Устройство автоматического дозирования Советский патент 1987 года по МПК G05D11/00 

113

Изобретение относится к весоизмерительной технике- и может быть использовано в системах автоматического управления порционными дозаторами имеющими циферблатные указатели веса

Цель изобретения - упрощение и по- вьшение надежности устройства.

На чертеже показана структурная схема предлагаемого устройства.

Устройство автоматического дозирования содержит формирователь 1 прямоугольных импульсов, триггеры 2-5, элементы И 6-9,элемент 10 задержки, элемент ИЛИ П., генератор 12 импульсов запуска, генератор 13 импульсов цикла, одновибраторы 14 и 15, блок 16 индикации, задатчик 17 порции и преобразователь 18 угол - временной интервал.

Преобразователь liB угол - временной интервал состоит из звукопровода 19, выполненного из магнитострикцион- ного материала, концы которого зажаты глушителем 20, входного магнитострик- ционного преобразователя 21, подключенного к выходу усилителя 22 записи при этом звукопровод вьшолнен кольцеобразным с центром, совпадающим с осью 23 стрелки 24 циферблатного указателя, жестко связанной с соответ- - ствз/тощим выходным магнитострикцион- ным пр еобра зователем 25, подключенным к усилителю 26 считывания, причем вход усилителя 22 является входом преобразователя 18. Задатчик 17 порции состоит из звукопровода 27, выполненного из магнитострикционного материала, на каждом конце которого установлен глушитель 28, входного магнитострикционного преобразователя 29, подключенного к выходу усилителя 30 записи, двух выходных магнито- стрикционных преобразователей 31 и 32, связанных соответственно с входами первого 33 и второго 34 усилителей считывания. Вход усилителя 30 является входом задатчика 17, а выходы усилителей 33 .и 34 являются соответственно первым и вторым выходами задатчика 17, при этом материалы звукопроводов преобразователя 18 угол -, временной интервал и задатчика 17 выбраны одинаковыми.

Блок 16 индикации состоит из генератора 35 счетных импульсов, подключенного к первому входу элемента И 36, выход которого соединен со счетным входом счетчика 37 импульсов. Вы32

ход триггера.38.подключен к второму входу элемента И 36, а выход счетчика 37 связан с индицирующим устройством 39. Первый вход триггера 38 является первым входом блока 16, а входы установки нуля триггера 38 и счетчика 37 импульсов являются соответственно вторым и третьим входами блока 16.

Устройство работает следующим образом.

В начале взвешивания генератор 12 генерирует импульс (по команде оператора) , который устанавливает в нулевое состояние триггеры 5 и 4. После этого с выхода триггера 4 поступает разрешающий потенциал на один из входов элемента И 8. С одного из выходов триггера 5 поступает запрещающий потенциал на вход элемента И 6. С другого выхода триггера 5 поступает разрешающий потенциал на вход элемента ИЛИ II.

В результате этого на выходе элемента ИЛИ 11 появляется управляющий сигнал, под действием которого включается исполнительный механизм загрузки (на чертеже не показан), на Пример секторный затвор, и в весовой бункер начинает поступать дозируемый материал. После этого первый импульс с выхода генератора 13 циклов проходит через открытый элемент И 8 и поступает на вход формирователя 1 прямоугольных импульсов, который предназначен для формирования прямоуголь-- ного импульса с заданной длитель- . ностью. Импульс с вькода формирователя I устанавливает триггеры 2 и 3 в нулевые состояния, при этом потенциал с выхода триггера 2 является запрещающим для элемента И 7. Потенциал с одного из выходов триггера 3 явЛяется разрешающим для элемента И 7, а потенциал другого выхода триггера 3 является запрещающим для элемента И 9. Кроме этого, первый импульс с выхода формирователя 1 поступает на

вход усилителя 22, а затем на входной магнитострикционкый преобразователь 21. Под действием этого импульса в зоне прямого преобразования преобразователя 21, вследствии прямого эффекта магнитострикции, возникает импульс продольного механического напряжения, который распространяется по звукопроводу 19 со скоростью звука Vj от нулевой точки отсчета

313

угла поворота стрелки 24 циферблатного указателя до зоны обратного преобразования выходного магнитострик- ционного преобразователя 25, жестко связанного со стрелкой 24. Под действием этого импульса механического напряжения, вследствие обратного эффекта магнитострикции, в обмотке выходного преобразователя 25 возникает электрический сигнал, который усиливается и формируется в импульс усилителем 26 считывания. Этот импульс задерживается по отношению к первому импульсу с выхода формирователя 1 на время задержки, равное 1зв .

30 А

V

где 1-g - длина звукопровода между входным 21 и выходным 25 преобразователями; Vjg - скорость звука.

Таким образом происходит преобразование угла поворота стрелки 24 циферблатного указателя во временной интервал t зол

Аналогично описанному первый импульс с выхода формирователя 1 проходит через усилитель 30 записи за- датчика 17, постзшает на входной маг- нитострикционный преобразователь 29, где в зоне его, прямого преобразования возникает импульс продольного механического напряжения, который распространяется по звукопроводу 27, со скоростью звука и достигает зону обратного преобразования выходного магнитострикционного преобразователя 31. Под действием этого импуль са механического напряжения в обмотке выходного преобразователя 31 возникает электрический сигнал, который усиливается и формируется в импульс усилителем 3J. атот импульс устанавливает триггер 2 в состояние, при котором сигнал с его выхода является разрешающим для элемента И 7. Интервал времени между первым импульсом с выхода формирователя 1 и моментом установления разрешающего потенциала с выхода триггера 2 является длительностью заданной дозы (грубо) и устанавливается предварительно путем выбора требуемой длины звукопровода между входным 29 и выходным 31 преобразователями, т.е. путем перемещения преобразователя 31 вдоль звукопровода 27.

3 :4

Кроме этого, импульс продольного механического напряжения, распространяясь далее по звукопроводу 27, через некоторое время достигает зону

обратного преобразования выходного магнитострикционного преобразователя 32, под действием которого в его обмотке возникает электрический сигнал, который усиливается и формируется в импульс усилителем 34. Этот импульс устанавливает триггер 3 в состояние, при которюм сигнал с одного из его выходов является разрешающим для элеме 1та И 9, а потенциал с другого выхода является запрещающим для элемента И 7. Интервал времени между первым импульсом с выхода формирователя 1 и моментом установления разрешающего потенциала с выхода триггера

3 для элемента И 9 является длительностью заданной дозы t (точно) и устанавливается предварительно путем перемещения преобразователя 32 вдоль звукопровода 27.

Дпя повьш1ения надежности работы устройства необходимо, чтобы

- ген

trtOSHi ,

где Трр - период повторения импульсов с выхода генератора 13. Импульс с выхода усилителя 26 поступает на входы элементов И 7 и 9. Если текущее значение измеряемого веса меньше заданной дозы (грубо), т.е. если

tjoA tAOsbii то на входы элементов И 7 и 9 поступают запрещающие потенциалы с выходов триггеров 2 и 3, и поэтому импульс с выхода усилителя 26 через них не пройдет. После этого под действием второго и последующих импульсов с выхода генератора 13 весь описанный процесс повторяется до тех пор, пока после воздействия п-го импульса с выхода генератора I3 текущее значение дозируемой массы достигает заданной дозы (грубо), т-е. tf,obki taoA

В этом случае импульс с выхода усилителя 26 поступает на вход элемента И 7 в момент, когда на его друг гой вход уже подается разрешающий потенциал с выхода триггера 2. На выходе элемента И 7 появляется импульс, который поступает на вход элемента

И 6. Так как на другой вход его поступает запрещающий потенциал с выхода триггера 5, то на выходе элеента И 6 отсутствует импульс. Имульс с выхода элемента И 7 проходит через элемент 10 задержки, запускает одновибра тор 15 и переключает триггер 5 в противоположное состояние, т.е. когда с одного из его выходов подается разрешающий потенциал на вход элемента И 6, а со второго выхода триггера 5 поступает низкий потенциал на вход элемента ИЛИ 11, при этом время задержки элемента 10 должно быть не меньше длительности импульса с выхода элемента И 7. Когда управляющий сигнал с выхода элемента ИЛИ 11 оканчивается, в результате чего исполнительный механизм загрузки выключается, в весо-- вой бункер перестает поступать дозируемый материал. Выходное напряжение одновибратора 15 является запрещающим для элементов И 6 и 7.

После этого дозирование осуществляется в режиме досыпок, т.е. когда исполнительный механизм загрузки (секторный затвор) начинает работать в импульсном режиме. Длительность имле первой досьтки значение дозируемой массы находится в пределах межд значениями Грубо и Точно, т.е.

-403ti -ЗИА АОЭИ )

ТО весь описанный процесс досыпки п вторится снова и т.д.

Если после очередной порции дось ки значение дозируемой массы достигает заданной дозы Точно, т.е.

7 t до,, I то следующий им-

О idf, t Aoiij

пульс с выхода генератора 13 прохо дит через открытый элемент И 8 и формирователь 1, устанавливает три геры 2 и 3 в нулевое состояние и п

15 ступает на входы усилителей 22 и 3 Через время Ь сзь/ч выходе усили теля 34 появляется импульс, который переключает триггер 3 в другое сос тояние, когда потенциал с его выход

20 является запрещающим для элемента И 7 и разрешающим для элемента И 9 Импульс, появляющийся через время tj на выходе усилителя 26, проходит только через открытый элеме

пульса tg. генерируемого одновибра- 25 и 9 и переключает триггер 4 в сос- тора 15 должна быть достаточной для

тояние, когда потенциал с его выхода является запрещающим для элемента И 8. На этом процесс дозировани заканчивается, и потенциал, снимае X: мый со второго выхода триггера 4 я ляется управляющим сигналом Окончание дозирования.

успокоения механической системы. Через время tp одновибратор 15 возвращается в свое исходное состояние и с его выхода подается разрешающий потенциал на входы элементов И 7 и 6 После этого первый импульс, появляющийся с выхода усилителя 26, проходи через открытый элемент И 7, через

элемент И 6 и запускает одновибратор

14. Под воздействием его выходного импульса на выходе элемента ИЛИ 11 появляется импульс управляющего сигнала, под действием которого осуществляется первая досыпка дозируемого материала. Длительность импульса управляющего сигнала, т.е. величина досьтки, определяется длительностью имВ каждом цикле дозирования, задаваемом генератором 13, импульс с - выхода элемента И 8 (старт-импульс) устанавливает счетчик 37 в нулевое д состояние, а также переключает триггер 38 в нулевое состояние, при котором потенциал с его выхода является разрешающим для элемента И 36.

пульса Ьод генерируемого одновибраИ 7 и 6

Для

закрыты на время tg. надежной работы необходимо, чтобы

Начиная с этого момента времени имтор ом иГкроме этого, импульс с вы- 45 пульсы с выхода генератора 35 прохода элемента И 7, пройдя через эле- ««« r через открытый элемент И 36 и мент задержки 10, запускает также од- поступают на счетн ьй вход счетчика новибратор 15, после чего элементы 37. Появляющийся через время t,,

импульс (стоп-импульс) с выхода уси- 50 лителя 26 переключает триггер 38, и в счетчик 37 перестают поступать им- , пульсы. Таким образом, в блоке индикации 16 происходит преобразование интервала времени в цифровой 55 код, определяемый числом импульсов, зафиксированным в счетчике 37, в каждом цикле дозирования. Показание счетчика 37 выдается: на индицирующее устройство 39 в единицах веса дозиОА,

ОА

+ t

чет

где t

1СТ

- время, необходимое для успокоения механической системы.

Через время tot, одновибратор 15 возвращается в исходное устойчивое состояние, в результате чего элементы И 6 и 7 снова открываются. .Если пос3174036

ле первой досьтки значение дозируемой массы находится в пределах между значениями Грубо и Точно, т.е.

-403ti -ЗИА АОЭИ )

ТО весь описанный процесс досыпки повторится снова и т.д.

Если после очередной порции досьтки значение дозируемой массы достигает заданной дозы Точно, т.е.

7 t до,, I то следующий им- ;.

О idf, t Aoiij

пульс с выхода генератора 13 проходит через открытый элемент И 8 и формирователь 1, устанавливает триггеры 2 и 3 в нулевое состояние и по15 ступает на входы усилителей 22 и 30. Через время Ь сзь/ч выходе усилителя 34 появляется импульс, который переключает триггер 3 в другое состояние, когда потенциал с его выхода

20 является запрещающим для элемента И 7 и разрешающим для элемента И 9. Импульс, появляющийся через время tj на выходе усилителя 26, проходит только через открытый элемент

25 и 9 и переключает триггер 4 в сос-

тояние, когда потенциал с его выхода является запрещающим для элемента И 8. На этом процесс дозирования заканчивается, и потенциал, снимае- X: мый со второго выхода триггера 4 является управляющим сигналом Окончание дозирования.

Блок 16 индикации функционирует

35 следующим образом

В каждом цикле дозирования, задаваемом генератором 13, импульс с - выхода элемента И 8 (старт-импульс) устанавливает счетчик 37 в нулевое д состояние, а также переключает триггер 38 в нулевое состояние, при котором потенциал с его выхода является разрешающим для элемента И 36.

7 , 1

руемого материала, которое используется для визуального дистанционного контроля.

Изобретение позволяет упростить устройство дозирования и повысить надежность его работы.

Формула изобретения

Устройство автоматического дозирования, содержащее преобразователь угол - временной интервал, блок индикации, задатчик порции, формирователь прямоугольных импульсов,, подключенный выходом к входам преобразователя угол - временной интервал и задатчика порции и первым входа.м пер вого и второго триггеров, связанных вторыми входами соответственно с пер вым и вторым выходами задатчика порции, первый элемент И, подключенный первым и вторым входами соответственно к выходу первого триггера и первому выходу второго триггера, вто рой элемент И, соедииенньй первым входом с вторым выходом второго триг гера,а вторым входом - с первым входом блока индикации, с выходом преобразователя угол - временной интервал и третьим входом первого элеменРедактор Т.Парфенова

Составитель В.Прямицын

Техред Л.Олийньпс Корректор И.Муска

Заказ 2А22/42Тираж 863Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35., Раушская наб., д.4/5

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

174038

та И, подключенного выходом к входу элемента задержки и первому входу третьего элемента И, связанного выходом через первый одновибратор с : , первым входом элемента ИЛИ, подключенного вторым входом к первому выходу третьего триггера, у которого второй выход подключен к второму входу третьего элемента И, первый вход - fO к выходу элемента задержки, а второй вход . к выходу генератора импульсов запуска и первому входу четвертого триггера, подключенного вторым вхог- дом к вьоюду второго элемента И, а f5 также содержащее второй одновибратор, четвертый элемент И и генератор импульсов циклов, подключенный выходом к первому входу четвертого элемента И, отличающееся тем, что,

20 с .целью упрощения и повыщения надежности устройства, в нем второй одно- вибратор подключен входом к выходу элемента задержки, а выходом - к Четвертому входу первого элемента И и

25 третьему входу третьего элемента И, четвертый триггер соединен выходом с вторым входом четвертого элемента И, связанного вькодом с вторым и третьим входами блока индикации и входом 30 формирователя прямоугольных импульсов.

Изобретение относится к весоизмерительной технике и может быть использовано в системах автоматического управления порционными дозаторами, имеющими циферблатные указатели веса. Цель изобретения - упрощение и повышение надежности устройства.Для этого устройство автоматического дозирования содержит формирователь 1 прямоугольных импульсов, элементы И 6-9, элемент 10 задержки, элемент ИЛИ 11, генератор 12 импульсов запуска, генератор 13 импульсов цикла, одновибраторы 14 и 15, блок 16 индикации, задатчик 17 порции- и преобразователь 18 угол - временной интервал. Изобретение позволяет при упрощении устройства автоматического дозирования одновременно повысить и его надежность работы. 1 ил. С .S (Л 00 1 о со