Устройство для определения объема сыпучего материала в многосекционной емкости

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОБЪЕМА СЫПУЧЕГО МАТЕРИАЛА В МНОГОСЁКЦИОННОЙ ЕМКОСТИ, содержащее датчики верхнего и нижнего уровней каждой секции, выходами связанные через соответствующие масштабирующие блоки с входами первого сумматора , а также индикатор объема сыпучего материала, отличающееся тем, что, с целью повышения точности устройства, оно содержит последовательно соединенные второй сумматор, блок вьвделения низкочастотной составляющей, делитель и функциональный преобразователь, последовательно соединенные третий сумматор и блок умножения, а такж датчики производительности разгрузки секций и датчики определения состояния разгрузителей, причем выход блока умножения соединен с втос SS рым входом делителя, выходы датчиков производительности разгрузки (Л секций подключены к соответствующим входам второго сумматора, выходы датчиков определения состояния разгрузителей связаны с соответствующими входами третьего сумматора,второй вход функционального преобразователя подключен к выходу первого сумматора , а выход - к входу индикатора.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

3(5П 0 05 D 9/12

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЙ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

21) 3386950/18-24

22) 25.11.81 (46) 07.12.83. Бюл. 9 45 (72) Ю.В. Панич, Д.С. Лялин, Е.Л. Каяк и И;Л. Дрейцер (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт по автоматизации предприятий промышленности строительных материалов (53) 62-50 .(088.8) (56) 1. Кошарский B.Ä., Ситковский A.ß. Автоматизация управления обогатительными фабриками. М ., "Недра", 1977, с. 53-64.

2. Федоровский Н.В. Автоматическое управление технологическими процессами окускования сыпучих материалов. Киев, "Техника", 1976, с. 84-87 (прототип). (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ OBbEMA СЫПУЧЕГО МАТЕРИАЛА В

МНОГОСЕКЦИОННОЙ ЕМКОСТИ, содержащее датчики верхнего .и нижнего уровней каждой секции, выходами связанные. SU, 1059553 A через соответствующие масштабирующие блоки с входами первого сумматора, а также индикатор объема сыпучего материала, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышения точности устройства, оно содержит последовательно соединенные второй сумматор, блок выделения низкочастотной составляющей, делитель и функциональный преобразователь, последовательно соединенные третий сумматор и блок умножения, а также датчики производительности разгрузки секций и датчики определения состояния разгрузителей, причем выход блока умножения соединен с вторым входом делителя, выходы датчи- Я ков производительности разгрузки секций подключены к соответствующим ф/ входам второго сумматора, выходы датчиков определения состояния раэ- С грузителей связаны с соответствующими входами третьего сумматора, второй а вход функционального преобразователя подключен к выходу первого сумматора, а выход — к входу индикатора.

1059553

Изобретение относится к устройст вам для определения объема сыпучего материала в многосекционной емкости., загружаемой передвижным загрузочным устройством (ПЗУ) и одновременно разгружаемой в последующий технологи- 5 ческий процесс, и может быть использовано в промышленности строительных материалов, металлургии, добывающей и химической промышленностях.

Известны устройства для определе-;.p ния объема сыпучего материала по контролю уровня материала в емкости, основанные на применении непрерывных уровнемеров или датчиков дискретного уровня (11 .

Недостаток устройств, использующих . уровнемеры, заключается в необходимос-. ти их.установки на каждой секции, что невыгодно как с зкономической точки зрения, так иэ-за значительной конструктивной и технологической сложности. Устройства, основанные на применении датчиков дискретного уровня более надежны, просты

И ЭКОНОМИЧНЫ, НО С ИХ ПОМОЩЬЮ МОЖно регистрировать только тот объем материала, на который настроен датчик уровня. При этом для контроля сыпучих сред применяют, как правило, не более двух датчиков дискретного уровня — датчики верхнего уровня (ДВУ) и датчики нижнего уровня (ДНУ).

Применение дополнительных датчиков промежуточного уровня приводит к усложнению устройства, а в условиях сыпучих сред, склонных к слеживанию 35 и зависанию в зонах промежуточных уровней — к резкому снижению функциональной надежности.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для определения 4Р суммарного объема сыпучего материала в многосекционной емкости путем оценки заполнения каждой из секций по сигналам ДВУ и ДНУ и последующего суммирования указанных оценок. Ука- 45 занное устройство содержит датчики верхнего и нижнего уровней каждой секции, выходами связанные через соответствующие масштабирующие блоки с входами первого сумматора, а также индикатор объема сыпучего материала (2j .

Недостатком известного устройства является низкая точность, обусловленная отсутствием учета изменяющихся во времени параметров режима работы многосекционной емкости.

Цель изобретения — повышение точ- . ности устройства путем более точного определения объема материала в мноГосекционной емкости. 60

Поставленная цель достигается тем что устройство содержит последовательно соединенные второй сумМатор, блок выделения низкочастотной еоставляющей, делитель,и функциональ- 65 ный преобразователь, последовательно соединенные третий сумматор и блок умножения, а также датчики производительности разгрузки секций и датчики определения состояния раэгруэителей,причем выход блока умножения соединен с вторым входом делителя, выходы датчиков производительности разгрузки секций подключены к соответствующим входам второго сумматора, выходы датчиков определения состояния разгруэителей связаны с соответствующими входами третьего сумматора, второй вход функционального преобразователя подключен к выходу первого сумматора, а выход — к входу индикатора.

На фиг. 1 показана функциональная схема устройства, на фиг. 2 статические зависимости оценки суммарного объема сыпучего материала в многосекционной емкости от фактического объема при различных значениях показателя нагрузки на емкость °

Устройство содержит датчики 1 верхнего уровня, датчики 2 нижнего уровня, секции многосекционной .емкости 3, передвижной загрузочный блок 4, масштабирующие блоки 5 (сигналов ДВУ), масштабирующие блоки 6 (сигналов ДНУ), первый сумматор 7, датчики 8 производительности разгрузки секций, второй сумматор 9, блок 10 выделения низкочастотной составляющей, делитель 11, датчики 12 определения состояния разгрузителей,разгрузители 13, третий сумматор 14, блок 15 умножения, функциональный преобразователь 16, индикатор 17 объема сыпучего материала.

Статические зависимости оценки суммарного объема сыпучего материала в многосекционной емкости от фактического объема при различных значениях показателя нагрузки на емкость определяются следующим образом: х = (—, (1)

Q где о — номинальная (средняя) вместимость одной секции,м

m - число раэгружаемых секций; — производительность разгрузки всей секций, т.е. суммарная производительность технологического процесса, м /ч ..

Приведенные статические зависимости имеют нелинейный характер, Предлагаемое изобретение повышает точность определения объема сыпучего материала в многосекционной емкости путем учета статической нелинейности с помощью изменяющегося во времени показателя нагрузки на емкость.

1059553

Устройство работает следующим образом.

При загрузке с помощью передвижного загрузочного блока 4 одновременно раэгружаемой многосекционной емкости 3 уровень материала в сек.циях постоянно изменяется. При этом в моменты достижения предельных уровней происходят срабатывания

ДВУ 1 и ДНУ 2, которыми оборудованы каждая из секций. Масштабирующие блоки 5 и 6 преобразуют сигналы ДВУ и ДНУ в объемы материала, соответствующие срабатываниям этих датчиков. С помощью масштабирующих блоков 5 и 6 устанавливается соответствие сигнала ДВУ объему q „ и сигнала .ДНУ вЂ” объему q

В случае срабатывания ДВУ на выходе блока 5 появляется сигнал д„-q. При отсутствии срабатывания ДВУ сигнал на выходе блока 5 равен нулю.

В случае срабатывания ДНУ на выходе блока появляется сигнал с1„„;„-<, При отсутствии срабатывания ДНУ сигнал на выходе блока 6 равен нулю.

Таким образом, на входы первого сумматора 7 с выходов масштабирующих блоков 5 и 6 поступают центрированные сигналы q Ä-q при срабатывании ДВУ, q(,„-9 йри срабатывании ДНУ и 7 — q = 0 при отсутствии срабатываний ДВУ и ДНУ в секции.

При этом на выходе первого сумматора 7 возникает постоянное отрицательное смещение — »q и, которое устраняется путем предварительного сдвига характеристики первого сумматора на величину .q n. Таким образом, выходной сигнал первого сумматора 7. определяет оценку суммарного объема материала в многосекционной емкости. Действительно, если во всех сециях сработали

ДВУ, то оценка суммарного объема

6 (gmaé g)n + g и ю gwlax nó если во™ всех секциях сработали ДНУ, то 0 (g <„» g) n+ g ° и я и если ни в одной секции срабатываний не произошло, то G+ = gn. Устройство корректирует величину 0+в зависимости оТ величины показателя нагрузки на емкость. Для определения величины показателя нагрузки на ем<ость сигналы от датчиков 8 произво4 дительности разгрузки секций поступают на вход второго сумматора 9,где определяется суммарная производительность разгрузки многосекиионной емкости. Сигнал с выхода второго сум5 матора 9 через блок 10 выделения низкочастотной составляющей поступает на вход делителя 11. Раэгруэители 13 секций. оснащены датчиками

12 определения состояния разгрузите10 лей, выдающими единичный нормированный сигнал при работающем разгрузителе, и нулевой, если секция в данный момент не разгружается; Эти сИгналы поступают на входы третьего сумматора 14, определяющего количество одновременно разгружаемых секций. Через блок 15 умножения, в котором осуществляется умножение на величину q, сигнал с выхода третьего сумматора 14 подается на второй вход делителя 11, где, в соответствии с формулой (1), определяется показатель нагрузки на емкость. Сигнал с выхода делителя 11 поступает на параметрический вход функционального преобразователя 16, на сигнальный вход которого подается сигнал с выхода сумматора 7, соответствующий неоткорректированной оценке объема материала в многосекЗО ционной емкости G ; .Функциональный преобразователь 16 осуществляет коррекцию в соответствии со следующими выражениями:

35 ор (" >o)x. а,ь п(ки(ц"-р лД,р л

„с Э . (g

"@тай fbi ) где коэффициенты а(и, х, а также

40 число гармоник 5 определяются по экспериментальным данным.

Сигнал 0 > с выхода функционального преобразователя 16 подается на индикатор 17 объема сыпу45 чего материала.

Таким образом, устройство обес- ° печивает повышение точности определения суммарного объема сыпучего материала в многосекционной ем-.

5О кости, что улучшает качество систем управления технологйческими процессами и учет незавершенного производства.

1059553

1059553

&ил

Составитель Л. Цаллагова

ТехРеД И.Метелева КоРРектоР Г. Решетник

Редактор Н. Стацишина

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная,4

Эаказ 9840/52 Тираж 874 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5