Устройство для измерения количества продукта и его дозировки Советский патент 1993 года по МПК G01F1/00 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для автоматического измерения объемного расхода молока.

Изобретение позволяет повысить точность измерения расхода жидкости. При этом также достигается более простая настройка и обеспечивается возможность автоматического дозирования количества вещества.

Достижение положительного результата в изобретении обеспечивается тем, что в устройство введены усилитель, конденсатор, диод, формирователь импульсов, первый и второй элементы И-НЕ, инвертор, последовательно включенные второй элемент И и реле, при этом выход первичного преобразователя подключен ко входу усилителя, соединенному выходом с управляющим входом ключа, подключенного выводами к шинам источника питания, конденсатор включен параллельно входам питания усилителя, а диод включен в прямом смещении между положительной шиной источника питания и выводом питания усилителя, анод диода через формирователь импульсов соединен с первым входом первого-элемента И-НЕ подключенного вторым входом к инверсному выходу триггера, .соединенного выходом с первым входом второго элемента И-НЕ, подключенного вторым входом к выходу генератора импульсов, а выходом соединенного со счетным входом второго счетчика подключенного выходами к неподвижным контактам первого многополюсного переключателя,подвижные контакты которого соединены со входами первого элемента И, подключенного выходом ко входу обнуления второго счетчика и счетному входу третьего счетчика, выходы которого подключены к неподвижным контактам второго многополюсного переключателя, соединенного неподвижными контактами со входом второго элемента И, выход генератора импульсов подключен к счетному входу первого счетчика и через инвертор соединен с тактовым входом триггера, информационный вход которого соединен с выходом первого элемента И-НЕ, вход обнуления подключен к выходу первого счетчика, а инверсный выход соединен со входом обнуления первого счетчика.На чертеже представлена структурная схема устройства для измерения расхода.

Устройство для измерения расхода содержит первичный преобразователь 1, усилитель 2, формирователь 3 импульсов, генератор 4 импульсов, элемент И-НЕ 5,6; первый счетчик 7 импульсов, элемент НЕ

8, триггер 9, второй и третий счетчики импульсов, 10 и 11, многополюсные переключатели 12 и 13, элементы И 14 и 15, индикатор 16, реле 17, ключ 18, конденсатор

19, диод 20, резистор 21.

В устройстве для измерения расхода первичный преобразователь 1 выходом подключен ко входу усилителя 2, соединенного с управляющим входом ключа 18. Парал0 лельно входам питания усилителя 2 включен . конденсатор 19, соединенный одним из выводов с положительной шиной источника питания через диод 20. Анод диода через формирователь 3 импульсов подключен к

5 первому входу элемента И-НЕ 5, соединенного вторым входом с инверсным выходом триггера 9, выход генератора 4 импульсов подключен к первому входу элемента И-НЕ 6, и тактовому входу счетчика 0 7 и через инвертор 8 соединен с тактовым входом триггера 9, выход элемента И-НЕ 6 подключен к тактовому входу счетчика 10, выходы которого через контакты многрпо- люсного переключателя 12 подключены к

5 соответствующим входам элемента И 14. Выход элемента И 14 соединен со входом обнуления счетчика 10 и подключен к тактовому входу счетчика 11, соединенного выходом с индикатором 16 и подключенного

0 через контакты многополюсного пер еклю- чателя 13 ко входам элемента И 15. Выход элемента И 15 соединен со входом реле 17. Между положительной шиной источника питания и входом формирователя 3 импуль5 сов включен резистор 21.

Устройство для измерения расхода работает следующим образом.

В начальный момент после включения питания оператор нажатием кнопки (на схе0 ме не показана) обнуляет содержимое счетчиков 10 и 11. Индикаторы 16 при этом индицируют нули. На прямом выходе триггера 9 устанавливается низкий уровень, который запирает элемент И-НЕ 6 и

5 препятствует прохождению импульсов с выхода генератора 4 импульсов на вход счетчиков 10: Высокий уровень с инверсного выхода триггера 9 сбрасывает счетчик 7. На выходе счетчика 7, соединенном с выходом

0 р триггера 9, устанавливается .низкий уровень. На выходе формирователя 3 импульсов при отсутствии входных импульсов установлен высокий уровень.

Таким образом, на обоих входах эле5 мента 5 И-НЕ присутствует высокий уровень, который подается на вход, триггера 9. Импульсы с генератора 4 импульсов через инвертор 8 поступают на вход С триггера 9. По заднему фронту каждого импульса генератора 4 импульсов происходит запись в

триггер 9 сигнала низкого уровня, присутствующего на D входе. Поэтому в исходном состоянии импульсы с генератора А импульсов не поступают на вход счетчиков 10, индикаторы 16 индицируют нули, реле 17 обесточено. .

После того, как оператор включил механизм подачи, с первичного преобразователя 1 на вход усилителя 2 начинают поступать импульсы. С выхода усилителя 2 импульсы подаются на управляющий вход ключа 18, на выходе которого формируются импульсы низкого уровня, которые поступают в линию связи и далее на вход формирователя 3 импульсов. Резистор 21 является коллек- торной нагрузкой ключа 18. Через резистор 21 и диод 20 осуществляется питание усилителя 2. На время действия импульса низкого уровня на коллекторе ключа 18 конденсатор 19 поддерживает необходимое напряжение пи- тания усилителя 2. Благодаря размещению усилителя 2 непосредственно у преобразователя 1 повышается помехозащищенность ..устройства, т.к. по линии связи передается уже усиленный сигнал. При этом дополнитель- ного проводника для питания усилителя 2 не требуется. Питание осуществляется по сигнальной цепи.

Сигнал с линии связи поступает на формирователь 3 импульсов, формирующий им- пульсы по длительности, удовлетворяющий критерию:

N , Тгtr

где fr - частота генератора 4;

N - коэффициент пересчета счетчика 7, который задается равным 10 м (где М 1,2,3,.,.).

Значение М выбирают исходя из требуемой точности задания коэффициента пре- образования. Так, например, если требуется задавать коэффициент преобразования с точностью до 10 , то значение М выбирается равным 3.

Частоту fr задают исходя из выбранного значения N, а также учитывая максимальную частоту тахометрического преобразователя fnp.max.

1.

frfnp.max

(2)

С выхода формирователя 3 импульсов сигнал низкого уровня длительностью поступает на первый вход элемента 5 И-НЕ, на выходе которого формируется высокий уровень по заднему фронту импульса гене- ратора 4 импульсов записывается в триггере 9. Записанный в триггер 9 сигнал высокого уровня поступает на вход элемента 6 И-НЕ и разрешает прохождение им5

10 15 0 5

0

5

0

5

0

5

пульсов генератора 4 на вход счетчика 10. Сигнал низкого уровня с инверсного выхода триггера 9 разрешает счет счетчику 7 и подается также на второй вход элемента 5 И-НЕ. После окончания импульса низкого уровня на первом входе элемента 5 И-НЕ сигнал на его втором входе продолжает удерживать состояние высокого уровня на его выходе.

При поступлении на вход счетчика 7 количества импульсов равного N, на его выходе устанавливается высокий уровень, который сбрасывает триггер 9.

Низкий уровень с прямого выхода триггера 9 подается на вход элемента 6 И-НЕ и запрещает прохождение импульсов с генератора 4 на вход счетчика 10, Высокий уровень с инверсного выхода триггера 9 . сбрасывает счетчик 7. Схема возвращается в исходное состояние.

Таким образом, на каждый импульс, приходящий с тахометрического преобразователя 1, на вход счетчика 10 будет поступать N импульсов.

При поступлении на вход счетчика 10 количества импульсов, равного числу, установленному многополюсным переключателем 12, высокий уровень с .выхода каждого счетчиха через контакты переключателя поступает на входы элемента 14 И. На выходе элемента 14 И формируется высокий уровень, который сбрасывает счетчик 10 в исходное состояние. Далее счет повторяется.

Таким образом, на выходе элемента 14 И формируется импульс, каждый из которых соответствует прохождению количества продукта, равного единице измерения этого продукта.

С выхода элемента 14 И импульсы поступают на вход счетчика 11 для подсчета и индикации на индикаторе 16.

При достижении количества продукта значения, заданного многополюсным переключателем 13, высокий уровень с выхода счетчика 11 через контакты переключателя 13 поступает на вход элемента 15 И. На выходе элемента 15 И формируется высокий уровень, который подается на реле 17. Реле 17 отключает исполнительный механизм подачи продукта.

Формула изобретения

Устройство для измерения количества продукта и его дозировки, содержащее первичный преобразователь, ключ, генератор импульсов, триггер, первый, второй и третий счетчики, первый элемент И, первый и второй многополюсные переключатели и индикатор, подключенный к выходам третьего счетчика, отличающееся тем, что

в него введены усилитель, конденсатор, диод, формирователь импульсов, первый и второй элементы И-НЕ, инвертор, последовательно включенные второй элемент И и реле, при этом выход первичного преобра- зователл подключен к входу усилителя, соединенного выходом с управляющим входом ключа, подключенного выводами к шинам источника питания, конденсатор включен параллельно входам питания усилителя, а диод включен в прямом смещении между положительной шиной источника питания и выводом питания усилителя, анод диода через формирователь импульсов соединен с первым входом первого элемента И-НЕ, подключенного вторым входом к инверсному выходу триггера, соединенного прямым выходом с первым входом второго элемента И-НЕ, подключенного вторым входом к выходу генератора импульсов, а выходом сое-

диненного со счетным входом второго счетчика, подключенного выходами к неподвижным контактам первого многополюсного переключателя, подвижные контакты которого соединены с входами первого элемента И, подключенного .выходом к входу обнуления второго счетчика и счетному входу третьего счетчика, выходы которого подключены к неподвижным контактам второго многополюсного переключателя, соединенного подвижными контактами с входами второго, элемента И, выход генератора импульсов подключен к счетному входу первого счетчика и через инвертор соединен с тактовым входом триггера, информационный вход которого соединен с выходом первого элемента И-НЕ, вход обнуления подключен к выходу первого счетчика, а инверсный выход соединен с входом обнуления первого счетчика.

Использование: для автоматического измерения объемного расхода молока. Сущность: устройство для измерения расхода, содержит: один первичный преобразователь (1), один усилитель (2), один формирователь импульсов (3), один генератор (4), две схемы И-НЕ (5,6), три счетчика (7,10,11), одну схему НЕ (8), один триггер (9), два переключателя (12,13), две схемы И (14,15), один индикатор (16) и одно реле (17). 1 ил.