Устройство для управления весовым порционным дозатором Советский патент 1988 года по МПК G05D11/00 

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.

На чертеже приведена функциональная схема устройства для управления весовым порционным дозатором, i Устройство содержит формирова- I тель 1 прямоугольных импульсов, под- I ключенньй выходом к входам преобра- I зователя 2 угол - временной интервал, I задатчика 3 порции и первым входам I первого А и второго 5 триггеров, свя I занных вторыми входш-ш соответствен- но с первым и вторым выходами задатчика пориии. Первый элемент И 6 под- ключен первым и вторым входами соответственно к первым выходам первого и второго триггеров, а третьим входом - к выходу первого одновибрато- ра 7. Второй элемент И 8 соединен первым входом с вторым выходом триггера, а вторым входом - с первым входом блока 9 индикации, с выходом преобразов.ателя угол - временной ин

тервал и четвертым входом первого

элемента И« Третий элемент И 10 подключен первым и вторым входами соот- зетствеино к выходу генератора 11 импульсов цикла и к первому выходу третьего триггера 12, а выходом - к второг су и третьему входам блока индикаций и к входу формирователя прямоугольных импульсов. Выход второго элемента И соединен с первым входом третьего триггера, второй вход кото- рого связан с выходом генератора 13 кыпуяьсоз -запуска. Выход первого элемента И подключен к входам первого 7 и второго 14 одновибраторов, а первьй н второй входы четвертого элемента И 15 соединены со.ответственно с выходом второго одновибратора и с первым выходом третьего триггера.

Преобразователь угол - временной интервал состоит из звукопровода 16, выполненного из магнчтострикционного материала5 концы которого зажаты глушителем 17, входного магнитострикци- онного преобразователя 18, подключен™ ного к выходу усилителя 19 записи, при этом звукопровод выполнен кольцеобразным с центром, совпадающим с осью 20 стрелки 21 циферблатного ука зателя, жестко связанной с соответс

0 5 0 5

0

5 0 5

g 5

ствующим выходным магнитострикционным преобразователем 22, подключенным к усилителю 23 считывания, причем вход усилителя записи соединен с входом преобразователя. Задатчик порции состоит из звукопровода 24, выполненного из магнитострикционного материала, каждом конце которого установлен глушитель 25, входного магнитострикционного преобразователя 26, подключенного к выходу усилителя 27 записи, двух выходных магнитострикционных преобразователей 28 и 29, связанных соответственно с-входами первбго 30 и второго 31 усилителей считывания. Вход усилителя записи соединен с входом задатчика, а выходы первого и второго усилителей считьшания подключены соответственно к первому и второму выходам задатчика, при этом материалы звукопроводов преобразователя угол - временной интервал и задатчика порции .выбраны одинаковыми.

Блок индикации состоит из генератора 32 счетных импульсов, подключенного к первому входу пятого элемен- та И 33, выход которого соединен со счетным входом счетчика 34 импульсов. Выход четвертого триггера 35 подключен к второму входу пятого элемента И, а выход счетчика импульсов связан с индицирующим устройством 36. Первый вход четвертого триггера,под ключен к, выходу усилителя считывания, а входы Установка нуля четвертого триггера и счетчика импульсов связаны с выходом третьего элемента И, причем первый вход четвертого триггера соединен с первым входом блока индикации, второй вход четвертого триггера связан с BTopbJM входом блока инди- . кации, а -второй вход счетчика импульсов - с третьш-1 входом блока индикации.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии одновибраторы 7 и 14 находятся в устойчивых состояниях и потенциалы их выходов являются разре- тающимл соответственно для элементов И6 и 15. В начале взвеш:1вания генератор 13 импульсов запуска генерирует импульс (по команде оператора), которьй устанавливает в нулевое состояние триггер 12. После этого с выхода триггера 12 поступает разрешающий потенциал .на один из входов элементов И 10 и 15. В результате этого на вькодб: элемента И 15 появляется управляюг ий сигнал.

под действием .которого включается исполнительный механизм загрузки (не показан), например секторньй затвор, и в весовой бункер начинает поступат дозируемый материал. После этого первый импульс (старт-импульс) с выхода генератора 11 циклов проходит через открытьш элемент И 10 и поступает на вход формирователя 1 прямоуголь- ных импульсов, который предназначен

для формирования прямоугольного И У1пульса с заданной длительностью. Импульс с вькода формирователя 1 импульсов устанавливает триггеры 4 и 5 в нулевые состояния, при которых потенциал с выхода триггера 4 является запрещающим для элемента И 6, а потенциалы с выходов триггера 5 являются разрешаюищми для элемента И 6 и запрещающими для элемента И 8. Кроме этого, старт-импульс с выхода формирователя 1 поступает на вход усилителя 19 записи, а затем на входной магнитобтрикционный преобразова- тель 18, Под действием этого импульса в звукопроводе 16 в зоне прямого преобразования преобразователя 18, вследствие прямого эффекта магнито- стрикции, возникает импульс механи- ческого напряжения, который распространяется по звукопроводу 16 со скоростью звука Vjij- от нулевой точки от счиГтывания угла поворота стрелки 21 циферблатного указателя до зоны об- . ратного преобразования выходного маг нитострикционного преобразователя 22 жестко связанного со стрелкой 21. Под действием импульса механического напряжения, вследствие обратного эффекта магнитострикции, в обмотке выходного преобразователя 22 возникает электричес кий сигнал, который усиливается и формируется в импульс усилителем 23 считывания. Этот импульс задерживается по отношению к старт- импульсу на время задержки, равное

t А V,e

где 1,„ длина звукопровода между входным 18 и выходным 22 преобразователями; Vjb - скорость звука. Так происходит преобразование угла поворота стрелки 21 циферблатного указателя во временной интервал .

Аналогично описанному старт-импульс с выхода формирователя 1 импульсов проходит через усилитель 27

Q

0 5 о

0

5

записи задатчика 3 порции, поступает на входной преобразователь 26, где в звукопроводе 24 в зоне его прямого преобразования возникает импульс механического напряжения, который распространяется по звукопроводу 24 со скоростью звука и достигает зону обратного преобразования выходного преобразователя 28. Под действием импульса механического напряжения в обмотке выходного преобразователя 28 возникает электрический сигнал, который усиливается и формируется в имп ульс усилителем 30 считывания. Этот импульс устанавливает триггер 4 в состояние, при котором сигнал с его выхода является разрешающим для зле- .мента И 6. Интервал времени между старт-импульсом с выхода формирователя 1 импульсов и моментом установления разрешающего потенциала с выхода триггера 4 является длительностью заданной дозы Грубо tдo,ь, и устанавливается предварительно путем выбора требуемой длины звукопровода между входным 26 и выходным 28 преобразователями, т.е. путем перемещения преобразователя 28 вдоль звукопровода 24.

Кроме того, импульс механического напряжения, распространяясь далее по звукопроводу 24, через некоторое время достигает зону обратного преобразования выходного преобразователя 29, под действием которого в его об- . мотке возникает электрический СИ1- нал, который усиливается и формируется в импульс усилителем 31 считывания. Этот импульс устанавливает триггер 5 в состояние, при котором сигнал с одного из его выходов является разрешающим для элемента И 8, а потенциал с другого выхода - запрещающим для элемента И 6. Интервал времени между старт-импульсом с выхода формирователя 1 импульсов и моментом установления разрешающего потенциала с выхода триггера 5 для элемента И 8 является длительностью заданной дозы tд,,t„, Точно и устанавливается предварительно путем перемещения преобразователя 29 вдоль звукопровода 24.

Для повьш1ения надежности работы устройства необходимо, чтобы ген 5 t-o-iu--,

оде , период повторекня импульсов с выхода генератора 1 1 импульсов цикла.

Импульс с выхода усилителя 23 счи- г | ывания поступает на вторые входы Элементов И 6 и 8, Если текущее зна- ijieHHe измеряемого веса меньше задан- ой дозы Грубо, т.е. если t,од ftA,o3bii ,,, то на входы элемен- Ю

-од, длительность импульса,

генерируемого однов.ибра- тором 7.

Через время t .одновибратор 7 возвращается в исходное устойчивое

ет разрешающим для элемента И 6. Если во время или после первой досыпки значение дозируемой массы находится по-прежнему в пределах между значениями Грубо и Точно, т.е. t,

15

Ао-}Ы ,ah, t ТО очередной импульс с выхода усилителя 23 проходит через открывшийся элемент И 6, запускает одновибраторы 7 и 14, и весь описанньй процесс досыпки повторяется снова и т.д.

Если после очередной порции досып25

И 6 и 8 поступают запрещающие потенциалы с выходов триггеров 4 и 5 Л поэтому импульс с выхода усилителя 23 через них не проходит. После этого под действием второго и последующих импульсов с выхода генератора импульсов 11 цикла весь описанньй Процесс будет повторяться до тех пор, ока после воздействия К-го импульса с вых.ода генератора 11 импульсов цик- 20 значение дозируемой хассы достигает заданной дозы Точно, т.е. ,, очередной импульс с выхода усилителя 23 поступает на входы элементов И 6 и 8 в момент, когда с выходов триггера 5 поступает запрещающий потенциал на другой вход элемента И 6 и разрешающий потенциал на один из входов элемента И 8. Поэтому импульс с выхода усилителя 23 проходит только через открытый элемент И 8 и переключает триггер 12 в-состояние, когда потенциал с его выхода является запрещающим для элементов И 15 и 10. На этом процесс дозирования заканчивается и потенциал, снимаемьш с второго выхода триггера 12, является управляющим сигналом Окончание дозирования .

Блок 9 индикации функционирует следующим образом.

В каждом цикле дозирования, задаваемом генератором 11, импульс с выхода элемента И 10 (старт-импульс)

34 импульсов

ет время успокоения механической сис-д нулевое состояние,, а также переключает триггер 35 в нулевое состояние; при котором потенциал с его вькода

ла текущее значение дозируемой массы достигнет заданной дозы Грубо, т.е tдo.ь,,-ЧaA-tд„„,. В ЭТОМ случае импульс с выхода усилителя 23 считывания поступит на вход элемента И 6 в момент, когда на его второй вход уже подается разрешающий потенциал с iвыхода триггера 4. На выходе элемен- та И 6 появляется импульс которьй запускает одновибраторы 7 и 14, -после чего под действием запрещающих потенциалов их выходов элементы И 6 и 15 закрываются. Управляющий сигнал

30

выхода элемента

15 окончится, в

результате чего исполнительный механизм загрузки выключается, и в весовой бункер перестает поступать дозируемый материал. После этого дозирование осуществляется, в режиме досы- ,пок, т.е, когда исполнительньш механизм загрузки (секторный затвор) начинает работать в импух1ьсном режиме. |Длителькость импульса t,, генерируемого одновибратором 14, определи- устанавливает счетчик

35

40

t-i одновибрато- i

темы. Через время

ра 14 возвращается в свое исходное состояние, и с его выхода подается разрешающий потенциал на вход элемента И 15. В результате на вьжоде элемента И 15 появляется импульс управляющего сигнала5 под действием которого осуществляется первая досыпка дозируемого материала.

Длительность импульса управляюще50

55

является разрещающим для элемента И 33.

Начинш с этого момента времени, импульсы с выхода генератора 32 счет- HbDc импульсов проходят через открытый элемент И 33 и поступают на счет- ньш- вход счетчика 34 импульсов. Появляющийся через время импульс (;.топ импульс) С выхода усилителя 23 считывания переключает триггер 35 и в счетчик 34 перестают поступать импульсы.

-АОС

т.е. величина досьш

ДОС од , oAt

-од, длительность импульса,

генерируемого однов.ибра- тором 7.

Через время t .одновибратор 7 возвращается в исходное устойчивое

г

ет разрешающим для элемента И 6. Если во время или после первой досыпки значение дозируемой массы находится по-прежнему в пределах между значениями Грубо и Точно, т.е. t,

5

Ао-}Ы ,ah, t ТО очередной импульс с выхода усилителя 23 проходит через открывшийся элемент И 6, запускает одновибраторы 7 и 14, и весь описанньй процесс досыпки повторяется снова и т.д.

Если после очередной порции досып0 значение дозируемой хассы достигает заданной дозы Точно, т.е. ,, очередной импульс с выхода усилителя 23 поступает на входы элементов И 6 и 8 в момент, когда с выходов триггера 5 поступает запрещающий потенциал на другой вход элемента И 6 и разрешающий потенциал на один из входов элемента И 8. Поэтому импульс с выхода усилителя 23 проходит только через открытый элемент И 8 и переключает триггер 12 в-состояние, когда потенциал с его выхода является запрещающим для элементов И 15 и 10. На этом процесс дозирования заканчивается и потенциал, снимаемьш с второго выхода триггера 12, является управляющим сигналом Окончание дозирования .

50

55

является разрещающим для элемента И 33.

Начинш с этого момента времени, импульсы с выхода генератора 32 счет- HbDc импульсов проходят через открытый элемент И 33 и поступают на счет- ньш- вход счетчика 34 импульсов. Появляющийся через время импульс (;.топ импульс) С выхода усилителя 23 считывания переключает триггер 35 и в счетчик 34 перестают поступать импульсы.

Таким образом, в блоке 9 индикации происходит преобразование интервала времени цифровой код, определяемый числом импульсов, зафик сированным в счетчике 34 импульсов в каждом циюте дозирования. Показание счетчика 34 импульсов выдается на индицирующее устройство 36 в единицах веса дозируемого материала, которое используется для визуального дистанционного контроля.

Формула изобретения

Устройство для управления весовым порционным дозатором, содержащее преобразователь угол - временной интервал, блок индикации, задатчик порции формирователь прямоугольных импульсов, подключенньй выходом к входам преобразователя угол - временной интервал, задатчика порции и первым входам первого и второго триггеров, связанных вторыми входами соответственно с первым и вторым выходами задатчика порции, первый элемент И, подключенньй первым и бторым входами соответственно к выходу первого тригj0

5

0

5

гера и перв-ому выходу второго триггера, а Т1 етьим входом - к выходу первого одновибратора, второй элемент. И, соединенный первым входом с вторым выходом второго триггера, а вторым входом - с первым входом блока индикации, с выходом преобразователя угол - временной интервал и четвертым входом первого элемента И, третий элемент И, подключенный первым и вторым входами соответственно к выходу генератора импульсов цикла и к выходу третьего триггера, а выходом - к вторсгиу и третьему входам блока индикации и к входу формирователя прямоугольных импульсов, выход второго 1 элемента И соединен с первым входом третьего триггера, второй вход которого связан с выходом генератора импульсов запуска, отличающее- с я тем, что, с целью упрощения и повьшения надежности устройства, первый элемент И подключен выходом к входам первого и второго одновибра- торов, а первьй и второй входы четвертого элемента И соединены соответ ственно с выходом второго одновибратора и с выходом третьего триггера.

Изобретение может, быть использовано в системах автоматического управления порционными дозаторами, циферблатные указатели веса, (1 Цель изобретения состоит в упрощении и повышении надежности устройства. Устройство для управления весовым порционным дозатором содержит формирователь 1 прямоугольных импульсов, преобразователь 2 угол - временной интервал, задатчик 3 порции, трягге- ры 4, 5 и 12, элементы И 6, 8, 10 и 15, одновибраторы 7 и 14, блок 9 индикации, генератор 11 импульсов циклов и генератор J3 импульсов запуска. Выход элемента И 6 подключен к входам одновибраторов 7 и 14. Первый и второй входы элемента И 15 соединены соответственно с выходом од- новибратора 14 и с выходом триггера 12. 1 ил. 1 СО со 00 Oi со -ч о