Устройство для определения поверхности сыпучих материалов Советский патент 1985 года по МПК G01N15/02 

а вход коммутатора счетных импульсов основной фракции, другие входы вторых схем совпадения, другие входы блока

умножения и первого элемента памяти соединены с остальными выходами блока управления.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОВЕРХНОСТИ СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ, содержащее первый и второй элементы памяти, первый и второй сумматоры, блок управления, регистрирующий блок, осадительный цилиндр с расположенным на нем источником света с фотоприемником, отличающееся тем, что, с целью повышения точности определения, оно снабжено ключамн, формиров ателями-диффер енциаторами, коммутатором отдельных частиц, первыми и вторыми логическими схемами совпадения, счетчиками поштучного счета частиц крупных фракций, блоком умножения, счетчиками основной фракции, первым и вторым аналого-цифровыми преобразователями, коммутатором счетных импульсов основной фракции, суммарным счетчиком гранулометрического состава основной фракции и дополнительным приемником света с фотоприемником, причем фотодиод каждого фотоприемника соединен с одними входами ключей, другие входы которых соединены с одним из входов блока управления, одни выходы ключей через соответствующие формирователи-дифференциаторы подключены к соответствующим входам коммутатора отдельных частиц, выход которого соединен с одними входами первых схем совпадения, другие входы которых соединены с другим выходом блока управления, выходы первых схем совпадения через соответствующие счетчики поштучного счета частиц крупных фракций подключены к соответствующим входам регистрирующего б-лока, другие выходы ключей объеS динены и подключены к одним входам первого элемента памяти и первого (Л сумматора, выход первого элемента па- мяти через первый сумматор подключен к одному входу блока умножения, выход которого соединен с входом первого аналого-цифрового преобразователя, выход которого соединен с одними входами вторых схем совпадения, выходы которых через соответствующий счетчик импульсов основной фракции соединены с соответствующими входами коммутатора счетных импульсов основной фракции, выход которого через счетчик гранулометрического состава основной фракции подключен к одному входу блока регистрации, фотодиод дополнительного фотоприемника соединен с входом второго суьматора и с одним входом второго элемента памяти, выход которого через последовательно соединенные вторые сумматор и аналого-цифровой преобразователь подключен к другому входу блока регистрации, третий выход блока управления соединен с другим входом второго элемента памяти.

Изобретение относится к области строительства, а именно к измерительной технике по определению поверхности сыпучих материалов. Целью изобретения является повьшенис точности определения поверхности сыпучих материалов. На фиг.1 представлена структурная схема устройства для определения поверхности сыпучих материалoBj на . фиг.2 - разрез А-А на фиг.1. Устройство содержит пробоотборник 1, осадительный цилиндр 2, затвор 3, источники 4 и 5 света, фотоприемники 6 и 7, каждый из которых содержит по линейке из фотодиодов, блок 8 управления, элемент 9 памяти, сумматор 10, первый аналого-хщфровой преобразователь 11, ключи (электронные) 1214, формирователи-дифференциаторы 1517 импульсов отдельных частиц, коммутатор 18 импульсов отдельных частиц, элементы 19-21 логического совпадения, счетчики 22-24 поштучного счета частиц крупных фракций, элемент 25 памяти, второй сумматор 26, блок 27 умножения на коэффициенты, аналогоцифровой преобразователь 28, элементы 29-31 логического совпадения, счет чики 32-34 основной фракции, коммутатор 35 счетных импульсов основной фракции, суммарный счетчик 36 гранулометрического состава основной фрак ции, блок регистрации 37. Разрез ,А-А поясняет месторасположения источника. света и фотоприемника (фотодиодов). Устройство работает следующим образом. Рабочая жидкость (например, вода) заливается в осадительный цилиндр 2 до уровня выше места расположения источника 5 света и верхнего фотоприемника 6, после чего по сигналу с седьмого выхода устройства 8 управления элементом 9 памяти происходит запомимание- нулевого сигнала с фотоприемника 6. Далее проба сьшучего материала (например, песка) с помощью пробоотборника 1 засьшается в цилиндр 2. Вследствие того, что в пробе находятся частицы различных размеров, а также различного веса, при осадцении материала в жидкости происходит пофракционное рассеяние его частиц по всей высоте цилиндра 2, причем осаждение крупных частиц происходит быстрее, чем мелких. Частицы материала, осалодаясь, создают затемнение в зоне расположения фотоприемников 4 и 5, вследствие чего в последних изменяется выходной сигнал, которьй в дальнейшем использован в качестве информационного. Таким образом, отдельные частицы крупных фракций (диаметр частиц больше 5 мм), первыми достигшие зоны расположения фотоприемника 7, перекрывают лучи света направленного источника 5, ввиду чего на выходах фотоприемника 7 скачкообразно изменяются сигналы, которые поступают на входы электронных ключей 12-14. На другие входы электронных ключей с первого выхода блока 8 управления поочередно поступает разрешающий сигнал, которым ключи открьшаются. Разрешающий сигнал с первого выхода блока 8 управления представляет собой кодовую комбинацию, при которой электронные ключи работают только на формирователи-дифференциаторы 15-17 импульсов отдельных частиц. Последние формируют из информационных сигналов фотоприемника 7 импульсы дифференциальной формы, которые коммутатором 18 последовательно подаются на первые входы элементов 19-21 совпадения. После этого с второго выхода блока 8 управления на вторые вхоДы элементов 19-21 совпадения подается сигнал, по которому эти элементы срабатывают. Далее, на выходах .элементов 19-21 совпадения появляются сигналы (импул сы) , йоторые счетчиками 22-24 поштуч ного счета частиц крупных фракций бу дут записаны. Следовательно, на вы ходе каждого счетчика 22-24, присутствует комбинация сигналов (двоичный код), соответствующая количеству час тиц крупной фракции, прошедших через зону фотоприемника 7 в период времени, определенного временной диаграммой работы блока 8 управления. Блок 37 регистрации индицирует информацию с выходов счетчика 22-24, которая тем же регистрируется (например, с помощью цифропечати). После тоге, как все частицы круп-ной фракции прошли зону фотоприемника 7, блок 6 управления сигналом со своего первого выхода одновременно подключает ключи 12-14 к работе на общий информационный канал, и сиг нал с выходов ключей 12-14 подается на первые входы элемента 25 памяти и сумматора 26. По сигналу с выхода блока 8 управления в элементе 25 памяти осуществляется запись информации о затемнении зоны фотоприемника, вызванном замутненностью жидкости после осаждения частиц крупных фракций. После этого, по мере осаждения частиц основной фракции, в сумматоре 26 осуществляется суммирование сигна ла с выходов ключей 12-14 с сигналом имеющим противоположный знак, с выхода элемента памяти 25. Таким образом, на выходе сумматора 26 по окончании прохождения частиц основной фракции зоны фотоприемника 7 присутствует сигнал (в аналоговой форме), пропорциональный поверхности частиц основной фракции. Далее сигнал с выхода сумматора 26 поступает на вход блока 27 умножения на коэффициенты, на вход которого с выхода блока 8 управления поступает сигнал, необходимый для выполнения операции умножения сигнала с выхода сумматора 26 на различные коэффициенты. Коэффициенты подобраны так, что на выходе блока 27 умножения на коэффициейт получается сигнал, пропорциональный поверхностям частиц основной фракции (для песка эти частицы, мм О,140,315; 0,315-0,63; 0,63-1,25; 1,242,5, 2,5-5,0). Далее сигнаш с выхода блока 27 умножения на коэффициенты преобразуется в цифровой вид аналого-цифровым преобразователем 28. Пос ле этого по сигналу с выхода блока 8 управления срабатывают соответствуюцдие элементы 29-31 совпадения и сигналы с этих элементов записываются в счетчики 32-34 основной фракции. Сигналы с выходов счетчиков 32-34 основной фракции поочередно посредством коммутатора 35 счетных импульсов основной фракции переписьшаются в суммарный счетчик 36 гранулометрического состава основной фракции. После этого информация с выхода счетчика 36поступает на соответствующий вход блока 37 регистрации, где осуществляется ее отображение и регистрация. Учет среднего уровня пьши, содержащейся в пробе материала, осуществляется следующим образом. После того, как элементом памяти 9 по сигналу с блока 8 управления происходит запись нулевого сигнала, сумматор 10 начинает суммирование сигнала с выходов фотоприемника 7 с сигналом (в противоположном знаке) с выхода элемента 9 памяти. По окончании суммирования аналоговый сигнал с выхода сумматора 10 преобразуется аналого-цифровым преобразователем 11 в цифровой вид, и далее поступает на соответствующий вход блока 37 регистрации. Таким образом, блоком регистрации 37по окончании цикла работы устройства отображается и регистрируется информация о поверхности исследуемой пробы сыпучего материала, с помощью которой можно анализировать гранулометрический состав, а сигнал с выхода блока регистращ1и может быть использован для корректировки (с помощью АСУ ТП) рецептуры смеси (например, бетонной). Перед началом следукщего цикла работы устройства, т.е. перед анализом следующей пробы материала предварительно открывается затвор 3, и предьщущая проба материала вместе с рабочей жидкостью удаляется из осадительного цили1щра 2. Применение предлагаемого изобретения позволит более точно определить поверхность сыпучих материалов и тем самым (после дальнейшей корректировки рецептуры смеси), повысить качество изготовляемых изделий. Ожидаемый экономический эффект от внедрения изобретения для заводов товарного бетона производительностью 100000 м в год составит 70250 руб.

zi ;-

г

вАСУТП

37