Устройство для определения веса груза,транспортируемого конвейером

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР (21) 3781537/22-03 (22) 13.08.84 (46) 23.02.86. Бюл. № 7 (71) Коммунарский горно-металлургический институт (72) В. Г. Дрючин, А. С. Ленович, Ю. П. Самчелеев, В. Д. Потапов и Е. Я. Федоров (53) 622.648 (088.8) (56) Весоизмерительные и дозирующие устройства. Отраслевой каталог. Серийно выпускаемые и перспективное оборудование.

ЦНИИПЭИ приборостроения, 1982, № 2, с. 47.

Виденеев Ю. Д. Дозаторы непрерывного действия. М.: Энергия, 1978, с. 118. (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЕСА ГРУЗА, ТРАНСПОРТИРУЕМОГО КОНВЕЙЕРОМ, содержащее датчики тока и напряжения, подключенные к статорной обмотке асинхронного приводного двигателя конвейера, и блок индикации, отличающееся тем, что, с целью повышения точности определения веса груза, транспортируемого конвейером при его неравномерной загрузке, оно снабжено блоком задания постоянных величин двигателя и элементов конвейера, датчиком скольжения, выпрямителем, масштабными усилителями, блоками перемножения, блоками сравнения, датчиком наличия груза на конвейере, блоком памяти, блоками деления, интегратором со сбросом, аналого-цифровым преобразователем, сумматором, регистром памяти, причем выход датчика напряжения соединен с первым входом датчика скольжения, выход датчика тока соединен с вторым входом датчика скольжения и с входом выпрямителя, выход которого соединен с первым входом первого

„,SUÄÄ 1212892 А (50 4 В 65 G 43/08, G Ol G 11/04 блока перемножения и через первый масштабный усилитель с вторым входом первого блока перемножения, выход которого соединен с первым вычитающим входом первого блока сравнения, второй его вычитающий вход соединен с выходом блока задания постоянных величин двигателя и элементов конвейера, суммирующий его вход соединен с выходом датчика .кольжения и с входом второго масштабн< I() уc èëèòåëÿ, а выход — с суммирующим входом второго блока сравнения и через второй блок перемножения с первым вычитающим его входом, а второй вычитающий вход соединен с выходом второго масштабного усилителя, выход второго блока сравнения соединен с суммирующим входом третьего блока сравнения непосредственно, и через пос,:.:,:i:ÿòåëüíî соединечные датчик S наличия гру,:.;! . конвейере и блок памяти — с вычитающ - . входом третьего блока срав- Ц ф нения и с первым входом первого блока ую деления, второй вход которого соединен с вторым выходом блока задания постоянных величин двигателя и элементов конвейера, а выход первого блока деления соединен с вторым входом второго блока деления, первый вход которого соединен с выходом третьего блока сравнения, а выход второго ЬР блока деления через последовательно соединенные интегратор, аналого-цифровой преобразователь и сумматор соединен с блоком р индикации и с регистром памяти, выход которого соединен с другим входом сумматора, при этом вход разрешения записи регистра ) памяти соединен с выходом сигнала сброса интегратора, а второй вход второго блока перемножения соединен с вторым выходом датчика скольжения.

:В

1212892

Изобретение относится к весоизмерительной технике и может быть использовано для определения веса груза, транспортируемого конвейерами, на тепловых электростанциях, в карьерах, на рудниках, в шахтах.

Цель изобретения — повышение точности определения веса груза, транспортируемого конвейером при его неравномерной загрузке.

На чертеже представлена блок-схема устройства для определения веса rpy3a, = транспортируемого конвейером.

Устройство содержит датчик 1 тока и датчик 2 напряжения, подключенные к фазе статорной обмотки асинхронного приводного двигателя 3 конвейера, блок 4 индикации, блок 5 задания постоянных величин двигаI5 теля и элементов конвейера, датчик 6 скольжения с промежуточным выводом активной мощности, входы которого подключены соответственно к выходам датчиков 1 и 2, выпрямитель 7, первый масштабный усилитель 8, первый блок 9 перемножения, входы которого подсоединены через выпрямитель 7 к выходу датчика 1 тока, причем один вход— через масштабный усилитель 8, первый блок

l0 сравнения, суммирующий вход которого подключен к выводу активной мощности 25 датчика 6 скольжения, а вычитающие входы — соответственно к выходу первого блока

9 перемножения и к выходу блока 5 задания по постоянной величине двигателя, второй блок 11 перемножения, входы которого подключены соответственно к выходу первого блока 10 сравнения и к выходу датчика 6 скольжения, второй масштабный усилитель 12, вход которого подсоединен к выводу активной мощности датчика 6 скольжения, второй блок 13 сравнения, суммирующий вход которого соединен с выходом первого

35 блока 10 сравнения, а вычитающие входы— соответствено с выходами второго блока 11 перемножения и второго масштабного усилителя 12, датчик 14 наличия груза на конвейере (показаны его контакты), блок 5 4о памяти, который своим входом подключен через контакты датчика 14 наличия груза к выходу второго блока 13 сравнения, третий блок 16 сравнения, суммирующий вход которого подключен к выходу второго блока 13 сравнения, а вычитающий вход — — к выходу блока 15 памяти, первый блок 17 деления, первый вход (делимое) которого подключен к выходу блока 15 памяти, а второй вход (делитель) — к выходу блока 5 задания до постоянной величины элементов конвейера, 50 второй блок 18 деления, один вход (делимое) которого подключен к выходу третьего блока 16 сравнения, а второй вход (делитель)— к выходу первого блока 17 деления, интегратор 19 с режимом сброса, вход которого соединен с выходом второго блока 18 деления, аналого-цифровой преобразователь 20, вход которого подключен к выходу интегратора 19 с режимом сброса, сумматор 21, один вход которого подсоединен к выходу аналогоцифрового преобразователя 20, р; — гистр 22

IldìÿòH, вход которого подсоединсн к выходу сумматора 21, а выход — к второму входу сумматора 21, причем выход сумматора 21 соединен с входом блока 4 индикации, а регистр 22 памяти и интегратср 19 с режимом сброса соединены lIo входу разрец:ения записи ь регистр 22 памяти и выходу сигнала сброса интегратора 19.

Устройство работ ает следующим образом.

Для определ< пия веса груза, транспоргирусмого конвейером, необходимо вначале осуществить п:ск конвейера без груза (т. с. з режиме холостого хода). 1!ри этом контакты датчика 14 наличия груза замкнуты, а па промежу1очном выводе активной мощHGcTH датчика 6 скольжения и HH его выходе имек>т место сигналы, пропорциональные мощности !»; и скольжению S двигателя 4 в режиме работы конвейера без груза. Сигнал с вывода активной мощности датчика 6 сколь:кения постуl àåò на суммирующий вход первого блока 10 сравнения, на вычитающие вводы которого поступают соответственно сигналы с выхода блока 9 перемножения и с выхода по постоянной величине двигателя блока 5 задания. Сигнал на выходе блока 9 перемножения пропорционален мощности потерь Р, н статорной обмотке двигателя 3, так как на один вход блока 9 перемножения поступа I сигнал (пропорциональный действующему зпаченгпо фазного тока) с выхода выпрямителя 7, подключенногî íа вход датчика 1 тока, а на другой вход — также сигнал с выхода выпрямителя 7, но пропущенный через масштабный усилитель 8, коэффициент усиления которого в масштабе ! ропорционален активному сопротивлению

hi фазы статорной обмотки.

Сигнал с выхода llo постоянной величине двигателя блока 5 задания пропорьионален мощности потерь в стали асинхронного двигателя, которая незначительно изменяется при изменении нагрузки двигателя и ее считакт постоянной. В результате этого на выходе блока 10 сравнения имеет место сигнал, определяемый >33H0cT6K> сигналов, пропорциоцальных мощности Pi, потребляемой двигателем из сети, и мощности потерь в c1аторной обмотке Р. и в стали Р, двигателя, т. е. этот сигнал пропорционален электромагнитной мощности Рз,„,развиваемой двигателем..-Иот сигнал поступает на суммируюгций вход второго блока 13 сравнения, на нычитак>гцие входы которого поступают сигHBJIhI с выхода втг рого блока 11 перемножения и с выхода второго масштабного усилителя 12. Сигнал с выхода блока 11 перемножения пропорционален произведеник> электромагнитной мощности Р-" (сигнал с выхода олока 10 сравнения} и скольжения S (сигнал выхода датчика 6 скольжения), т. е. он пропорционален мощности потерь Р в рото1>ной обмотке двигателя. Си гнал с Выхода

12 289,2 второго масштабного усилителя 12 пропорционален мощности, потребляемой двигателем из сети. Коэффициент пропорциональности, т. е. коэффициент усиления второго масштабного усилителя, должен быть равен

0,005. (Согласно ГОСТ 183-66 добавочные потери в асинхронных машинах при номинальной нагрузке составляют 0,5@ от подводимой мощности). Следовательно, сигнал с выхода второго масштабного усилителя 12 пропорционален дополнительным потерям Р. в асинхронном двигателе. На выходе блока 3 сравнения имеет место сигнал, определяемый разностью сигналов, пропорциональных электромагнитной мощности Р", мощH ости потерь в роторной обмотке P и дополнительных потерь, т. е. этот сигнал пропорционален сумме полезно отдаваемой двигателем vloill,— ности Р и мощности механических !lorepb

Р„,„в двигателе. (Мощность механических потерь в двигателе при изменении нагрузки изменяется незначительно и ее считают постоянной).

Сигнал с выхода блока 13 сравнения поступает через контакты датчика 14 наличия груза на конвейере на вход блока 15 памяти и одновременно на сумми1)ующий вход третьего блока 16 сравнения. На выходе блока 16 сравнения сигнал равен нулю, так как имеем равенство сигналов на суммирующем и вычитающем (с выхода блока 15 памяти) входах блока сравнения. В блоке памяти сигнал, пропорциональныи мощности

Р „„, записывается и хранится до очередного пуска конвейера без груза. Сигнал с выхода блока 15 памяти поступает в качестве делимого на вход первого блока 17 деления, а в качестве делителя на вход блока 17 деления поступает сигнал с выхода блока 5 задания по постоянной величине элементов конвейера. Сигнал с выхода блока 5 задания по постоянной величине элементов конвейера пропорционален постоянным величинам элементов конвейера, которые практически не изменяются в процессе эксплуатации конвейера (линейная масса роликов на грузовой ветви qp, линейная масса роликов на порожней ветви q", линейная масса ленты q длина конвейера L), т. е. сигнал с этого выхода блока 5 задания пропорционален величине Lg(q +q +2q„) ° 1000. Операция деления сигнала с выхода блока 15 памяти на сигнал, пропорциональный величине

1 g(qp+q +2q,) /1000 и поступающий с выхода блока 5 задания, позволяет получить сигнал на выходе блока 17 деления. пропорциональный переменным величинам, характеризующим конвейер (коэффициенты сопротивления К, ъ ; коэффициент полезного действия конвейера т!.), которые изменяются в процессе длительной эксплуатации конвейера. При таком действии на выходе блока деления имеет место сигнал, пропорционаlbный величине К.ю /т) . Это обстоятельство позволяет периодически в процессе эксплуа5

1О

Зо

З5

55 тации осуществлять корректировку коэффициента пропорциональности между хощностью Р и весом груза, транспортируемым конвейером.

При подаче груза на конвейер датчик 14 наличия груза на конвейере размыкает свои контакть и блок 15 памяти отключается от второго блока 13 сравнения. На выходе блока 15 памяти при этом сигнал остается ропорциональным мощности Р „,, а на выходе блока 17 деления будет сигнал, пропорциональный коэффициенту пропорциональности между мощностью и весом груза, транспортируемым конвеиером на данном временчом интервале, и будет сохранять свое значение до очередного пуска конвейера без груза. При перемещении груза по конвейеру сигнал с выхода блока 13 сравнения пропорционален мощности Р, определяемой перемещаемым грузом. Этот сигнал в блоке

l6 сравнения -равнивается с сигналом, пропорциональным Р.„, и поступающим с выхода блока 15 памяти. На выходе блока 16 сравнения. следовательно, будет сигнал, пропорциональный разности P — Р,„. Эта разность поступает на вход в качестве делимого блока 18 делителя, на другой вход которого поступает сигнал с выхода блока 17 деления. В результате этого на выходе блока 18 деления будет сигнал, пропорциональный весу груза, находящегося в данный момент времени на конвейере. Данный сигнал поступает на вход интегратора 19 с режимом сброса, который интегрирует входной сигнал и !1 0 достижении определенной велич и ны выходного сигнала осуществляется режим сброса, Выходной сигнал интегратора 19 через аналого-цифровой преобразователь 20 в виде цифрового кода поступает на первый вход сумматора 1. на второй вход которого подключен, выход регистра 22 памяти. До первого сброса интегратора 19 с выхода регистра 22 памяти поступает сигнал, равный нулю. Следовательно, до первого сброса интегратора 19 на выходе сумматора 21 будет сигнал в виде цифрового кода, определяемый только сигналом, поступающим на первый вход сумматора. Выход сумматора 21 подключен к входу блока 4 индикации и входу регистра 22 памяти. Запись в регистр 22 памяти осуществляется по команде, поступающей с интегратора 19 в момент сброса выходного сигнала. Записанный в регистре 22 памяти сигнал в виде цифрового кода сохраняется до очередного сброса интегратора 19. При этом на выходе сумматора 21 будет уже сигнал, равный сумме сигналов, поступающих с регистра 22 памяти (сохраняет свое значение в течение времени между сбросами интегратора 19) и с аналого-цифрового преобразователя. Эта сумма, пропорциональная вес груза, транспортируемого конвейером в течение всей работы конвейеоа, поступаег в блок 4 индикации, на котором фиксируется вес груза

12 12892

Составитель В. Канунников

Техред И. Верес Корректор A. Зи мокосов

Тираж 833 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Редактор А. Шандор

Заказ 712 28

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет определить вес груза, транспортируемого конвейером при неравномерной его загрузке, за весь цикл работы с высокой точностью.