Устройство для определения объема сыпучего материала в многосекционной емкости Советский патент 1983 года по МПК G05D9/12 

СП

со СП

ел

со

Изобретение относится к устройствам для определения объема сыпучего материала в многосекционной емкости., загружаемой передвижным загрузочным устройством (ПЗУ) и одновременно разгружаемой в последующий технологический процесс, и может быть использовано в промышленности строительных материалов, металлургии, добывающей и химической промышленностях.

Известны устройства для определения объема сыпучего материала по контролю уровня материала в емкости, основанные на применении непрерывных уровнемеров или датчиков дискретного уровня 1 .

Недостаток устройств, использующи уровнемеры, заключается в необходимо ти их.установки на каждой секции, что невыгодно как с экономической точки зрения, так из-за значительной конструктивной и технологической сложности. Устройства, основанные на применении датчиков дискретного уровня более надежны, просты и экономичны, но с их помощью можно регистрировать только тот объем материала; на который настроен датчик уровня. При этом для контроля сыпучих сред применяют, как правило, не более двух датчиков дискретного уровня - датчики верхнего уровня (ДВУ) и датчики нижнего уровня (ДНУ) Применение дополнительных датчиков промежуточного уровня приводит к усложнению устройства, а в условиях сыпучих сред, склонных к слеживанию и зависанию в зонах промежуточных уровней - к резкому снижению функциональной надежности.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для определения суммарного объема сыпучего материала .в многосекционной емкости путём оценки заполнения каждой из секций по сигналам ДВУ и ДНУ и последующего суммирования указанных оценок. Указанное устройство содержит датчики верхнего и нижнего уровней каждой секции, выходами связанные через соответствующие масштабирующие блоки с входами первого сумматора, а также индикатор объема сыпучего материала 2 .

Недостатком известного устройства является низкая точность,обусловленная отсутствием учета изменяющихся во времени параметров режима работы многосекционной емкости.

Цель изобретения - повышение точнести устройства путем более точного определения объема материала в многосекционной емкости.

Поставленная цель достигается тем, что устройство содержит последовательно соединенные второй сумматор, блок выделения низкочастотной составляющей, делитель, и функциональный преобразователь, последовательно соединенные третий сумматор и блок умножения, а также дaтJчики производительности разгрузки секций и датчики определения состояния разгрузителей, причем выход блока умножения соединен с вторым йходом делителя, выходы датчиков производительности разгрузки секций подключены к соответствующим входам второго сумматора, выходы датчиков определения состояния разгрузителей связаны с соответствующими входами третьего сумматора, второй вход функционального преобразователя подключен к выходу первого сумматора, а выход - к входу индикатора .

На фиг. 1 показана функциональная схема устройства на фиг. 2 статические зависимости оценки суммарного объема сыпучего материала в многосекционной емкости от фактического объема при различных значениях показателя нагрузки на емкость.

Устройство содержит датчики 1 верхнего уровня, датчики 2 нижнего уровня, секции многосекционной .емкости 3, передвижной загрузочный блок 4, масштабирующие блоки 5 (сигналов ДВУ), масштабирующие блоки б (сигналов ДНУ) первый сумматор 7, датчики 8 производительности разгрузки секций, второй сумматор 9, блок 10 выделения низкочастотной составляющей, делитель 11, датчики 12 определения состояния разгрузителей,разгрузители 13, третий сумматор 14, блок 15 умножения, функциональный преобразователь 16, индикатор 17 объема сыпучего материала.

Статические зависимости оценки суммарного объема сыпучего материала в многосекционной емкости от фактического объема при различных значениях показателя нагрузки на емкость определяются следующим образом:

X 3L1E , . (1)

где q - номинальная (средняя)

вместимость одной секции,м , m - число разгружаемых секций; Q - производительность разгрузки всей секций, т.е. суммарная производительность технологического процесса, .

Привед енные статические зависимости имсяот нелинейный характер). Предлагаемое изобретение повышает точность определенля объема сыпучего материала в многосекционной емкости путем учета статической нелинейности с поющью изменяющегося во времени показателя нагрузки на 5 емкость.

Устройство работает следующим образом.

При загрузке с помощью передвижного загрузочного блока 4 одновременно разгружаемой многосекционной емкости 3 уровень материала в секциях постоянно изменяется При этом в моменты достижения предельных уровней происходят срабатывания ДВУ 1 и ДНУ 2, которыми оборудовав ны каясдая из секций. Масштабирующие блоки 5 и 6 преобразуют сигналы ДВУ и ДНУ в объемы материала, соответствующие срабатываниям этих датчиков . С помощью масштабирующих блоков 5 и 6 устанавливается соответ ствие сигнала ДВУ объему q.tn& ч

сигнала ДНУ - объёму ,„;„.

В случае срабатывания ДВУ на вы.хсде блока 5 появляется сигнал При отсутствии срабатывания ДВУ сигнал на выходе блока 5 равен нулю.

В случае срабатывания ДНУ на выходе блока. появляется сигнал qnn4-4 При отсутствии срабатывания ДНУ сигнал на выходе блока б равен Нулю.

Таким образом, на входы первого сумматора 7 с выходов масштабирующих блоков 5 И 6 поступают центрированные сигналы при срабатывании ДВУ, при срабатывании ДНУ и 5 - q О при отсутствии срабатываний ДВУ и ДНУ в секции.

При этом на выходе первого сумматора 7 возникает постоянное отрицательное смещение - q п, которое устраняется путем предварительного сдвига характеристики первого сумматора на величину q-n. Таким образом, выходной сигнал первого сумматора 7 определяет оценку суммарного объема материала в многосекционной емкости. Действительно, если во всех сециях сработали дау, то оценка суммарного объема G (втал-е) + g«n - gtnaxir если во всех секциях сработали ДНУ, ТО G ( g)n + g,n gnii, если ни в одной секции срабатываний не произошло,-то G gn. Устройство корректирует величину зависимости от величины показателя нагрузки на емкость. Для определени величины показателя нагрузки на ем-кость сигналы от датчиков 8 производительности разгрузки секций поступают на вход второго сумматора 9,где определяется суммарная производительность разгрузки многосекиионной емкости. Сигнал с выхода второго сумматора 9 через блок 10 выделения низкочастотной составляющей поступает на вход делителя 11. Разгрузители 13 секций, оснащены датчиками 12 определения состояния разгрузите0 лей, выдающими единичный нормированный сигнал при работающем разгрузителе, и нулевой, если секция в дан-, ный момент не разгружается; Эти сигналы поступают на входы третьего

5 сумматора 14, определяющего количество одновременно разгружаемых секций. Через блок 15 умножения, в котором осуществляется умножение . на величину q, сигнал с выхода третьего сумматора 14 подается на

0 второй вход делителя 11, где, в соответствий с формулой (1), определяется показатель нагрузки на емкость. Сигнал с выхода делителя -11 поступает на параметрический вход

5 функционального преобразователя 16, на сигнальный вход которого подается сигнал с выхода сумматора 7, со ответствующий неоткорректированной оценке объёма материала в многосек0 ционной емкости G.

Функциональный преобразователь 16 осуществляет коррекцию в соответстВИИ со следующими выражениями: 35 )1 сдкб1и ко 1с,-б.п)1

И)

--Л 4

Q/4 VI

w

(}1

t max-gm.,) где коэффициенты а ц и. ха , а также 0 число гармоник S определяются по экспериментальным данным.

Сигнал G tiop с выхода функционального преобразователя 16 подается на индикатор 17 объема сыпу5 чего материала.

Таким образом, устройство обес-печивает повышение точности определения суммарного объема сыпучето материала в многосекционной ем0

кости, что улучшает качество систем управления технологическими процессами и учет незавершенного производства.

L/

f

-JD

/ / (Риг. 2 6mffjr6f/f

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОБЪЕМА СЫПУЧЕГО МАТЕРИАЛА В МНОГОСЁКЦИОННОЙ ЕМКОСТИ, содержащее датчики верхнего и нижнего уровней каждой секции, выходами связанные через соответствующие масштабирующие блоки с входами первого сумматора, а также индикатор объема сыпучего материала, отличающееся тем, что, с целью повышения точности устройства, оно содержит последовательно соединенные второй сумматор, блок вьвделения низкочастотной составляющей, делитель и функциональный преобразователь, последовательно соединенные третий сумматор и блок умножения, а такж датчики производительности разгрузки секций и датчики определения состояния разгрузителей, причем выход блока умножения соединен с втос SS рым входом делителя, выходы датчиков производительности разгрузки (Л секций подключены к соответствующим входам второго сумматора, выходы датчиков определения состояния разгрузителей связаны с соответствующими входами третьего сумматора,второй вход функционального преобразователя подключен к выходу первого сумматора, а выход - к входу индикатора.