Дозатор сыпучих материалов Советский патент 1984 года по МПК G01G11/08 

вого и второго блоков сравнения сигналов, выход второго блока сравнения сигналов подключен к управляющему входу интегратора, к первому управляющему входу второго коммутатора и к первому входу привода заслонки дополнительного бункера, выход четвертого блока сравнеиия сигналов подключен к второму управляющему ходу

второго коммутатора, второму входу привода заслонки и входу третьего коммутатора, управляющий вход которого подключен к вькоду датчика положения, а выход т к одному входу привода загрузчика, другой вход которого соединен с выходом третьего блока сравнения сигналов.

ДОЗАТОР СЬШУЧИХ МАТЕРИАЛОВ, содержащий установленный на силоизмерительный преобразователь бункер с питателем, привод которого через усилитель подключен к выходу первого сумматора, загрузчик с приводом, ;3адатчик расхода массы, выход которого подключен к первому входу первого сумматора, а через первый коммутатор - к интегратору, второй и третий входы сумматора подключены соответственно к выходам блока коррекции и фильтра низких частот с долговременной памятью, входы-которых объединены и подключены к выходу элемента сравнения, один из входов которого через первый коммутатор соединен с выходом задатчика контролируемой максимальной массы материала в бункере дозатора и вторым входом первого блока сравнения,сигналов, а другой вход элемента сравнения через первый коммутатор соединен с выходом второго сумматора, один из входов которого соединен с выходом интегратора, первьш управляющий вход первого коммутатора соединен с выходом первого блока сравнения сигналов, а второй его управляющий вход соединен с выходом второго блока сравнения сигналов, один из входом которого соединен с выходом задатчика контролируемой минимальной массы материала.в бункере дозатора, отличающийся тем, что, с целью повышения точности процесса непрерывного дозирования за счет уменьшения влияния ошибок дозирования в период загрузки бункера материалом, в него введены установленный на до§ полнительный силоизмерительный преобразователь дополнительный бункер с (Л заслонкой с приводом и датчиком положения, второй и третий коммутаторы, задатчик контролируемой минимальной массы материала в дополнительном бункере дозатора, задатчик контролируемой максимальной массы материала в дополнительном бункере дозатора, третий и четвертый блоки сравнения сигналов и третий сумматор, причем один из входов третьего сумматора подключен к выходу силоизмерительного оо преобразователя, а другой вход через 4 второй коммутатор соединен с выходом дополнительного силоизмерительного преобразователя и с одним из входов третьего и четвертого блоков сравнения сигналов, другие входы которых подключены соответственно к выходам задатчиков контролируемой максимальной и минимальной массы материала в дополнительном бункере дозатора, выход третьего сумматора подключен к второму входу второго : сумматора и к одному из входов пер

Изобретение относится к весоизмерительной технике, в частности к устройствам для весового непрерьгоного дозирования сыпучих материалов в химической, пищевой и других отраслях промьшленности.

Известен -весовой дозатор непрерывного действия, содержащий расходную емкость с распределителем и питателем, установленным на весоизмерители подключенные к вторичному прибору, выход которого через блок дифференцирования соединен с одним из входов элемента сравнения, другой вход которого соединен с задатчиком производительности, а выход регулятора через усилитель .мощности подключен к приводу питателя Li 3Такое техническое решение не обеспечивает высокой точности дозирования во время загрузки емкости материалом, поскольку злемент памяти, запоминающий выходной сигнал регулятора до момента загрузки емкости, может запомнить и всплеск выход(ного cигнkлa регулятора при мгновенных изменениях нагрузки.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является дозатор сыпучих материалов, содержащий установленный на силоизмерительный преобразователь бункер с питатеjieM, привод которого через усилитель подключен к выходу первого сумматора загрузчик с приводом, задатчик расхода массы, выход которого подключен к первому входу первого сумматора, а через первый коммутатор - к интегратору, второй и третий входы сумматора подключены соответственно к выходам блока коррекции и фильтра низких частот с долговременной памятью, входы которых объединены и подключены к выходу элемента сравнения, один из входов которого через первый коммутатор соединен с выходом задатчика кoнтpOJJИpyeмoй максимальной массы материалов в бункере дозатора и вторым входом первого блока сравнения сигналов, а другой вход элемента сравнения через первый коммутатор соединен с выходом второго сумматора, один из входов которого соединен с выходом интегратора, первый управляющий вход первого коммутатора соединен с выходом первого блока сравнения сигналов, а второй его управляющий вход соединен с выходом второго блока сравнения сигналов, один из входов которого соедине с выходом задатчика контролируемой минимальной массы материала в бункере дозатора 23.

Недостатком известного дозатора является низкая точность процесса непрерывного дозирования в период загрузки бункера материалом, поскольку в этот игтервал времени дозатор н управляется.

Цель изобретения - повышение точности процесса непрерывного дозирования за счет сокращения времени Неуправляемой работы дозатора в период загрузки бункера материалом.

Поставленная цель достигается тем что в дозатор сьтучих материалов, содержащий установленный на силоизмерительный преобразователь бункер с питателем,привод которого через усилитель подключен к выходу первого сумматора, загрузчик с приводом,задатчик расхода массы,выход которого подключен к первому входу первого сумматора, а через первый коммутатор - к интегратору, второй и третий входы сумматора подключены соответственно к выходам блока коррекции и фильтра низких частот с долговременной памятью, входь которых объединены и подключе,ны к выходу элемента сравнения, один из входов которого через первый коммутатор соединен с выходом задатчика контролируемой максимальной массы материала в бункере дозатора и вторым входом первого блока сравнения сигналов, а другой вход элемента сравнения через первый коммутатор соединен с выходом втррого сумматора, один из входов которого соединен е выходом интегратора, первый управляющий вход первого коммутатора соединен с выходом первого блока сравнения сигналов, а второй его управляющий вход соединен с выходом второго блока сравнения сигналов, один из входов которого соединен с выходом задатчика контролируемой минимальной массы материала в бункере дозатора, введены установленный на дополнительный снлоизмерительный преобразователь дополнительный бункер с заслонкой с приводом и датчиком положения, второй и трет1Й коммутаторы, задатчик контролируемой минимальной массы материала в дополнительном бункере дозатора, задатчик контролируемой максимальной массы материала в дополнительном бун- : кере дозaTopia, третий и четвертый блоки сравнения сигналов и третий сумматор, причем один из входов третьего сумаатора подключен к выходу силоизмерительного преобразователя, а другой вход через второй кокмутатор соединен с выходом дополнительного силоизмерительного преобразователя и с одним из входов третьего и четвертого блоков сравнения сигналов, другие входы которых подключены соответственно к выходам задатчиков контролируемой максимальной и минимальной массы материала в дополнительном бункере дозатора, выход третьего сумматора подключен к второму входу второго сумматора и к одному из входов первого и второго блоков сравнения сигналов, выход второго блока сравнения сигналов подключен к Управляющему входу интегратора, к первому управляющему входу второго коммутатора и к первому входу привода заслонки дополнительного бункера, выход четвертого блока сравнения

сигналов подключен к второму управляющему входу второго коммутатора, второму входу привода заслонки и входу третьего коммутатора, управля5 ющий вход которого подключен к выходу датчика положения, а выход - к одному входу привода загрузчика, другой вход которого соединен с выходом третьего блока сравнения сигналов.

О На чертеже показана функциональная схема дозатора сыпучих материало

Дозатор сьшучих материалов имеет бункер 1 с питaтeлe 2, установленный на силоизмерительный преобразо15 ватель 3, выход которого соединен с ОДНШ4 их входов сумматора 4, другой вход которого через коммутатор 5 соединен с выходом;силоизмерительного преобразователя 6, на которьй уста20 новлен дополнительный бункер 7 с приводом 8, и с одним из входов блоков 9 и 10 сравнения сигналов, другие входы которых соединены соответственно с задатчиками 11, 12

25 контролируемой минимальной и максимальной массы материала в дополнительном бункере 7. Выход задатчикА 13 расхода массы соединен с первым входом сумматора 14 и через комму30 татор 15 - с входом интегратора 16,

. выход которого соединен с одним из входов сумматора 17, другой вход которого соединен с выходом сумматора 4 и с первыми входами блоков 18

3J и 19 сравнения сигналов, другие вхо ды которых соединены соответственно с вьпсодами задатчиков 20 и 21 контролируемой максимальной и минимальной массы материала в бункере 1 до40 затора. Кроме того, выход задатчика 20 подключен через коммутатор 15 к одному из входов элемента сравнения 22, другой вход которого через коммутатор соединен с-выходом сумматора

45 17. Выход элемента сравнения 22 подключен к входам блока 23 коррекций и фильтра 24 низких частот с долговременной памятью, выходы которых подкхпочены соответственно к второму

J.JJ и третьему входам сумматора 14, выход которого соединен через усилител 25 с питателем 2. Выход блока 19 сравнения сигналов соединен с одним из управляющих входов коммутатора 15

55 другой управляющий вход которого i объединен с одним из управляющих входов коммутатора 5, управляюпрш входом интегратора 16 и первым входом привода 8 дополнительного бун$ 1 кера 7 и подключён к выходу блока 1 сравнения сигналов. Выход блока 9 сравнения сигналов подключен к второму управляющему входу коммутатора 5, к второму входу привода 8 дополнительного бункера 7 и через коммутатор 26 - к одному из входов приво да 27 загрузочного устройства 28, другой вход которого соединен с выходом блока 10 сравнения сигналов. Выход датчика 29 положения соединен с управляющим входом коммутатора 26 Привод 8 соединён с заслонкой 30. Дозатор работает следующим образом. Сыпучий материал из бункера 1 по дается питателем 2 в технологическу линию производства. Текущее значение массы материала, находящегося в бункере 1 и на питателе 2, измеряется силоизмерительным преобразователем 3, выходной сигнал которого, пропорциональный измеренной массе материала, поступает через сумматор 4 на один из входов сумматора 17 ипервый вход блоков 18 и 19 сравнения сигналов, на вторые входы которых поступают сигналы с выходов задатчиков 21 и 20 контролируемой массы материала в,бункере 1. На другой вход суммато ра 17 поступает сигнал с выхода интегратора 16, вход которого подключен через коммутатор 15 к выходу за датчика 13 расхода массы. Таким обр зом в сумматоре 17 происходит сложе ние сигналов, пропорциональных соот ветственно количеству материала, ко торое должно было бы находиться в бункере 1 и на питателе 2, и количе ству материала, оставшегося в бункере 1 и на питателе 2. В установившемся режиме работы дозатора, если заданный расход материала равен текущему значению выходной величины расхода на выходе элемента 22 сравнения сигналов сумматора 17 и задатчика 20 контролируемой массы материала, сигнал ошибки дозирования равен нулю. В случае появления отклонения измеренной величины расхода материала от заданной на выходе элемента 22 сравнения сигналов сумматора 17 и задатчика 20 контролируемой массы вьфабатывается сигнал ошибки дозирования, который поступает на входы корректирующего блока 23 и фильтра 24 низких частот с долговременной 6 памятью. При этом мгновенные отклонения расхода на выходе питателя 2 от заданной величины устраняются за счет управляющего воздействия,снимаемого с выхода корректирующего блока 23 через сумматор 14 и усилитель 25 мощности на питатель 2. В результате фильтрации текущего значения ошиб- ки дозирования фильтром 24 низких частот с долговременной памятью на его выходе вырабатывается величина управляющего .воздействия, которая в сумме с величиной сигнала, снимаемого с выхода задатчика 13 расхода массы, подается на вход питателя 2 через усилитель мощности 25, что обеспечивает равенство среднего значения величины расхода на выходе питателя 2 заданной величине расхо ца, снимаемой с выхода задатчика 13 расхода массы. В процессе разгрузки бункера 1 при достижении количества материала в нем, равного контролируемой минимальной величине, заданной в блоке 18 сравнения сигналов задатчиком 21, с его выхода поступает командный сигнал на управляющий вход коммутатора 15, которьй, срабатывая, разрывает связи задатчика 13 с интегратором 16, задатчика 20 с элементом сравнения 22 и сумматора 17 с элементом сравнения 22. Сигнал ошибки, снимаемый с выхода элемента сравнения 22, становится равным нулю. При этом на выходе корректирующего блока 23 сигнал становится равным нулю, а на выходе фильтра 24 низких частот с долговременной памятью - величине, которая будучи просуммированной в сумматоре 14с величиной сигнгша, снимаемого с выхода задатчика 13 расхода массы, обеспечивает равенство средней величины расхода на вьтходе питателя 2 заданной величине расхода, заданной задатчиком 13 расхода массы. Одновременно командный сигнал с выхода блока 18 сравнения сигналов поступает на управляющий вход интегратора 16, обнуляя его выходной сигнал, а также на вход привода 8, открывающего заслонку 30 дополнительного бункера 7, и на управляющий вход коммутатора 5, который, срабатьшая, подключает выход силоизмерительного преобразователя 6 к входу сумматора 4. На выходе сумматора 4 вырабатывается сигнал, пропорциональньй сум71

ме сигналов силоизмерительных преобразователей 3 и 6, т.е. сигнал, пропорциональный измеряемой массе материала в бункере 1, на питателе 2 и дополнительном бункере 7, который поступает на вход блока 19 сравнения сигналов, и при достижении суммарным сигналом величины, равной контролируемой максимальной величине заданной задатчиком 20, с выхода блока 19 сравнения сигналов поступает командный сигнал на управляющий вход коммутатора 15, которьпЧ,, срабатывая, соединяет выход задатчика 13 расхода массы с входом интегратора 16, выход задатчика 20 контролируемой массы материала с одним из входов элемента сравнения 22 и выход сумматора 17 с другим входом элемента сравнения 22. При этом в сумматоре 17 происходит сложение сигналов, пропорциональных соответственно количеству материала, которое должно было бы находиться в бункере 1, на питателе 2 и дополнительном бункере 7, и количеству материала, оставшегося в бункере 1, на питателе 2 и дополнительном бункере 7,

Далее работа системы управления дозатором аналогична ее работе в период разгрузки бункера 1, т.е. при расходе массы на питателя 2, равном заданному, сигнал на выходе сумматора 17 равен сигналу на выходе задатчика 20 контролируемся массы, а сигнал на выходе элемента сравнения 22 равен нулю.

В случае появления отклонения измеренной величины расхода материала от заданной с выхода элемента сравнения 22 поступает сигнал ошибки дозирования на входы корректирующего блока 23 и фильтра 24 низких частот с долговременной памятью. При этом мгновенные значения отклонения расхода на выходе питателя 2 от заданной величины расхода устраняются за счет управляющего воздействия, вырабатываемого блоком 23, коррекции. В результате фильтрации текущего значения ошибки дозирования фильтром 24 низких частот с долговременной памятью на его выходе формируется управляющее воздействие которое в сумме с величиной сигнала снимаемого с выхода задатчика 13 расхода массы, обеспечивает равенство среднего значения величины рас48

хода на выходе питателя 2 заданной величине расхода.

Таким образом, от начала периода загрузки бункера 1 материалом до момента достижения суммарным сигналом, снимаемым с выхода сумматора 4, пропорциональным измеренной массе материала в бункере 1, на питателе 2 и дополнительном бункере 7, величины,

равной контролируемой максимальной величине, заданной задатчиком 20, дозатор работает от сигналов, определяемых задатчиком 13 расхода массы и фильтра 24 низких частот с долговременной памятью, т.е. в этот интервал времени дозатор неуправляется. Время неуправляемой работы дозатора в основном определяется темпом загрузки и отличием массы порции материала, подготовленной в дополнительном бункере 7, от заданной задатчиком 11 массы порции и в сравнении с длительностью всего периода сагрузки оно незначительно. 0сновное же время загрузки бункера 1 материалом дозатор управляется от текущего сигнала ошибки дозирования и сигнала задатчика 13 расхода массы. При опорожнении дополнительного

бункера 7 сигнал, снимаемьм с выхода силоизмерительного преобразователя 6, становится равным нулю, т.е. контролируемой минимальной величине, заданной в блоке 9 сравнения

сигналов задатчиком 12, и с выхода блока 9 сравнения сигналов поступает командный сигнал на вход привода 8, закрывающего заслонку 30 дополнительного бункера 7, и на выключение

коммутатора 5, при этом разрывается связь между силоизмерительным преобразователем 6 и сумматором 4.

Сигнал, вырабатьгоаемый датчиком положения при условии закрытия заслонки дополнительного бункера 7, поступает на управляющий вход коммутатора 26, который, срабатьшая, пропускает командный сигнал блока 9 сравнения сигналов на включение

привода 27 загруз очного устройства 28.

Процесс загрузки дополнительного бункера 7 прекращается при достижении количества материала в нем, равного контролируемой максимальной ве|личине, заданной в блоке 10 сравнения сигналов задатчиком 11.

Применение предложенного дозатора сыпучих материалов позволяет надежно повысить точность процесса непрерывного дозирования за счет исключения влияния ошибок дозирования в период загруэки материала в бункер и сиидить погрешность дозирования до

0,25%, а также позволяет уменьшить расход дорогостоящих материалов при их дозировании и обеспечить высокое .качество продукта.