Весовой измеритель скорости истечения текучих и сыпучих материалов Советский патент 1988 года по МПК G01G11/14 

iSuf.i

Изобретение относится к весоизмерительной технике, и может быть ис- . пользовано для измерения скорости истечения текучих и сьтучих материалов из емкости или бункера, установленных на весах со встроенными первичными преобразователями силы, в устройствах контроля и стабилизации производительности дозаторов непрерьш- ного действия.

Цель изобретения - повьшение точности измерения за счет взятия усредненных отсчетов значений сигналов преобразователя силы в фиксирован- ные моменты времени.

, На фиг.1 изображена блок-схема устройства;на фиг.2 - временные диаграммы измерения.

Весовой измеритель скорости исте- чения материалов содержит аналого- цифровой преобразователь (АЦП) 1, регистр 2, вычитатель 3, пороговый элемент 4, генератор 5, счётчик 6, делитель 7, регистратор 8, формиро- ватель 9 импульсов и дополнительный формирователь 10 импульсов, дополнительный счетчик 11, триггер 12, дополнительный вычитатель I3, сумматор 14 и схему ИЛИ 15.

Весовой измеритель скорости истечения материалов работает следующим образом.

АЦП 1 преобразует, сигнал от первичного преобразователя силы о мгно- венном значении измеряемого веса в код в фиксированные моменты времени с периодом Т, определяемым частотой генератора 5. В начальный момент времени в регистр 2 записьшается на- ч альный вес, с которого начинается измерение, счетчик б устанавливает- ся в нулевое состояние, в дополнительный счетчик 11 записьшается числ п в обратном коде, определяющее коли чество измерений при усреднении отсчета, триггер 12 устанавливается в состояние 1 и разрешает работу сумматора 14.

По мере изменения показаний на вы ходе АЦП 1 на выходе вычитателя 3 появляется сигнал, пропорциональный разности между начальным.и текущим значениями веса. В это время счетчик 6 отсчитывает интервалы времени с периодом Тр, задаваемым генератором 5, а дополнительный счетчик 11 отсчитывает количество измеренных значени веса, поступающих на вход сумматора

14, с тем же периодом. При переполнении дополнительного счетчика 11 на выходе дополнительного формирователя 10 импульсов появляется сигнал, устанавливающий триггер 12 в состояние О, запрещающее .работу сумматора 14. В последнем фиксируется сумма серии из п последовательных измерений зна- п

чений веса Р; и передается в до- ui

полнительный вычитатель 13.

При достижении сигналом на выходе вычитателя 3 заданного значения

(Рро«) срабатьшает пороговый элемент 4 и по сигналу с его выхода через схему ИЛИ 15 счетчик 6 передает информацию об измеренном временном интервале N Tf в делитель 7 и затем сбрасьгоается в нуль. Одновременно с этим производится запись нового числа п в дополнительный счетчик 11 и установка триггера Г2 в состояние 1, т.е. цикл повторяется . При этом сумматор очищается и начинает суммирование следующей серии значений веса.

Вычисление скорости истечения материала Q производится по формуле:

где Р; P,44i средние значения веса соответственно в начале и в конце измерительного интервала „; К п-Тг- масштабный коэффициент,заранее устанавливаемый в делителе 7.

Вычисление разности,используемой в формуле (1), производится в дополнительном вычитат.еле 13 путем вычитания последующего значения суммы серии из п последовательных измерений значений веса из предьщущей, посту-. пающих в дополнительный вычитатель 13. Вычитание производится по окончании каждого цикла суммирования при триггера 12 в состояние О. По этому же сигналу произ-. водится передача результата вычитания в делитель 7, последующее деле

314

вне и вьгоод окончательного результата в регистратор 8.

Если измеряемая скорость расхода очень мала и при полном заполнении счетчика 6 сигнал с выхода вычитате- ля 3 не достигает порогового значения, то при переполненном счетчике 6 на выходе формирователя 9 импульсов формируется импульс, передаваемый через схему ИЛИ 15 на входы регистра 2, триггера 12,.счетчиков 6 и 11. По этому импульсу работа устройства аналогична описанной. Вычисление скорости истечения Производится с использованием информации об усредненном приращении веса за максимальный интервал, времени.

Формула изобретения

Весовой измеритель скорости истечения текучих и сыпучих материалов, содержащий аналого-цифровой преобразователь, один из входов которого со единен с первичным преобразователем веса, а выход - с первыми входами вычитателя и регистра, выход которого подключен к второму входу .вычита теля выход которого связан с входом порогового элемента, генератор, свя5

7;

Q 5

0

5 п

82

занный с первым входом счетчика, выход которого подключен к входу формирователя импульсов и первому входу делителя, выход которого соединен с регистратором, отличающий- с я тем, что, с целью повышения точности измерений, в него введены последовательно соединенные сумматор и дополнительный вычитатель, а также дополнительный счетчик, дополнительный формирователь импульсов, триггер и схема ИЛИ, первый вход которой под- ключей к выходу порогового элемента, второй вход - к выходу формирователя импульсов, а выход соединен с первым входом триггера и с вторыми входами регистра, счетчика и дополнительного счетчика, первый вход которого подключен к генератору, а выход через дополнительный формирователь импульсов связан с вторым входом триггера, выход которого подключен к вторым входам делителя дополнительного вычитателя и сумматора, первый вход которого связан с выходом аналого-цифрового преобразователя, второй вход которого связан с генератором, кроме того, выход дополнительного вычитателя связан с третьим входом делителя.

Изобретение относится к весоизмерительной технике и позволяет повысить точность измерений за счет взятия усредненных значений веса в фиксированные моменты. Сигнал весоизмерительного датчика после аналого-цифрового преобразователя 1 поступает в сумматор 14, - вьгчитатель 3 и в регистр 2 для запоминания первоначального значения. Одновременно сбрасывается счетчик 6, а в вычитающий счетчик 1I записьшается число п, определяющее количество измерений при усреднении отсчета. Суммирование п значений осуществляется в сумматоре 14, синхронизируемом генератором 5, Разность значений регистра 2 и вы- читателя 3 сравнивается с величиной, определяемой пороговым элементом 4, При переполнении счетчика 1I на выход формирователя 10 появляется сигнал,устанавливающий триггер 12 в состояние О, запрещая работу сумматора 14 и разрещая передачу его окончательного значения в вычита- тель 13. По сигналу с выхода порогового элемента 4 или при переполнении счетчика 6 схема ИЛИ 15 разрешает запись в регистр 2 нового текущего значения сигнала датчика, информация о длительности цикла измерения передается в делитель 7 и счетчик 6 вновь очищается. Одновременно в счетчик 11 вновь записывается число п, а триггер 12 взводится, очищая сумматор 14. Далее цикл повторяется. Разность серий измерений определяется в вычита- теле 13 и передается в делитель 7, в котором определяется скорость истечения материала. Результат передается в регистратор 8. 2 ил. СЛ