Датчик объемной массы материала, транспортируемого конвейером Советский патент 1989 года по МПК B65G43/08 

4

со оз со

СЛ

Изобретение относится к.автоматическим средствам для определения объемной массы сыпучего материала,транспортируемого конвейером,и может быть использовано во всех отраслях, где применяются конвейеры.

Цель изобретения - повышение точности измерения при переменной скорости конвейера.

На фиг. 1 представлена структурная схема датчика; на фиг. 2 - диаграмма работы: а) телевизионной камеры; б) преобразователя видеосигнала; в) управляемого генератора; г) строчный синхроимпульс телекамеры; д) первого элемента И; е) второго элемента И; ж) кадровый синхроимпульс телекамеры; на фиг. 3 - алгоритм работы вычислительной машины.

Датчик содержит передающую телевизионную камеру I, преобразователь 2 видеосигнала. Измеритель 3 скорости конвейера, управляемый генератор 4, первый 5 и вто- рой 6 элементы И, первый 7 и второй 8 счетчики, блок 9 вычисления и блок 10 вывода.

Выход видеосигнала телевизионной камеры 1 соединен через преобразователь 2

видеосигнала со вторым входом второго эле

мента И 5. Измеритель 3 скорости конвейера через управляемый генератор 4 соединен с первыми входами первого 5 и второго 6 элементов И. Выход кадровой развертки телевизионной камеры 1 соединен с третьими входами первого 5 и второго 6 элементов И и с третьим входом вычислительной машины 9, выход строчной развертки телевизионной камеры i соединен со вторым входом первого элемента И 6. Выходы первого 5 и второго 6 элементов И соединены соответственно с входами первого 7 и второго 8 счетчи- ков, выходы которых соединены с входами блока о вычисления. Выход блока 9 вычисления связан со входом блока 10 вывода и со входами сброса счетчиков 7 и 8.

Устройство работает следующим обра- зом.

На светочувствительную поверхность ви- дикона телекамеры 1, установленной в месте перегрузки материала, транспортируемого конвейером, проецируется изображение, площадь которого пропорциональна площа- ди поперечного сечения транспортируемого материала. На выходе телевизионной камеры 1 формируется видеосигнал, величина которого пропорциональна освещенности в каждой точке (фиг. 2а), и поступает на вход преобразователя 2 видеосигнала, который по перепаду освещенности формирует импульсы, длительность которых в каждой строке пропорциональна ширине изображения сечения транспортируемого материала (фиг. 26). Измеритель 3 скорости конвейе- ра управляет частотой управляемого генератора 4, с выхода которого высокочастотный сигнал, пропорциональный скорости кон

0

5

5

0 5

0

5 5

вейера (фиг. 2в), поступает на вход первого элемента И 5 и на вход второго элемента И 6.

На выходе элемента И 6 будут формироваться серии импульсов (фиг. 2д), прерывающиеся только во время поступления синхроимпульса (лог. ноль) (фиг. 2д, ж). На выходе элемента И 5 будут сформированы серии импульсов (фиг. 2е), длительность которых равна длительности строчного синхроимпульса (фиг. 2г), а частота заполняющих импульсов пропорциональна скорости ленты конвейера. Серии импульсов на выходе элемента И 5 будут также отсутствовать при наличии кадрового синхроимпульса.

Счетчики импульсов 7 и 8 подсчитывают и число импульсов с выхода элементов И 5 и 6 соответственно за время одного кадра. На выходе счетчика 7 будет число, пропорциональное произведению скорости на фиктивную площадь, которое получается при заполнении частотой с выхода генератора 4 строчных синхроимпульсов. Это же число является составляющей и в показаниях счетчика 8, поскольку преобразователь видеосигнала 2 реагирует на строчные синхроимпульсы, содержащиеся в полном видеосигнале точно так же, как и на наличие материала на ленте конвейера.

Функции дальнейшей обработки информации, масштабирование результатов вычислений, вычисление и выдача управляющих - воздействий, автоматическая установка ноля датчика возложена на блок 9 вычислений.

Блок 9 вычисления непрерывно опрашивает наличие кадрового синхроимпульса на одном из своих входов (блоки 2 и 3, фиг. 3). Как только телевизионная камера 1 выдает кадровый синхроимпульс блок 9 производит запись показаний счетчиков 7 и 8 в свою оперативную память (блок 4, фиг. 3) и сбрасывает счетчики 7 и 8 на ноль (блок 5, фиг. 3) тем самым подготавливая их к работе в течение следующего кадра. Вся обработка информации будет производиться независимо от работы других блоков датчика и во время их работы. Время обработки информации ограничивается только длительностью кадра.

Далее блок 9 вычисляет текущую объемную производительность (блок 6, фиг. 3) Q K(f,-f)-Q11,

где ты f, - показания счетчиков 6, 7 и 8 соответственно;

К- коэффициент пропорциональности;

Он- показания датчика при ненагруженном конвейере.

Каждое значение текущей объемной производительности суммируется (блок 7, фиг. 3) и вычисляется объем транспортируемого материала.

Далее блок ,9 вычисляет управляющие воздействия для САУ конвейером по определенному алгоритму (блок 8, фиг. 3) и вычисляет значение Q, что позволяет осуществить автоматическую установку нуля датчика (блок 9, фиг. 3). Значение Q, принимается равным показаниям датчика за время нескольких полных оборотов ненагруженного конвейера.

Блок 9 вычисления через блок 10 вывода выводит значения текущей производительности конвейера Q, объема транспортируемого материала V и управляющее воздействие на привод конвейера.

В устройстве увеличивается точность телевизионного датчика объемной массы транспортируемого конвейером материала благодаря учету скорости конвейера, а также рациональному распределению функций обработки информации между аппаратными и программными средствами.

Формула изобретения Датчик объемной массы материала, транспортируемого конвейером, содержащий телекамеру, первый выход которой подключен к преобразователю видеосигнала, блок вычисления, первый выход которого подключен к входу блока вывода, отличающийся тем,

что, с целью повышения точности измерения при переменной скорости конвейера, он снабжен элементами И, двумя счетчиками, управляемым генератором и из е-рителем скорости конвейера, выход которого через

g управляемый генератор подключен к первым входам первого и второго элементов И, к второму входу первого элемента И подключен второй выход телекамеры, а выход первого элемента И через первый счетчик подключен к первому входу блока вычисления, к второму входу которого подключен выход второго счетчика, к третьему входу блока вычисления подключен третий выход телекамеры, а выход преобразователя видеосигнала подключен к второму входу второго

0 элемента И, выход которого подключен к первому входу второго счетчика, третий выход телекамеры подключен к третьим входам элементов И, а второй выход блока вычисления подключен к вторым входам счетчиков.

Изобретение относится к горной пром-сти. Цель изобретения - повышение точности измерения при переменной скорости конвейера. Первый выход телекамеры 1 подключен к преобразователю 2 видеосигнала. Выход преобразователя 2 через первый элемент И 5 подключен к первому счетчику 7. Второй выход телекамеры 1 через второй элемент И 6 подключен к второму счетчику 8. Выходы счетчиков 6 и 8 подключены к блоку 9 вычисления. Измеритель 3 скорости через управляемый генератор 4 подключен к элементам И 5 и 6. Выход блока 9 подключен к блоку 10 вывода. На выходе телекамеры 1, установленной в месте перегрузки материала, формируется видеосигнал, величина которого пропорциональна освещенности, и поступает в преобразователь 2. С выхода последнего поступает сигнал, пропорциональный сечению транспортируемого материала, на элементы 5 и 6. На другие входы элементов И 5 и 6 поступает сигнал с генератора 4, частота которого пропорциональна скорости конвейера. Блок 9 через блок 10 выводит значения текущей производительности конвейера, объема транспортируемого материала и управляющего воздействия на привод конвейера. 3 ил.

п

Ш

п

Ж

фиэ.2

t

t

W

L

t

у Составитель Л. Виноградов

Редактор А. Долинич ТехредИ ВересКорректор М. Васильева

Заказ 2494/19Тираж 723Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат «Патент, г. Ужгород, ул. Гагарина, 101