Устройство для измерения расхода измельченных стебельчатых кормов Советский патент 1983 года по МПК G01F1/66 

(5) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ РАСХОДА ИЗМЕЛЬЧЕННЫХ СТЕБЕЛЬЧАТЫХ КОРМОВ Изобретение относится к технике контроля и измерений и может быть применено в сельскохозяйственном. кормоприготовлении для измерений расхода стебельчатых кормов в непр рывном потоке. Известен целый ряд механических и электрических способов и устрой измерения расхода материала в потоке. Применение механических рас «одомеров заведомо связано с по- вышенной инерционностью этих уст- ройств, составляющей в ряде случаев несколько секунд, что исключает применение устройств данного типа для .автоматического регулирования целого ряда поточных процессов, где требуется мгновенное измерение расхода материала. Известен акустический датчик дв жения материалов, содержащи трубо провод, источник звука, задающий генератор,приемник звука и измерительный прибор Оз. Однако такой датчик не пригоден для измерения количества материала. Наиболее близким к изобретению является ультразвуковой толщиномер, содержащий задающий генератор, излучатель и приемник ультразвуковых колебаний, приемный и дифференциальный усилители, блок задержки, два усилителя мощности, детектор и регистрирукнций прибор 2 . Известный ультразвуковой толщиномер не обеспечивает высокой точности измерения в случае его применения в качестве расходомера, так как он не учитывает скорости движения контролируемого материала, а также погрешности измерения, которая будет иметь место при изменении влажности контролируемого материала, а также его вида (коэффициент поглощения контролируемых материалов различный) Целью изобретения является повьнчение точности измерений и расширероиства путем обеспечения измерения двух параметров контролируемого мат риала (количества стебельчатой массы и ее влажности) одной акустической парой и тем самым введение непрерыв ной коррекции по влажности контролируемого материала. Поставленная цель достигается тем, что устройство дополнительно снабжено фазойзмерительным блоком, вторым дифференциальным усилителем, блоком коррекции, датчиком скорости, преобразователем, множительным уст ройством и корректором вида материала , выход которого подключен к п(эием нику ультразвуковых колебаний, а приемник ультразвуковых колебаний снабжен концентратором, причем выход задающего генератора подключен к первым входам фазоизмерительного блока и первого дифференциального усилителя, вторые входы котррых подключены к выходу приемного усилителя,, а ВЫХОДЫ через блок коррекции и преобразователь соответственно подключены к входам второго дифференциального усилителя, его выход через множительное устройство, второй вход которого подключен к датчику скорости,подключен к регистратору, выход преобразователя подключен к второму входу блока коррекции, при этом размер входной кромки концентратора выбирается из соотношения -, DK (GM-T-Vn) размер входной кромки концентратора, м; максимальная производительность питателя, кг/с; J- - объемная масса контролируемого материала, скорость ленты питателя, м На фиг, I изображена блок-схема устройства; на фиг. 2 -ультразвуковой коридор, образованный между излу чателем и приемником. Устройство для измерения расхода измельченных стебельчатых кормов содержит задающий генератор 1, излучатель 2 ультразвуковых колебаний, приемник 3 ультразвуковых колебаний, приемный усилитель k, фазоизмерительный блок 5, блок 6 коррекции, первый дифференциальный усилитель 7, преобразователь 8, второй дифференрости, множительное устройство 11, регистрирующий прибор 12 и корректор 13 вида материала. Устройство работает следующим образом. Модулированные по амплитуде электрические колебания генератора 1 возбуждают излучатель 2 и одновременно подают на фазоизмерительный блок 5 и дифференциальный усилитель 7. Ультразвуковые колебания, пройдя через поток контролируемой стебельчатой массы, находящейся во взвешенном состоянии в ультразвуковом коридоре, испытывают амплитудное ослабление, пропорциональное ее количеству в контролируемом потоке и со сдвигом фазы синусоидальной огибающей модулированных колебаний поступает на приемник 3, где преобразуется в электрические колебания. Изменение фаз дЧ(их сдвиг) синусоидальной огибающей модулированных колебаний характеризует концентрацию влаги в конТролируемом материале. Таким образом, сигнал принятый приемником 3 будет характеризоваться новым значением амплитуды и сдвигом фаз 4 (в фазоизмерительном блоке 5), которые соответственно несут информацию о количестве стебельчатой массы и ее основной характеристике влажности. Принятый ослабленный по амплитуде, сигнал, который является основным источником информации о количестве материала в потоке и будет зависеть от его влажности, корректируется по виду материала и температуре корректором 13, усиливается усилителем k и поступает на фааоизмеригельный блок 5 и дифференциальный усилитель 7В фазоизмерительном блоке 5 (состоящем из амплитудного детектора, фазовращателя, двух усилителей ограничителей и фазового детектора), происходит измерения угла сдвига фаз между опорным сигналом от генератора 1 и сигналом прошедшим поток и усиленным в усилителе k, который пропорционален влажности стебельчатой массы и частично зависит от ее количества Выходной сигнал фазоизмерительного блока 5 поступает на блок 6 коррекции. В дифференциальном усилителе 7/ происходит вычитание сигнала, посту599пающего с усилителя k из опорного сигнала генератора 1, в результате чего сигнал, прямо пропорциональный KOifiHMecTBy стебельчатой массы, поступает на вход преобразователя 8, где он преобразуется в сигнал постоянного напряжения и подается на блок коррекции 6 и второй дифференциальный усилитель 9. В блоке коррекции 6 сигнал, несущий информацию о влажности материала (но частично зависящий от количества стебельчатой массы) корректируется основным сигналом несущим информацию о количестве стебельчатой массы по ее количеству в потоке. В результате коррекции сигна лaj поступающего с фазоизмерительног блока 5, на дифференциальный усилитель 9 поступает чистый сигнал вла ности материала, где происходит его усиление и алгебраическое суммирование с основным сигналом, поступающим с преобразователя 8. Сигнал с дифференциального усилителя 9, несущий информацию о количестве стебельчатой массы,и сигнал с датчика скоро-сти 10, несущий информацию о скорости потока перемножаются в множительном устройстве 11 и результирующий сигнал расхода стебельчатой массы поступает на регистрирующий прибор 12 (регулятор подачи других компонентов кормовой снеси). Применение предлагаемого устройства позволит решить проблему по измерению расхода стебельчатых кормов в непрерывном потоке в автоматизированных поточных линиях кормопроизводства. Формула изобретения Устройство для измерения расхода измельченных стебельчатых кормов, содержащий последовательно соединенные задающий генератор и излучатель ультразвуковых колебаний, приемник ультразвуковых колебаний, подключенныи к приемному усилителю первый дифференциальный усилитель и регистратор , от л и ч а ю щ е е с я тем, , что, с целью повьшения точности йзне рений и расширения функциональных возможностей путем обеспечения измере ния двух параметров контролируемого материала, оно дополнительно снабжено фазоизмерительным блоком ВТОРЫМ дифференциальным усилителем , блоком коррекции, датчиком скорости , преобразователем,, множительным устройством и корректором вида материала, выход которого подключен к приенику ультразвуковых колебаний,а приемник ультразвуковых колебаний снабжен концентратором,причем выход задающего генератора подключен к первым входам фазоизмерительного блока и первого дифференциального усилителя, вторые входы которых подключены к выходу приемного усилителя, а выходы через блок коррек ии и преобразователь соответственно подключены к входам второго д| фференциального усилителя, его выход через множительное устройство, второй вход которого подключен к датчику скорости, подключен к регистратору, выход преобразователя подключен к второму входу блока коррекции, при этом размер входной кромки концентратора выбирается из соотношения OK (С„ r-v-.V. где D - размер входной кромки концентратора , максимальная производительность питателя; объемная масса контролируемого материала;, скорость ленты питателя. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № , кл. G 01 F 1/66, 1967. 2. Авторское свидетельство СССР № 277265, кл. G 01 В 17/02, 19б9 (прототип) .