УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ ВЕЩЕСТВА В ДВИЖУЩЕЙСЯ СРЕДЕ Советский патент 1973 года по МПК G06G7/48 

Изобретение относится к электрическому моделированию и предиазначено для моделирования струи вещества (например, сыпучего материала, жидкости).

Известны устройства

для моделирования вещества в движупроцессов перемещения щейся среде.

Эти устройства предназначепы для моделирования полей скоростей (ускорений) и содержит датчики начальной скорости материала.

При автоматизации некоторых производственных процессов требуется моделирование струи материала (в частности, в натуральном масштабе времени) для непрерывного автоматического определепия интегрального количества материала в движущейся струе. Установка, образующая струю, обычно снабжена измерителем производительности и датчиком скорости рабочего органа.

Цель - определение текущего значения интегрального количества материала в струе.

Эта цель достигается благодаря тому, что измеритель производительности установки, создающей движущуюся среду через частотный преобразователь, подключен ко входу последовательного регистра, выходы ячеек которого через суммирующий преобразователь состояния регистра соединены с цепью выходного сигнала устройства. Цепи продвигающих

импульсов секций регистра подключены к генератору импульсов через делитель частоты, соотнощение частот на выходах которого соответствует закону изменения скорости материала по длине струи.

Преобразователь состояния регистра может быть выполнен в виде ключей, подключенных к ячейкам регистра и коммутирующих резисторы, которые потеициометрически включены между источником питания и цепью выходного сигнала устройства и сопротивление которых изменяется в зависимости от номера ячейки регистра в функции закона изменения скорости материала по длине струи.

Для визуального представления процесса движения и количества материала в струе к выходам ячеек регистра подключены индикаторы их состояния, расположенные на мнемосхеме в соответствии с траекторией струи.

На чертеже представлена схема предлагаемого устройства.

Блок }, создающий струю 2 материала, например, конвейер, содержит измеритель 3 производительности с датчиком 4 скорости рабочего органа 5 (леиты) блока, датчиком 6 погонной нагрузки конвейера и блоком 7 умножения указанных величин.

Выход измерителя 3 производительности через частотный преобразователь 8 подключен

ко входу 9 последовательного регистра 10, выходы и ячеек 12 которого через суммирующий преобразователь 13 состояния регистра

10соединены с цепью 14 выходного сигнала и регистрирующим блоком 15 текущего значения количества материала в струе.

Суммирующий преобразователь 13 состояния регистра 10 выполнен в виде ключей 16, цепи 17 управления которых подключены к выходам 11 ячеек 12 регистра 10 и которые соединены с резисторами 18, потенциометрически включенными между источником 19 питания (через резистор 20) и цепью 14 выходного сигнала устройства. Резисторы 18 выполнены изменяющимися по величине сопротивления в зависимости от номера ячейки регистра 10 в функции закона изменения скорости материала по длине струи.

Цепи 21 продвигающих импульсов регистра 10 подключены к выходам делителя 22 частоты, соединенного с генератором 23 импульсов. Коэффициенты деления частоты на различных выходах делителя 22 частоты выбраны изменяющимися в зависимости от номера ячейки регистра в функции, ступенчато аппроксимирующей закон изменения скорости материала по длине струи.

Для одновременной автоматической индикации количества, процесса движения и распределения материала вдоль струи к выходам

11ячеек 12 регистра 10 с помощью цепей 24 подключены индикаторы 25 состояния ячеек

12регистра. Индикаторы 25 (например, электрооптические преобразователи расположены на мнемосхеме 26 в соответствии с траекторией струи.

Устройство работает следующим образом.

При действии блока / (например, конвейера), создающего струю 2 материала, с помощью входящих в измеритель 3 производительности блока 1 датчиков 5 и в электрические сигналы, преобразуются соответственно текущие значения погонной нагрузки и скорости движения рабочего органа 5 (ленты) конвейера. После перемножения этих величин в блоке 7 на выходе измерителя 3 представляется текущее значение производительности блока 1, создающей струю. Получаемый сигнал в частном преобразователе 8 преобразуется в последовательность импульсов, частота которых пропорциональна производительности установки, каждый из которых соответствует в определенном масштабе единице количества материала, прошедшего через выходное сечение установки (конвейера), т. е. поступившего в начало струи.

Импульсы указанной последовательности, поступая на вход 9 последовательного регистра 10, переводят в возбужденное состояние ячейки 12 последнего и продвигаются вдоль регистра 10 в соответствии с частотами продвигающих импульсов, поступающих по цепям 21 с выходов делителя 22 частоты. Частоты импульсов на выходах делителя 22 частоты в зависимости от номера ячейки 12 регистра последовательно ступенчато возрастают и

обеспечивают ускорение продвижения импульсов в регистре 10 (на чертеже по мере их прохождения сверху вниз), т. е. при моделировании Б регистре 10 движения материала в струе обеспечивается ступенчатая аппроксимация закона изменения скорости перемещения материала вдоль струи. При этом количество импульсов, находящихся в любой момент времени в регистре, соответствует текущему значению количества материала в движущейся среде.

С помощью суммирующего преобразователя 13 состояния регистра 10 текущее значение количества импульсов, находящихся в. регистре, преобразуется в выходной сигнал устройства. При этом ключи 16, управляемые сигналами, поступающими с выходов 11 ячеек 12, коммутируют резисторы 18, последовательная цепь которых образует потенциометр,

включенный между источником 19 питания и цепью 14 выходного сигнала устройства, благодаря чему напряжение на выходе последнего пропорционально текущему значению количества импульсов, находящихся в регистре 10, т. е. соответствует количеству материала в движущейся струе.

Для повышения точности работы устройства (либо для уменьшения количества ячеек в регистре 10, делителя 22 частоты и суммирующем преобразователе 13 состояния регистра при неизменной точности) величина сопротивления резисторов 18 изменяется в зависимости от номера ячейки регистра 10 в соответствии с законом изменения скорости материала

по длине струи.

При возбуждении ячеек 12 регистра 10 в процессе прохождения в последнем импульсов включаются соответствующие индккаторы 25 мнемосхемы 26, в результате чего создается

движущееся изображение струи материала, причем скорость перемещения светящихся элементов этого изображения соответствует скорости движения материала вдоль струи, а количество светящихся элементов - текущему значению общего (интегрального) количества материала в движущейся струе.

Помимо указанного представления выходной информации устройства последняя представляется в виде показаний регистрирующего

блока 15 количества материала в движущейся струе и в форме электрического сигнала (в цепи 14 выходного сигнала), который может быть использован для целей автоматизации контроля и управления различными технологическими процессами.

Предмет изобретения

Устройство для моделирования перемещения вещества в движущейся среде, содержащее датчик скорости и датчик погонной нагрузки, соединенные со входом блока умножения, регистрирующий блок, индикаторы, генератор импульсов и источник питания, огличающееся тем, что, с целью увеличения быстродействия, оно содерлсит частотный преобразователь, подключенный к выходу блока умножения, последовательный регистр, соединенный с частотным преобразователем, суммирующий преобразователь, выполненный в виде последовательно соединенных ключей, параллельно которым подключены резисторы, соединенные с источником питания, делитель

частоты, соединенный входом с генератором импульсов, а выходы делителя частоты подключены ко входам последовательного регистра, выходы которого соединены с управляющими входами ключей суммирующего преобразователя, подключенного к регистрирующему блоку и ко входам индикаторов, выполненных по мнемосхеме движущейся среды.

2S