Устройство для управления весовым порционным дозатором

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ВЕСОВЫМ ПОРЦИОННЫМ ДОЗАТОРОМ, содержащее преобразователь угол временной интервал, задатчик порции и блок индикации, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, оно содержит последовательно соединенные генератор импульсов запуска, первый триггер, первый элемент И, первый элемент ИЛИ, формирователь прямоугольных импульсов, второй триггер, второй элемент И, первый элемент задержки , третий триггер, третий элемент И, одновибратор и второй элемент ИЛИ, последовательно соединененные генератор импульсной модуляции , второй элемент задержки, четвертый элемент И и четвертый триггер, последовательно соединенные генератор импульсов циклов и пятый элемент И, а также пятый триггер и шестой элемент И, первый вход которого подключен к первому выходу пятого триггера, второй вход к выходу преобразователя угол временной интервал, ко второму входу второго элемента И и к первому входу блока индикации, а выход - ко второму входу первого триггера, вход задатчика порции связан с выходом формирователя прямоугольных импульсов, со входом преобразователя угол - временной интервал и с первым входом пятого триггера , первый выход - со вторым входом второго триггера, а второй выход - со вторым входом пятого триггера , подключенного вторым выходом к третьему входу второго элемента И, выход которого соединен со S вторым входом третьего элемента И, (Л второй вход третьего триггера подключен к выходу генератора импульсов запуска и ко вт-орому входу четвертого триггера, второй выход ко второму входу пятого элемента И и ко второму входу второго элемента ИЛИ, а первы: выход - ко вторось х му входу четвертого элемента И, выход пятого элемента И соединен со вторым входом первого элемента N5 41 ИЛИ, выход которого связан со вторым и третьим входами блока индикации , выход четвертого триггера подключен ко второму входу первого элемента И, третий вход которого соединен с выходом генератора импульсной модуляции. 2. Устройство по П.1, отличающееся тем, что. преобразователь угол - временной интервал состоит из звукопровода, выполненного из магнитострикционного материала , концы которого соединены через глушитель, входного магиито

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (!9) (!!) Ф(5!) G 05 D 00

ОПИСАНИЕ ИЭОБРЕТЕНИ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬГГИЙ (21) 3561053/24-24 (22) 04.03.83 (46) !5.06.85. Вюл. ¹ 22 (72) В.С. Шикалов, В.В. Пархоменко и П.А. Щиголь (71) Киевский ордена Трудового Красного Знамени инженерно-строительный институт (53) 62-50 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 387221, кл. С 01 G 13/24, 1974.

Авторское свидетельстно СССР № 572655, кл. С 01 G 13/28, 1976 (прототип). (54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ВЕСОВЫМ ПОРЦИОШ!Ъй ДОЗАТОРОМ, содержащее преобразователь угол— временной инте вал, задатчик порции и блок индикации, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности, оно содержит последовательно соединенные генератор импульсон запуска, первый триггер, первый элемент И, первый элемент

ИЛИ, формирователь прямоугольных импульсон, второй триггер, второй элемент И, первый элемент задержки, третий триггер, третий элемент И, одновибратор и второй элемент ИЛИ, последовательно соединененные генератор импульсной модуляции, второй элемент задержки, четвертый элемент И и четвертый триггер, последовательно соединенные генератор импульсов циклов и пятый элемент И, а также пятый триггер и шестой элемент И, первый вход которого подключен к первому выходу пятого триггера, второй вход к выходу преобразователя угол— временной интервал, ко второму входу второго элемента И и к первому входу блока индикации, а выход — ко второму входу первого триггера, вход задатчика порции связан с выходом формирователя прямоугольных импульсов, со входом преобразователя угол — временной интервал и с первым входом пятого триггера, первый выход — со вторым входом второго триггера, а второй выход — со вторым входом пятого триггера, подключенного вторым выходом к третьему входу второго элемента И, выход которого соединен со вторым входом третьего элемента И, второй вход третьего триггера подключен к выходу генератора импульсов запуска и ко в -.орому входу четвертого тр тгера, второй выход— ко второму входу пятого элемента И и ко второму входу второго элемента ИЛИ, а первы."! выход — ко второму входу четвертого элемента И, выход пятого элемента И соединен со вторым входом первого элемента

ИЛИ, выход которого связан со вторым и третьим входами блока индикации, выход четвертого триггера подключен ко второму входу первого элемента И, третий вход которого соединен с выходом генератора импульсной модуляции.

2. Устройство ио п ° 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что преобразователь угол — временной интервал состоит из звукопровоца, выполненного из магнитострикционного материала, концы которого соединены через глушитель, входного магните.

1161924 стрикционного преобразователя, подключенного к выходу усилителя записи, при этом звукопровод выполнен кольцеобразным с центром, совпадающим с осью стрелки, жестко связанной с соответствующим выходным магнитострикционным преобразователем, подключенным к усилителю считывания, причем вход усилителя записи соединен со входом преобразователя, а выход усилителя считывания связан с выходом преобразователя.

3. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что задатчик порции состоит из звукопровода, выполненного из магнитострикционного материала, на каждом конце котоИзобретение относится к весоизмерительной технике и может быть использовано в системах автоматическоro управления весовыми порционными дозаторами, имеющими циферблатные указатели веса.

Цель изобретения — повышение точности устройства.

На чертеже изображена функциональная схема устройства для управления 10 весовым порционным дозатором.

Устройство для управления весовым порционным дозатором содержит последовательно соединенные генератор 1 импульсов запуска, первый триггер 2, первый элемент И 3, первый элемент ИЛИ 4, формирователь 5 прямоугольных импульсов, второй триггер 6, второй элемент И 7, первый элемент 8 задержки, тр гий триггер 9, третий элемент И 10, одновибратор 11 и второй элемент ИЛИ

12, последовательно соединенные генератор 13 импульсной модуляции, Zs второй элемент 14 задержки, четвертый элемент И 15, четвертый триггер 16, последовательно соединенные о генератор 17 импульсов циклов и пятый элемент И 18, а также пятый триггер .19 и шестой элемент И 20, первый вход которого подключен к первому выходу пятого триггера, рого установлен глушитель, входного магнитострикционного преобразователя, подключенного к выходу усилителя записи, двух выходных магнитострикционных преобразователей, связанных соответственно со входами первого и второго усилителей считывания, вход усилителя записи соединен со входом задатчика, а выходы первого и второго усилителей считывания подключены соответственно к первому и второму выходам задатчика.

4. Устройство по лп. 1-3, о т— л и ч а ю щ е е с я тем, что материалы звуколроводов преобразователя угол — временной интервал и задатчика порций выбраны одинаковыми. преобразователь 21 угол — временной интервал, блок 22 индикации, задатчик 23 порции °

Преобразователь угол — временной интервал состоит из звуколровода 24, выполненного из магнитострикционного материала, концы которого соединены череэ глушитель 25, входного магнитострикционного преобразователя 26, подключенного к выходу усилителя 27 записи,,лри этом звукопровод выполнен кольцеобразным с центром, совпадающим с осью 28 стрелки 29, жестко связанной с соответствующим выхоДным магнитострикционным преобразователем 30, подключенным к усилителю 31 считывания, причем вход усилителя записи соединен со входом преобразователя. 3алатчик порции состоит из звуколровода 32, выполненного из магнитострикционного материала, на каждом конце которого установлен глушитель 33, входного магнитострикционного преобразователя 34, подключенного к выходу усилителя 35 записи, двух выходных магнитострикционных преобразователей 36 и 37, связанных соответственно со входами первого 38 и второго 39 усилителей считывания.

Вход усилителя записи соединен со входом задатчика, а выходы первого

3 1 и второго усилителей считывания подключены соответственно к первому и второму выходам задатчика, при этом материалы звукопроводов преоб- разователя угол — временной интервал и задатчика порций выбраны одинаковыми.

Блок индикации состоит из гене ратора 40 счетных импульсов, подключенного к первому входу седьмого элемента И 41, выход которого- соединен со счетным входом счетчика 42 импульсов, Выход шестого триггера 43 подключен ко второму входу седьмого элемента И, а выход счетчика импульсов связан с индуцирующим устройством 44. Первый вход шестого триггера подключен к выходу усилителя считывания, а входы установки нуля шестого триггера и счетчика импульсов связаны с выходом первого элемента ИЛИ, причем первый вход шестого триггера соединен с первым входом блока индикации, второй вход шестого триггера связан со вторым входом блока индикации, а второй вход счетчика импульсов— с третьим входом блока индикации.

Устройство работает следующим образом.

В начале первого цикла взвешивания генератора 1 импульсов запуска генерирует импульс (по команде оператора), который устанавливает в нулевое состояние триггеры 2, 9 и

16. После этого с выхода триггера 2 поступает разрешающий потенциал на один из входов элемента И 3, а на его второй вход поступает запрещающий потенциал с выхода триггера

16. С одного из выходов триггера 9 поступает запрещающий потенциал на входы элементов И 15 и И 10. С другого выхода триггера 9 поступает разрешающий потенциал на вход элемента И 18 и высокий потенциал на вход элемента ИЛИ 12..В результате этого на выходе элемента ИЛИ 12 появляется управляющий сигнал, под действием которого включается исполнительный механизм загрузки (на чертеже не показан), например секторный затвор, и в весовой бункер начинает посту-. пать дозируемый материал. После этого первый импульс с выхода генератора 17 циклов проходит через от161924 4 крытый элемент И 18, через элемент

ИЛИ 4 и поступает на вход формирователя 5 прямоугольных импульсов, который предназначен для формирова5 ния прямоугольного импульса с заданной длительностью. Импульс с выхода формирователя 5 импульсов устанавливает триггеры 6 и 19 в нулевые состояния, при котором потенциал с выхода триггера 6 является запрещающим для элемента И 7, потенциал с одного из выходов триггера 19 является разрешающим для элемента

И 7, а потенциал другого выхода триггера !9 является запрещающим для элемента И 20. Помимо этого, первый импульс с выхода формирователя 5 поступает на вход усилителя 27 записи, а затем на входной

1 магнитострикционный преобразователь

26. По действием этого импульса в зоне прямого преобразования 26 вследствие прямого эффекта магнитострикции возникает импульс продольного механического напряжения, который распространяется по звукопроводу 24 со скоростью звука от нулевой точки отсчитывания угла поворота стрелки 29 циферблатного указателя до зоны обратного преобразования выходного магнитострикционного преобразователя 30, жестко связанного со стрелкой 29. Под действием этого импульса механическо- го напряжения вследствие обратного

35 эффекта магнитострикции в обмотке выходного преобразователя 30 возникает электрический сигнал, который усиливается и формируется в импульс усилителем 31 считыва40 ния. Этот импульс с выхода усилителя 31 считывания задержан по отношению к первому импульсу с выхода формирователя импульсов 5 на время задержки равное

13ь

3 4 у пр где 1 — длина звукопровода между

50 входным 26 и выходным преобразователями 30; г

Ч„ — скорость зв ка.

Таким образом происходит преобразование угла поворота стрелки 29 5 циферблачного указателя во временной интервал

Аналогично описанному первый импульс с выхода формирователя 5 им1161924 пульсов проходит через усилитель 35записи эадатчика 23 порции, поступает на входной магнитострикционный преобразователь 34, где в зоне

его прямого преобразования возникает импульс продольного механического напряжения, который распространяется по звукопроводу 32 со скоростью звука Ч„ и достигает зону обратного преобразования выходного магнитострикционного преобра-зователя 36. Под действием этого импульса механического напряжения в обмотке выходного преобразователя 36 возникает электрический сигнал, который усиливается и формируется в импульс усилителем 38 считывания. Этот импульс устанавливает триггер 6 в состояние, при котором сигнал с его выхода является разрешающим для элемента И 7. Интервал времени между первым импульсом с выхода формирователя 5 импульсов и моментом установления разрешающего потенциала с выхода триггера 6 является длительностью заданной дозы "грубо" t „ „ и устаО " 1 навливается предварительно путем выбора требуемой длины звукопровода между входным 34 и выходным преобразователями 36, т.е. путем перемещения преобразователя 36 вдоль звукопровода 32.

Помимо этого, импульс продольного механического напряжения, распространяясь далее по звукопроводу 32, через некоторое время достигает зону обратного преобразования выходного магнитострикционного преобразователя 37, под действием которого в его обмотке возникает электрический сигнал, который усиливается и формируется в импульс усилителем 39 считывания. Этот импульс устанавливает триггер 19 в состояние, при котором сигнал с одного из его выходов является разрешающим для элемента

И 20, а потенциал с другого выхода является запрещающим для элемента И 7. Интервал времени между первым импульсом с выхода формирователя 5 импульсов и моментом установления разрешающего потенциала с выхода триггера 19 для элемента

И 20 является длительностью заданной дозы точно t и устанавдо ы2 ливается предварительно путем перемещения преобразователя 37 вдоль звукопровода 32.

Для повьш ения надежности работы устройства необходимо, чтобы

Т зt

1- е 11 *о З ь

2 где Т „ — период повторения импульсов с выхода генератора 17 импульсов цикла. Импульс с выхода усилителя 31 считывания поступает ча вторые входы элементов И 7 и 20. Если текущее значение измеряемого веса меньше заданной дозы грубо, т.е. если зс,д до ь, о-..., то на входы элементов И 7 и 20 поступают запрещающие потенциалы с выходов триггеров 6 и 19 и, поэтому, импульс с выхода усилителя 31 через них не пройдет. После этого под действием второго и последующих импульсов с выхода генератора импульсов цикла 17 весь описанный процесс IIOBT оряется до тех пор, пока после воздействия п-ro импульса с выхода генератора цикла 17 текущее значение дозируемой массы не достигнет заданной дозы "грубо", т.е.

ЗО "ДОЗ 1 З «Д t*O>t1

1 z

В этом случае импульс с выхода усилителя считывания 31 поступает на вход элемента И 7 в момент, когда на его второй вход уже подается разрешающий потенциал с выхода триггера 6. На выходе элемента И появ— ляется импульс, который поступает на вход элемента И 10. Так как на второй его вход поступает запрещающий потенциал с выхода триггера 9, то на выходе элемента И 10 отсутствует импульс. Помимо этого, импульс с выхода элемента И 7 проходит через элемент 8 задержки и переключа45 ет триггер 9 в противоположное состояние, т.е. когда с одного из его выходов подается разрешающий потенциал на входы элементов И 15 и 10, а со второго выхода триггера 9 поступает запрещающий потенциал на вход элемента И 18 и низкий потенциал на вход элемента ИЛИ 12, при этом время задержки элемента 8 должно быть не меньше длительности импульса с выхода элемента И 7. Управ ляющий сигнал с выхода элемента ИЛИ

12 исчезает, в результате чего испол нительный механизм загрузки вы1161924 клю ается и в весоной бункер перестает поступать доэируемый материал, После того, как на входе элемента И 15 устанавливается разрешающий потенциал, первый импульс с выхода генератора 13 импульсной модуляции проходит через элемент 14 задержки, затем через открытый элемент И 15 и переключает триггер 16 в состояние, когда потенциал с его выхода является разрешающим для элемента И 3. При этом время задержки элемента 14 должно быть не меньше длительности импульса с выхода генератора 13.

В этом случае первый импульс с выхода генератора 13 не проходит через элемент И 3. После этого дози-. рование осуществляется в режиме досыпок, т,е. когда исполнительный механизм загрузки (секторный затвор) начинает работать в импульсном режиме. Период следования импульсов с выхода генератора

13 импульсной модуляции выбирается равным времени, необходимому для успокоения механической системы. Второй импульс с выхода генератора импульсной модуляции 13 проходит через открытый элемент И 3 затем через элемент ИЛИ 4, формирователь 5 импульса и устанавливает триггеры 6 и 19 в состояние, при котором выход триггера 6 является запрещающим для элемента И 7, один из выходов триггера !9 является запрещающим для элемента,И 20

Помимо этого импульс с выхода формирователя 5 импульса поступает на входы усилителей записи.27 и 35, а затем — на входные магнитострикционные преобразователи 26 и 34, Через время tAp3, (грубо), импульс с выхода усилителя считывания 38 переключает триггер 6 в противоположное состояние, а затем через время t„, (точно) импульс с выдо !г хода усилителя 39 считывания переключает триггер 19 также в противоположное состояние. Таким образом, в интервале времени г!с

Сдозы "дозы на входы элемента г ы1

И 7 поступают разрешающие потен- ° пиалы с выходов триггеров 6 и 19, Если текущее значение дозируемой массы находится в пределах

tg ä (с дц ы To импульс с Вы хода усилителя 31 поступает на

15 .20

3S

5О

",ляющим сигналом Окончание дозирования". вход элемента И 7 в момент, когда на его остальные входы подаются разрешающие потенциалы с выходов триггеров 6 и 19. На выходе элемента И 7 появляется импульс, который поступает на вход элемента И 10, на второй вход которого поступает разрешающий потенциал с выхода триггера 9. Импульс с выхода И 10 запускает одновибратор 11 и под воздействием его выходного импульса на выходе элемента ИЛИ 12 появляется импульс управляющего сигнала, под действием которого осуществляется первая досыпка дозируемого материала. Длительность импульса управляющего сигнала, т.е. величина досыпки, определяется длитель- . ностью импульса генерируемого одновибратором 11. Через некоторое время, достаточное для успокоения механической системы, на выходе генератора !3 появляется следующий импульс, и если после предыдущей досыпки значение дозируемой массы находится в пределах между значениями "грубо" и "точно", т.е.

t>, „(с (с д зы,то весь описанный процесс досыпки повторяется снова и т.д. Если очередной порции досыпки значение дозируемой массы достигает заданной дозы точно, т.е.

t>a> i с дозыг, то следующий импульс с выхода генератора 13 проходит через открытый элемент И 3, элемент ИЛИ 4, формирователь 5 импульса, устанан-.. линает триггепы 6 и 19 н нулевое

"остояние и поступает на входы усилителей записи 27 и 35. Через время на выходе усилителя 39 счиг тывания появляется импульс, который переключает триггер 19 в другое состояние, когда потенциалы с его выходов являются запрещающими для элемента И 7 и разрешающими для элемента И 20. Импульс, появляющийся через время t „д на выходе усилителя 31 считывания, проходит только через открытый элемент И 20 и переключает триггер 2 в единичное состоя» ние, после чего потенциал с его одного из выходов является запрещающим для элемента И 3. На этом процесс дозирования заканчивается и потенциал, снимаемый со второго выхода триггера 2, является управ10

1161924 2!

Составитель Л. Цаллагова

Редактор С. Тимохина ТехредЛ.Мартяшова

Корректор Е. Рошко

Заказ 3969/50 Тираж 863

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

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

Блок 22 индикации функционирует следующим образом.

В каждом цикле дозирования, задаваемом генератором 17 или генератором 13, импульс с выхода элемента ИЛИ 4 (старт-импульс) устанавливает счетчик 42 импульсов в нулевое состояние, а также переключает триггер 43 в нулевое состояние, при котором потенциал с его выхода является разрешающим для элемента

И 41. Начиная с этого момента времени, импульсы с выхода генератора, 40. счетных импульсов проходят через открытый элемент И 41 и поступают на счетный вход счетчика 42 импульсов.

Появляющийся через время t „ импульс (стоп-импульс) с выхода усилителя 31 считывания переключает триггер 43 и в счетчик 42 перестают поступать импульсы. Таким образом, в блоке 22 индикации происходит преобразование интервала времени „ в цифровой код, определяемый числом импульсов, зафиксирован10 ным в счетчике 42 импульсов в каждом цикле дозировання. Показание счетчика 42 импульсов выдается на индицирующее устройство 44 в единицах веса дозируемого материала, коf5 торое используется для визуального дистанционного контроля.