Конвейерные весы Советский патент 1985 года по МПК G01G11/16 

Изобретение относится к весоизмерительной технике, в частности к устройствам для. определения количества материала, перемещаемого конвейерами. Известны конвейерные весы, содержащие сил оизмерит ел ьный датчик, установленный под грузоприемной платформой, и датчик перемещения ленты, подключенные к преобразователю аналог-код, выход которого через устройство вычитания, вычитаемое в которое вводится автоматически посредство.м блока деления, подсоединен к счетчику с регулируемым коэффициентом пересчета, выход которого подключен к одному из :неподвижных контактов переключатели другому неподвижному контактукоторого подключен выход датчика перемещения, а подвижньй контакт переключателя подключен к выходном счетчику pj . Однако эти весы не обеспечивают необходимую точность измерения при значительных колебаниях плотности материала, транспортируемого конвейером. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату являются конвейерные весы, содержащие датчик веса и датчик перемещения ленты, п ключенные к преобразователю аналог код, выход которого через устройст вь читания Соединен со счетным входом пересчетного устройства с пере м.еннь1м коэффициентом пересчета, к выходу которогоподсоединен выхо ной счетчик z . Однако в известных весах при сн жении линейной плотности материала на ленте конвейера даже при идеаль ной аппаратурной реализации, на точность взвешивания в значительной степени влияют систематические погрешности, возникающие из-за шения натяжения конвейрной ленты и ее схода с грузоприемной платформ весов в поперечном направлении. Величина этой погрешности пропорци нальна усредненному .значению линей ной плотности материала на конвейер ной ленте. Целью изобретения является повышение точности взвешивания путем уменьшения ошибки, связанной с изме 8.2 нением линейной Плотности материала на ленте. . . Поставленная цель достигается тем, что в конвейерные весы, содержащие датчик веса и датчик перемещения конвейерной ленты,подключенные к преобразователю аналог-код, выход которого через устройство вычитания соединен со счетным входом пересчетного устройства с переменным коэффициентом пересчета, к выходу которого прдсоединен выходной счетчик, введены устройство усреднения линейной плотности и устройство сравнения, причем вькоды устройства вычитания и датчика перемещения подключены соответственно к информационному и управляющему входам устройства усреднения линейной плотности, выход которого подключен к входу устройства сравнения, выходом подсоединенного к входу выборки коэффициентов пересчета пересчетного устройства. При этом пересчетное устройство с переменным коэффициентом пересче- та содержит два счетчика с регулируемым коэффициентом пересчета, элемент ИЛИ и демультиплексор, причем информационный выход демультиплексора подключен к выходу первого счртчика с регулируемым коэффициентом пересчета, первьм выход к входу разрешения счета второго счетчика с регулируемым коэффициентом пересчета, выход,) -вход и вход запрета счета которого объединены и подключены к одному из входов элемента ИЛИ, второй вход которого подключен к другому входу демультиплексора, выход элемента ИЛИ и R .-вход первого счетчика с регулируемым коэффициентом пересчета объединены и являются выходом пересчетного устройства с переменным коэффициентом пересчета, а счетные входы счетчиков объединены и образуют счетный вход пересчетного устройства, вход выборки коэффициента пересчета которого образован адресным входом демультиплексора. Устройство усреднения линейной плотности содержит два делителя с регулируемым коэффициентом деления, счетчик, регистр памяти и элемент .задержки, причем выход первого делителя подключен к счетному входу

3

счетчика, а выход второго делителя подключен к входу разрешения записи регистра памяти и через элемент задержки - к R -входу счетчика, выходы которого подключены к входам регистра памяти.

На чертеже показана блок-схема конвейерных весов.

Весы включают в себя грузоприемную платформу 1, контактирующую с конвейерной лентой 2 и опираю- . щуюся на датчик 3 силы, подключенньм к информационному входу преобразователя 4 аналог-код. Конвейерная лента 2 взаимодействует с датчиком 5 перемещения, подключеиньи к управляющему входу устройства 6 усреднения линейной плотности и к управляющему входу преобразователя 4 аналог-код, выход которого подключен к входу Уменьшаемое устройства 7 вычитания, вход Вычитаемое которого связан с шиной 8 ввода числа компенсации тарной нагрузки, а выход Разность подключен к счетному входу устройства 6 усреднения линейной плотности и счетному входу пересчетного устройства 9 с переменным коэффициентом пересчета, имеющего вход 10 задания коэффициентов пересчет вход 11 выборки коэффициентов . пересчета и выход Q и R -вход, причем вькод Q и R -вход объ.единены и подключены к выходному счетчику 12, а вход - 11 выборки коэффициента пересчета подключен к выходу устройства 13 сравнения, вход которого подключен к выходу устройства 6 усреднения линейной плотности и преобразователю 14 коданалог ,

Перёсчетное устройство 9 с переменным соэффициентом -пересчета может быть выполнено как.на одном

программируемом счетчике, при этом применяется обьшно многоуровневое устройство 13 сравнения, так и на нескольких счетчиках с регулируемы коэффициентом пересчета, например

:на счетчиках 15 и 16. Выход,R -вх и вход запрета счета счетчика 16 с регулируемым коэффициентом перес та объединены и подключены к одном из входов элемента ИЛИ 17. Выход ИЛИ 17 подключен к выходному счетчику 12 и к R -входу счетчика 15 с регулируемым коэффи658984

циентом пересчета, вьжод которого связан с входом демультиплексора 18, Вькоды У1 и У2 демультиплексора 18 подключены соответственно к входу разрешения счета счетчика 16 с регулируемым коэффициентом пересчета и в торому входу ИЛИ 17, а адресньш вход демультиплексора 18 образует вход выборки О коэффициентов пересчета пересчетного устройства 9 с переменным коэф- фициентом пересчета.

Устройство 6 усреднения линейной плотности включает в себя два 15 делителя 19 и 20, коэффициент К де текия которых задается равным или кратным количеству циклов взве ш-1зания.за участок ленты, на которое-; происходит усреднение. 20 Входы делителя 19 и 20 подключены, соответственно, к въкоцу Разность устройства 7 вычитания и датчику ,5 переме1цения конвейерной ленты. Вькод 19 под- 25 ключек к счетному входу счетчика

21. Выход делителя 20 через элемент задержки 22 подключен к R -входу счетчика 21.

выход делителя 20

под5 лючен к входу L разрешения записи регистра памяти 23. В данном примере в качестве узла 13 сравнения используется переключатель, подключе1-П1Ый к старшему, разряду рвх истра памяти 23.

Весь; работают .следующим образом. При работе конвейера вхолостую по мере перемещения конвейерной ленты 2 на длину участка взвешиваНИН датчик 5 перемещения выдает сигнал на управляющий вход преобразователя 4 аналог-код, и на его выходе каждого цикла взвешивания появляется число-импульсный код, .;

характеризу1ощ1-1Й суммарную массу грузоприемной платформы 1 и конвейерной ленты 2. Посредством устройства 7 вычитания этот начальный сигнал компенсируется введением вычитаемого

по шине 8. При загруженной конвейерной ленте 2 на выходе устройства 7 вьг-штания периодически появляются пачки импульсов.. Количество импульсов в пачке пропорционально

массе материала на частке BSBemiiвания.. Импульсы накапливаются в пересчетном устройстве 9 с перемен.ньи коэффициентом пересчета до 5 числа . и , соответствующего принятой единице отсчета массы и одновременно поступают в устройство 6 усреднения линейной плотности, с выхода которого цифровой сигнал, усредненньй за период, равный или кратньй частоте рабочего органа пи теля поступает на устройство 13 сравнения. В зависимости от того, больше или меньше значение кода на входе устройства 13 сравнения числа, на которое настроено устрой ство сравнения, на его выходе появляется код, который, поступая на.вход выборки коэффициентов пере счета пересчетного устройства 9, однозначно выбирает один из установленных коэффициентов пересчета Для определения точного значения коэффициентов пересчета, необходимо их сигналы установить одинаковыми и равными какому-либо числу К, а затем пропустить через весы эталонную массу Q материала с той или иной линейной ПЛОТНОСТЬЮ Искомые коэффициенты пересчета будут раины показания конвейерных ве сов по счетчику 12 л - номер замера. Для того, чтобы обеспечить надежную работу и настройку устройства усреднения, оно выполнено цифровым, причем перезапись информ 1;ии на его выход обеспечивается в период между измерениями. Устройство усреднения работает следующим образом. Импульсы с датчика 5 перемещени поступают на управляющий вход уст ройства усреднения 6 линейной пло ности. По прохождению каждого К-20 импульса через делитель 20 на его выходе появляется импульс, который, поступая на С-вход регис ра 23 памяти, своим передним фрон том перезаписывает накопившуюся в счетчике 21 информацию в регист 23 памяти и, затем лоступая через элемент задержки 22 на R -вход счётчика 21, сбрасывает его на ну подготавливав к следующему циклу пересчета. Информация; об усреднен ном значеншГлинейной плотности м 8 териала на ленте хранится в регистре 23 памяти до окончания Ьледующего цикла пересчета и пос,тупает на преобразователь 14 кбй-аналог. Изменение ко:эффициента К деления числа Импульсов делителями 19 и 20 не вызывает изменения кода на выходе устройства 6 усреднения линейной плотности, а лишь меняет количество циклов, за которое происходит усреднение. Коэффициент К 2- выбирается в зависимости от периода Т колебаний рабочего органа питателя, скорости V перемещения ленты и длине S грузоприемной платформы по формуле где 1 1, 2, 3... Таким образом, на выходе 6 устройства усреднения, даже при резкопеременном характере изменения линейной плотности материала на ленте внутри периода усреднения, появляется сигнал, характеризующий среднуюю линейную плотность материала на ленте. ЕСЛИ число, записанное в параллельйом коде в регистр 23 памяти больше числа, на которое настроено устройство 13 сравнения, т.е. в данном случае, если средняя линейная плотность Q „ больше половины максимально допустимойС, i л дд то на выходе устройства сравнения появляется единичньй потенциал, который поступает на вход выборки коэффициентов пересчета, пересчетного устройства 9 с регулируемым коэффициентом пересчета. Если на адресньй вход А демультиплексора 18 поступает единичный потенциал, то открывается канал X - Х2 и закрьшается канал Х- Yi , следовательно при достижении в счетчике/ 15 с регулируемым коэффивдентом пересчета числа импульсов, рав ного N , сигнал переполнения с его выхода через демультиплексор 18 и элемент ИЛИ 17 проходит на его R -вход и, одновременно, записывается в выходной счетчик 12, фиксирующий взвешиваемую массу. Для определения коэффициента пересчета N счетчика 15 с. регулируемым коэффихщентом пересчета, необходимо отключить устройство 13 7 сравнения, подключив, например, ад ресный вход А демультиплексора 18 к шине питания (единичному потенциалу) . При этом всегда открыт канах демультиплексора 18. Пропуская через весы эталонную массу Qgi с распределением на лент с усредненной линейной плотностью 1 Я max показаниям весов, на счетчике 12 и производственному числу 1( 1 , . установленному на шине 10, можно определить точное зна чение коэффициента N, , пересчета как было описано. Аналогично, пропустив по весам эталонную массу распределенную наклеите с ли нейной плотностью J Я max ходногср счетчика 12 можно считать показания Q ° которым легко определить точное.значение коэффициента HZ пересчета пересчетного устройства 9. Число Ah г И, устанавливает ся в счетчике 16 с регулируемым коэффициентом пересчета, и весы пе реводятся в рабочий р.ежим подсоединением к адресному входу (А) демультиплексора 18 устройства 13 сравнения. Когда среднее значение линейной плотности материала на ленте о г - о на -выходе устройства - 2 J . Усредйения линейной плотности появ ляется параллельньгй код, который не содержит единицы в старшем разряде, на что реагирует устройство 13 сравнения, и вьщает .нулевой сигнал на адресный вход А демультиплексора 18. Открывается канал и закрывается канал Х-Х2 а импульсы с выхода счетчика 15 с регулируемым коэффициентом пересчета проходят на вход разрешения счета счетчика 16 с регулируемый коэффициентом пересчета, которьй пересчитьшает импульсы, начиная с (Н«+1)-го, поступающие на его сч 988 ный вход с выхода устройства вычитания 7 и на его выходе при накоплении числа An появляется импульс переполнения ( М), который постудает на вход запрета счета и R -вход счётчика 16 с регулируемым коэффицентом пересчета, на, R -вход счетчика 15 с регулируемым коэффициентом пересчета, т.е., подготавливая схему к следующему циклу пересчета, и поступает через эле.мент ИЛИ 17 в выходной счетчик 12. Таким образом, при малой производительности .конвейера коэффициент пересчета пересчетного устройства 9 с переменным коэффициентом пересчета становится равным Nj N, - АЦ. Резкопеременный характер изменения линейной плотности материала ja конвейерной ленте не изменяет характеристиТу весов, однако, когда ее значение падает значит ельно, в характеристику весов вводится поправка, исключающая систематические погрешности,вызванные уменьшением натяжения конвейерной ленты и схода ее в поперечном направлении в месте встройки весов, при изменении линейной плотности материала на ленте под воздействием децентрирующих сил. Введение в устройство не второго коэффициента Nj при уменьшении линейной плотности, а поправки Ь () N 2 - N, , значительно меньшей экономит количество ячеек памяти либо дополнительных клавиш или шин устройства ввода инфор.мации. . Кроме того, выходной аналоговый сигнал весов несет информацию об усредненной линейной плотности, что повышает достоверность отсчета информации с самопишущих приборов, а при применении весов в системах регулирования линейной плотности, исключает необходимость введения инерционных элементов в цепи измерения неизбежно вносящих систематическую составляющую в йзмере);ие

1. КОНВЕЙЕРНЬЕ ВЕСЫ,содер-. жащие датчик веса и датчик перемещения конвейерной ленты,подключенные к преобразователю аналог-код, выход которого через устройство вычитания соединен со счетным входом пересчетного устройства с переменным коэффициентом пересчета,к выходу которого подсоединен выходной счетчик, отличающиес я тем,что, с целью повьтшения точности взвешивания путем уменьшения ошибки,связанной с изменением линейной плотности материала на ленте,в них введены устройство усреднения линейной плотности и устройство сравнения,причем выходы устройства вычитания и датчика перемещения подключены соответственно к информационному и управляющему входам устройства усреднения линейной плотноети,вь1ход которого подключен к входу устройства сравнения,выходом под соединенного к входу выборки коэффициентов пересчета пересчетного-устройства. 2.Весы по п. 1, отличающиеся тем, что, пересчетное устройство с переменным коэффициентом пересчета содержит два счетчика с регулируемым коэффициентом пересчета, элемент ИЛИ и демультиплексор, при-чем информационный вход демультиплексора подключен к выходу первого счетчика с регулируемым коэффициентом пересчета, первый выход к входу разрешения счета второго счетчика с регулируемым коэффициентом пересчета, вьосод , R -вход и вход запрета счета которого объединены и подключены к одному из входов элемента ИЛИ, второй вход (Л которого подключен к другому выходу демультиплексора, выход элемента РШИ и R -вход первого счетчика с регулируемым коэффициентом пересчета объединены и являются выходом пересчетного устройства с переменным коэффициентом пересчета, а счетные входы счетчиков объединеО5 ны и образуют счетньй вход пересчет01 нрго устройства, вход выборки коэф00 фициента пересчета которого образован со адресным входом демультиплексора. 00 3.Весы по пп. 1. и 2, отличающиеся тем, что устройство усреднения линейной плотности содержит два делителя с регулируемым коэффициентом деления, счетчик, регистр памяти и элемент задержки, причем выход первого делителя подключен к счетному входу счетчика, а выход второго делителя подключен к входу разрешения записи регистра памяти и через элемент задержки - к R -входу счетчика, выходы которого подключены к входам регистра памяти.