Устройство для циклического отбора средних проб Советский патент 1984 года по МПК G01N1/20 

Изобретение относится к средствам для отбора средних проб из потока материала для последующего исследования химических или физических свойств материала и может применяться в горнорудной,.химической промьшшенности, при производстве стройматериалов и в других областях народного хозяйства.

Известен пробоотборник, содержащий реле времени, накопительную емкость, синхродатчик порций, подключенный к блоку согласования сигнлов, и конечный выключатель 13.

Недостатком пробоотборника является ограниченная область применения, а именно-для отбора проб тольк из дискретных потоков, где необходимо согласование момента отбора пробы с моментом прохождения дискретной порции материала.

Известно также устройство, для отбора проб сыпучих материалов, сода ржещее пробоотборник, связанный с накопительной емкостью, и программновременной блок, который подключен к исполнительным механизмам отбора разовой пробы и усреднения пробы С 2.

Недостатками устройства являются значительная металлоемкость, болыяо количество подвижных механизмов, что снихсает надежность устройства.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для циклического отбора средних проб, содержащее связанный с накопительной емкостью пробоотборник с концевым выключателем и реле времени.

В известном устройстве реле времени подает через равные промежутки времени команды пробоотборнику на отбор разовой пробы. При этом пробоотборник включается однократно и отбирает разовую пробу путем однократной отсечки материала в пробу 3.

Недостатком известного устройства является малая представительност средней пробы (большая дисперсия методической ошибки средней пробы) при ограниченном числе разовых проб отбираемых в среднюю пробу.

Цель изобретения - повышение представительности средних проб путем создания возможности формирования средних проб из разовых проб разного объема, например, методом, трапеций.

Указанная цель достигается тем, что устройство содержит счетчик разовых проб с позиционнм«1и выходами, соединенный входом с реле врамени, и генераторы команд, связанные с концевым выключателем пробо.отборника, а вход каждого геиератора команд подключен к соответствующему позиционному выходу счетчика разовых проб.

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства для циклического отбора средних проб; на фиг.2 - вариант выполнения счетчика разовых проб с позиционными выходами; на фиг.З вариант выполнения генератора коман

Устройство состоит из реле 1 времени, счетчика 2 разовых проб с позиционными выходами 3-10, генераторов 11 команд, пробоотборника 12 .и накопительной емкости 13.

В качестве реле 1 времени может быть использовано любое стандартное реле на необходимый диапазон вьщерж к. Схема счетчика разовых проб с позиционными выходами может быть выполнена на электромеханических реле, шаговых искателях, на микросхемах, функциональная схема счетчика, выполненного на микросхемах, применительно к микросхемам серии К155 приведена на фиг. 2. Количество позиционных выходов берут равным числу разовых проб в средней пробе.

Счетчик состоит из схемы пуска (Д1, Д2 и ДЗ), схемы задержки (ДЭ, Д10), двоичного счетчика (Д4, Д5, Д6), дешифратора (Д11,...Д26) и схемы сброса и остановки (Д7 и Л8).

К схеме можно подключать от четырех до восьми генераторов команд отсечки пробы в зависимости от положения переключателя S/i обеспечивая таким образом формирование средней пробы из четырех-восьми разовых проб.

Схема генератора 11 команд, пригодного для управления пробоотборником, оснащенньм конечным выключателем, замыкающимся в момент, когда рабочий орган пробоотборника, выполнив отсечку материала, возвращается в исходное положение, выполнена применительно к микросхемам серии К-155, но может быть спроектирована и на другой элементной базе.

Генератор состоит из схемы пуска на элементах Д 27 - Д 29 генератора импульсов счета отсечек ДЗО и Д31, управляемого конечньм выключателем К, двоичного счетчика Д32 и ДЗЗ, дешифратора Д34,...Д37 и схемы остановки и сброса Д38 и Д39. Схема обеспечивает от одной до четырех отсечек пробы.

Устройство работает следунмим образом.

Реле 1 времени выдает через равные промежутки времени кратковременные команды, которые переклю1ают счетчик 2 с позиции на позицию. При включении определенной позиции генератор команд включает пробоотборник, который производит опре деленное число отсечек материала в разовую пробу и сбрасывает пробу в сборник пробы. В исходном положении в триггере ДЗ записан нуль, в триггерах Д4 Дб - единицы. Сигнал выпуска в виде положительного импульса от внешнего устройства (например, кнопки) переводит триггер ДЗ в состояние еди ницы, схема из элементов Д1 и Д2 и цепи ilCl обеспечивает срабатывание от переднего фронта запускаioKiero импульса и независимость пос дующей работы от его длительности или случайного нажатия кнопки в период отбора. Сигнал единицы (положительный потенциал) с выхода триггера ДЗ поступает на реле 1 времени и запускает его, при этом рале времени через заданные интервалы времени, начиная с с момента включения, выдает сигналы.на отбор разовых проб Сигналы реле 1 времени поступают на двоичный счетчик Д4-Д6 и чер схему задержки Д9 и Д1О на дешифра тор Д11,...,Д18. При поступлении первого сигнала в триггеры Д4 - Дб записываются нули, и сигнал отбора разовой пробы проходит через элементы Д11 и Д19 на позиционный выход 3, при поступлении второго сигнала в триггер Д4 записывается единица, в остальных триггерах остается записанным ноль, и сигнал отбора разовой пробы проход через элементы Д12 и Д20 на позиционный выход 4 и т.д. При поступлении сигнала на пози ционнцй выход, соэдиненный через переключатель Зд со схемой сброса и остановки Д7 и Д8, задний фронт этого сигнала записывает в триггер ДЗ нуль, а в триггеры Д 4 - Д 6 .единицы, возвращая схему в исходно состояние: при этом перестает пост пать сигнал единицы на реле времен и оно отключается. Приведенная на фиг.2 схема счет чика реализует процесс формировани средней пробы из семи-разовых проб Аналогично приведенной схеме могут быть спроектированы схемы на любоэ количество разозых проб, для чего достаточно увеличить емкость счетч ка и дешифратора. В исходном состоянии в триггера Д29 записан нуль, в триггерах Д32 и ДЗЗ - единицы, конечный выключатель К замкнут (т.е. рабочий орган пробоотборника находится в исходном положении), на вход триггера Д32 поступает сигнал нуля. При поступлении запускающего им пульса чераз схему выаеления перед него фронта Д27 и Д28 триггер Д29 переводится в состояние единицы и включает привод пробоотборника. При этом рабочий орган пробоотбррника уходит с исходного положения, размыкается клич и на вход триггера Д32 поступает сигнал единицы, переводя оба триггера двоичного счетчика Д32, ДЗЗ в нулевые состояния, на выходе 40 дешифратора возникает сигнал нуля. После возвращения рабочего органа в исходное состояние (т.е. после огсечки материала в разовую пробу) в двоичный счетчик записывается единица. При этом на выходе 40 возникает сигнал единицы, а на выходе 41 образуется сигнал нуля. Если данная разовая проба формируется одной отсечкой, переключатель Зз устанавливают в положение 40. В этом случае задний фронт сформировавшегося на выходе 40 отрицательного импульса через схему Д38, Д39 переводит схему в исходное состояние и останавливает работу пробоотборника. Если положение переключателя иное, то остановка привода пробоотборника произойдет поспе того числа отсечек пробы, которое задано положением этого переключателя. Генераторы команд включения пробоотборника подключаются к позиционным выходам (3-10) счетчика 3 разовых проб. Генераторы 11 команд определяют количество отсечек контролируемого материала в каждую конкретную разовую пробу. Напрю ер, при отборе разовых проб по алгоритму метода трапеций в первую разовую пробу отсекают одну порцию материала, а в последую1.ие - по две порции материала, и, наконец, в последнюю разовую пробу опять одну порцию материала. При более сложных алгоритмах отбора проб число отсечек . в разовую пробу может быть больше двух.. Длительность цикла отбора средней пробы может быть различной, например, среднечасовой, среднесменной в зависимости от технологических особенностей контролируемого производства, способов- контроля и управления технологическим процессом. При этом интервалы между циклами отбора соседних средних проб могут быть малы или практическиотсутствовать. При переходе с цикла на цикл происходит опорожнение или замена сборника средней пробы. Применение изобретения позволит повысить качество выпускаемой продукции за счет уменьшения дисперсии методической ошибки средней пробы в четыре раза и за счет точности контроля за уехнологическим процессом.

Годовой экономический эффект от внедрения изобретения только в цементной промлишенности (. 10 систем опребования ) ориентировочно составит 20 тыс. руб.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЦИКЛИЧЕСКОГО ОТБОРА СРЕДНИХ ПРОВ, содержащее авязанный с накопительной емкостью пробоотборник с концевЕФ выключателем и реле времени, отличаю, е с я тем,что,с целью повыржния представительности пробы, оно содержит счетчик разовых проб с позиционньвми выходами/ соединенный входом с реле времени, и генераторы команд, связанные с концевым выключателем пробоотборника, а вход каждого генератора команд подключен к соответствующему позиционному выходу счетчика разовых проб. i 10 О эо 35 4 12

Вялюнвни pete tenfHu AJ

АК

АЛ

V Выпоим Фиг 2

Зануся