Устройство для контроля насыпной массы сыпучих материалов в бункерах Советский патент 1992 года по МПК G01F11/24 G01G19/00 

t ь „-.

с Изобретение относится к измерительной технике, применяемой для автоматизации тёхнолргичес ких процессов с использованием сыпучих материалов, например, при производстве синтетических моющих средств.

г Известно устройство для контроля насыпной массы сыпучих материалов в бунке- рах по ахГЫг 1275218, кл. G 01 F 11/24,1984 (прототип), содержащее коническую мерную воронку, весойзмёритель, датчик регистрации образования свода и обрушитель своде, выполненный; в виде конического рассекателя и расположенный на выходе мерной воронки с возможностью вертикального перемещения для взаимодействия с датчиком.........

Однако в данном устройстве на элементе поверхности датчика регистрации обра- зования свода, обтекаемом потоком Сыпучего материала, вытекающего из воронки, и воспринимающем его нагрузку, появляются статические комкообразования,

которые нарушают работу устройства, особенно на средах с повышенной склонностью к комкообразованию.

Цель изобретения - повышение надежности.

На чертеже изображено устройство для контроля насыпной массы сыпучих материалов в бункерах.

Устройство состоит из конусной мерной воронки 1, весоизмерителя 2, обрушителя 3 свода, перекрывающего поток порошка механизма 4, датчика 5 регистрации образования свода, включающего запоминающее устройство 6, программное устройство 7, выполненное, например, в виде командного электропневматического прибора типа КЭП-12У, реле времени 8, выполненное, например, в виде реле времени серии ВС-33, повторитель со сдвигом 9 и элемент сравнения 10, выполненный, например в виде трехмембранного элемента сравнения типа П2ЭС.1, причем в рабочем режиме выход(Л.

С

GJ

ной сигнал весоизмерителя 2 проходит через запоминающее устройство 6,

Обрушитель 3 свода представляет собой, например, остроугольный обтекаемый потоком элемент - n-угольную пирамиду, образованную многогранными стержнями с острыми кромками, установленную на выходе из мерной воронки вершиной внутрь мерной воронки, или, например, рычаг, связанный через шестеренчатую передачу с выходным валом исполнительного поворотного устройства, которое по сигналу программного устройства поворачивает рычаге конической мерной воронкой на 180 для высыпания из него шарообразных комков сыпучего материала, забивших выход воронки, с последующим поворотом конической мерной воронки в исходное положение, или, например, сопло, через которое по сигналу программного устройства подается поток сжатого воздуха, разрушающий образовавшиеся на выходе из мерной воронки статические своды и перемычки.

Перекрывающий поток порошка механизм 4 представляет собой, например, ко- нусный экран, который крепится к выходному валу исполнительного поворотного устройства, которое по сигналу программного устройства подводит и останавливает конусный экран над кониче- ской мерной воронкой и прекрывает в нее поток порошка, с последующим возвращением конусного экрана в исходное положение и, следовательно, восстановлением потока порошка в мерную воронку, или, на- пример, шибер, который по сигналу программного устройства перекрывает поток порошка в мерную воронку с последующим его восстановлением.

Для многих видов сыпучих материалов, например порошков синтетических моющих средств, в мерной воронке образуются шарообразные комки 11 сыпучего материала, забивающие выход воронки.

В рабочем режиме коническая мерная воронка заполнена сыпучим материалом, причем состав обновляется за счет равномерного его истечения из воронки, а весо- измеоитель 2 измеряет массу воронки с сыпучим материалом. При изменении массы сыпучего материала изменяется выходной сигнал устройства. При определенных физико-химических характеристиках сыпучего материала слои материала, близкие к поверхности воронки, при своем движении вдоль нее образуют комки 11 материала шарообразной формы.

Устройство работает следующим образом. «

По сигналу 1 (например, 0,12-0,14 МПа), поступающему с первого выхода программного устройства 7, выходной сигнал весоизмерителя 2 запоминается с помощью запоминающего устройства 6.

По сигналу 1, поступающему с второго выхода программного устройства 7, механизм 4 перекрывает поток порошка в коническую мерную воронку 1, после чего в ней, если выход воронки 1 не забит статическими сводами и перемычками, количество сыпучего материала, вытекающего потоком из воронки, уменьшается, что приводит к изменению в сторону уменьшения выходного сигнала весоизмерителя 2.

По кратковременному сигналу 1, поступающему с третьего выхода программного устройства, осуществляется дистанционный пуск реле времени 8, которое через определенное время должно (если не произойдет дистанционный останов реле времени по сигналу с выхода элемента сравнения 10) выдать управляющий сигнал на обрушитель 3 свода, который освободит мерную воронку от образовавшихся в ней статических сводов и перемычек, и на автоматическое отключение программного устройства 7 в конце полного цикла контроля насыпной массы.

Выходной сигнал весоизмерителя 2 поступает на вход датчика 5 регистрации об- разования свода, а именно на вход запоминающего устройства 6 и вход повторителя со сдвигом 9, входящих в состав датчика 5. Величина давления сжатого воздуха на выходе повторителя со сдвигом 9, поступающего на второй отрицательный вход элемента сравнения 10, превышает величину давления на входе повторителя со сдвигом 9, а следовательно, на выходе весоизмерителя 2 и на входе запоминающего устройства б, на постоянную величину Л задаваемую в повторителе со сдвигом 9 с помощью регулируемой пружины. (Повторитель со сдвигом приведен в книге Элементы и схемы пневмоавтоматики, Т.К.Берендс, Т.К.Еремова, ААТагаевская, С.А.Юдицкий, М.: Машиностроение, 1976, с. 13,14).

Выходной сигнал запоминающего устройства 6, являясь выходным сигналом предлагаемого устройства, поступает на первый положительный вход элемента сравнения 10. Постоянная величина Д в повторителе со сдвигом 9 подбирается так, чтобы при отсутствии сигнала программного устройства 7 на управляющем входе запоминающего устройства 6 на выходе элемента сравнения 10, собранного по схеме пневмоусилителя, выходной сигнал был равен О (например, 0-0,01 МПа).

Когда перекрытие потока порошка в мерную воронку 1 приведет к уменьшению выходного сигнала весоизмеритель 2, а следовательно, и к уменьшению величины давления на выходе повторителя со сдвигом 9 и на втором отрицательном входе элемента сравнения 10, при неизменной величине давления на выходе запоиминающего устройства 6 и на первом положительном входе элемента сравнения 10, то это приводит к изменению выходного сигнала элемента сравнения 10 с О на 1 (например, 0,12- 0,14 МПа) и дистанционному останову реле времени 8, т.е. реле возвращается в исходное положение и готовое к следующему цик- лу работы, и дистанционному пуску программного устройства 7 для начала нового полного цикла контроля насыпной массы.

у В дальнейшем присходит изменение сигнала с 1 до О (например, 0-0,01 МПа), поступающего с второго выхода программного устройства 7, механизм 4 восстанавливает поток порошка в коническую мерную воронку 1, после чего мерная воронка снова заполняется сыпучим материалом, а весоизмеритель 2 снова измеряет массу воронки с сыпучим материалом.

Происходит изменение сигнала с 1 на О, поступающего с первого выхода программного устройства 7, выходной сигнал весоизмерителя 2 снова проходит через запоминающее устройство б, снова являясь выходным сигналом предлагаемого устройства. Снова начинается контроль насыпной массы сыпучих материалов с помощью предлагаемого устройства, т.е. цикл контроля продолжается.

Если выход воронки 1 забит статическими сводами и перемычками и при перекрытии потока порошка с помощью механизма 4 в конической мерной воронке количество сыпучего материала не уменьшается или уменьшается незначительно и если в течение определенного времени не появляется на выходе элемента сравнения 10 сигнал, равный 1, то тогда реле времени выдает сигнал на обрушитель 3 свода, который освободит мерную воронку от образовавшихся в ней статических сводов и перемычек, что приведет к уменьшению выходного сигнала весоизмерителя 2, а следовательно, к изменению выходного сигнала элемента

сравнения 10 с О на 1, что, в свою очередь, приведет к дистанционному останову реле времени 8 и дистанционному пуску программного устройства 7, т.е. цикл контроля повторяется.

Формула изобретения Устройство для контроля насыпной массы сыпучих материалов в бункерах, содержащее коническую мерную воронку,

весоизмеритель, обрушитель свода, перекрывающий поток порошка механизм и датчик регистрации образования свода, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности, датчик регистрации образования свода состоит из запоминающего блока, повторителя со сдвигом, реле времени, блока программного управления и элемента сравнения, выполненного в виде пневмоу- силителя, первый положительный вход которого соединен с выходом запоминающего блока, второй отрицательный вход- с выходом повторителя со сдвигом, а оба выхода пневмоусилителя связаны со входом блока программного управления и со входом дистанционного останова реле времени, выход которого подключен к управляющему входу обрушителя свода, причем, первый выход блока программного управления связан с управляющим входом запоминающего блока, второй выход - со входом дистанционного пуска реле времени, а третий - с управляющим входом перекрывающего поток порошка механизма, при этом, выход весоизмерителя связан со входом запоминающего блока и со входом повторителя со сдвигом.

lii%

fit ///

-

Г

1

„ J

1

Использование: изобретение относится к измерительной технике, применяемой для автоматизации технологических процессов с использованием сыпучих материалов. Сущность; устройство содержит коническую мерную воронку, весойзмёритель, обрушитель свода, перекрывающий поток порошка механизм и датчик регистрации образования свода, состоящий из запоминающего блока, повторителя со сдвигом, реле времени, блока программного управления и элемента сравнения, выполненного в виде пневмоусилителя. 1 ил.