Конвейерные весы Советский патент 1989 года по МПК G01G11/14 

1

Изобретение относится к весоизмерительной технике, в частности к непрерывному измерению массового расхода сыпучих материалов и грузов, перемещаемых ленточными конвейерами, и может быть использовано в металлургической, строительной, пищевой, гор- 1ной и других отраслях промышленности. ; Цель изобретения - повышение точ- ности измерения за счет исключения :составляющих погрешностей, обуслов- I ленных изменением силы натяжения кон- :вейерной ленты/

I На чертеже изображена функцио- :нальная схема.конвейерных весов.

Конвейерные весы содержат весовую роликоопору 1, встроенную в став конвейера со стационарными ролико- опорами 2 и 3, силоизмерительный датчик 4, механически связанный с весовой роликоопорой 1, датчик 5 скорости,- блок 6 вычисления, массы, три ал-- гебраических сумматора 7-9 с масштабируемыми входами, блок 10 определения модуля, два низкочастотных фильтра 11 и 12, два блока 13 и 14 умножения, задатчик 15 сигналов, пропорг. циональных величине разницы в уровнях установки по высоте стационарных 2 и 3 и весовой 1 роликоопор, и задатчик 16 сигналов, пропорциональных параметрам силоизмерительного датчика 4. Блок 6 вычисления массы содержит алгебраический сумматор 17, задатчик 18 тарной нагрузки, блок 1У умножения и интегрирующий блок го (блок 6 вьтисления массы может иметь

и другую техническую реализацию, так как это не влияет на суть изобретения) .

Конвейерные весы работают следую-.

щим образом.

Перед началом работы производят тарировку конвейерных.весов, заключающуюся в том, что измеряют массу

конвейерной ленты за один оборот

(или несколько оборотов) с последующим определением среднего значения массы конвейерной ленты, приходящейся на длину измерительного участка

с конвейерных весов.

При этом сигнал с выхода силоизмерительного датчика 4, который пропорционален усилию со стороны ленты конвейера за счет ее массы и натяже0 ния, определяемый из соотношения

Рд gL-b 2|Т- 2 Т,

r.-ie g - погонная нагрузка конвейерной ленты; L - расстояние между роликоопорами;U - величина разницы,в уровнях

установки весовой и стацио- 30 нарной роликоопор по высоте относительно става конвейер; 8 - величина прогиба силоизмерительного датчика от действия равномерно распределен- 35 ной.плотности нагрузки;

Т - сила натяжения конвейерной ленты.

поступает на вход первого низкочастотного фильтра 11 и на второй вход первого алгебраического сумматора 7, на первый вход которого поступает сигнал с выхода первого низкочастотного фильтра 11. На выходе первого алгебраического сумматора 7 формируется переменный сигнал, амплитуда которого при определенном действующими стандартами эксцентриситета роликов, равного ±0,2 мм, пропорциональна силе натяжения ленты конвейера. Этот переменный сигнал, преобра10

счет ее натяжения, при этом на его выходе фор ируется сигнал, не зависящий от силы натяжения ленты конвейера и пропорциональный усилию со стороны ленты за счет ее массы. Сигнал, снимаемьп с выхода второго ал- |гебраического сумматора 8, поступает на второй вход блока 6 вычисления массы, на первый вход которого поступает сигнал с вькода датчика 5 скорости. После поступления сигнала на второй вход блока 6 вычисления массы

,.-- , - - - . он сравнивается в алгебраическом сумзованный с помощью блока 10 определе- 15 маторе 17 с сигналом от задатчика 18 ния модуля и второго низкочастотного тарной нагрузки, а результат сравне- фильтра 12 в сигнал постоянного тока, ния умножается в блоке 19 умножения пропорциональный силе натяжения ленты на сигнал, снимаемый с первого входа конвейера, поступает на первый вход блока 6 вычисления массы, который

20 пропорционален скорости перемещения ленты конвейера. Вычисленное значение сигнала подается на вход интегрирующего блока 20, который производит суммарный учет массы материала, 25 пропущенного через конвейерные весы. Если величину сигнала, снимаемого с выхода задатчика 18 тарной массы, установить равной величине сигнала, снимаемого с выхода второго алгебраивторого блока 14 умножения, на другой вход которого поступает сигнал, сформированньш следующим образом: сигнал с выхода первого низкочастотного фильтра 11, пропорциональный усилию со стороны ленты, поступает на вход первого блока 13 умножения, где умножается на сигнал от задатчика 16, пропорциональный жесткости силаизмерительного датчика 4. На IJL/Л J. Ji. JJii J- - j,. ..-

ходе первого блока 13 умножения фор- ЗО ческого сумматора 8 (при условии

мируется сигнал, пропорциональный прогибу силоизмерительного датчика 4, обладающего конечной жесткостью. Этот сигнал поступает на вход третьего алгебраического сумматора 9, где он алгебраически складывается с сигналом задатчика 15, пропорциональным величине разницы в уровнях установки по высоте стационарной 2(3) и весо35

отсутствия материала на ленте конвейера) , то на вход интегрирующего блока 20 поступит сигнал, равный нулю.

На этом процесс тарировки заканчивается и конвейерные весы готовы к

работе.

При прохождении материала через

конвейерные весы сигнал, снимаемый

вой 1 роликоопор. Результат алгебраи- 40 с выхода второго алгебраического ческого сложения указанных сигналов сумматора 8 и поступающий на второй поступает на второй вход блока 14 вход блока 6 вычисления массы, про- умножения, где перемножается с уже порционален только плотности нагруз- сформированным сигналом, пропорцио- ки, обусловленной массой транспорти- нальным силе натяжения ленты конвейе- 45 руемого материала и массой ленты

ра, а затем - на второй вход второго алгебраического сумматора 8, на первый вход которого через низкочастот- ньй фильтр 11 поступает сигнал с выхода силоизмерительного датчика 4, пропорциональный усилию со стороны ленты за счет ее массы.и натяжения. Таким образом, на первый и второй входы второго алгебраического сумма50

конвейера (тарной массы), которая исключается из результата измерения алгебраического сумматора 17 за счет установленного процедурой тарировки уровня сигнала на выходе задатчика 18 тарной массы.

В случае изменения силы натяжения ленты конвейера при постоянной линейной плотности нагрузки.сигнал на

О 2 JJ-LDi D 1 и U WI W ttJ iiv-« i i-. -. .- тора 8 поступают соответственно сиг- выходе силоизмерительного датчика 4

нал, пропорциональньй усилию со стороны ленты за счет ее массы и натяжения, и сигнал, пропорциональный усилию со стороны ленты только за

изменя-ется. При этом во втором алгебраическом сумматоре 8 происходит ела , жение сигналов, поступающих на его первьш и второй входы и пропорцио

счет ее натяжения, при этом на его выходе фор ируется сигнал, не зависящий от силы натяжения ленты конвейера и пропорциональный усилию со стороны ленты за счет ее массы. Сигнал, снимаемьп с выхода второго ал- |гебраического сумматора 8, поступает на второй вход блока 6 вычисления массы, на первый вход которого поступает сигнал с вькода датчика 5 скорости. После поступления сигнала на второй вход блока 6 вычисления массы

ЗО ческого сумматора 8 (при условии

35

отсутствия материала на ленте конвейера) , то на вход интегрирующего блока 20 поступит сигнал, равный нулю.

На этом процесс тарировки заканчивается и конвейерные весы готовы к

работе.

При прохождении материала через

40 с выхода второго алгебраического сумматора 8 и поступающий на второй вход блока 6 вычисления массы, про- порционален только плотности нагруз- ки, обусловленной массой транспорти- 45 руемого материала и массой ленты

50

конвейера (тарной массы), которая исключается из результата измерения алгебраического сумматора 17 за счет установленного процедурой тарировки уровня сигнала на выходе задатчика 18 тарной массы.

В случае изменения силы натяжения ленты конвейера при постоянной линейной плотности нагрузки.сигнал на

---.- выходе силоизмерительного датчика 4

выходе силоизмерительного датчика 4

изменя-ется. При этом во втором алгебраическом сумматоре 8 происходит ела , жение сигналов, поступающих на его первьш и второй входы и пропорциональных соответственно усилию со стороны ленты конвейера за счет плотности нагрузки и силы ее натяжения и усилию со стороны ленты конвейера только за счет силы ее натяжения, и на выходе алгебраического сумматора 8 формируется сигнал, инвариантный к силе натяжения ленты конвейера. Формула изобретения

I Конвейерные, весы, содержащие сило измерительный датчик, механически связанный с весовой роликоопорой, встроенной в став конвейера со ста- ционарными роликоопорами, и датчик скорости, выход которого связан с первым входом блока вычисления массы, отличающиеся тем, |что, с целью повьшения точности из-- |мерения, в них введены три алгебраи- |ческик сумматора с масштабируемыми iвходами, блок определения модуля, |два низкочастотных фильтра, два бло- ка умножения, задатчик сигналов, про |порциональных величине разности в. уровнях установки по высоте стацио- нарных и весовой роликоопор, и задат чик сигналов, пропорциональных параметрам силоизмерительного датчика, выход которого связан с первым входом первого блока умножения, второй вход которрго соединен с первым входом первого алгебраического сумматора, с первым входом второго алгебраического сумматора и выходом первого низкочастотного фильтра, вход которого связан с выходом силоизмерительного датчика и вторым входом первого алгебраического сумматора, выход которого через блок определения модуля и второй фильтр низких частот связан с первым входом второго блока умножения, второй вход которого связан с выходом третьего алгебраического сумматора, первый вход которого связан с выходом задатчика сигналов, пропорциональных величине разницы в уровнях установки по высоте стационарных и весовой роликоопор, второй вход третьего алгебраического сумматора связан с выходом первого блока умножения, при этом выход второго блока умножения связан с вторым входом второго алгебраического сумматора, выход которого соединен с вторым входом блока вычисления массы.

Изобретение позволяет повысить точность измерения массы за счет исключения погрешностей, обусловленных изменением силы натяжения ленты. Для этого в процессе тарировки устройства на первый вход второго блока 14 умножения с силоизмерительного датчика 4 через последовательно соединенные первый низкочастотный фильтр 11, первый алгебраический сумматор 7, блок 10 определения модуля и второй низкочастотный фильтр 12 поступает