Автоматический весовой порционный дозатор с цифровым управлением Советский патент 1986 года по МПК G01G13/28 

1

Изобретение относится к весоизмерительной техншсе.

Цель изобретения --повышение точности при одновременном повышении быстродействия.

Па чертел е показана структурная блок-схема дозатора.

Грузонриемный бункер 1 с деба- лансом 2 и приводом 3 дебаланса установлен на тензодатчике 4, подключенном к входу измерительного блока. 5, содержащего усилитель б и аналого-цифровой преобразователь 7, к выходу которого через ячейки И 8 и 9 подключены счетные входы реверсивных счетчиков 10 и 11, выходы которых подключены к информационным входам делителя 12. Выход делителя 12 подключен к одному из входов блока 13 цифрового сравнения, к другому входу которого подключен выход цифрового задатчнка 14, Блок 15 определения фазового положепия дебаланса 2 подключен к входу генератора 16 управляющих импульсов. Первый.. II второй 18 выходы генератора 1 б подключены через ячейки И 8 и 9 соответственно к входам реверсивных счетчиков 10 и 1.1, третий 19 и четвертый 20 выходы генератора 16 подключены к управляющим входам реверсивных счетчтсов 10 и 11, а ня тьп выход 21 генератора 16 нодключе к. управляющему в.ходу делителя 12,

Дозатор работает следующим образом.

Функция нреобразования массоиз- мернтельной системы имеет вид

,

где И - выходной электрический сигнал,

а и Ъ - параметры функций преобразования, значения которых неизвестны и зависят от времени и внешних условий. Перед началом измерения включается привод 3 дебаланса 2, который вращается с заданной угловой скоростью U. При вращении дебаланса 2 на тензодатчик 4 помимо статического веса PQ бункера 1 с дебалансом 2 и приводом 3 воздействует нормальная составляющая ,„ центробежной силы дебаланса

РП.К. -a.MaxcSincot,

«1J

где Гд ,, - амплитуда центробежной

силы

245962

Р..кс ты е,

где m и 6 - соответственно масса и

эксцентриситет дебаланса. Измерение массы производится в три такта в моменты времени, соответствующие определенным фазовым положениям дебаланса.

Блок определения фазового поло- д жения может быть выполнен, например, в виде набора фотоэлементов.

Первый такт измерения производится при. sin6it 0, соответствующем го- ризонтальному положению дебаланса. J При этом Рд.н. 0. Имеем

Н аР„+Ъ

Второй такт измерения производит- Q ся при sinut l, соответствующем нижнему положению дебаланса. При этом

р Р

а.н . макс

у . d

Имеем 25 И,а(Р, +Pg,,,,J-i-b

Третий такт измерения производится в процессе загрузки бункера дозируемым материалом при sinu) , соответствующем нижнему положению дебаланса.

Имеем

(Ро+Рд.а.с+Рх)+Ъ

Электрический сигнал N(P) с .тен35 зодатчика 4 усиливается усилителем б, преобразуется аналого-цифровым преобразователем 7 в цифровой код, который поступает на один из входов ячеек И 8 и 9 .40 В момент проведения первого такта измерения, соответствующего горизонтальному положению дебаланса 2 (sincot-O), по сигналу с блока 15 определения фазового положения дебалан са генератор 16 управляющ11х импульсов устанавливает реверсивный счетчик 10 в положение вьиитания и от- крьшает ячейку И 8.

Таким образом, в результате пер50 вого такта измерения в счетчике 10 оказывается записанным число N,

В момент проведения второго такта измерения, соответствующего нижнему , положению дебаланса 2(), но

55 сигналу с блока 15 генератор 16 управляющих имнульсов устанавливает реверсгшный счетчик 10 в положение сложения, реверсивный счетчик 11 в

положение вычитания и открывает ячейки И 8 и 9.

Таким образом,, в результате второго такта измерения в счетчике 10 оказывается записанным число N -N

2 1

а в счетчике 1 1 - число N..

По окончании второго такта измерения генератора 16 управляющих импульсов поступает сигнал на открытие впускного затвора расходного бункера (не показап)и начинается поступление дозируемого материала в грузо приемный бункер.

В момент проведения третьего- такта измерения, соответствующего нижнему положению дебаланса 2() по сигналу с блока 15 генератор 16 управляюпдах импульсов устанавливает реверсивный счетчик 11 в положение сложения и открывает ячейку И 9. Таким образом, в результате третьего такта измерения в реверсивном счетчике 11 оказывается записанньм числом Wj N.

По окончании третьего такта измерения по сигналу с выхода 21 генератора 1 б управляющих импульсов в делителе 12 выполняется операция деления содержимого реверсивного счетчика 11 на. содержание реверсивного счетчика 10.

Результат деления

Hi-N2 Р,

, Pg.M«c.

с выхода делителя 12 поступает на один из входов устройства I3 цифрового сравнения. Иа другой вход устройства 13 цифрового сравнения поступает значение заданной дозы в масштабе

40 А

1. макс

Ч, макс j

При соблюдении неравенства

. N,-N, Рд.ма.с.

третий такт измерения повторяется. В момент равенства сигналов на обоих входах устройства 13 цифрового сравнения с его выхода снимается сигнал на закрытие затвора расходного бункера.

- . ВНИИПИ

Заказ 1940/38

Производств.-полиграф, пред-е, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Таким образом, результат измерения массы не зависит от нестабильных параметров функции преобразования массоизмерительиой системы. 5 Кроме того, масса груза известной величины, роль которой выполняет Р,. , устанавливается соизмеримой с выбором значений и со, а не увеличением статической мас- 0 сы образцовых грузов. Стат тческая масса дебаланса на 2-3 порядка меньше статической массы образцовых грузов в известном устройстве,

5Формула изобретения

Автоматический весовой порциои- ньй дозатор с цифровым управлением, содержащий грузоприемный бункер,

0 установлениьп на тензодатчик, под- ключенньп через усилитель к аналого- цифровому преобразователю, генератор управляющих импульсов, цифровой задатчик, соединенньш с одним входом

5 блока сравнения, груз известной величины п два реверсивных счетчика, счетные входы которых через ячейки II подключены к выходу аналого-цифрового преобразователя и соответст0 венно к первому и второму выходам генератора управляющих импульсов, третий и четвертый выходы которого подключены- к управляющим входам со- , ответственно первого и второго ревер. сивных счетчиков, отличающийся тем, что, с целью повышения точности при одновременном по- вьщ1е1нн1 быстродействия, в нем груз известной величины выполнен в виде

Q дебаланса с приводом вращения, установленного на грузоприемном бункере, : причем плосг ость вращения дебаланса совмещена с главной осью тензодатчи- ка, и введены делитель, информацион5;ные входы которого подключены к выходам реверсивных счетчиков, управляющий вход - к пятому - ыходу генератора управляющих импульсов,, а выход делителя подключен к другому входу блока сравнения, и блок определения фазового положения дебаланса, выход которого подключен к -входу генератора управляющих импульсов .

Тираж 705

Подшшное

Изобретение относится к облас- ти весоизмерительной техники. Цель т-л XH. T JTTTcR 7 / Сигнал но o/TJ/ffl&i- 3fff7 Sopa изобретения - повышение точности при одновременном повьшении быстродействия. Для зтого груз известной величины вьшолнен в виде дебаланса 2 с приводом 3 вращения, установленного на грузоприемном бункере 1 на тензодатчике 4, подключенно ко входу измерительного блока 5, содержащего усилитель 6 и аналого-цифровой преобразователь 7, к выходу которого через ячейки И 8 и 9 подключены счетные входы реверсивных счетчиков 10 и 11, выходы которых подключены V. информационным входам делителя 12, выход которого подключен к входу блока сравнения 13, к другому входу которого подключен задатчик 14. Блок 15 определения фазового положения дебаданса 2 подключен к входу генератора 16 равляющих импульсов. 1 ил. , i СЯ С Сигнал на за/(рА/л1ие затвора г 13 /