Весовой дозатор непрерывного действия Советский патент 1986 года по МПК G01G11/14 G01G13/28 

Изобретение относится к весоизмерительной технике.

Цель изобретения - повышение точности дозировайия.

На чертеже показана структурная схема весового дозатора непрерывного действия.

Дозатор содержит расходный бункер 1 с питателем 2, установленные на силоизмерительный преобразователь 3, задатчик 4 расхода массы, первый интегратор 5, первый регулятор 6 с первым элементом 7 сравнения, блок 8 деления, сумматор 9, усилитель 10 мощности, датчик 11 скорости питателя, коммутатор 12, второй интегратор 13, блок 14 умножения, второй регулятор 15 с вторым элементом 16 сравнения, блок 17 усреднения, элемент 18 памяти, блок 19 логики,первый блок 20 сравнения, задатчик 21 массы материала в бункере 1, второй блок 22 сравнения, задатчик 23 минимальной массы материала в бункере 1 и устройство 24 загрузки бункера 1

Силоизмерительный преобразователь 3 подключен к одним из входов первого 20 и второго 22 блоков сравнения, к второму входу (вход установки начальных условий) второго интегратора 13, второму входу коммутатора 12 и второму входу (вход установки начальных условий) первого интегратора 5 .

Задатчик 4 расхода массы подключен к одному из входов сумматора 9, к третьему (информационному) входу первого интегратора 5 и к второму входу второго элемента 16 сравнения

Задатчик 21 массы материала в бункере 1 подключен к другому входу первого блока 20 сравнения, выход которого соединен с первым входом блока 19 логики.

Задатчик 23 минимальной массы в бункере 1 подключен к другому входу второго блока 22 сравнения, выхо которого соединен с первым входом блока 19 логики.

Первый выход блока 19 логики соединен с третьим входом коммутатора 12, третьим (управляющим) . входом второго интегратора 13 и вторым входом элемента 18 памяти, выход которого подключен к второму входу блока 8 деления и второму входу блока 14 умножения, первьш вход кото-рого соединен с датчиком 11 скорости питателя, а выход подключен к первым входам второго элемента 16 сравнения и второго интегратора 13, выход которого соединен с первым входом

коммутатора 12.

Второй выход блока 19 логики подключен к первому (управляющему) входу первого интегратора 5, выход которого соединен с первым входом первого элемента 7 сравнения, своим

выходом подключенного к входу первого регулятора 6.

Выход регулятора 6 подключен к первому входу блока 8 деления, выход

которого соединен с другим входом сумматора 9, своим выходом соединенного с входом усилителя 10 мощности. Выход второго элемента 16 сравнения соединен с входом второго регулятора 15, выход которого через блок 17 усреднения подключен к первому входу элемента 18 памяти.

Дозатор работает следующим образом.

Сыпучий материал извлекается из ..бункера 1 питателем 2, масса материала в бункере 1 и питателе 2 непрерывно измеряется силоизмерительным преобразователем 3, выходной сигнал которого, пропорциональный массе материала, поступает на входы первого 20 и второго 22 блоков сравнения, на вторые входы которых подаются сигналы соответственно с выхода задатчика

21 массы материала в бункере и задатчика 23 минимальной массы материала, в бункере.

По мере уменьшения массы материала в бункере 1 сигнал на выходе силоизмерительного преобразователя 3 уменьшается и при равенстве этого сигнала и сигнала с выхода задатчика 21 срабатывает первьш блок 20 сравнения, по его сигналу блок 19 логики подает команду на управляющие входы первого интегратора 5 и второго интегратора 1.3, коммутатора 12 и элемента 18 памяти. При этом первый интегратор 5 переводится из режима интегрирования в режим установки начальных условий интегрирования, вследствие чего на его выходе устанавливается величина сигнала, пропорциональная массе материала в 5 бункере 1, измеренной силоизмерительным преобразователем 3, выход которого подключен к входу установки начальных условий интегратора 5, после чего интегратор 5 переводится в режим интегрирования и величина сигнала на его выходе начинает линейно уменьшаться под действием сиг нала задатчика 4 расхода массы, под ключенного к его входу. Коммутатор 12 в это время подключает сигнал с выхода силоизмерительного преобразо вателя 3 к входу элемента 7 сравне. ния. Регулятор 6 через блок 8 деления, сумматор 9 и усилитель 10 мощности воздействует на питатель 2 и изменяет его скорость так, чтобы компенсировать отклонение между заданным сигналом расхода массы с пер вого интегратора 5 и сигналом, пропорциональным изменению величины массы в бункере 1. Второй интегратор 13 переводится блоком 19 логики из режима интегрирования в режим установки начальных условий интегри рования и на его выходе поддерживается величина сигнала, пропорционал ная массе материала в бункере 1, измеренной силоизмерительным преобра зователем 3, выход которого подключен к входу установки начальных условий интегратора 13. На выходе элемента 16 сравнения вьфабатывается сигнал разности между сигналом задат чика 4 расхода массы и сигналом на выходе блока 14 умножения, поступаю щий через второй регулятор 15, блок 17 усреднения, который фильтрует высокочастотные возмущения путем ус реднения значения входного сигнала за некоторьй установленный интервал времени элемент 18 памяти, которьй на данном интервале времени пропускает входной сигнал без изменений на вход блока 14 умножения, тем са:мым поддерживая величину сигнала на входе второго интегратора 13, равной выходной величине задатчика 4 расхода массы при любой плотности дозируемого материала, так как величина скорости питателя при неизмен ной величине задания расхода массы обратно пропорциональна объемной пло ности дозируемого материала. Одновре менно сигнал с выхода элемента 18 памяти также воздействует на блок 8 деления и подстраивает коэффициент передачи контура регулирования расхода массы, устанавливая его неизменным для любой объемной плотности материала (коэффициент передачи контура регулирования расхода массы 864 зависит от плотности материала, поскольку питатель 2 является объемным дозатором и его скорость обратно пропорциональна плотности материала при весовом дозировании, поэтому при различных плотностях одному и тому же увеличению задания расхода массы соответствует разное приращение скорости питателя 2). Таким образом, первый регулятор 6 с элементом 7 сравнения, блок 8 делеНИЯ, сумматор 9, усилитель 10/мощности, расходный бункер 1 с питателем 2и силоизмерительный преобразователь 3представляют собой контур регулирования расхода массы, а второй регулятор 15 с элементом 16 сравнения, блок 17 усреднения, элемент 18 памяти, блок 14 умножения и блок 8 деления - контур адаптации дозатора к плотности материала. По мере дальнейшего уменьшения объема материала в бункере 1 сигнал на выходе силоизмерительного преобразователя 3 становится равным величине сигнала задатчика 23 минимальной массы материала в бункере, при этом срабатывает второй блок 22 сравнения и подает сигнал на вход блока 19 логики. Блок 19 логики воздействует . на второй интегратор 13, коммутатор 12,элемент 18 памяти и устройство 24 загрузки бункера. При этом бункер 1 начинает загружаться материалом,второй интегратор 13 переводится из режима установки начальных условий в режим интегрирования сигнала, поступающего с вькода блока 14 умножения, коммутатор 12 подключает выход нтегратора 13 на вход элемента 7 равнения, элемент 18 памяти перевоится в режим хранения информации. этой стадии второй интегратор 13 оделирует бункер 1, расход массы котором прямо пропорционален скоости питателя 2, а первый регулятор компенсирует отклонение скорости итателя 2 от заданной по сигналу выхода интегратора 13. Так как контур регулирования расода массы продолжает функционироать в Период догрузки, обеспечена озможность изменения величины задаия расхода массы при неизменной лотности материала в этот период. При достижении массой материала бункере 1 величины, равной заданой величине массы на выходе задатчика- 21 массы материала в бункере, срабатывает блок 20 сравнения, выходной сигнал которого поступает на блок 19 логики, на выходе которого вьфабатывается сигнал,поступающий на устройство 27 загрузки бункера, после чего догрузка прекращается. Масса материала в бункере становится больше заданной величины массы на.выходе задатчика 21 массы материала в бункере вследствие инерционности устройства 24 загрузки бункера, поэтому по мере достижения массой материала в бункере 1 величины, равной величине сигнала на выходе задатчика 21, срабатывают первый блок 20 сравнения и блок 19 логики, после чего устанавливаются начальные условия ца выходах первого 5 и втйрого 13 интегjpkTopoBjH весь цикл работы повторяется

Формула изобретения

Весовой дозатор непрерывного действия, содержащий бункер с питателем установленные на силоизмерительный преобразователь, выход которого подключен к одному входу первого блока сравнения, к другому входу которого подключен задатчик массы материала в бункере, задатчик расхода массы, к выходу которого подключен один вход сумматора, соединенного с усилителем мощности, первый регулятор, вход которого подключен к вькоду первого элемента сравнения, первый интегратор, коммутатор и устройство загрузки бункера, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, в него введены блок умножения, датчик скорости питателя, подключенный к первому входу блока

умножения, блок деления, к первому входу которого подключен выход первого регулятора, элемент памяти, выход которого подключен к вторым входам блока деления и блока умножения соответственно, второй интегратор и второй элемент сравнения, первые входы которых соединены с выходом блока умножения, вторые входы второго интегратора, коммутатора и первого интегратора подключены к вьпсоду силоизмерительного преобразователя, выход первого интегратора подключен к первому входу первого элемента сравнения, к второму входу которого подключен выход коммутатора, второй ре гулятор, вход которого подключен к выходу второго элемента сравнения, блок усреднения, к входу которого подключен выход второго регулятора, а к выходу - первый вход элемента памяти, второй блок сравнения, к одному входу которого подключен выход силоизмерительного преобразователя, задатчик минимальной массы в бункере, подключенный к второму вход JBTOppro блока сравнения, и блок логики, входы которого подключены к выходам первого и второго блоков сравнения, первый выход блока логики соединен с третьими входами коммутатора и второго интегратора и вторым входом элемента памяти, второй выход - с первым входом первого интегратора, а третий выход блока логики соединен с устройством загрузки бункера, причем выход задатчика расхода массы подключен к третьему входу первого интегратора и второму входу второго элемента сравнения, а выход блока деления подключен к другому входу сумматора.

Изобретение относится к области весоизмерительной техники и повы|шает точность дозирования. Устройство содержит расходные бункер 1, питатель 2, силоизмерительный преобразо-. ватель 3, задатчик 4 расхода массы, интеграторы 5 и 13, регуляторы 6 и 15, элемент 7 сравнения, блок 8 деления, сумматор 9, усилитель 10.мощности, датчик 11 скорости питателя, коммутатор 12, блок 14 умножения, элемент 16 сравнения, блок 17 усреднения, элемент 18 памяти , блок 19 логики, блоки 20 и 22 сравнения, задатчик 21 массы материала в бункер, задатчик 23 минимальной массы мате-риала и устройство 24 загрузки бун.кера 1. Введение новых элементов и образование новых связей элементами дозатора позволяют ему рабо(Л тать в следящем режиме и использовать его в составе многокомпонентных комплексов дозирования, в которых задание каждому дозатору может непрерывно корректироваться. 1 ил.