Весовой порционный дозатор с цифровым управлением Советский патент 1979 года по МПК G01G23/36 

Изобретение относится к области весоизмерительной техники.

Известны весовые дозаторы, снабженные преобразователем угол-код, подключенными к узлам преобразования и регистрации ij, .

Эти устройства не имеют необходимой точности, что для потенциометрических преобразователей связано с наличием скользящего контакта, в сельсинных - низкой точности самих сельсинов, в преобразователях с кодовым диском - отсутствием информации о скорости.

Известно также устройство для сигнализации положения стрелки весоизмерителя, содержащее конденсаторы, выполненные в виде концентрических колец, включенных в цепь автогенератора 3 .

Ближайшим по своей технической сущности к изобретению является устройство, содержащее циферблатный указатель, преобразователь угла поврота стрелки в электрический сигнал выход которого подключен к входу ансшого-цифрового преобразователя, защатчик дозы с арифметическим устройством, выход которого подключен к одному из входов устройства цифро

вого сравнения, к другому выходу ко,торого подключен выход аналого-цифрового преобразователя, блок управления, выходы которого подключены к входу задатчика и к управляющему входу аналого-цифрового преобразователя 4.

Недостаткаг ш этого устройства являются его низкая точность и надеж0ность, что связано с наличием в нем скользящего контакта, со значительными дополнительными погрешностями, возникаюЕЦИми за счет изменения параметров измерительной схемы и самого

5 датчика при изменении внепних условий, с большими механическими воздействиями из-за трения в точке соприкосновения контакта и обмотки датчика.

0

Цель изобретения - повышение точности,

В предлагаемом устройстве это достигается тем, что в нем преобразователь угла поворота стрелки в

5 электрический сигнал выполнен в виде прямоемкостного воздушного конденсатора, ротор которого жестко связан с осью стрелки циферблатного указателя, коммутатора, преобразователя

0 емкости в электрический сигнал и анализатора знака производной снгнгша, причем ротор прямоемкостного воздушного конденсатора подключен через коммутатор к входу преобразователя емкости в электрический сигнал, на выход которого подключен ангшиэатор знака производной сигнал соединенный с первым входом первого логического элемента И, а другой вы koд аналого-цифрового преобразовате ля подключен к арифметрическому бло ку, выход которого подключен к первому входу второго логического элемента И, при этом вторые входы обои элементов И подключены к выходу узла цифрового сравнения; при этом прямоемкостной воздуишый конденсатор выполнен в виде круглых пластин разделенных по диаметру диэлектрической прокладкой на две идентичные секции, образующие ротор, и полукруглых пластин с диаметром, равным диаметру пластин ротора, образующих статор. На фиг. 1 показана блок-схема описываемого устройства; на фиг. 2 прямоемкостной воздушный конденсатор. Устройство содержит {фиг.1) цифер блатный указатель 1, преобразовател 2угла поворота стрелки циферблатуого указателя 1 в электрический сигнал, состоящий из прямоемкостного воздушного конденсатора 3 переменной .емкости с выводами 4,5 его ротора, коммутатора 6, преобразователя 7 емкости в электрический сигнал и анализатора 8 знака производной сигнала по времени, аналогоцифровой преобразователь 9, элемент И 10, узел 11 цифрового сравнения, эадатчик дозы 12 с арифметическим блоком 13, элемент И 14 и блок управления 15. Прямоемкостной воздушный конденс тор 3 (фиг.2) содержит ось 16, на которой установлены круглые пластины 17, разделенные диэлектрическими прокладками 18 на две секции, об разующие ротор конденсатора 3, и полукруглые пластины 19, образующие статор. Работает дозатор следующим образом. В исходном состоянии нижние секции ротора (вывод 5) конденсатора 3пepe лeннOй емкости полностью введены в статор. Перед началом цикла дозирования по сигналу с блока управления 15 коммутатор б подключает к входу преобразователя 7 верхние секции (вывод 4) ротора конденсатора 3. Аналоговый электрический сигнал с выхода преобразователя 7, пропорцио нальный начальному углу поворота стрелки циферблатного указателя 1, преобразуется с помощью аналогоцифрового преобразователя 9 в цифро вой код N, который подается в арифметический блок 13. Затем по сигналу с блока управления 15 коммутатор 6 подключает ко входу преобразователя 7 нижние секции (вывод 5) ротора конденсатора 3, идентичные верхним секциям (вывод 4), и смещенные относительно их на угол 180, являющийся константойс., для всего тракта преобразования дозатора. В результате преобразований, аналогичных описанным вьале, в арифметическом блоке 13 оказывается записанным число Ng, пропорциональное углу поворота стрелки циферблатного указателя 1,или, что то же самое, ротора конденсатора 3 на угол 180. По сигнёшу с блока управления 15 производятся операции вычитания N2-N и деления полученной разности на константуои. Числова й й- является текущим значением чувс йтельности массодозирующей системы. По сигнгшу с блока управления 15 производится умножение числа о на заданную дозу приРз/ ЗОЙ - - «в Рщине предел шкациферДлатного указателя 1, или лы ци Раод- при-р д - , и сумминарование результата с N. Полученное число или a(jjg- j+N поступает на один из входов узла циферблатного сравнения 11. По сигналу с блока управления 15 открывается затвор загрузочного устройства (на чертеже не показан) и начинается поступление дозируемого материала в грузоприемный бункер. В узле 11 цифрового сравнения производится сравнение цифрового кода, пропорционального текущему значению массы Pfjij материала в бункере, с кодом числа, пocтyпaющeJ o на вход для сравнения. При .элемент И 10 всегда закрыт сигнаж)м с выхода анализатора 8, а элемент И 14 всегда открыт сигнгшом с выхода арифметического блока 13. ПриТ состояние элементов И 10,14 мен ется на противоположное. к входу преобразователя 7 с помощью коммутатора б подключаются верхние секции 4 (вывод 4) ротора конденсатора 3, находящиеся в исходном состоянии вне статора. В узле 11 цифрового сравнения производится сравнение кода Р с числом aPjoj +Nf . При их равенстве на выходе узла 11 вырабатывается команда на закрытие затвора, которая через элемент И 14 поступает на заГ{зузочное устройстйо. При 1 к входу преобразователя 7 с помощью коммутатора 6 подключаются нижние секции (вывод 5) ротора конденсатора 3. В узле 11 производится сиавнение кода Р, с числом а(Р4ай- - г) . При всех

значениях элементы И 10,14 остаются закрытыми. При накоплении в бункере дозы материала, равной , знак производной по времени аналогового сигнала изменяется, и на выходе анализатора 8 вырабатывается сигнёш, открывсшэший элемент И 10, Изменение знака производной связано с тем, что при нарастании массы от О до-вваемкость конденсатора 3, образованного пластинами статора и нижней секцией ротора, уменьшается, а при дальнейшем нарастании Pfj от 5иг до р эта емкость увеличивается.

При равенстве сигналов на обоих входах узла 11 цифрового сравнения на его выходе вырабатывается команда на закрывание затвора, которая через элемент И 10 поступает на аагрузочное устройство.

Формула изобретения

1. Весовой порционный дозатор с ци( управлением, содержгиций циферблатный указатель, преобразователь угла поворота стрелки в электрический сигнал, выход которого подключен к входу аналого-цифрового преобразователя, задатчик дозы с арифметическим блоком, связанный с одним из входов узла цифрового сравнения, к другому входу которого подключен один из выходов аналогоцифрового преобразователя, логические элементы И и блок управления, выходы которого подключены к залатчику дозы и управляющему входу аналого-ци й ового преобразователя, отличающийся тем/ что, с целью повышения точности, в нем преобразователь угла поворота стрелки в электрический сигнал выполнен в

виде прямоемкостного воздушного конденсатора, ротор которого жестко связан с осью стрелки циферблатного указателя, коммутатора, преобразователя емкости в электрический сигнал и анализатора знака производной сигнала, причем ротор прямоемкостного воздушного конденсатора подключен через коммутатор к входу преобразователя емкости в электрический сигнал, на выход которого подключен анализатор знака производной сигна1ла, соединенный с первым входом первого логического элемента И, а другой выход аналого-цифрового преобразователя подключен к арифметическому блоку, выход которого подключен к первому входу второго логического элемента И, при этом вторые входы обоих элементов И подключены к выходу узла цифрового сравнения.

2. Дозатор ПОП.1, отличаю0щийся тем, что прямоемкостной )воздушный конденсатор :клпапнен в виде круглых пластин, разделенных по диг1метру диэлектрической прокладкой на две идентичные секции, обра5зующие ротор, и полукруглых пластин с дигилетром, равным диаметру пластин ротора, образующих статор.

Источники информации, принятые во

0 внимание при экспертизе

1.Зеличонок Г.Г, Автоматизация технологических процессов учета на предприятиях строительной индустрии. М., Выоиая школа , 1975, с. 201204.

5

2.патент США W3739866, МКИ 177178, опублик. 1976.

3.Авторское свидетельство №502230, кл. G 01 G 23/00/ 1974.

4.Авторское свидетельство

0 201700, ,-кл. G 01 G 13/28, 1967, (прототип).

HiamSopy пито- ттелй

77

П

1i