Весовой измеритель скорости литья Советский патент 1989 года по МПК G01G11/14 

3150

Изобретение относится к весоизмерительной технике и может быть использовано для измерения весовых скоростей разливки жидкого металла.

Цель изобретения - повышение быстродействия.

На чертеже представлена блок-схе- ма устройства.

Весовой измеритель скорости литья

содержит аналого-цифровой преобразователь АЦП 1, первый регистр 2,второй регистр 3, первый коммутатор 4, вычитатель 5, первый пороговый эле- мент 6, второй пороговый элемент 7, делитель 8, второй коммутатор 9, нер вый счетчик 10, второй счетчик 11, генератор 12, регистратор 13, первый триггер 14, второй триггер 15 и тре- тий триггер 16. В устройстве вход АЦП 1 соединен с первичными преобразователями веса, а выход - с первыми входами первого регистра 2 и вычитателя 5, выход которого подключен к первым входам делителя 8 и пороговог элемента 6, соединенного с вторым входом делителя 8, связанного с регистратором 13 и счетчиком 10, подключенным к тен ератору 12, причем в устройство дополнительно снабжено вторым регистром 3, вторым счетчиком 11, первым и вторым коммутаторами 4 и 9, вторым пороговым элементом 7 и первым, вторым и третьим триггерами 14-16, выходы регистров 2 и 3 связа- Hbt с вторым входом вычитателя 5 через первый коммутатор 4, выходы счетчиков 10 и 11 с третьим входом делителя 8 через второй коммутатор 9, вход второго порогового элемента 7 подключен к выходу вычитателя 5, а выход - к второму входу третьего триггера 16, выход которого соединен с вторым входом второго регистра 3 и третьим входом второго счетчика 11, выход первого порогового элемента 6 подключен к второму входу первого триггера 14, первый выход которого подсоединен к третьим входам коммута торов 4 и 9 и вторым входам первого регистра 2 и первого счетчика 10-, а второй выход - к вторым входам второго регистра 3 и второго счетчика 11, при этом второй вход первого регист- ра 2 и третий вход первого счетчика 10 соединен с выходом второго триггера 15, а первый вход второго счетчика II - с генератором 12.

1 4

Устройство работает следующим образом.

В исходное состояние устройство приводится подачей сигнала Сброс на первый, второй и третий триггеры 14-16. При этом на первом выходе первого триггера 14 установится значение сигнала О, а на втором выходе. 1. На выходах второго 15 и третьего 16 триггеров установится значение сигнала О. Сигнал О с первого выхода первого триггера 14 переведет первый и второй коммутаторы 4 и 9 в состояние при котором на второй вход вычитателя 5 проходят, данные из первого регистра 2, а на третий вход де .лителя - данные из первого счетчика 10. Сигнал О с выхода второго триггера 15 обнуляет и блокирует первый счетчик 10, а сигнал О, с выхода третьего триггера 16 обнуляет и блокирует второй счетчик 11. Сигнал от первичного преобразователя веса непрерывно подается на АЦП 1. При подаче на второй вход второго триггера 15 сигнала Пуск на его выходе устанавливается значение сигнала 1, По этому сигналу снимается блокировка с первого счетчика 10 и он начинает считать импульсы, поступающие на его первый вход с генератора 12. Одновременно сигнал 1 с выхода второго триггера 15 поступает на второй вход первого регистра 2. При этом в первом регистре 2 происходит запись данных из АЦП 1, Так как данные с первого регистра 2 поступают на второй вход вычитателя 5, а данные с выхода АЦП 1 - на первый вход вычитателя 5, то на его выходе будет разность

и Р - РАЦП Pprf

где - данные величины веса на

выходе АЦП;

Ррр, - данные величины веса, записанные в первом регистре;

4 Р, - данные на выходе вычитателя . Как только величина а Р. достигнет

значения Рпорг п РПОРА порог срабатывания второго порогового элемента 7; РПОР-I порог срабатывания первого порогового элемента 6, то с выхода второго порогового элемента 7 сигнал поступит на

5 150

второй вход третьего триггера. 16. В результате на выходе третьего триггера 16 установится значение сигнала 1. По этому сигналу снимается блокировка со второго счетчика 11 и он начинает считать импупьсы, поступающие на его первый вход с генератора 12. Одновременно по этому же сигналу во второй регистр 3 происходит запись данных с вы хода АЦП 1 . Как только величина лР достигнет РПОР , срабатывает первый пороговый элемент 6, сигнал с выхода которого разрешает деление данных, поступающих на первый и третий входы делителя 8. В результате на выходе делителя 8 будет величина

V,

uaPJ- - uJiPJ.

n/Г

t,

где V - средняя скорость изменения

веса Р, аналоговое -значение которого подается за время п - количество импульсов, под-

считанных первым счетчиком; Т - период следования импульсов генератора.

Одновременно сигнал с выхода пер- вого порогового элемента 6,. поступая на второй вход первого триггера 14, переводит его в состояние, при котором на его выходе сигнал 1, а на втором выходе - сигнал О. При этом коммутаторы 4 и 9 переведутся в состояние, при котором на второй вход вычитателя 5 поступают данные из второго регистра 3, а на третий вход делителя 8 - данные из второго счетчи- ка 11. Передним фронтом сигнала с первого выхода первого триггера 14 происходит запись новых данных в первый регистр 2 и сброс первого счетчика 10. На выходе вычитателя 5 раз- кость

PZ. ргг где Рдо,п данные величины веса на

выходе АЦП;

РрР2 - данные величины веса, за-- писанные во втором регистре;

А Р - данные на выходе вычитателя,

Как только д Р. достигнет значения nopi срабатывает первый пороговый элемент 6. Сигнал с его выхода разрешает деление данных, поступающих

на первый и третий входы делителя 8. В результате на iыходе делителя 8 величина

5

0

5

О Q

V,, -IdEfl EuefJ

1 i - 1-2

n t tj

где V - средняя скорость изменения веса Р, аналоговое значение которого подается за время

п - количество импульсов, подсчитанное вторым счетчиком; Т - период следования импульсов

генератора.

Одновременно сигнал с выхода первого порогового элемента 6 переводит первый триггер 14 в состояние, при котором на ei o первом выходе сигнал становится равным О, а на втором выходе - 1. При этом по переднему фронту сигнала с второго выхода происходит запись новых данных во второй регистр 3 из АЦП 1 и сбро.с второго счетчика 11, а сигнал О с первого выхода устанавливает первый 4 и второй 9 коммутаторы в состояние, при котором на второй вход вычитателя 5 поступают данные с первого регистра 2, а на третий вход делителя - данные с первого счетчика. В результате на выходе вычитателя появляется новое значение л Р/ Рд - PpV, , при достижении которым величины Р„рр, вновь срабатывает первый пороговый элемент 6 и т.д. Устройство работает до тех пор, пока на первые входы первого 14, второго 15 и третьего триггеров не поступит сигнал Сброс. На регистратор 13 поступают поочередно значения V, и V , представляюише средние скорости изменения веса Р за интервалы времени t и t отмеряе- Nbie первым w вторым счетчиками. Так как интервалы времени перекрываются, то на регистрацию с делителя поступает очередное значение средней скорости изменения веса за время, в два раза -меньшее чем интервалы t и t.

Формула изобретения

Весовой измеритель скорости литья, содержащий аналого-цифровой преобразователь, первый регистр, вычитатель, .:первый пороговый элемент, генератор первый счетчикj делитель и регистратор, вход аналого-цифрового преобра- .зователя соединен с первичными преобразователями веса, а выход - с первыми входами первого регистра и вы- читателя, выход которого подключен к первым входам делителя и порогового элемента, соедшшнного с вторым входом делителя, связанного с регистра- тором и счетчиком, вход которого подключен к генератору, отличающийся тем, что, с целью повьппе НИН быстродействия, он снабжен вторым регистром, вторым счетчиком, первым и вторым коммутаторами, вторым пороговыми элементом и первым, вторым и третьим триггерами, причем выходы регистров связаны с вторым входом вы- Читателя через первый коммутатор, выходы счетчиков - с третьим входом делителя через второй коммутатор, вход

второго порогового элемента подключен к выходу вычитателя, а выход - к второму входу третьего триггера, выход

которого соединен с вторым входом второго регистра и третьим входом второго счетчика, выход первого порогового элемента подключен к второму входу первого триггера, первьй выход

которого подсоединен к третьим входам коммутатора и вторым входам первого регистра и первого счетчика, а второй вьпсод - к вторым входам второго регистра и второго счетчика, при

этом второй вход первого регистра и третий вход первого счетчика соединены с выходом второго триггера, а первый вход второго счетчика - с генератором.

Изобретение относится к устройствам для измерения весовой скорости, например, разливки жидкого металла и позволяет повысить быстродействие. Сигнал от преобразователя веса подается на аналого-цифровой преобразователь 1, а первый счетчик 10 считает импульсы, поступающие с генератора 12. На выходе вычитателя 5 будет вычисляться разность между данными, поступившими с АЦП 1 и данными с первого регистра 2, которая, достигнув величины порога срабатывания второго порогового элемента 7,дает команду на запись данных во втором регистре 3, а счетчик 11 начинает считать импульсы с генератора 12. При достижении разности между данными с АЦП 1 и первого регистра 2 величины порога первого порогового элемента 6 подается команда на делитель 8 и вычисляется скорость изменения веса, а на вычитатель 5 будут поступать данные из второго регистра 3, на делитель 8 - данные из второго счетчика 11. Как только разность достигнет величины порога первого порогового элемента 6, сигнал с которого разрешит деление данных, поступающих на делитель 8, на регистратор 13 поочередно поступят средние скорости изменения веса за интервалы, отмеряемые первым и вторым счетчиком, которые частично перекрываются.