著であつた。従尖頭値も同様に30Hz
離れていた。これから12セグメントを有する円板
の外側部分が衝突していたことが示唆される。 (ii) 試験結果の要約 これらのさまざまな試験の結果を(1)式で算出し
た想定尖頭値と共に第1表に示す。
【表】
【表】
一般に半径方向よりも軸方向の振動測定で良好
な結果が得られた。特定試験を除き感知器は常に
警報周波数の生じる精砕室にできるだけ接近して
配置した。Sprout−Waldron Twin−50の場合
には監視すべき精砕室が2つあるため感知器位置
は一層重要である。チツプ供給速度もしくは希釈
水流を調整して衝突を防止できる状況において
は、衝突中の円板セツトの確認が重要である。2
個の振動感知器を使用して、1個で各精砕室を監
視し衝突中のセツトを確認するのが有利である。 要約すれば異なる9種の14台の精砕機について
試験を行つた。チツプ供給速度を低下させるかあ
るいは板を互いに接近させて衝突を起した。いず
れの場合も板の衝突時に振動信号は特定周波数に
おいて非常に大きな振幅の増大を示した。 Sprout−Waldron361−CPの場合を除き、観察
された周波数は基本周波数fpもしくはその高調波
に等しかつた。42−1BのみならずSprot−
Waldron Twin−50も基本周波数fpにおいて高い
振動エネルギを示した。 Sprout−Waldron361−CPを除く全ての供試精
砕機は基本周波数の第2高調波において主振動モ
ードを示した。Bauer400は予想基本周波数で尖
頭値を示した。しかしながらしばしば第2高調波
が顕著であつた。 振動測定を容易にして信頼度を高めるために加
速度計を使用するのが非常に望ましい。板の衝突
時に振動信号の周波数スペクトルに顕著な変化が
みられた。分析した全周波数範囲(0から5000
Hz)にわたる振動信号の全エネルギは板の衝突中
増大するかもしくは一定であつた。しかしながら
この全エネルギが減少する場合もあつた。しかし
ながらいずれの場合も特定周波数fpもしくはその
高調波におけるエネルギ値は衝突中常に増大す
る。 要 約 前記説明から本技術に習熟した人には本発明の
基本的特長と本発明の精神および範囲内で本発明
をさまざまに変更修正してさまざまな用途や状況
に適用できることが判つていただけるものと信じ
る。従つてこのような変更や修正も特許請求の範
囲に含まれるものとする。
な結果が得られた。特定試験を除き感知器は常に
警報周波数の生じる精砕室にできるだけ接近して
配置した。Sprout−Waldron Twin−50の場合
には監視すべき精砕室が2つあるため感知器位置
は一層重要である。チツプ供給速度もしくは希釈
水流を調整して衝突を防止できる状況において
は、衝突中の円板セツトの確認が重要である。2
個の振動感知器を使用して、1個で各精砕室を監
視し衝突中のセツトを確認するのが有利である。 要約すれば異なる9種の14台の精砕機について
試験を行つた。チツプ供給速度を低下させるかあ
るいは板を互いに接近させて衝突を起した。いず
れの場合も板の衝突時に振動信号は特定周波数に
おいて非常に大きな振幅の増大を示した。 Sprout−Waldron361−CPの場合を除き、観察
された周波数は基本周波数fpもしくはその高調波
に等しかつた。42−1BのみならずSprot−
Waldron Twin−50も基本周波数fpにおいて高い
振動エネルギを示した。 Sprout−Waldron361−CPを除く全ての供試精
砕機は基本周波数の第2高調波において主振動モ
ードを示した。Bauer400は予想基本周波数で尖
頭値を示した。しかしながらしばしば第2高調波
が顕著であつた。 振動測定を容易にして信頼度を高めるために加
速度計を使用するのが非常に望ましい。板の衝突
時に振動信号の周波数スペクトルに顕著な変化が
みられた。分析した全周波数範囲(0から5000
Hz)にわたる振動信号の全エネルギは板の衝突中
増大するかもしくは一定であつた。しかしながら
この全エネルギが減少する場合もあつた。しかし
ながらいずれの場合も特定周波数fpもしくはその
高調波におけるエネルギ値は衝突中常に増大す
る。 要 約 前記説明から本技術に習熟した人には本発明の
基本的特長と本発明の精神および範囲内で本発明
をさまざまに変更修正してさまざまな用途や状況
に適用できることが判つていただけるものと信じ
る。従つてこのような変更や修正も特許請求の範
囲に含まれるものとする。
第1図は本発明の一局面の板衝突検出方式の実
施例のブロツク図、第2図は振動感知器の典型的
な出力信号振幅の周波数に対するグラフ、第3図
は本発明の一局面の詳細ブロツク図である。 参照符号の説明、12……振動モニタ、14…
…波器、16……平滑回路、19……警報しき
い値、20……警報モニタ、26……低域波
器、27……高域波器、29……実効値−直流
変換器、35……フリツプフロツプ、37……リ
レー。
施例のブロツク図、第2図は振動感知器の典型的
な出力信号振幅の周波数に対するグラフ、第3図
は本発明の一局面の詳細ブロツク図である。 参照符号の説明、12……振動モニタ、14…
…波器、16……平滑回路、19……警報しき
い値、20……警報モニタ、26……低域波
器、27……高域波器、29……実効値−直流
変換器、35……フリツプフロツプ、37……リ
レー。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 (a) 精砕機の円板の衝突で発生した状態を検
出する衝突状態検出装置と、 (b) 前記衝突状態検出装置の出力信号の中から前
記衝突に関係する少なくとも1つの特定周波数
を含む第1信号を通過させる通過帯域を有しこ
れにより波された出力信号を供給する波装
置であつて、前記通過帯域の中央の周波数f0
(Hz)が、次式、 f0=nΣR で決定され、ここで、 nは1つの円板あたりの所与の半径における
セグメントの数、 ΣRは所与の精砕体積を包囲する2つの円板
の回転速度の和、 である前記波装置と (c) 前記波装置で波された結果得られる前記
出力信号を平滑化する平滑装置と、 (d) しきい値を設定する装置と、 (e) 平滑化された前記出力信号と前記しきい値と
を比較し、前記出力信号に含まれる前記第1信
号のレベルが前記しきい値のレベルを越えると
き、所定の波形の出力信号を出力する比較装置
と、 (f) 前記比較装置の出力信号を受信し、これに応
答して警報信号を出力する警報装置と、 を含んで成る精砕機板衝突検出装置。 2 特許請求の範囲第1項において、前記平滑装
置は前記第1信号の平均振幅に関係する電圧信号
を出力し、しきい値を設定する前記装置は可調整
直流電圧供給装置である精砕機板衝突検出装置。 3 特許請求の範囲第1項おいて、前記平滑装置
は実効値−直流電圧変換器を含む精砕機板衝突検
出装置。 4 特許請求の範囲第1項乃至第3項のいずれか
において、前記警報装置は前記比較装置の出力信
号に応答して作動する双安定フリツプフロツプを
含む回路を備えている精砕機板衝突検出装置。 5 特許請求の範囲第4項において、前記双安定
フリツプフロツプを含む回路は、前記双安定フリ
ツプフロツプを他の安定状態に変化させて前記警
報信号を遮断する復帰装置を備えている精砕機板
衝突検出装置。 6 特許請求の範囲第1項乃至第5項のいずれか
において、前記衝突状態検出装置は、振動を感知
しそれに応答する振動感知器である精砕機板衝突
検出装置。 7 特許請求の範囲第1項乃至第5項のいずれか
において、前記衝突状態検出装置は、軸方向振動
を感知しそれに応答する加速度計である精砕機板
衝突検出装置。 8 特許請求の範囲第1項乃至第5項のいずれか
において、前記衝突状態検出装置はマイクロホン
である精砕機板衝突検出装置。
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US05/913,409 US4233600A (en) | 1978-06-07 | 1978-06-07 | Method and system for detecting plate clashing in disc refiners |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS558890A JPS558890A (en) | 1980-01-22 |
| JPS6350469B2 true JPS6350469B2 (ja) | 1988-10-07 |
Family
ID=25433246
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7107679A Granted JPS558890A (en) | 1978-06-07 | 1979-06-06 | Refiner plate collision detector |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4233600A (ja) |
| JP (1) | JPS558890A (ja) |
| AU (1) | AU526707B2 (ja) |
| FI (1) | FI72617C (ja) |
| NZ (1) | NZ190537A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012501837A (ja) * | 2008-09-12 | 2012-01-26 | ポリシウス アクチェンゲゼルシャフト | 粉砕システムの監視方法及び監視装置を備える粉砕システム |
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| US4627578A (en) * | 1979-12-19 | 1986-12-09 | Tasman Pulp And Paper Company Limited | Methods of and/or apparatus for detecting and controlling refiner plate clashing |
| JPS58186550A (ja) * | 1982-04-23 | 1983-10-31 | Yoshiaki Kakino | 工具の折損予防装置 |
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| FI128873B (en) | 2019-12-17 | 2021-02-15 | Valmet Technologies Oy | ARRANGEMENT AND METHOD FOR ADJUSTING THE SHARPNESS OF THE GRINDER |
| DE102020122533A1 (de) * | 2020-08-28 | 2022-03-03 | Voith Patent Gmbh | Schwingungsmessanordnung |
| SE546721C2 (en) * | 2022-12-02 | 2025-02-11 | Cellwood Machinery Ab | Gap width monitoring |
Family Cites Families (5)
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-
1978
- 1978-06-07 US US05/913,409 patent/US4233600A/en not_active Expired - Lifetime
-
1979
- 1979-05-09 FI FI791487A patent/FI72617C/fi not_active IP Right Cessation
- 1979-05-24 NZ NZ190537A patent/NZ190537A/xx unknown
- 1979-06-05 AU AU47776/79A patent/AU526707B2/en not_active Ceased
- 1979-06-06 JP JP7107679A patent/JPS558890A/ja active Granted
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|---|---|---|---|---|
| JP2012501837A (ja) * | 2008-09-12 | 2012-01-26 | ポリシウス アクチェンゲゼルシャフト | 粉砕システムの監視方法及び監視装置を備える粉砕システム |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| AU526707B2 (en) | 1983-01-27 |
| AU4777679A (en) | 1979-12-13 |
| FI791487A7 (fi) | 1979-12-08 |
| FI72617B (fi) | 1987-02-27 |
| US4233600A (en) | 1980-11-11 |
| NZ190537A (en) | 1982-12-21 |
| FI72617C (fi) | 1987-06-08 |
| JPS558890A (en) | 1980-01-22 |
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