Устройство для контроля смешивания кормов Советский патент 1985 года по МПК A23N17/00 

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к автоматзации технологических процессов кормоприготовления.

Целью изобретения является повышение функциональных возможностей устройства.

На фиг. 1 изoбpaжe a блок-схема устройства для контроля смешивания кормов-, на фиг. 2 - расположение электродов на смесителе; на фиг. 3сечение А-А на фиг. 2.

Устройство содержит генератор 1, выход которого подключен к излучающим электродам 2, приемные электроды 3, подключенные через усилитель к блоку 5 обработки информации, выход которого подключен к блоку 6 управления электродвигателя 7. Излучающие электроды 2, выполненные в виде металлических колец, жестко закреплены на валу 8 смесителя, один - ПРОТИВ входа 9, а другой .против выхода 10 смесителя, между рабочими органами 11. Излучающие электроды 2 электрически изолированы от вала 8. Приемные электроды 3 вьшолнены в виде металлических пластин и закреплены электрически изолированно на внутренней поверхности корпуса 12 смесителя щ плоскостях сечения, перпендикулярных оси вала. 8 и ПРОХОДЯПЦ1Х через излучающие электроды 2. Блок 5 обработки информации содержит первый сумматор 13, выход которого подключен к одному из вход,ов элементов 14 сравнения, а выходы последних через квадраторы 15, второй сумматор 16, фильтр 1 нижних частот и дифференциатор 18 соединены с входом нуль-органа 19, причем входы первого сумматора 13 и другие входы элементов 14 сравнения подключены к .выходам усилителей 4. .Элементы 14 сравнения выполнены в виде дифференциальных усилителей , выход нуль-органа 19 подключен к блоку 6 управления электродвигателя 7.

Устройство работает следующим образом.

Высокочастотный сигнал с генератора 1 поступает на излучающие элекроды 2 и излучается ими в контролируемый объем смеси. Рабочие органы 11 смесителя обеспечивают хаотическое., перемещение кормовой массы в процессе перемешивания. При прохождении через смешиваемую массу

927732

сигнал подвергается воздействию большого числа случайных факторов, сопровождающих процесс перемешивания Приемные электроды 3 принимают сигнал,которьй, являясь случайной функцией времени, зависит от однородности смеси. С приемных электродов 3 сигналы поступают на усилители 4, а с их выходов - в блок обраO ботки информации, и каждый подается на вход первого сумматора 13, на выходе которого формируется среднее арифметическое значение сигналов. Сигнал с выхода первого сумматора 13

5 и выходов усилителей 4 поступает на входы элементов 14 сравнения, с помощью которых вычисляется разность этих, сигналов. Разность сигна.лов с выходов элементов 14

0 сравнения подается на входы квадраторов 15, на выходе которых образуется сигнал, равный квадрату этого сигнала. Далее эти сигналы подаются на вход второго сумматора16, где

5 они суммируются. На выходе второго сумматора 16 получается сигнал, равный дисперсии сигналов. Сигнал с.выхода сумматора16 поступает на i вход фильтра ншкних частот, где подавляется флуктуация дисперсии, связанная с процессом перемещения, и переменная составляющая дисперсии, обусловленная прохождением сигнала помехи через зону рабочих органов 11 от одного излучающего электрода 2

5 в зону приемных электродов 3 другого излучающего электрода 2.

Сглаженньй сигнал на выходе фильт-ра 17 характеризует кинетику дисперсии в процессе смецп1вания. Характер

0 изменения этого сигнала определ ется ростом однородности смеси и является монотонно убывающей функцией времени смешивания. С -выхода фильтра 17 нижних частот сигнал поступает

5 на вход дифференциатора 18. Е.сли смешиваемая масса не достигла максимальной однородности, то дисперсия уменьшается в процессе перемешивания, и на .выходе дифференциатора 18 постоянно имеется сигнал, пропорциональньш производной от дисперсии по времени, который поступает на вход нуль-органа 19, на выходе которого в этом случае отсутствует управляющий сигнал.

При завершении процесса смешивания электрофизические свойства смеси на входе 9 и выходе 10 смесителя

статически выравниваются и, следовательно, до минимума уменьшается разброс уровней сигналов с усилителей 4. Величина сигнала, характеризующего дисперсию на входе дифференциатора 18, стабилизируется на некотором минимальном уровне, зависящем от свойств данной смеси - ее максимально возможной однородности, параметров смесителя и времени эксплуатации (старения). Эффект, старения электродов 3 и усилителей 4 увеличивает разброс сигналов с выходов усилителей 4,а следовательно, и величину уровня стабилизации дисперсии, но за время одного цикла смешивания (10-15 мин) эффект не успевает проявиться и не влияет на кинетику дисперсии и, следовательно, на ее производную по времени.-Аналогично случайные отклонения -состава смеси или переход от одного рациона к другому с более низкой однородностью смеси увеличивают уровень, на котором стабилизируется сигнал, характеризующий дисперсию.

Как только сигнал, характеризующий дисперсию, -на входе дифференциатора 18 стабилизируется, что происходит при достижении максимальной

однородности смеси, сигнал на выходе дифференциатора 18 становится равным нулю. В этот момент на выходе нуль-органа 19 появляется сигнал,

который поступает в блок 6 управления , а последний отключает электродвигатель 7 смесителя.

При стабилизации дисперсии, независимо от уровня этой стабилизации, производная на выходе дифференциатора 18 равна нулю. В этом случае нуль-орган 19 вьщает команду в блок 6 управления электродвигателя 7 смесителя. Поэтому при переходе от одного рациона к другому или вследствие нестабильности параметров электродов 3 и усилителей 4 уровень стабилизации дисперсии не влияет на работоспособность устройства.

Таким образом, при осуществлении контроля качества смешивания предлагаемым устройством не требуется

проводить систематических коррекций и настроек устройства, что приводит к снижению затрат труда. Кроме того, резко снижаются требования к стабильности параметров измерительной части устройства.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ СМЕШИВАНИЯ КОРМОВ, содержащее генератор, выходы которого подключены к излучающим электродам, закрепленньи на валу смесителя, приемные электроды, закрепленные изолировано на внутренней поверхности корпуса и подключенные к входам усилителей. элементы сравнения и электродвигатель смесителя, соединенный с выхо- . дом блока его управления, отличающееся тем, что, с целью повышения функциональных возможностей устройства, в него, введены два сумматора, квадраторы, фильтр нижних частот, дифференциатор и нульорган, -причем выход каждого усилителя подключен к соответствующему входу первого сумматора и первому входу соответствующего элемента сравнения , второй вход каждого элемента сравнения соединен с выходом первого сумматора, выход каждого элемента сравнения подключен к первому (Л и второму входам соответствующего квадратора, причем выход каждого квадратора соединен с соответствующим входом второго сумматора, выход которого через последовательно включенные фильтр нижних частот, дифференциатор и нуль-орган подключен к входу блока управления электродвиQP гателя смесителя. ю со

12

П fl I

иг.2

8

И ycujjume ff/

12 Фиё.З