Автоматический весовой порционный дозатор Советский патент 1979 года по МПК G01G13/28 

.7-8, 8-9, 9-10,10-11,11-12, управляемые ключи 13-21,элементы сравнения 22,23,24, двухпоэиционный коммутатор 25, блок управления 26, аналого-цифровой преобразователь 27, арифметичческий блок 28, узел сравнения 29 и эадатчик 30 дозы. Любые пять смежных секций катушки 5, например/ секции 6-7, 7-8, 8-9, 9-10, и 10-11 (или секции 7-8,8-9, 9-10, 10-11, 11-12 и т. д.) представляют собой два дифференциальных .преобразователя 6-8-10 и 7-9-11 (или соответственно 7-9-11 и 8-10-12), см щенные друг относительно другана длину в одной секции. Работ.ает дозатор ел еду гадим образом. При поступлении дозируемого материала в грузоприемный бункер (на чертеже не показан) стрелка 3 циферблатного указателя 1 отклоняется на угол cL , пропорциональный текущему значению массы Р . Имеем: ot - f (р). Угол dL преобразуется в линейное пе ремещение x-fj (o -Vcepдeчникa 4 относительно катушки 5, вследствие чего происходит изменение.индуктивности L в функции перемещения: 1.- f (и-). В свою очередь, с помощью аналого-ци рового преобразователя 27 осуществляется преобразование L в цифровой код N: N f4.( Ь ) . Таким образом, в оичина кода на выходе преобразователя 27 функционально связана со значением массы Р дозируемого материала в грузоприемном бункере: N N(P Если преобразования и ci.&x осуществляются по линейному закону, io все последующие преобразования являются нелинейными. Вследствие этого функция преобразования измерительного тргиста дозатора также нелинейна. На отдельных участках ее можно представить в виде отрезков парабол (i) N - а.Р Р + aoi , где -QjiiT ii oi параметры-функции пре образования; i - номер участка аппроксимации; i 1,2,...п; И - число участков аппрокс мации. Параметры ар, а и ag функции преобразования являются ;нестабильными. В описываемом дозаторе они принимаются неизвестными. В про-, цессе измерения массы производятся определение их текущих значений и исключение из конечного результат измерения. Ка)йдое измерение текущего значен массы Р производится в четыре такта В каждом измерении принимают участи два соседних дифференциальных преоб разователя. В исходном состоянии при серечник 4, имеющий длину 2 в-, симметрируется относительно секции 6-8 и 8-10 дифференциального преобразоватея б-8-lO. Это положение соответствует о. В первых четьтрех измерениях принимают участие дифференциальные преобразователи 6-8-10 и 7-9-11. По сигналу с блока управления 26 последовательно открываются следующие пары ключей: 14 и 15, 13 и 15, а затем 17 и 18, 16 и 17. При зтом на вход аналого-цифрового преобразователя 27 через двухпозиционИый коммутатор 25 поступают электрические сигналы,связанные со следующими значениями перемещения сердечника 4:Хо+ К - с секции 8-10, Чо-Х- с секции 6-8; Хо (X -в) - с секции 9-11,Хо- (х-в) - с секцкк 7-9, С выходалреобразователя 27 снимаются коды N, N, N3, N, связанныё с перемещением X зависимостями: --.( , г al о- (-® «с Полученная система решается относительно: (.XNj-M ) Учитывая линейную зависимость между X и Р, для текущего значения массы Р имеем: ,т(4) ;где К - коэффициент пропорциональности, определяеколй параметрами только механических узлов циферблатного указателя, С достаточной для практики степенью точности можно принять: К-const- Таким образом: o. ((5) Вычисления по формулам (3) и (5) осуществляются арифметическим блоком 28. Как видно из формулы (5), параметр ы-функции преобразования дозатора не входят в конечное выражение для Р и,таким образом их нестабильность не снижает точность измерения дозы. Точность измерения определяется только точностью циферблатного указателя. Длина 9 одной секции катушки 5 выбирается из условия обеспечения неравенства:г. т , ,,2,--,И. где . - - участок функции преобразования дозатора, описываемый одним и тем же отрезком параболы (1). В этом случае результаты четырех тактовых измерений N-(, N2, Nj, соответствуют одному и тому i-Mi/ участку аппроксимации выходной характеристики дозатора. - Результаты N и N тактовых измерений, поступающие на вход преобразователя 27, одновременно подаются на вход элемента сравнения 23. В момент равенства N и N с выхода элемента сравнения 23 на вход блока управления 26 поступает сигнал, по которому последний прекращает опрос дифференциального преобразователя 6-8-10. Начиная с этого момента, в изме нии уч:аствуют дифференциальные преобразователи 7-9-11 и 8-10-12. В пр цессе измерения по сигналу с блока управления 26 последовательно откры ваются следующие пары управляемых.. ключей 17 и 18, 16 и 17, а затем 20 и 21, 19 и 20. :При этом в.1.од аналого-цифрового преобразователя 27 через двухпозиционный коммутатор 25 поступают электрические сигналы, связанные со следующими значениями перемещения сердечника: XQ-1-X - с секций 9-11, - с секций 7-9, Хо-1- (Х-в) секций 10-12,XQ- (У.-©) - с секций а-10. . . С выхода преобразователя 27 снимаются коды , N2, Nj, N, связанн с перемещением Х- зависимостями (2) , iDo которым вычисляется текущее знач ние Р дозы материала в грузоприемно бункере, равное: Р Ад+Р-,д .,о Ун . ,-N2V(.NVNV ;где Р - значение дозы в момент равенства сигналов,.поступающих с секций 9-11 и 7-9 и срабатывания элемента сравнения 23. Дифференциальные преобразователи 7-9-11 и 8-10-12 участвуют в измере нии до тех пор, пока результаты тактовьк измерений Nj и N/ , поступающие на вход элемента сравнения 24, н станут равны друг другу. В момент равенства N по ана логии с предыдущим по сигналу с элемента сравнения 24 блок управления 26 прекращают опрос дифференциального преобразователя 7-9-11. В дальнейших измерениях участвует дифференциальный преобразователь 8-10-1 и соседний с ним, смещенный на величину © (на фиг, 1 не показан). Общее число дифференциальных преобразователей и элементов сравнения равно п |. Сигнал, пропорциональный рассчита ному текущему значению дозы, поступает на один из входоЬ узла сравнения 29, на второй вход которого подается сигнал, пропорциональный заданной дозе с.задатчика 30 дозы. При равенстве сигналов на обоих входах узла сравнения 29 с его выхода поступает сиг,нал на закрытие впускного затвора расходного бункера. При этом Р А,+ Р. , где m - число дифференциальных преобразователей, участвующих в измерении, задействованных при изменении Р от О до конечный результат, полученный с помощью (m-I)-ro преобразователя в момент перехода от (т к т-му преобразователю. Формула изобретения Автоматический -весовой порционный дозатор, содержащий циферблатный указатель с преобразователем угла поворота стрелки в линейное перемещение связанный с индykтивным датчиком перемещения, аналого-цифровой преобразователь,соединенный с арифметическим блоком, под1слю(ченным совместно с задатчиком к узлу сравнения, и блок управления, о тл ичающийся Тем, что, с целью повышения точности, в него введены двухпозиционный коммут тор, управляемые ключи и элементы сравнения, а катушка индуктивного датчика перемещения выполнена в виде индентичных секций, каждые пять смежных из которых образуют два дифференциальных преобразователя-,, сме- щенных относительно друг друга на длину одной секции, причем выходы каждого дифференциального преобразователя подключены к коммутируемым входам упра вляемых ключей, выходы которых соединены с элементами сравнения и через двухпозиционный коммутатор с аналого-цифровым преобразователем, при этом выходы элементов сравнения связаны с блоком управления, выходы KOTdporo соединены с управляющими входами управляемых ключей. Ис очники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Орлов В.В. Автоматизация процессов измерения масс. Алма-Ата,Казахстан., 1971, с. 106-107. 2.Агейкин Д.И. и др. Датчики контроля и регу/1ирования. М., 1965, с. 84. 3.Авторское свидетельсвто СССР 201700,кл.М.,С 01 G 13/28, 1965. (прототип).

К иехаиизмч mf S/ieHu samSofiOH