Автоматический комбинационный дозатор Российский патент 2024 года по МПК G01G19/22 

Предлагаемое изобретение относится к приборостроению и может быть использовано при размещении сыпучих материалов при отгрузке или поступлении /дозировании их в технологической цепочке предприятий, относящихся к различным отраслям хозяйственной деятельности.

Известен автоматический комбинационный дозатор (а.с. 1654674 СССР, 5 G01G 19/22, опубл. 07.06.1991 г.), содержащий устройство распределения входного потока материала, связанное со снабженными управляемыми загрузочными окнами N питателями, под которыми размещены весовые бункеры, снабженные управляемыми разгрузочными окнами и датчиками веса и установленные над приемником дозы, N управляемых коммутаторов, входы которых подключены к выходам соответствующих датчиков веса, первые выходы к входам блока вычисления среднего веса, вторые выходы - к входам сумматора, а управляющие входы - к соответствующим выходам генератора комбинаций, которые подключены к входам блока управления разгрузкой, выходы которого соединены с соответствующими управляемыми разгрузочными окнами и входами блока управления загрузкой, выходы которого соединены с входами соответствующих питателей, а (N+1)-й вход блока управления загрузкой подключен к выходу блока выработки управляющего воздействия, первый вход которого соединен с блоком управления, подключенного своим вторым выходом к (N+1)-му входу блока управления разгрузкой, а второй вход - последовательно с выходом первого блока памяти, первый вход которого связан с выходом блока вычитания, к первому входу которого подключен задатчик среднего веса, причем к выходу сумматора подключен блок сравнения, выход которого связан с (N+2)-м входом блока управления разгрузкой и первым входом блока подачи сигнала среднего веса, вторым входом подключенного к выходу блока вычисления среднего веса, а выходом - к второму входу блока вычитания, задатчик времени загрузки и задатчик времени разгрузки, подключенные к соответствующим входам блока управления, при этом второй блок памяти и блок обработки сигнала рассогласования, первый вход которого соединен с выходом блока вычитания, а выход - с первым входом первого блока памяти, второй вход которого совместно с вторым входом блока обработки сигнала рассогласования подключены к второму выходу блока управления, первый вход второго блока памяти соединен с выводом блока подачи сигнала среднего веса, а выход - с вторым входом блока вычитания, выход блока сравнения подключен к второму входу второго блока памяти.

Недостатками автоматического комбинационного дозатора являются низкая производительность при дозировании материала, продукта/сырья с наибольшим пределом дозирования (НПД) более 100 кг и централизованного накопления/регистрации величины дозы для учета отгруженного сырья.

Известны также весы комбинационного типа с вибрационным подающим устройством и наполнительным бункером (патент США №4548287, G01G 19/22, опубл. 22.10.1985), содержащие накопительный стол, на который поступает продукт, подлежащий взвешивания. По периметру стола расположены падающие лотки, с которыми соединены промежуточные желоба и дозаторы. Продукт с распределительного стола через лотки и промежуточные желоба поступает в дозаторы для взвешивания. В весах имеется ЭВМ для выбора такой комбинации дозаторов, при которой общая масса продукта в них равна требуемой массе. После этого дозаторы, образующие данную комбинацию, открываются для выпуска продукта. Распределительный стол оборудован двумя удлиненными вибрирующими распределительными пластинами, с помощью которых продукт подается в двух противоположных направлениях, пластинчатый элемент, допускающий изменение его положения по высоте и проходящий к входным отверстиям лотков. Элемент позволяет регулировать количество продукта, поступающего к лоткам. Лотки установлены по краям и дозаторы установлены напротив выпускных отверстий лотков. Каждый промежуточный желоб и дозатор имеет донную часть, выпускное отверстие и закрывающий механизм.

Недостатком весов комбинационного типа с вибрационным подающим устройством и наполнительным бункером является низкая производительность при дозировании материала с НПД более 100 кг.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является автоматический комбинационный дозатор (а.с. 1654674 СССР, 5 G01G 19/22, опубл. 07.06.1991 г.), содержащий устройство распределения входного потока материала, связанное со снабженными управляемыми загрузочными окнами N питателями, под которыми размещены весовые бункеры, снабженные управляемыми разгрузочными окнами и датчиками веса и установленные над приемником дозы, N управляемых коммутаторов, входы которых подключены к выходам соответствующих датчиков веса, первые выходы к входам блока вычисления среднего веса, вторые выходы - к входам сумматора, а управляющие входы - к соответствующим выходам генератора комбинаций, которые подключены к входам блока управления разгрузкой, выходы которого соединены с соответствующими управляемыми разгрузочными окнами и входами блока управления загрузкой, выходы которого соединены с входами соответствующих питателей, а (N+1)-й вход блока управления загрузкой подключен к выходу блока выработки управляющего воздействия, первый вход которого соединен с блоком управления, подключенного своим вторым выходом к (N+1)-му входу блока управления разгрузкой, а второй вход - последовательно с выходом первого блока памяти, первый вход которого связан с выходом блока вычитания, к первому входу которого подключен задатчик среднего веса, причем к выходу сумматора подключен блок сравнения, выход которого связан с (N+2)-м входом блока управления разгрузкой и первым входом блока подачи сигнала среднего веса, вторым входом подключенного к выходу блока вычисления среднего веса, а выходом - к второму входу блока вычитания, задатчик времени загрузки и задатчик времени разгрузки, подключенные к соответствующим входам блока управления, при этом второй блок памяти и блок обработки сигнала рассогласования, первый вход которого соединен с выходом блока вычитания, а выход - с первым входом первого блока памяти, второй вход которого совместно с вторым входом блока обработки сигнала рассогласования подключены к второму выходу блока управления, первый вход второго блока памяти соединен с выводом блока подачи сигнала среднего веса, а выход - с вторым входом блока вычитания, выход блока сравнения подключен к второму входу второго блока памяти. Автоматический комбинационный дозатор дозирует материал, поступающий через загрузочные бункеры в весовые бункеры путем вычисления среднего веса и подачи команды при достижении суммарного заданного значения веса на разгрузку от блока управления, открывая соответствующие разгрузочные окна.

Недостатками автоматического комбинационного дозатора являются низкая производительность при дозировании материала, продукта/сырья с наибольшим пределом дозирования НПД более 100 кг и централизованного накопления/регистрации величины дозы для учета отгруженного сырья.

Изобретение направлено на повышение производительности и увеличение точности дозирования.

Автоматический комбинационный дозатор, содержащий устройство распределения входного потока материала, питатели, бункера с разгрузочными окнами и датчиками, приемник доз и устройство управления, согласно изобретению устройство управления выполнено в виде последовательно соединенных задатчика комбинации, определителя точности и производительности, настройщика закона дозирования, формирователей релейного, линейного и оптимального законов дозирования, распределителя по бункерам с разгрузочными окнами и датчиками, причем распределитель соединен с запоминающим устройством, соединенным в свою очередь, с задатчиком комбинации.

Сущность изобретения иллюстрируется чертежом где на фиг. 1 изображена структурная схема дозатора, на фиг. 2 - структурная схема алгоритма производительности, на фиг. 3 - структурная схема достижения максимальной точности алгоритма дозирования.

Автоматический комбинационный дозатор включает в себя задатчик 1 комбинации - см. фиг. 1, определитель точности и производительности 2, настройщик заданий дозирования 3, формирователь релейного закона 4, формирователь линейного закона дозирования 5, формирователь оптимального закона дозирования 6, питатели 7 (бункеры компонентов), бункеров с разгрузочными окнами и датчиками 8, устройство распределения 9, запоминающие устройство 10. Устройства 1, 2, 3, 4, 5, 6, 9, 10 могут быть объединены как устройство управления 12. В состав дозатора так же входит общий бункер 11.

Автоматический комбинационный дозатор работает следующим образом. В начале функционирования оператор задает необходимое количество комбинации с указанием компонентов. Далее, определитель точности и производительности 2 задает необходимые параметры точности и производительности, которые вычислены по комбинациям задатчика 1, но также могут быть и введены самостоятельно. Далее, в соответствии с алгоритмами показанными на фиг. 1 и фиг. 2 настройщик заданий дозирования 3, определяет тип закона дозирования (распределение дозы во времени). Как известно, релейный закон дозирования обладает большой производительностью, но средней точностью, ограниченной скоростью подачи. Релейный закон формируется в формирователь релейного закона 4. В формирователе линейного закона дозирования 5 формируется линейный закон дозирования, который обеспечивает среднюю производительность и среднюю точность дозирования, поскольку возникают сложности при регулировании скорости подачи материала. В формирователе оптимального закона дозирования 6 реализуется так называемый «оптимальный» закон, который сочетает в себе среднюю производительность с высокой точностью дозирования и также требует реализации сложного закона регулирования скорости подачи материала. Устройство распределения 9 реализует один из этих законов регулирования, с учетом требования производительности и точности, которые показаны на фиг. 2 и фиг. 3. Полученная комбинация может быть зафиксирована в запоминающем устройстве 10, и при необходимости в течении некоторого времени повторения заданной комбинации, с максимальной быстротой может быть введена в задатчик комбинации. Далее распределитель 9 дает соответствующие команды на соответствующие устройства - бункера с разгрузочными окнами и датчиками 8, которые отмеряют нужную дозу из питателей 7 (бункеров компонентов). В результате смесь в заданной комбинации попадает в общий бункер 11 - приемник доз.

Технико-экономическим преимуществом данного дозатора является то что он автоматически осуществляет адаптацию процесса дозирования к заданным производительности и точности дозирования, что в итоге повышает производительность устройства.

Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано при размещении сыпучих материалов при отгрузке или поступлении/дозировании их в технологической цепочке предприятий, относящихся к различным отраслям хозяйственной деятельности. Дозатор содержит устройство распределения входного потока материала, питатели, бункера с разгрузочными окнами и датчиками, приемник доз и устройство управления. Устройство управления выполнено в виде последовательно соединенных задатчика комбинации, определителя точности и производительности, настройщика закона дозирования, формирователей релейного, линейного и оптимального законов дозирования, распределителя по бункерам с разгрузочными окнами и датчиками. Причем распределитель соединен с запоминающим устройством, соединенным, в свою очередь, с задатчиком комбинации. Технический результат заключается в повышении производительности и увеличении точности дозирования. 3 ил.

Автоматический комбинационный дозатор, содержащий устройство распределения входного потока материала, питатели, бункера с разгрузочными окнами и датчиками, приемник доз и устройство управления, отличающийся тем, что устройство управления выполнено в виде последовательно соединенных задатчика комбинации, определителя точности и производительности, настройщика закона дозирования, формирователей релейного, линейного и оптимального законов дозирования, распределителя по бункерам с разгрузочными окнами и датчиками, причем распределитель соединен с запоминающим устройством, соединенным, в свою очередь, с задатчиком комбинации.