Пневматический весовой дозатор Советский патент 1990 года по МПК G01G11/12 

регулируемой длительности, которые посредством привода 7 создают односторонние периодические воздействия на конусообразный затвор 3. Доза сыпучего материала попадает на грузоподъемный механизм величины дозы, регулируется пяти- мембранным элементом сравнения. Дополнительно величина дозы регулируется пневмоцилиндром 9, ходом поршня которого управляет система пневмоавтоматики. 1 ил.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в автоматических линиях при дозировании плохосыпучих компонентов. Пневматический весовой дозатор непрерывного действия обеспечивает расширение диапазона и точности дозирования, путем осуществления пневмоцилиндром 9 перемещения колеблющегося конусообразного затвора 3 с приводом 7, причем перемещение регулируется системой пневмоавтоматики, состоящей из пятимембранного элемента сравнения, генератора прямоугольных импульсов 26, пневматических коммутаторов 36 и 37, элементов ИЛИ 20 и 40, ЗАПРЕТ 24, И 41, сравнения 18,19,32,33, повторителей со сдвигом 38 и 39, пневмоклапанов 31,43 и 44 и пневматических триггеров 34 и 35. При этом генератор прямоугольных импульсов 26 вырабатывает тактовые импульсы регулируемой длительности, которые посредством привода 7 создают односторонние периодические воздействия на конусообразный затвор 3. Доза сыпучего материала попадает на грузоподъемный механизм величины дозы, регулируется пятимембранным элементом сравнения. Дополнительно величина дозы регулируется пневмоцилиндром 9, ходом поршня которого управляет система пневмоавтоматики. 1 ил.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в автоматических линиях при дозировании сыпучих веществ.

Цель изобретения - расширение диапа- зона дозирования, повышение точности и надежности дозирования.

На чертеже изображена принципиальная схема предлагаемого дозатора.

Дозатор содержит корпус. 1 с закреп- ленной внутри него воронкой 2, питатель, состоящий из конусообразного затвора 3, размещенного в нижней части воронки 2, опирающийся на упругие опоры 4 направляющих шпилек 5 с закрепленной на них огра- ничительной шайбой б, и привода (исполнительного механизма) 7, смонтированного на шайбе 8, связанной со штоком пневмоцилиндра 9, снабженного пружинами 10 возврата в исходное положение, гру- зоподъемный механизм, состоящий из чувствительного элемента, выполненного в виде шарнирно закрепленной наклонной площадки 11, жестко связанной с рычагом 12, опирающимся на элемент 13 силовой компенсации, с закрепленной на рычаге заслонкой 14, контатирующей с соплом 15. Кроме этого, в состав устройства входит первый дроссель 16, пятимембранный элемент 17 сравнения с заданным уровнем сиг- нала, первый 18 и второй 19 элементы сравнения с заданным уровнем сигнала, первый элемент ИЛИ 20, второй элемент ИЛИ 21, третий 22 и четвертый 23 дроссели, элемент НЕ 24, пневмотумблер 25, генера- тор 26 импульсных сигналов, включающий пневмосопротивления 27 и 28, пневмореле 29 и 30, пневмоклапан 31, а также дополнительные третий 32 и четвертый 33 элементы сравнения, первый 34 и второй 35 триггеры, первыйЗб и второй 37 коммутаторы, первый 38 и второй 39 повторители со сдвигом, второй элемент ИЛИ 40, элемент И 41, повторитель 42, первый 43 и второй 44 клапаны. Дозатор работает следующим образом. В исходном положении генератор 26 импульсных Сигналов и пневмоцилиндр 9 питателя выключены, сопло 15, элемент 13 силовой компенсации и камеры управления элементов 17, 18, 19 и 33 сравнения соеди-

нены через дроссель 16 с источником питания.

Включени ем пневмотумблера 25 начинается процесс дозирования. Питание поступает на триггеры 34 и -35, на управляющие входы коммутатора 36 и повторителя 42, питание с которого поступает на входы пневмореле 29 и 30, а через пнев- мосопротивление 27 - на пневмоклапан 31 генератора 26 импульсных сигналов. Сигнал через открытый верхний контакт пневмореле 30 поступает в камеру управления пнев- моклапанаЗ, разобщая камеру управления пневмореле 29 с атмосферой. Под действием сжатого воздуха, поступающего через пневмосопротивление 27 в камеру управления, после превышения давления -подбора пневмореле 29 срабатывает и через его открытый верхний контакт сжатый воздух заполняет камеру исполнительного механизма (привода) 7, шток которого опускает конусообразный затвор 3. При поступлении сигнала с пневмореле 29 срабатывает пневмореле 30, в результате чего верхний контакт закрывается, а нижний сообщается с атмосферой и через пневмосопротивление 28 камеры управления пневмоклапана 31 начинает разрежаться. При снижении давления в камере управления пневмоклапана 31 ниже давления подпора он срабатывает и сообщает с атмосферой камеру управления реле, на которого сигнал становится нулевым, в результате чего камера исполнительного механизма 7 сообщается с атмосферой, а также срабатывает пневмореле 30, сигнал с которого опять поступает в камеру управления клапана 31. Таким образом, генератор 26 импульсных сигналов работает в режиме генератора тактовых импульсов, длительность которых регулируется проводимостью пневмосопротивлений 27 и 28, при этом конусообразный затвор3 испытывает односторонние периодические воздействия со стороны исполнительного механизма 7, Вверх конусообразный затвор 3 возвращается под воздев:;;гвие 1 упругих подвесок (опор) 4. Величина подпора также оказывает влияние на длительность такта.

С началом работы генератора 26 1М- пульсных сигналов начинается истечение

материала через щель между воронкой и колеблющимся конусообразным затвором 3 на чувствительный элемент преобразователя веса. Сила потока материала компенсируется давлением воздуха в элементе 1-3 силовой компенсации. В пятимембранном элементе 17 сравнения сигнал сравнивается с заданными пневматическими сигналами PI и Р2, которые снимаются с выхода задатчика производительности (не пока- зан). При увеличении входного сигнала в случае превышения потоком материала заданного уровня мембранный блок пятимем- бранного элемента 17 сравнения перемещается вниз, открывая питающее со- пло и закрывая сопло, связанное с атмосферой. Выходной сигнал умножается на коэффициент, больший единицы, определяемый проводимостью дросселей 22 и 23, вследствие чего уровень давления сжатого воздуха, поступающего через открытый нижний контакт коммутатора 37, являющегося давлением подпора в реле 29 и клапане 31, интенсивно растет, что увеличивает плечо такта с нулевым значением и уменьшает плечо такта с единичным значением на выходе генератора 26 импульсных сигналов.

Время закрытого состояния клапана, образованного воронкой 2 и конусообразным затвором 3, увеличивается, а открытого - уменьшается, что уменьшает производительность устройства.

С уменьшением входного сигнала мембранный блок пятимембранного элемента 17 сравнения перемещается вверх, закры вая питающее сопло и открывая сопло сброса в атмосферу, при этом Интенсивно уменьшается давление подпора в реле 29 и клапане 31, что уменьшает плечо такта с нулевым значением генератора 26 импульс- ных сигналов и увеличивает плечо такта с единичным значением, вследствие чего увеличивается.время открытого состояния клапана, образованного воронкой 2 и конусообразным затвором 3, и уменьшается в закрытом, что увеличивает производительность дозатора. Если интенсивность потока материала не достигает заданной величины за счет изменения плеч такта при их оптимальных границах, определяемых положительным и отрицательным сдвигом повторителей 38 и 39, заданным давлением Рз и влияющих на точность дозировки (чем меньше длительность такта, тем выше точность), срабатывает элемент 19 сравнения, в результате чего взводится триггер 35, сигнал с которого через элемент ИЛИ 20 переключает коммутатор 37, соединяя камеры управления реле 29 клапана 31 с давлением РЗ. Одновременно сигнал с триггера 35 поступает в камеру управления клапана 43 соединяя через открытый верхний контакт элемента НЕ 24 поршневую полость пнев- моцилиндра 9 с давлением питания. Шток цилиндра начинает перемещать конусообразный затвор 3, колеблющийся с Оптимальной частотой, вниз до тех пор, пока сила потока материала не достигнет заданной величины,после чего срабатывает элемент 33 сравнения, сигнал с которого сбрасывает триггер 35. Давление в камере управления клапана 43 становится нулевым, в результате чего он закрывается и перемещение штока пнебмо- цилиндра 9 прекращается. Одновременно нулевым становится сигнал на выходе элемента ИЛИ 20, срабатывает коммутатор 37, соединяя камеры управления пневмореле 29 и клапана 31 с сигналом, поступающим с выхода реле сравнения. В случае, если при перемещении штока пневмоцилиндра 9 вниз интенсивность потока материала не меняется (нет материала в бункере, образовался свод), то элемент 33 сравнения не сработает и сигнал с триггера 35 через некоторый промежуток времени, определяемый настройкой дросселя, поступает на второй вход элемента И 41, на первом входе которого также сохраняется единичный сигнал, в результате чего сигнал с его выхода проходит на управляющий элемента НЕ 24 и через элемент ИЛИ 40 и коммутатор - в камеру управления клапана 44, соединяя поршневую полость пневмоцилиндра 9 с атмосферой, в результате чего под действием пружин 10 конусообразный затвор 3 возвращается в крайнее верхнее положение, закрывая воронку 2.

Если интенсивность потока материала станет больше заданной величины (обрушится свод, увеличится подача материала в опустевший резервуар), то сигнал на выходе элемента сравнения превысит заданное давление на величину сдвига повторителя 38, в результате чего сработает элемент 18 сравнения, при этом взводится триггер 34, сигнал с которого через элемент ИЛИ 20 переключает коммутатор 37, соединяя камеры управления реле 29, клапана 31, генератора 26 импульсных сигналов с давлением РЗ, определяющим их оптимальную частоту. Одновременно сигнал с триггера 34 через элемент ИЛИ 40 и коммутатор 36 поступает в камеру управления клапана 44, соединяя поршневую полость пневмоцилиндра 9 с атмосферой, в результате чего под действием пружин 10 конусообразный затвор 3, колеблющийся с оптимальной частотой, перемещается вверх, уменьшая поток материала до заданной величины,после чего срабатывает элемент 32 сравнения, сигнал с которого

сбрасывает триггер 34. Давление в камере управления клапана 44 становится нулевым, в результате чего клапан 44 срабатывает, разобщая поршневую полость пневмоцилиндра 9 с атмосферой и прекращая перемещение штока, связанного с конусообразным затвором 3. Одновременно переключается коммутатор 37, сообщая камеры управления реле 29 и клапана 31 с выходом пятимембранного элемента 17 сравнения.

Формула изобретения Пневматический весовой дозатор, содержащий закрепленную в корпусе воронку, под которой на упругих опорах размещен связанный с приводом конусообразный затвор, грузоподьемный механизм в виде наклонной площадки, жестко связанной с рычагом, соединенным с элементом силовой компенсации и связанным посредством закрепленной на нем заслонки с соплом, подключенным совместно с элементом силовой компенсации через первый дроссель к источнику питания и к первому входу пятимембранного элемента сравнения, к второму и третьему входам которого через второй дроссель подключены задатчики производительности, причем третий вход пятимембранного элемента сравнения соединен через третий дроссель с его выходом, генератор импульсных сигналов, включающий первое и второе пневмо- реле, выходы которых через первое пневмосопротивление соединены с первым входом управления первого пневмореле, выход которого соединен так же с приводом . конусообразного затвора и первой камерой управления второго пневмореле, выход которого через второе пневмосопротивление соединен с камерой второго пневмореле, сообщенной с атмосферой, а также с первым входом пневмоклапана, второй вход которого соединен с второй камерой управления первого пневмореле, а третий вход пневмоклапана связан с первым входом управления первого, пневмореле, .первый и второй элементы сравнения, первый элемент ИЛИ и элемент НЕ, третий дроссель и пневмотумблер, отличающий- с я тем, что, с целыд расширения рабочего диапазона и повышения точности дозирования сыпучих компонентов, в него введены первый и второй коммутаторы, третий и

четвертый элементы сравнения, первый и второй триггеры, повторитель с положительным сдвигом, повторитель с отрицательным сдвигом, второй элемент ИЛИ,

элемент И, дополнительные первый и второй пневмоклапан, пневмоцилиндр с пружинным возвратом и последовательно включенные пневмотумблер и повторитель, выход которого подключен к входам первого и второго пневмореле генератора импульсных сигналов, при этом первый вход первого коммутатора соединен с третьим задатчиком и входами повторителя с положительным сдвигом, и повторителя с отрицательным сдвигом, а второй - с выходом пятимембранного элемента сравнения, с первым и вторым входами соответственно третьего и четвертого элементов сравнения, вторые входы которых соединены с третьим

задатчиком, а выходы - с вторыми входами первого и второго триггеров, подключенных к питающим входам соответственно третьего и четвертого элементов сравнения и входом первого элемента ИЛИ, выход которого

соединен с управляющей камерой первого коммутатора, первые входы первого и второго триггеров соединены соответственно с выходами первого и второго элементов сравнения, второй вход первого из которых

и первый вход второго соединены соответственно с выходами повторителя с положи- тельным сдвигом и повторителя с отрицательным сдвигом, причем выход первого триггера связан с входом второго элемента ИЛИ, второй вход которого подключен к управляющему входу элемента Н Е и к выходу элемента И, а выход - к входу второго коммутатора, второй вход которого соединен с источником питания, а выход - с

камерой управления второго пневмоклапана, второй вход которого соединен с пневмоци- линдром с пружинным возвратом, связанным с конусообразным за твором и выходом элемента НЕ, вход которого подключен к

источнику питания через первый пневмоклапан, управляющий вход которого через четверт1 й дроссель соединен с первым входом элемента И, второй вход которого сое- динен с выходом второго элемента

сравнения и выходом второго триггера, причем питающие входы первого и второго триггеров соединены с выходом пневмотум- блера, соединенным также с камерой управления второго коммутатора.