Устройство для автоматического контроля запасов сыпучих материалов в бункере Советский патент 1990 года по МПК G01G9/00 

Изобретение относится к области весоизмерительной техники, а именно к устройствам для автоматического контроля запасов сыпучих материалов в бункере, и может быть использовано в горнорудной промышленности.

Цель изобретения - повышение точности контроля запасов сыпучих материалов в бункере.

На чертеже представлена блок-схема устройства для автоматического контроля запасов сыпучих материалов в бункере.

Устройство содержит два датчика 1 и 2 верхнего уровня материала в бункере, надбункерный 3 и подбункерный А весоизмерители, пять элементов И 5 - 9, инвертор 10, элемент 11 задержки, контрольный счетчик 12 веса загружаемого материала и контрольный счетчик 13 выгружаемого материала. Кроме того, устройство содержит датчик k влажности материала, аналогово-цифро- вой преобразователь 15, задатчик 16 гранулометрического состава материала блок 17 суммирования, блок 18 вычисления угла естественного откоса, блок 19 вычисления коэффициента пропорцио- нальности, блок 20 вычисления уставки коррекции, реверсивный счетчик 21, дешифратор 22 и устройство 23 индикации.

Для учета объема конуса материала в бункере необходимо определить угол естественного откоса углей в бункере.

Для определения угла естественного откоса получены аналитические зависи- мости:

й- р0-Ак(1-ехр)(-Кх3); Ац-20,85-(2,75-0,25-хг)х,-1,05х2+ Н.

,006+(0,157+0,193хг)х,; ,67 + (1,75+0,75хг)х,+2,67х2; х,-(d-83)/8; xa-(w-5)/5,

5

0

5

0

5 0

5

где ft - угол естественного откоса, град;

х - высота загрузки, м;

w - влажность, %;

d - содержание класса 0-3 мм в загружаемом материале, %,

Поскольку датчики верхнего уровня установлены стационарно, будем считать величину x const.

Анализ приведенных зависимостей показывает, что при увеличении влажности загружаемого материала увеличивается угол естественного откоса, а увеличение крупности материала (уменьшение содержания фракции 0-3 мм) приводит к уменьшению угла естественного откоса. Таким образом, для выработки уставки коррекции при достижении конусом материала в бункере уровней срабатывания последовательно первого и второго датчиков Верхнего уровня необходимо вычислять вес материала в бункере с учетом угла естественного откоса.

Вес материала в бункере определяется по выражению

Р ,-Рд,

где Р4 - вес цилиндрической части материала в бункере; P.J - вес конической части материала ; Рд - вес дозируемого из бункера

материала.

Это выражение можно представить так:

Р ,

где ,(р;-р;); Р,Р - показания

контрольных счетчиков загружаемого и дозируемого материалов; К - коэффициент, пропорциональный величине угла откоса конической части материала в бункере,

J

К

А

Kwгде К - коэффициент пропорциональности;

коэффициент, пропорциональный содержанию класса 0-3 мм в материале;

коэффициент влажности материала .

Устройство работает следующим образом.

При загрузке материала в бункер импульсы от надбункерного весоизмерителя 3 увеличивают число, записанное в реверсивном счетчике 21, на величи

вую форму с помощью аналого-цифрового преобразователя.

Сигнал с выхода блока 18 вычисления угла естественного откоса поступает на вход блока 19 расчета коэффициента пропорциональности К. Расчет выполняется с учетом геометрических параметров бункера. В блоке 20 вычисления уставки коррекции в цифровой форме определяется уставка коррекции, которая поступает на установочные входы реверсивного счетчика 21.

С целью визуального наблюдения ре

Изобретение относится к весоизмерительной технике, а именно к устройствам для автоматического контроля запасов сыпучих материалов в бункере, и может быть использовано в горнорудной промышленности. С целью повышения точности контроля запасов сыпучих материалов в устройство введена корректирующая цепь, которая обеспечивает фиксирование моментов времени начала и окончания заполнения контролируемого двумя датчиками верхнего уровня материала объема бункера, который вычисляется по углу естественного откоса с одновременным определением веса материала, находящегося в контролируемом объеме. Для этого устройство контроля содержит дополнительно датчик 14 влажности материала, задатчик 16 гранулометрического состава материала, а также блок 17 суммирования, блок 18 вычисления угла естественного откоса материала, блок 19 вычисления коэффициента пропорциональности и блок 20 уставки коррекции, связанные с остальными элементами схемы. 1 ил.

ну, соответствующую весу загруженного 15 зультата на блоке 23 индикации предваматериала. В процессе дозирования материала из бункера импульсы от под- бункерного весоизмерителя k поступают на вход вычитания реверсивного счетчика 21 и уменьшают записанное в нем число на величину израсходованного материала. При одновременном дозировании и загрузке процесс вычисления протекает параллельно. Если в процессе загрузки уровень материала достиг- нет первого датчика верхнего уровня, импульсы от надбункерного весоизмерителя 3 через первый элемент И будут поступать на вход счетчика 12 веса загруженного материала, а импульсы от подбункерного весоизмерителя k через второй элемент И - на вход счетчика 13 дозированного материала.

После срабатывания второго датчика верхнего уровня через инвертор 10 запираются первый 5 и второй 6 элементы И, т.е. прекращается подача импульсов от весоизмерителей на счетчики 12 и 13. Одновременно третий элемент И 7 подключает выходы обоих счетчиков к суммирующему блоку 17, отпирая четвертый 8 и пятый 9 элементы И. В блоке суммирования формируется вели личина веса материала в конической части путем вычисления разности выходных сигналов весоизмерителей. С выхода суммирующего блока 17 сигнал поступает на блок 18 вычисления угла естественного откоса.

Поскольку колебания крупности загружаемого угля относительно редки и невелики, величина произведения KxKj устанавливается вручную с помощью задатчика грансостава с импульсным выходом. Величина коэффициента К, определяется величиной сигнала датчика влажности, причем сигнал преобразуется из аналогового вида в цифро05 о

рительно преобразуется выходной сигнал реверсивного счетчика 21, получаемый в двоично-десятичном коде, в сигнал в десятичном коде с помощью дешифратора 22.

После выполнения операций выходной сигнал третьего элемента И 7 через элемент 11 задержки устанавливает контрольные счетчики 12 и 13 весов загруженного и дозированного материалов в нулевое состояние.

Контрольные счетчики веса и реверсивный счетчик, элементы И и элемент задержки могут быть выполнены на основе использования микросхем серии К155. Дешифратор можно реализовать на микросхеме К155ИД1. Блок индикации конструктивно выполнен на неоновых лампах ИН-6.

Вычислительные блоки могут быть реализованы с использованием средств микропроцессорной техники. Аналогово- цифровой преобразователь может быть получен на микросхеме К57АПВ1А. В качестве датчика влажности можно использовать серийно выпускаемый отечественной промышленностью влагомер Нейтрон-3. Задатчик гранулометрического состава можно реализовать на 5 триггерах серии К155 с использованием кнопочной предустановки.

Формула изобретения

5

0

Устройство для автоматического контроля запасов сыпучих материалов в бункере, содержащее надбункерный и подбункерный весоизмерители с импульсными выходами, пять логических элементов И, реверсивный счетчик, вход на вычитание которого соединен с выходом подбункерного весоизмерителя, контрольный счетчик веса загружаемого материала, инвертор, первый датинк верхнего уровня материала и блок индикации, отличающееся тем, что,с целью повышения точности контроля, в него введены контрольный счетчик выгружаемого материала, второй датчик верхнего уровня материала, установленный на одном уровне с первым, элемент задержки, дешифратор, датчик влажности материала, аналогово цифровой преобразователь, задатчик гранулометрического состава, а также блоки суммирования, вычисления угла естественного откоса материала, вычисления коэффициента пропорциональности и вычисления уставки коррекции, при этом первые входы трех первых элементов И соединены с первым датчиком уровня материала, вторые входы первого и второго элементов И соединены через инвертор с вторым датчиком уровня материала, второй вход третьего элемента И соединен с вторым датчиком верхнего уровня, третий вход первого элемента И соединен с выходом надбун- керного весоизмерителя и входом на сложение реверсивного счетчика, третий вход второго элемента И подсоединен к выходу подбункерного весоизмерителя, выход первого элемента И сое- динен с первым входом контрольного сметчика веса загружаемого материала,

выход второго элемента И связан с первым входом контрольного счетчика веса выгружаемого материала, вторые входы обоих контрольных счетчиков веса подсоединены через элемент задержки к выходу третьего элемента И, выходы контрольных счетчиков веса загружаемого и выгружаемого материалов подсоединены соответственно к первым входам четвертого и пятого элементов И, вторые входы которых связаны с выходом третьего элемента И, а выходы четвертого и пятого элементов И связаны со- ответстренно с первым и вторым входами блокд суммирования, датчик влажности через аналогово-цифровой преобразователь связан с первым входом блока вычисления угла естественного откоса материала, второй вход которого соединен с задатчиком гранулометрического состава материала, а выход - с входом блока вычисления коэффициента пропорциональности, выход которого соединен с первым входом блока расчета уставки коррекции, второй вход которого соединен с выходом блока суммирования, а выход блока расчета уставки коррекции связан с установочным входом реверсивного счетчика, выход которого через дешифратор связан с блоком индикации.