Устройство для измерения массы ма-ТЕРиАлА B СЕКциОНиРОВАННОМ РАСХОд-HOM буНКЕРЕ Советский патент 1981 года по МПК G01G11/04 

1

Изобретение относится к весоизмерительной технике и может быть использовано во всех отраслях народного хозяйства, гае необходимо измерять массу и уровень материалов в секционированных бункерах.

. Известны уровнемеры весоизмерительного типа, содержащие датчики реакций опор, на которые установлен бункер и блок измерения суммарного выходного сигнала этих датчиков 111.

Однако,в техслучаях,когда бункер разде лен на несколько отсеков, которые имеют независимую загрузку и выгрузку материала (как например, расходный бункер бетонного завода ) указанные устройства не позволяют измерить массу материала в каждом из его отсеков.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является весовой порционный дозатор, содержащий датчики веса, на которые установлен бункер, подключенные к входам измерительных, блоков с усилителями и аналого-цифровыми

преобразователями, а выходы этих блоков соединены с вычитающими устройствами 2.

Однако, данное устройство также не позволяет непрерывно измерять массу материала в каждом из отсеков секционированного бункера.

Цель изобретения i- непрерывное измерение массы материала в каждом из отсеков бункера.

Указанная цель достигается тем, что устройство снабжено по числу секций делителями, входы которых подсоединены к выходам соответствующих вычитающих устройств, а также установленным в потоке загружаемого материала над расходным бункером расходомером, интегратором, поцсоединенным к его выходу, выход которого подключен к входам делителей, и блоком рещения системы линейных уравнений, причем одни из входов этого блока подсоединены к выходам измерительных блоков, а другие - к выходам делителей. На чертеже схематически показано предлагаемое устройство. Бункер 1 установлен на датчиках 2, 3, 4 и 5, подключенных соответственно к измерительным блокам 6,7,8 и 9 с уси усилителями 10,11,12 и 13 и аналогоцифровыми преобразователями 14,15,16 и- 17, выходы которых соединены соответ ственно с входами вычитающих устройств ,20 и 21. Выход расходомера 22, установленного над расходным бункером в потоке загружаемого материала, через интегратор 23 подключен к целительным устройствам 24,25,26 и 27, вторые вхо ды которых соединены с выходами вычитающих устройств 18,19,20 и 21 соответственно. Выходы измерительных блоков 6,7,8 и 9 и делительных устройств . 24,25,26 и 27 подключены к блоку 28 решения системы линейных уравнений. Устройство работает следующим образом. В начальный момент времени выходны сигналы измерительных блоков 6,7,8 и 9 связаны с массой материала в отсеках бункера 1 следующим образом: N b.i(c.vi -f ) , N1 Ьз.(аг,Р, ч- + , Pj a „ P ) N j bj (a 3-1 , i-a 33 РЗ 34 P/,) (a/,1 P-,-1-а„гР,,-ю-ч5Рз К где N , N5, - выхоппые сигналы измерительных бло ков; 1 Ь j , -bj и t) коэс |фиценть1 преобразования последовательно соедине)- ных датчиков и измерительных блоков коэффициенты, связ а,, ,а„,. юшие массу материа ла в отсеках бунке ра с реакциями опо которые измеряютс датчиками; Рг,РзИ Р, масса материала в каждом из отсеков бункера. Сигналы N , N;, N э и N в виде циф рового кода поступают в вычитающие ус ройства 18,19,20 и 21, которые могут быть выполнены, например, на реверсив ных счетчиках, и запоминаются в них. .При поступлении материала в один из отсеков бункера 1 сигнал с выхода, расходомера 22 поступает на интег-ратор i4,3, выходная величина которого соответтвует массе поступившего в отсек матеиала. В определенный момент времени, когда асса поступившего материала достигнет еличины ЛР, осуществляется повторное змерение реакций опор датчиками 2,3, и 5. При этом зависимость выходных; игналов N ,Nj, N3 и измерительых блоков 6,7,8 и 9 от массы материла в отсеках бункера 1 имеет вид: Ni bilaii(Pi-t-uP)- -aiiPi -c nP3 -c P4l (Pii-Ap).i+ai3P3+aj4P4l N3 b3ta()-i-a32P2ta33P3 ci3AP-ql ,la4-((Pi Др)-Юг,5РЗ i-q 45Рэ-КП/, в вычитающих устройствах 18,19,20 вычисляются разности вида: NI -N-1 bia.nuP Nj- г bla2 p N3- N3 b3CJ51 ДР Ni,- )- u P Сигналы с выходов вычитающих устойств 18,19,20 и 21 поступают в деительные устройства 24,25,26 и 27, а вторые входы которых в качестве деителя приходит сигнал с выхода интеграора 23. Результаты деления: N - NЛР.t,,o Ъзам др . ДР поступают в блок 28 решения системы линейных уравнений и запоминаются в нем. При поступлении материала в другие отсеки бункера аналогично определяются остальные коэффициенты системы линейных уравнений И. При измерении массы материалов в отсеках бункера сигналы с выходов 2,3,4 и 5 через измерительные блоки 6,7,8 и 9 поступают в блок 28 решения системы линейных уравнений. Блок 28 решает систему уравнений (1) относительно неизвестных P-i i г 7 з 4 , используя найденные значения коэффициентов 1 О 11 , . . . .biQf4.. выходные сигналы N, 4 измерительных блоков 6,7,8 и 9. Система линейных уравнений (1) имеет единственное решение, есл(1 число уравнений равно числу н известных, поэтому количество датчиков, измерительных блоков, вычитающих и делительных устройств должно быть равно числу отсеков в бункере. Таким образом, с помощью одних и тех же датчиков осуществляется измерение массы материала в каждом из отсеков бункера. Следует отметить также, что коэффициенты QII.QU, . .. ,, связывающие массу материала.в отсеках бункера с реакциями опор, и коэффициенты преобразования fe-i , b , ЬзИ b последователь но соединенных датчиков и измерительных блоков могут меняться в зависимости от времени, конструкции бункера, усл вий окружающей среды, но это не вносит погрешность в результат измерения, так как они определяются в процессе измерения. В приведенном примере рассмотрен четырехсекционный бункер, однако число отсеков в бункере может быть больше, при этом количество датчиков, измерительных блоков, вычитающих и делительных устройств должно быть равно количеству отсеков. Устройство позволяет непрерывно измерять массу материала в каждом из отсеков секционированного расходного бункера и тем самым оптимизировать алгоритм загрузки расходных бункеров, что приводит к более. эффективному испольао- ванию загрузочного оборудованиия. Формула изобретения Устройство для измерения массы материала в секционированном расхоаном бункере, содержащее датчики веса, на которые установлен бункер, подключенные к входам измерительных блоков с усилителями и аналого-цифровыми преобразователями, а выходы этих блоков соединены с вычитающими устройствами, отличающееся тем, что с целью непрерывного измерения массы материала в каждом от отсеков бункера, оно снабжено по. числу отсеков делителями, входы которых подсоединены к выходам соотвегсгвующнх вычитающих устройств, а также установленным в потоке загружаемого материала над расходным бункером расходомером, интегратором, подсоединенным к его выходу, выход которого подключен к входам делителей, и блоком решения системы линейных уравнений, причем одни из вхо. дов этого блока подсоединены к выходам измерительных блоков, а другие - к выходам делителей. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Горбовец М, И. Автоматические устройства для регистрации уровня сыпуччих материалов в емкостях. М., Машгиз, 1962, с.74-75. 2.Авторское свидетельство СССР №422971, кл. G 01 G 13/24 26.ОБ.71 (прототип).