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Als international aktiver und renommierter Hersteller, Lieferant und Dienstleister für Geräte, Anlagen und Systeme zur berührungslosen Erfassung verschiedener Prozessparameter (z.B. Dichte und Feuchte) vorwiegend von Schüttgütern (z.B. Kohle und Kalisalz) wollen wir unseren Kunden die effektivsten Lösungen für Ihre Prozesse anbieten.
Durch die Analyse der Kundenprozesse und der Einsatzbedingungen vor Ort werden letztlich die möglichen technischen Lösungen definiert. Wie diese aussehen können, erfahren Sie in diesem Abschnitt.
Bei der Förderung von Kohle fallen trotz moderner Förder- und Sortiermethoden eine Unmenge von nicht nutzbarem Material an, welches sich nicht einfach von der Kohle trennen läßt.
Diese nicht brennbaren Bestandteile werden als Aschegehalt bezeichnet.
Der Aschegehalt (gemessen in Gewichts-% im Brennstoff) muss ermittelt werden, um die Förderkosten der Kohle zu minimieren, aber auch deren Heizwert auf einem möglichst hohen und gleichmäßigen Niveau zu halten.
Bezogen auf den Kohlegehalt im Flöz liegt der Aschegehalt bei Steinkohle z.Bsp. meist unter 12 % und bildet zusammen mit dem Wassergehalt den Ballastgehalt.
Der Bergbau ist zwar ein kosten- und resourcenintensiver Industriezweig mit erheblichen Folgen für die Umwelt, aber solange wir uns noch nicht von den fossilen Brennstoffen verabschiedet haben, weiterhin ein wichtiger Wirtschaftsfaktor und Energielieferant.
Als Messprinizp kommen elektromagnetische Wellen wie Röntgenstrahlung oder Gammastrahlung zum Einsatz.
Diese werden auf unterschiedliche Art auf ihrem Weg durch Materie absorbiert.
Es hängt von der Energie ab, welcher Prozess überwiegt:
Hat die Strahlung eine hohe Energie, wird sie entsprechend der Dichte absorbiert, natürlich auch entsprechend der Dicke der Materialschicht.
Niedrige Energien werden zusätzlich noch entsprechend ihres Atomgewichtes absorbiert, d.h., je schwerer das Atom ist, umso besser wird absorbiert.
Daher ist es zunächst wichtig, das eine niedrige Strahlungsenergie zur Verfügung steht, wenn der Zweck der Messung eine Analyse ist. Ebenfalls geht aber immer auch die Dichte und die Schichtdicke in die Messung mit ein.
Da man die Änderung der Dichte und/oder Höhe nicht kennt, muss beides auch gemessen werden und dieser Einfluss, der die Messung der niedrigen Energie verfälsch, muss mathematisch kompensiert werden.
Mit einem Strahler höherer Energie, bei dem die Absorption durch das Atomgewicht nicht beeinflusst wird, wird dieser Messwert erzeugt.
Auf mathematischem Weg kann dann aus beiden Signalen zusammen das Zweistoffgemisch bestimmt werden.
In vielen industriellen Prozessen wird die Dichte - sei es die spezifische Dichte oder die Schüttdichte - benötigt, um auf andere Prozessparameter zu schließen.
Oft ist aber die Dichte auch nur ein Maß für andere Größen. Über sie lässt sich z.B. die Konzentration eines Zweistoffgemisches oder der Feststoffgehalt beim Transport durch Rohrleitungen ermitteln.
Die Dichte lässt sich somit kontinuierlich in einem laufenden Prozess messen.
Um Strahlung zu messen, muß sie absorbiert werden.
Die Absorption ist umso stärker, je dichter das absorbierende Material ist.
Wird als Detektor ein gasgefülltes Zählrohr oder eine Ionisationskammer verwendet, ist der Absorber ein Gas mit sehr geringer Dichte, was bedeutet, dass der größte Teil der Strahlung ohne Interaktion hindurchgeht.
Verwendet man hingegen einen Natriumjodid-Kristall mit einer höheren Dichte als Gas, so wird der größte Teil der Strahlung absorbiert.
Im Kristall erzeugt die Strahlung Lichtblitze, die mit einem Photomultiplier eingefangen, in elektrische Impulse umgewandelt und anschließend durch eine Auswertelektronik erfasst und in einen entsprechenden Wert umgerechnet werden.
Dafür muss diese Auswerteeinheit nicht nur einen hohen Rechenaufwand bewerkstelligen, sondern auch die automatische Korrektur aller Veränderungen durch Temperatur oder evtl. Alterung der elektronischen Bauteile übernehmen, da das Spektrum der Strahlung analysiert und konstant gehalten werden muss.
Die Strahlungsquellen für die hohe und niedrige Energie sind in Bleigehäuse eingebaut, die die Strahlung nur in Richtung auf die Detektoren freigeben, wobei entweder die Strahlungsquelle oder der Detektor jeweils unter, der andere Teil über deem Band und damit dem Meßgut installiert wird..
Strahlungsquelle und Detektor zusammen ergeben eine Messstrecke, wobei zwei Meßstrecken, welche einen Abstand von mindestens 2m haben zueinander haben sollten, notwendig sind, um ein brauchbares, verwertbares Messergebnis zu liefern, indem der Auswerterechner das erste Signal verzögert und es zeitgleich mit dem zweiten verrechnet.
Prinzipiell wäre es möglich, beide Strahlungsquellen und beide Detektoren in jeweils ein Gehäuse zu bauen., allerdings ist die Trennung der beiden Energien aber aufwendiger als zwei Detektoren und zwei Bleiabschirmungen, ausserdem sind die gegenseitigen Einflüsse nicht zu trennen und das System ist erfahrungsgemäß schwerer beherrschbar.
Detektor und Strahlungsquelle müssen an einem stabilen Rahmen montiert sein, damit keine Abstandsänderungen in der Höhe die Messung verfälschen.
Unsere MitarbeiterInnen helfen Ihnen gerne, kümmern sich um Ihre Anfragen und Aufträge.
Hilfe und Beratung bei der Auswahl des Messsystems, das am besten zu Ihrer Anwendung passt,
erhalten Sie bei unseren Experten in der Prozessmesstechnik.