Устройство для контроля работы дозирующего оборудования Советский патент 1987 года по МПК G07C3/00 

Изобретение относится к строительному производству и может быть использовано для контроля и учета расхода цемента, песка, щебня и других строительных материалов в процессе приготовления бетонных и других строительных смесей в бетоносме- сительных отделениях, оснащенных

- -

стандартными весовыми дозаторами, снабженными циферблатными указателями веса с сельсин-датчиками, осуществляющими преобразование угла поворота стрелки весов ,дозаторов в электрический сигнал.

Целью изобретения является повышение точности, быстродействия и надежности устройства путем изменения алгоритма преобразования информационного сигнала.

На фиг.1 представлена структурная схема устройства; на фиг.2 - электрическая схема узлов устройства.

Устройство содержит генератор 1 импульсов, делитель 2 частоты, трехфазный источник 3 питания, сельсин- датчик 4, фильтр 5 нижних частот, компаратор 6, преобразователь 7 фазы во временной интервалв первый и второй преобразователи 8 и 9 временного интервала в число-импульсный код, соответственно для каналов выпускного и впускного затворов дозатора, реверсивный счетчик 10 с установкой в нулевое состояние от внешних устройств, блок 11 управления, на два входа которого подаются сигналы загрузки и выгрузки строительного материала из дозатора.

Устройство работает следзтощим образом.

Генератор 1 импульсов выдает прямоугольные импульсы высокой частоты fpj, , которые поступают на вход делителя 2 частоты с коэффициентом деления Кв, , на выходе которого образуются прямоугольные импульсы с частотой f i-j, /Кл , поступающие на .вход трехфазного источника 3 питат ния. сельсин-датчика 4, в котором они преобразуются в трехфазное импульс- ное напряжение (прямоугольные импульсы типа меандр, сдвинутые друг относительно друга на треть периода) при этом трехфазный источник 3 питания сельсин-датчика 4 осуществляет деление частоты входных импульсов на шесть, поэтому частота импульсов на его выходе равна fp, /бКлц . Сель

- т10

20

25

22

син-датчик 4 запутывается трехфазньм импульсным напряжением с частотой f У .t) и работает в режиме фазовращателя с круговым вращающимся магнитным полем. Ось ротора сельсин- датчика 4 механически непосредственно соединена с осью весовой стрелки циферблатного указателя дозатора (вход X), что обеспечивает передачу углового положения стр элки на сельсин-датчик 4, выходная обмотка которого соединена с входом фильтра 5 нижних частот, на выходе которого образуется гармонически сигнал с час- тотой рц /6Кд2 (вьщеляется первая ; гармоника выходного сигнала сельсин- датаника, спектр которого не содержит гармоник кратных трем) и постоянной амплитудой, начальная фаза этого сигнала линейно зависит от угла поворота ротора сельсин-датчика 4. Этот . - гармонический сигнал поступает на компаратор 6, который вьщеляет его переходы через нулевой уровень с положительным градиентом. Опорный импульсный сигнал с третьего выхода трехфазного источника 3 питания сельсин-датчика 4 и импульсный информационный сигнал с выхода компаратора 6 поступают на два входа преобразователя 7 фазы во временной интервал на выходе которого образуется широт- но-модулированный импульсный сигнал, длительность которого пропорциональна углу поворота ротора сельсин- датчика 4. По сигналу командоаппара- та на открытие выпускного (вход А) затвора дозатора блок 11 управления выдает сигнал лог,1 с выхода а разрешения на преобразователь 8 канала выпускного затвора дозатора, в котором происходит вьщеление первого одиночного временного интервала и преобразование его в число-импульс- ньш код, путем заполнения этого временного интервала импульсами с частотой f зпп с. промежуточного выхода делителя 2 частоты. При этом импульсы с выхода преобразователя 8 поступают на вход сложения (+) реверсивного датчика 10 счетчика.

Число поступивших N+ импульсов равно

30

35

40

45

50

55

N+

f

2я

I A Ч в угол, определяющий положение стрелки циферблатного

указателя весов дозатора в

момент выгрузки.

По сигналу командоаппарата на открытие впускного (вход Б) затвора дозатора бл.ок 11 управления выдает сигнал лог,1 с выхода 8 разрешения на преобразователь 9 канала впускного затвора дозатора и через него в реверсивный счетчик 10 на вход вычитания (-) поступают импульсы N- , число которых равно

м 1 2 f.

-ги

где угол, определяющий положение стрелки циферблатного указателя весов дозатора в момент загрузки. образом при одном цикле дозирования число импульсов Nq, , записанных в реверсивном счетчике 10 будет равно

NIJ N+ - Nfjan2.irf,,

()

Следовательно, устройство учитывает чистый вес отдозированного строительного материала с учетом переменной массы тары дозировочного бункера. При этом учет отдозировочного материала осуществляется нарастающим ит огом.

Варьирование параметров соотно-

шения позволяет произво ги

дить учет расхода строительного материала в натуральных единицах веса для дозаторов с различными максимальными пределами взвешивания без специальной механической перестройки кинематических связей.

Фазовая нестабипьность фильтра 5 нижних частот при таком алгоритме работы устройства не влияет на его точность, поскольку в каждом цикле дозирования происходит компенсация фазовых погрешностей этого фильтра, что позволяет снизить предъявляемые к нему требования, так как в спектре выходного сигнала сельсин-датчика 4 отсутствуют гармоники.кратные трем. Частота питания сельсин-датчика 4 и частота ,ц„ , заполняющих временной интервал импульсов, синхронизированы между собой с помощью делителя 2 частоты, поэтому частотные погрешности в

схеме отсутствуют. Трехфазное им- пульсное питание сельсин-датчика позволяет избежать применения фазосдви- гаЛщей цепочки и повысить стабильность работы всего устройства, а также существенно упростить его настройку. Применение цифровых и аналоговых микросхем позволяет достаточно просто получить прецизионный фазовый сдвиг между питающими импульсами и стабилизировать их амплитуду. Сельсин-датчик А с трехфазным импульсньм питанием, работающий в режиме фазовращателя с круговым вращающимся маг нитным полемj не обладает методической динамической погрешностью.

Увеличение быстродействия данного устройства также обусловлено питанием сельсин-датчика, напряжением повышенной частоты от индивидуального источника питания. Математическое ожидание динамической погрешности для данного устройства оценивается следующим выражением:

СОр

5t

) v

(1)

где Up- угловая скорость вращения

ротора сельсин-датчика; f - частота питания сельсин-датчика;

т(ч .У математическое ожидание измеряемого угла поворота стрелки весового дозатора. Известно, что сельсин-датчик не теряет своих точностных характеристик при питании его напряжением с частотой до 4 кГц, Из выражения (1) следует, что при „ 4кгц может быть реально уменьшена в 80 раз по сравнению с питанием сельсин- датчика от сети с частотой 50 Гц,

Формула изобретения

Устройство для контроля работы дозирующего оборудования, содержащее сельсин-датчик, ротор которого является первым входом устройства, блок управления, входы которого являются вторыми входами устройства, генератор импульсов, выход которого соединен с входом делителя частоты, трехфазный источник питания, выходы которого подключены к входам питания сельсин-датчика, фильтр нижних частот, выходы блока управления соедийены с первыми входами преобразователей временного интервала в число-импульсный код, выходы которых подключены к входам реверсивного счетчика, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, быстродействия и надежности устройства, в него введены компаратор и преобразователь фазы во временной интервал, выход которого соединен с вторыми входами преобразователей временного интервала в число-импульсный код, выход сельсин-датчика че872i26

рез последовательно соединенные фильтр нижних частот и компаратор подключен к первому входу преобразователя фазы во временной интервал, 5 первый и второй выходы делителя частоты соединены соответственно с третьими входами преобразователей временного интервала в число-импульс ный код и с входом трехфазного источ- 10 ника питания, выход одной фазы которого подключен к второму входу преобразователя фазы во временной интервал.

...„ „h-::

Изобретение относится к средствам автоматизации производственного оборудования, в частности весовых дозаторов, .снабженных циферблатными указателями веса с сельсин-датчика- . ми, осуществляющими преобразование угла поворота стрелки-йесов дозаторов в электрический сигнал. Устройство обеспечивает высокую точность, надежность и быстродействие контроля. Устройство содержит генератор импульсов, делитель частоты, трехфазный источник питания сельсин-датчика, фильтр нижних частот, компаратор, преобразователь фазы во временной интервал, два преобразователя временного интервала в число - импульсный код, блок управления и реверсивный счетчик. 2 ил. fi б (Л

Составитель Г.Усачев Редактор А.Долинич . Техред А.Кравчук

Заказ 7722/55 Тираж 467Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 1)3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д,4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная,4

Корректор М.Пожо