Весоизмерительное устройство Советский патент 1991 года по МПК G01G23/36 

Изобретение относится к весоизмерительной технике.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет обеспечения определения распада и повышение надежности.

На чертеже представлена структурная схема весоизмерительного устройства.

Весоизмерительное устройство содержит последовательно соединенные преоб- разователь 1 веса в угол поворота, преобразователь 2 угла в синусоидальное напряжение с изменяемой фазой, обрачЗую- щие преобразователь 3 веса в напряжение, преобразователь 4 синусоидального напря- жения с изменяемой фазой в угол, преобразователь 5 угла в аналоговый сигнал, образующие входной преобразователь 6. В состав устройства аходят, кроме того, задающий генератор 7 прямоугольных импуль- сов, инвертор 8, делитель 9 частоты, преобразователь 10 напряжение - частота, блок J1 переключения предела измерения, вместе образующие формирователь 12 информационных, тактовых и синхронизирую- щих импульсов.

Устройство содержит также первый формирователь 13 временных интервалов, первую схему 14 совпадения, первый счетчик 15 импульсов (счетчик измеряемого в текущий момент веса), формирователь 16 сигнала сброса, регистр 17, дешифратор 18, первый индикатор 19 текущего веса, которые образуют блок 20 определения текущего значения веса.

Кроме того, устройство содержит выходной буфер 21, вторую схему 22 совпадения, второй формирователь 23 временных интервалов, второй счетчик 24 импульсов (электронный счетчик суммарного расхода), кнопку 25 Сброс, первую схему 26 устранения дребезга контакта, схему ИЛИ 27, выключатель 28 питания, схему 29 автозапуска, второй индикатор 30 (индикатор суммарного расхода), расширитель 31 импульсов, усилитель 32, третий счетчик 33 импульсов (электромеханический счетчик суммарного расхода), элемент 34 контроля нулевого веса. Триггер 35, третью схему 36 совпадения, четвертую схему 37 совпаде- ния, элемент 38 фиксации разгрузки материала, вторую схему 39 устранения дребезга контакта. Элементы с 22-го по 39-й образуют блок 40 определения расхода материала.

Элементы, образующие формирователь 12 и блбк 20, выполнены на микросхемах серии К 155, а элементы 22,23,24,26,27, 29, 31,35, 36, 37 и 39 - на микросхемах серии К 176, обладающих большей помехоустойчивостью.

Буфер 21 разделяет части устройства, выполненные на разной элементной базе.

Весоизмерительное устройство работает следующим образом.

Дозируемая масса помещается в емкость, связанную с преобразователем 1 ве-„ са в пропорциональный угол поворота оси, на которой закреплен преобразователь 2 угла поворота оси в синусоидальное напряжение с фазой, определяемой положением оси, например сельсин-датчик. Переменное напряжение преобразователя 2 передается на входной преобразователь 6, состоящий из преобразователя 4 синусоидального напряжения в угол поворота вала, например сельсин-приемника, и размещенного на валу преобразователя 5 угла в пропорциональное , напряжение, например, поворотного потенциометра (не показан), подключенного к источнику постоянного напряжения. Напряжение выхода потенцио- метра пропорционально весу измеряемого материала и является выходным напряжением преобразователя 6, которое преобразователем 10 превращается в последовательность импульсов с частотой, пропорциональной величине напряжения. Длительность и полярность импульсов задаются генератором 7 и инвертором 8.

Выходное напряжение генератора 7 без деления частоты используется для устранения влияния нестабильности фронта низкочастотных импульсов формирователей временных интервалов 13 и 23 и преобразователя 10. Синхронизация интервалов времени, формируемых формирователями 13 м 23, выполняется напряжением делителя 9 частоты.

Выходной сигнал преобразователя 10 имеет частоту, пропорциональную весу дозируемого материала, и подается на блок 20 непосредственно, а на блок 40 через буфер 21, преобразующий сигнал к более высокому уровню. Такое решение обеспечивает повышенную помехоустойчивость блока 40 определения расхода и обусловлено различными типами индикаторов 19 и 30.

По фронту изменения потенциала формирователя 13 осуществляется сброс счетчика 15 импульсов. На интервале отсчета счетчики 15 и 24 считывают импульсы с выхода преобразователя 10. Интервал отсчета устанавливается формирователями 13 и 23 гак, чтобы результаты счета импульсов совладали с измеряемым весом в абсолютных единицах. Единицы измерения веса дозируемого материала и его расхода изменяются блоком 11.

Результаты счета импульсов в блоке 20 определения текущего значения веса записываются в регистр 17 и через дешифратор 18, преобразующий результат отсчета в код знакосимвольного индикатора 19, отображаются последним контрастным для восприятия цветом - красным. Индикация дозируемого веса используется для осуществления технологического процесса, в котором применяется материал.

В блоке 40 определения расхода формирование временного интервала разрешается только при выполнении дополнительного условия - разгрузки предыдущей дозы материала, т.е. появлении импульса на выходе схемы 37. Последний вырабатывается при замыкании контакта элемента 38 и фиксации элемента 34 нулевого веса (по напряжению преобразователя 5), причем последнее условие должно выполняться только вне интервала отсчета, что обеспечивается сигналом блокировки триггера 35, снимаемым формирователем 23 после завершения интервала отсчета.

Данные счетчика 24 передаются на индикатор 30, имеющий табло менее контрастного цвета - зеленого, показания которого не сбрасываются в процессе работы устройства. Установка нулевого значения показаний счетчика 24 производится путем замыкания кнопки 25 или при подаче питания на устройство (замыкании контакта 28). Очевидно, что при перерывах питания восстановление напряжения также вызывает сброс информации электронного суммирующего счетчика 24. Поэтому в устройстве предусмотрено расширение импульсов старших разрядов счетчика 24 расширителем 31 импульсов, усиление их усилителем 32 и регистация электромеханическим счетчиком 33 с ручным сбросом показаний. Последний счетчик имеет меньшую точность (2-3%), не обеспечивает достаточного для регистрации младших разрядов веса быстродействия, но обеспечивает надежное хранение данных о расходе материала при перерывах питания и регистрации расхода за время, превышающее интервал включения устройства пользователем (смену), например за неделю, месяц, квартал и т.д.

Формула изобретения Весоизмерительное устройство, содержащее последовательно соединенные преобразователь веса в угол поворота и преобразователь угла поворота в синусоидальное напряжение с изменяющейся фазой, подключенные к последовательно соединенным преобразователю синусоидального напряжения с изменяющейся фазой в угол поворота и преобразователю угла поворота в аналоговый сигнал, генератор

прямоугольных импульсов, делитель частоты, блок переключения предела измерения, три счетчика импульсов, регистр и элемет фиксации разгрузки материала, отличаю- 5 щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет обеспечения определения расхода и повышения надежности, в него, введены преобразователь напряжения в частоту,

0 инвертор, два формирователя временных интервалов, четыре схемы совпадения, формирователь сигнала сброса, дешиф слир, два индикатора, выходной буфер, кнопка Сброс, две схемы устранения дребезга

5 контакта, схема ИЛИ, выключатель питания, схема автозапуска, расширитель импульсов, усилитель, элемент контроля нулевого веса и триггер, причем выход преобразователя угла поворота в аналоговый сигнал под0 ключей к одному входу преобразователя напряжения в частоту и к входу элемента контроля нулевого веса, генератор прямоугольных импульсов через инвертор подключен к другому входу преобразователя

5 напряжения в частоту, к входу делителя частоты, первому, входу выходного буфера, и первому входу первого формирователя временных интервалов, к второму входу которого подключен выход делителя частоты,

0 соединенный с вторым входом выходного буфера, третий вход которого и первый вход первой схемы совпадения через блок переключения предела измерения подключены к выходу преобразователя напряжения в час5 тоту, первый выход первого формирователя временных интервалов через формирователь сигнала сброса соединен с входом сброса первого счетчика импульсов, счетный вход которого подключен к выходу пер0 вой схемы совпадения, второй вход которой соединен с вторым выходом первого формирователя временных интервалов, выход первого счетчика импульсов через регистр и дешифратор подключен к первому индика5 тору, кнопка Сброс через первую схему устранения дребезга контакта подключена к первому входу схемы ИЛИ, а выключатель питания через схему автозапуска подключен к второму входу схемы ИЛИ, выход ко0 торой подключен к входу сброса второго счетчика импульсов, первый выход которого подключен к второму индикатору, а второй выход через расширитель импульсов и усилитель - к третьему счетчику импульсов, к

5 одному входу второй схемы совпадения подключен первый выход второго формирователя временных интервалов, к ее другому входу - выход выходного буфера, а счетный вход второго счетчика подключен к выходу второй схемы совпадения, один выход эле

мента контроля нулевого веса подключен ксовпадения подключен через вторую схему

входу установки в Г триггера, а другойустранения дребезга контакта элемент фиквыход- к первому входу третьей схемы сов-сации разгрузки материала, к ее второму

падения, к второму входу которой подклю-входу подключен выход третьей схемы совчен выход триггера, вход сброса которого5 падения, к входам второго формирователя

подключен к второму выходу второго фор-временных интервалов подключены выходы

мирователя временных интервалов импуль-выходного буфера и выход четвертой схемы

сов, к первому входу четвертой схемы совпадения.

Изобретение относится к весоизмерительной технике и позволяет расширить функциональные возможности за счет обесг L WZ Lfirt печения измерения расхода и повысить надежность. Входной преобразователь 6 вы- . рабатывает напряжение, величина которого пропорциональна текущему значению веса. Это напряжение преобразователем 10 преобразуется в частоту, которая через блок 11 переключения предела измерения поступает через схему совпадения 14 на счетчик 15, а через выходной буфер 21 и схему совпадения 22 на счетчик 24 расхода, значение старших разрядов которого через расширитель импульсов 31 и усилитель 32 поступает на электромеханический счетчик 33. На индикаторе 19 отображается текущее значение веса, а на индикаторе 30 - суммарный расход материале, например, за неделю, месяц и т.д. Гил. w е ON 00 О СО СП