Суммирующие конвейерные весы Советский патент 1984 года по МПК G01G11/14 

Изобретение относится к весоизмерительной технике и может быть использовано при разработке электро ных конвейерных весов для горной, металлургической, химической и других отраслей промьпцленности . Известны электронно-гидравлическ конвейерные весы, содержащие грузоприемную платформу, гидравлический датчик веса, датчик перемещения и вторичный прибор, принцип действия которого основан на суммировании числа импульсов, пропорциональных массе груза,находящегося на весоизмерительном участке TlJНедостатком известных весов является недостаточно высокая точност взвешивания. . Наиболее близкими по технической сущности к предлагаемому устройству являются суммирующие конвейерные ве сы, содержапше аналоговый датчик ве са, датчик перемещения, сумматор, блок компенсации тары, аналого-цифровой преобразователь, блок индикац результата измерений, вход которого соединен с выходом сумматора . Недостатком известных весов. шля ется также низкая точность взвешивания, обусловленная временной нестабильностью аналого-цифрового пре образователявследствие изменения температуры окружающей среды, напряжения питания и других факторов. Цель изобретения - повышение точности взвешивания за счет обеспечения независимости измерений от дрейфа нуля аналого-цифрового преобразователя . . Поставленная цель достигается тем, что суммирующие конвейерные весы, содержание аналоговый датчик веса, датчик перемещения, сумматор, блок компенсации тары, аналого-цифровой преобразователь, блок индикации результата измерений, вход кото рого соединен с выходом сумматора, снабжены аналоговыми ключами и формирователем командных импульсов, а аналого-цифровой преобразователь со держит усилитель, компаратор, цифро аналоговый преобразователь и устрой ство управления, причем первый и второй информационные входы аналого вых ключей соединены соответственно с датчиком веса и блоком компенсации тары, а выход аналоговых ключей подключен к входу усилителя, выход которого соединен с одним из входов компаратора, второй вход которого соединен с выходом цифроаналогового преобразователя, а выход компаратор соединен с входом устройства управления, один из выходов которого соединен с входом цифроаналогового пр образователя, а другой выход устрой ства управления соединен с входом сумматора, управляющий вход которого соединен с одним из выходов фop иpoвателя командных импульсов, два других выхода которого соединены соответственно с управляющим входом аналоговых ключей и управляю цим входом устройства управления,,, при этом вход формирователя командных импульсов соединен с выходом датчика перемеще ни я. , На фиг.1 показана блок-схема суммирующих конвейерных весов; на фиг.2 временные диаграммы, поясняющие принцип работы устройства. Суммирующие конвейерные весы содержат аналоговый датчик 1 веса, датчик 2 перемещения, аналоговые ключи 3 с двумя информационными входами к. и Kj; аналого-цифровой преобразователь 4, cyNiMaTOp 5, блок 6 индикации результата измерения, формирователь 7 командных импульсов и блок 8 компенсации тары, при этом аналого-цифровой преобразователь 4 включает в себя усилитель 9, компаратор 10, цифроаналоговый преобразователь 11 и устройство 12 управления . Суммирующие конвейерные весы работают следующим образом. При поступлении очередного импульса от дачика 2 (шина 16) на вход формирователя 7 командных импульсов с выхода формирователя 7 на управляющий вход аналоговых ключей 3 поступает разрешающий потенциал, по которому включается ключ, подключен ный к первому информационному входу К, и на вход усилителя 9 аналого-цифрового преобразователя 4 в течение действия разрешающего потенциала от датчика веса 1 поступает сигнал -VV A ;n pvS A mcosp -0, , где и - сигнал датчика веса; и - падение напряжения на клю че; Цд - начальное напряжение ненагруженного датчика веса; К ру - коэффициент преобразования датчика веса; В - вес тары (платформа, роликоопора, плита); /i - угол наклона конвейера ,m - масса груза на весоизмерительном участке. Одновременно в момент времени t с выхода формирователя 7 командных мпульсов на управляющий вход сумматора 5 (шина 15) поступает сигнал Тип операции, подготавливающий к выполнению операции Сложение. В момент времени t2 на вход устройства 12 управления с формирователя 7 командных импульсов (линия 14) поступает прямоугольный импульс, по которому в аналого-цифровом преобразователе 4 происходит преобразование входного аналогового сигнала Vg в код. Таким образом, к моменту времени t на выходе преобразователя 4 будет образован код (л ) К /и +U In W У РУ т / CMVJ cMk РУ ЬОЗ/3 где К, - коэффициент усиления уси теля; V - напряжение смещения усил теля; 4;Mk напряжение смещения комHanps:паратора; К| - коэффициент преобразован аналого-цифрового преобг разователя. По сигналу с формирователя 7 ко мандчых Импульсов Разрешение опе рации (шина 15, момент времени tj - код N заносится в суммато 5, складываясь с его содержимым. После записи в сумматор 5 кода Ng формирователь 7 командных импульсов отключает от преобразователя 4 первый информационный вход К (момент t 5 ) и подключает (шина 13, момент времени t (, ) на вход ан логовых ключей 3 блок 8 компенсаци тары. При этом на вход преобразователя 4 поступает сигнал Vr V где 1/т напряжение, компенсирующее вес тары; V - падение напряжения на ключе. Одновременно в момент t управляющим сигналом с формирователя 7 командньлх импульсов (шина 15) сумм тор 5 перестраивается на выполнение операции Вычитание. Затем с формирователя 7 командных импульсов в аналого-цифровой п образователь 4 (линия 14) следует команла на выполнение операции преобразования. В результате этого к моменту времени tg на выходе преобразователя 4 образуется код S( LV, N, --,который по сигналу с формирователя 7 командных импульсов (ишна 15, момент tg - tg) вычитается из сумматора 5, т.е. К (О -к G cos/j) К -N г .n Pt - / NV NV 2 i/ NV Установив при тарировании .совр, и учитывая, что в интегральных аналоговых ключах с достаточно большой точностью VK V (( , разность кодов N в сумматоре , определяется- как . -- в- Таким образом , разность кодов, записанных в сумматоре 5, пропорциональна массе груза m на весоизмеТрительном участке и не зависит от дрейфа напряжения смещения усилителя (Vf ) и компаратора С ) При поступлении следующих импульсов от датчика 2 перемещения рассмотренный выше цикл измерения повторяется, в результате чего в сумматоре 5 накапливается код, пропорциональный массе транспортируемого конвейером груза, для индикации которого используется блок 6 индикации. Предлагаемая конструкция суммирующих весов позволяет исключить составляющие погрешности, обусловленные нестабильностью параметров аналого-цифрового преобраэователя, и повысить точность взвешивания транспортируемых грузов в различных отраслях народного хозяйства.

шение

на uндuкa 4uю

Фиг.г

СУММИРУЮЩИЕ КОНВЕЙЕРНЫЕ ВЕСЫ, содержащие аналоговый датчик веса, датчик перемещения, сумматор блок компенсации тары, аналогоцифровой преобразователь, блок инди кации результата измерений, вход ко торого соединен с выходом сумматора отличающиеся- тем., что, с целью повышения точности взвешивания за счет исключения влияния дрейфа нуля аналого-цифрового преобразователя, они снабжены аналого ИТПТгттггТ ми ключами и формирователем командных импульсов, а аналого-цифровой преобразователь содержит усилитель, компаратор, цифроаналоговый преобразователь и устройство управления, причем первый и второй информационные входы аналоговых ключей соединены соответственно с датчиком веса и блоком компенсации тары, а выход аналоговых ключей подк лючен к входу усилителя, выход которого соединен с одним из входов компаратора, второй вход которого соединен с выходом цифроаналогового преобразователя, а выход компаратора соединен с входом устройства управления, один из выходов которого соединен с входом § цифроаналогового преобразователя, а другой выход устройства управления соединен с входом сумматора, управляющий вход которого соединен с одним из выходов формирователя командных импульсов, два других выхода которого соединены соответственно с управляющим входом аналоговых ключей и управляющим входом устройства управления, при этом вход формирователя командных импульсов соединен с Iвыходом датчика перемещения.