Устройство контроля качества работы электросепарирующей машины Советский патент 1984 года по МПК B03B13/06 

Изобретение относится к средствам контроля для осуществления автоматического управления электросепарирующих машин, применяемых, например, в сельском хозяйстве для очистки и сортирования семян.

Известно устройство контроля качества работы электросепарирующей машины, содержащее источник высокого напряжения, один зажим которого подключен к плоскому электроду машины, а другой зажим заземлен и через резистор соединен с коронируюш,им электродом. В этом устройстве резистор выполняет роль датчика тока коронного разряда, который и является мерой качества работы машины и по которому регулируют ее работу 1.

Недостатком устройства является низкая достоверность контроля, так как ток коронного разряда зависит от многих факторов (влажность, производительность и т- п.).

Известно устройство контроля качества работы электросепарирующей машины, содержащее датчик заряда частиц сепарируемого материала, установленный в приемном бункере машины, и усилитель сигнала датчика заряда. Датчик этого устройства представляет собой датчик заряда попадающих на него зерен и выполнен в виде двух плоскопараллельных пластин, разделенных диэлектриком. Пластины датчика являются токопроводящими. Измерительная схема указанного устройства содержит усилитель сигнала датчика заряда. Заряженные зерна, попадая на верхнюю пластину датчика, отдают ей свой заряд, в результате чего сигнал с выхода этого датчика оказывается пропорциональным заряду каждой попавшей на него частицы сепарируемого материала и общему количеству частиц, одновременно попадающих на датчик 2.

Хотя это устройство контроля позволяет каким-то образом контролировать процесс электросепарации, оно не обеспечивает достоверный контроль, так как необходимо измерять не только величину заряда частиц, а несколько параметров, взятых в их отношении. Другим недостатком указанного устройства является зависимость выходного сигнала от количества частиц, попадающих на датчик. Даже при условии стабилизации подачи исходной смеси на рабочие органы электросепарирующей мащины количественное соотнощение в смеси разделяемых компонентов заранее (до разделения на фракции) неизвестно и, кроме того, непостоянно даже для одной партии такой смеси, как, например, семена. В этом случае контроль работы электросепарирующей машины в соответствии с изменением сигнала датчика заряда будет неоднозначным. Отмеченные недостатки известного устройства связаны с заложенным в основу его работы способом контроля, предусматривающем использованне заряда частиц в качестве контролируемого параметра.

Цель изобретения - повыщение достоверности контроля за счет использования в качестве контролируемого параметра величины отношения заряда и массы частиц с известной координатой попадания в приемный бункер электросепарирующей машины.

Поставленная цель достигается тем, что устройство контроля качества работы электросепарирующей машины, содержащее датчик заряда частиц сепарируемого материала, установленный в приемном бункере машины, и усилитель сигнала датчика заряда, снабжено датчиком массы частиц, вторым усилителем и блоком деления, причем датчик массы частиц выполнен в виде упругого консольного элемента с прикрепленным к нему датчиком деформации, а дatчик заряда частиц установлен на свободном конце упругого консольного элемента, при этом входы усилителей соединены с выходами датчиков массы частиц и деформации, а их выходы- с входами блока деления.

Известно, что координата попадания каждой из сепарируемых частиц в приемный бункер электросепарирующей машины и происходящее при этом разделение смеси частиц на фракции для многих типов электросепарирующих машин, в частности для камерной, барабанной, транспортерной и т. д. определяется величиной показателя

К

QE Q р. mg m

где РЭ-электрическая сила, действующая на сепарируемую частицу в процессе электросепарации;

Е - напряженность электрического поля воздействующего на сепарируемую частицу в процессе электросепарадии;

Q р

-заряд сепарируемой частицы, получаемый ею в процессе электросепарации;

-сила тяжести частицы;

-масса сепарируемой частицы;

m g

-ускорение силы тяжести.

Таким образом, технологическая сущность процесса разделения смеси частиц подобными электросепарирующими машинами состоит в распределении частиц по приемному бункеру в соответствии с показателем К. В результате такого распределения частицы с различным значением пока0 зателя К будут иметь раз личную координату попадания в приемный бункер и попадать, соответственно, в различные фракции получаемого продукта разделения.

В сельскохозяйственном производстве разделение на электросепарирующих машинах по показателю К позволяет выделить из семян сельскохозяйственных культур ряд трудноотделимых обычными способами примесей, таких как семена сорняков, сходные по размерам и форме с семенами основной культуры, травмированные и неполноценные семена посевного материал.а и т. п.

Однако необходимым условием качественного разделения частиц смеси по показателю К с помощью электросепарирующей машины является постоянство соответствия между координатой попадания частиц в приемный бункер и их показателем К на протяжении всего процесса электросепарации (разделения). В противном случае при нарушении такого соответствия в одно и то же место приемного бункера электросепарирующей машины будут попадать частицы с различными значениями показателя К и качественного разделения смеси по показателю К не произойдет.

Вместе с тем нарушение соответствия между показателем К и координатой попадания частиц в приемный бункер характерно для работы электросепарирующих машин, вследствие значительного влияния окружающей среды на характеристики электрического поля, действующего в этих машинах. Указанный недостаток работы электросепарирующих машин может быть устранен за счет их переналадки и регулирования в процессе электросепарации по данным текущего контроля показателя К.

Исходя из выщеизложенного, можно заключить, что контроль показателя К является важным условием эффективной и качественной работы электросепарирующих машин

Подобная совокупность элементов устройства позволяет контролировать текущее значение показателя К относительно координаты приемного бункера, т. е. позволяет осуществить достоверный контроль качества разделения сепарируемой смеси по показателю К в процессе работы электросепарирующей машины. Необходимо отметить, что выходной сигнал устройства не зависит от количества частиц, попадающих на датчик, ,так как пропорциональное изменение величины заряда и массы частиц в результате изменения их количества не изменяет отношения этих величин, а следовательно, и величины выходного сигнала.

На чертеже изображено устройство контроля и часть приемного бункера электросепарирующей машины с установленным в нем чувствительным элементом.

Чувствительный элемент устройства конт,роля содержит датчик 1 заряда частиц и упругий элемент 2 с прикрепленным к нему датчиком 3 деформации. Упругий элемент 2 служит элементом крепления датчика 1 к приемному бункеру 4 электросепарирующей машины. Датчик 1, выполненный, например, в виде разделенных диэлектриком токопроводящих плоскопараллельных пластин, одновременно является приемником частиц

датчика массы, в состав которого входит упругий элемент 2 с датчиком 3 деформации.

В качестве датчика 3 могут быть использованы, например, тензосопротивления различных типов.

Измерительная схема устройства контроля состоит из усилителей 5 и 6 сигнала .и блока деления 7. Выходы датчиков- 1 и 3 через усилители 5 и 6 соединены с входами блока деления 7, выход которого является выходом всего устройства контроля и может соединяться с блоками измерения, регистрации или регулирования 8.

Работа устройства осуществляется следующим образом.

В процессе электросепарации частицы сепарируемого материала распределяются по приемному бункеру 4, причем координата попадания каждой из сепарируемых частиц при попадании в приемный бункер 4 будет соответствовать ее показателю К- Часть сепарируемых частиц при этом будет попадать на датчик I, вызывая ни его выходе появление сигнала, пропорционального заряду этих частиц. Одновременно попадающие на датчик I частицы вызывают изгиб упругого элемента 2, в результате чего на выходе датчика 3 будет возникать сигнал, пропорциональный массе этих частиц. Полученные таким образом сигналы усиливаются усилителями 5 и 6 и подаются на блок деления 7, где вычисляется величина отношения сигналов заряда и массы частиц. Изменение выходного сигнала блока 7 будет соответствовать 1зменению показателя К частиц, попадающих в то место приемного бункера, где установлен датчик устройства, т. е. будет получена информация о смешивании частиц по показателю К и необходимости регулирования параметров настройки электросепарирующей машины с целью восстановления требуемого соответствия между координатой попадания частиц в приемный бункер и показателем К частиц.

По сравнению с известным данное устройство контроля позволяет осуществить эффективную переналадку и регулирование электросепарирующей мащины в процессе обеспечения необходимого качества разделения смеси по показателю К. Такое регулирование особенно важно при эксплуатации электросепарирующих машин в условиях интенсивных случайных воздействий со стороны окружающей среды, что весьма характерно для сельскохозяйственного производства. Вместе с тем, даже незначительное изменение качества сортирования сельскохозяйственных культур по показателю К оказывает значительное влияние на последующий урожай. Так, например, невыделение только 1% травмированных и неполноценных семян снижает последующий урожай пшеницы до 2%, а дополнительное выj1072907

деление из посевного материала I°/Q трав- сортирование посевного материала на электмированных семян дает прибавку урожая росепарирующей машине дает возможность до 5%.,выделить до 90% травмированных семян,

Предварителнные расчеты показывают, , семян в посевном материале дает прибавку что при использовании устрЬйства контроля, в урожае от 5 до .

что даже при небольшом содержании таких

УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА РАБОТЫ ЭЛЕКТРОСЕПАРИРУЮЩЕЙ МАШИНЫ, содержащее датчик заряда частиц сепарируемого материала, установленный в приемном бункере машины, и усилитель сигнала датчика заряда, отличающееся тем, что, с целью повышения достоверности контроля, оно снабжено датчиком массы частиц, вторым усилителем и блоком деления, причем датчик массы частиц выполнен в виде упругого консольного элемента с прикрепленным к нему датчиком деформации, а датчик заряда частиц установлен на свободном конце упругого консольного элемента, при этом входы усилителей соединены с выходами датчиков массы частиц и деформации, а их выходы - с входами блока деления. (Л ю ko