Дозатор непрерывного действия

 

Изобретение относится к весоизмерительной технике и позволяет повысить точность за счет исключения составляющей ошибки, обусловленной нестабильностью коэффициента передачи силоизмерительного элемента, а также вариации гравитационного поля Земли в различных ее точках. На платформу с .эталонной массой прикладывают измеряемую массу, полученные силы вызыва рт изменение сигналов на выходе силоизмерительных элементов. to 00 1СЛ со 100

СО1ОЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (5g g G 01 G 11 14

f 1

Щыг.2

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3925491/24-10 (22) 24.05.85 (46) 23.12.86. Бюл. h» 47 (71) Научно-исследовательский и конструкторский институт испытательных машин, приборов.и средств измерения масс (72) A.С. Ерошкин, Ю.А.Трещев, А.С. Кузнецов и А.С. Долинин (53) 681.269 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

1» 1089425, кл, G 01 G 1!/14, 1984.

Авторское свидетельство СССР

У 932265, кл. G 01 G 11/08, 1980..Л0„, 1278598 А1 (54) ДОЗАТОР НЕПРЕРЫВНОГО ДЕЙСТВИ 1 (57) Изобретение относится к весоизмерительной технике и позволяет повысить точность за счет исключения составляющей ошибки, обусловленной нестабильностью коэффициента передачи силоизмерительного элемента, а также вариации гравитационного поля

Земли в различных ее точках. На платформу с .эталонной массой прикладывают измеряемую массу, полученные силы вызывают изменение сигналов на выходе. силоизмерительных элементов, 1273598 пия.

КОТОРЫЕ ПОСтзп!а(ОТ .;а ВХОДЫ бЛОКа 1:Ыч)т(. Iепl?я 11 Д;(лсе на Входы b?J! Гебp<3)1 ческих суммдторо?з 12 и 13 ((1.0), ?)а

Выходе которых будут с.:. . налы, ?!р(порIзи<Опазпзны соотБ е (

ЧЕ СКОП C5<К!(!Е И )?а31!ОСТИ СИГНаЛО}3

ÑòòJ!< 1?ЗЦЕРИ ?Гд,тизпых З)ЛЕ;. <т013 . "-"„: C I !ОЕ

От T;" т?("т?т!Л Зтт!2« т! г !13) ОЧ фОРМИРМ ЕТСЛ

H блоке 16, сигнал поступает на Вхсд

1 Пт?)ос /(0 (! Па В ;Од ()и??ус KoтoP0i o пОст5па!О cll(! (ßë?ç! с ВЫХОДд за лтчикд 1 / по< " Ояlтных сиl н)зло(3, 0

1 1;обрe ã cll!"!e О ? i? c (! T. < !f f:. 13 < сг)и -I—

МЕРИТЕЛт,НОЦ Ектитко, ?3 "..ДСТНОсти K

5;с ) Рои(тра(,! i!Jf!((Tec 01)Q(i),! {)3(!12<1?!(1(((.?5?

СЫПУ Их МатЕРт!аi!OI>. ((: Л)з }т . Обра т g (TI(5< — П<З(3)>!)))Р fiT!P .< i> <1— пост?r çä. cr(p г исктпрт(еттттл СQ(тан.!(лfg !

i)eke г(тпзб>1»!1 OG JCSTOHJIef?ffoli ff(ICTPGT!i;f>

Ii.)C! ГЬ)Р KQ.=)<))1!)!?ЦИЕтГГа ПЕPeда ll? СИЛО);3—

МЕ))!(ТЕ?((>НОГО .)ХIЕ?1ЕНТа Д Т .П((Е Ва)Ê I дl)ии Грярита! ПОННОГQ полл 3 i T!TiT Ii ра- .(?Итпых ее точка;(..

1)д фиг. 1 показана функццолд?)?>?lдя с) О) !а TT031! ГО)?аз .1?а д)1(г . 2 !1)утl<ХЦIIО

? lалтзис! if CK(}(!i? (?)(0K . 1)ЫЧ?1(J(P!?(?!5(Т(> ну(1)е,(O 3?111»reit!1ÿ TQ.(;Cb! ) f

2 f03 .! l O

I?bT1;,-(ЕХ(! )1?(ЗМ (5, В)(r? i i1

ХОД { ВХОДОМ БСС >113b.ЕВ)итi ifзт?ОГО (5 (Ol?г>1 <З?тд?г );(Ce <-)г!)(ЕГ".

ЗпаЧЕПИЛ Мас)"Ы, ПЕ(:)31(1?? ))ХОД КОТОРОГО i)513 à1ò г IieP!i!>L 1 ?I)>!KOÄO)(Г, e{?OI?1?0?"О бло.т<а 3, ) тор)?!) В:„);Оц В<.:{ Cl?змер!(тельного блока 3 с)злза?(с L?ò)0pr>ll Входом б;токд 7 Вычисления. Выход по< ., ?еднel Î ) <))Оеди?rc и с Входсгм бл01< J.

/) уцрд-зт(ения . 1)p;. -)то(.! Li ecoi!„3,.;(p,:.!

ТЕЛЬ)(bт(1 блат< (С

T;pr!r

fI Вице бдлк}:, О}?ира)р(((«;йст! Ид. дда с-;— лона(}ет)итет(! (;Ых 3!ie» еита )) и 9, ыВЫ)(ода )!гс 1 /1 Сиl !?саг(!?О< Т5)) сlгзт 1(a ПЕр. З)з)! (ВХОД б.лОка ) 8 У(1?0)I:ei НЯ, на )3 тор{)1! ВхО(), КО Qpo! 0 TIoс Гул д c:ò сиГнал з адат писа 17 посте я;-.:-}ы-. сигналов. !

3b!)

ifP(??IoP)Tt1Онал(з!3(з!!! и:1:<=)) Te); cf! !L>cce

if0C (ундаi )!д и <гд )>30 ) 5 I!<1 )ру?ОЙ

ВХОД КОТОРОГО ПОСТУПаст С(Г?)г! С ВЫ ходс? :3 с" дд."<" чика 7 ПО тол! Иых сиГнд.—

ЛОВ З 11()ОЛО!)(111

»-(1-r ?<;»i!C)(C! Ti3 l;O i г» I.,",;, зтЦ

-)Д<птг.! (тз !>! KO iQL В Е. <2?lb l- -- .:.2!i . ЕЛ.,НОГO ()ло?<а 3. By o (iiocsfei !)ег(1 .: ((хeit. ?(= <ЗИор?>!!1

::<()п?bl с)> и 9. Эталон)?ал! ма< са 1 р13,;r.)?(ЕзН11 tT:i }1{2, <Со)-:.(,<гr i i ",i<; 0«? T r;e> 1. Py3Q-.

I l р и е(! н 0 -. : i л -д>. т:.)) О р. ?ы 1 0 . (0 !

)((В)зГ)ИСЛЕН ИЛ ТЕ>?(<г)))1- т" 0 3 :"

"-я мдссь (фиг, 22) содержит д.?1 ебраи„eci

ГВ!<заl С ?3! )КОДО?! ДЗ)I e!) РД?Р = -. -СКО? О .

„1 сумматора 13, Вьг»0;! б) о:e 1() />аления сОeTTII!eн (Бхо/10)! ((з! !!c 1 (ц(1 еб))а%! - I-ес

КОГО (. 2 МмаТОГ?с(! .! В<* : Д .< Н!}ГУ< i»C)

Го )Ого СВ<13 >I! с )}P".»jb!..f Л)-!".C! ".<".! 3<зттат

<П<Ка 17 ЦОСтОЯННЫХ СИГПДЛ<)В) бЛОК 18 г);()(В <2 }<ОТОPQ> <з CQC (з)?пс!! (?Ifi))(Q!!0;; <)лг;- A Рд;?ч(). -)Го c5"-"?-,:<1-,=<(г!<)»! -,д i < Гчi <д 1 / }?ос): 5- If!!1>i) < I r -, ° д>-,С)В ) В;.f)(i) 1. бт. г)? 1 !)-: с-;, i ",.<:(<и.; { г:,и— ,:)i )Д;, < -Pe;! !»<}<..1 ?В<з!?«) TQ<< -T;-" T 1>?1<а

1 / (?0(f 0;!i! Iii!" Ст)1 З(CS?0 - 1>1>:ХО ЗЛ? Еб r)

i хо(то).! бз?ока / .-зьтцис.пепи??, еку)(те? 0

:-) -. -e!"гт((ra",(Ы -..{з-гс,bj-.;;з";..-. !(rO"

СОЕт ИП< П (: „-?<ОДО(.: j„);?РС";ЛГЕО-)а?тчес:<от О с,Т (с(а Горд ) 2 -т -, <годом ))??(рс

)p

Зто?! ?3 1 Ор()й 13ХО<(бт(<ЗК 1 / В! )Ч?)СЛЕ!?И5!. ;-т!ДЕ? 0 ", -)<зт(<>и (}с. .)Л«- гт 1 т;;!3 -1lг С с3УОДот. (isi:рс алгеб!)д;;:.е .;;(Ого суммато-pi> f 2!I f3)<{> T()!! i".>11!,<,!?P() °,З<З!<ЧСС"

I батывая, соединяет выход задатчика

27 расхода массы с входом интегратора 19, выход алгебраического сумматора 20 — с первым входом элемента

24 сравнения регулятора 23, выход ! задатчика 26 массы материала — с вторым входом элемента 24 сравнения регулятора 23. При этом на алгебраическом сумматоре 20 происходит суммиро10 вание сигналов, пропорциональных соответственно массе материала, которая должна выдаваться доэатором за интервал времени от момента равенства массы материала в бункере 2 заданной ее величине задатчиком 26 до текущего момента времени, и массе материала, оставшегося в бункере 2.

При отклонении текущего значения величины расхода массы дозируемого материала на выходе дозатора от заданного его значения задатчиком 27 на выходе элемента 24 сравнения формируется сигнал ошибки, пропорциональньпi алгебраической сумме сигналов, снимаемых с выходов интегратора

l9, блока 7 и задатчика 26. Сигнал ошибки с выхода элемента 24 сравнепия отрабатывается регулятором 23, при этом на выходе регулятора 23 формируется корректирующее воздействие, которое алгебраически суммируется сумматором 21 с сигналом, снимаемым с выхода задатчика 27 расхода массы и поступает на выход блока 4 управ-, 35 пения и далее через усилитель 5 мощности на вход питателя 1, устраняя таким образом отклонение выходной величины расхода дозатора от задан ной ее величины задатчиком 27. Зависимость результата измерения массы материала от нестабильности коэффициента передачи силоизмерительных элементов 8 и 9 и от вариации гравитационного поля Земли в .различных

45 ее точках исключается за счет реализации следующей процедуры измерения и алгоритма обработки сигналов, снимаемых с выходов силоизмерительных элементов 8 и 9 блоком 7 вычисления

50 текущего значения массы.

На предварительно подгруженную грузоприемную платформу 10 эталойной массой 11 прик". адывают через рычажный механизм 6 измеряемую мас55 су. Силы, обусловленные эталонной и измеряемой массами, вызывают изменение параметров чувствительных элементов и изменение сигналов на

3 1278598

Блок 4 управления (фиг. 3) состоит из интегратора 19, двух алгебраических сумматоров 20 и 21, коммутатора 22, регулятора 23 с элементом

24 сравнения, блока 25 сравнения еиг- 5 налов текущего значения массы и задатчика 26 массы материала в бункере дозатора, а также задатчика 27 расхода массы, выход которого соединен с одним из входов алгебраического сумматора 21 и через коммутатор 22— с входом интегратора !9, выход которого соединен с одним из входов алгебраического сумматора 20, второй вход которого соединен с входом блока 4 управления и одним из входов блока 25 сравнения сигналов. Выход алгебраического сумматора 20 через коммутатор. 22 соединен с одним из входов элемента 24 сравнения регулятора 23, второй вход ко" îðîãî через коммутатор 22 соединен с выходом задатчика 26 массы материалов и вторым входом блока 25 сравнения сигналов. При этом выход последнего соединен с управляющим входом коммутатора 22. Второй вход алгебраического сумматора 21 соединен с выходом регулятора 23, а выход алгебраического сумматора 21 соединен с выходом блока 4 управления.

Дозируемый материал из бункера

2 подается в технологическую линию производства шнеком питателя 1, скорость вращения которого пропорциональна величине сигнала, снимаемого с выхода блока 4 управления. Последний на основе информации, поступаюI щей на его вход от блока 7 вычисления текущего значения массы, измеряемой весоизмерительным блоком 3, вырабатывает управляющий сигнал, который поступает на вход питателя

1 через усилитель 5 мощности и обеспечивает равенство текущего значения величины расхода массы дозируемого материала на выходе дозатора заданному его значению в блоке 4 управления, которое работает следующим образом.

По мере выхода материала из бункера 2 сигнал с выхода блока 7 вычисления уменьшается и при равенстве сигналов с выхода блока 7 и эадатчика 26 массы материала в бункере срабатывает блок 25 сравнения сигналов, подавая команду на управляющий вход коммутатора 22, Последний, сра1278598

i Ä2 m

И текущее значение массы материала в бункере 2 дозатора; тарная масса-питателя 1 и бункера 2 дозатора; сигнал, снимаемый с выхода силоизмерительного элемента 8; выходе силоизмерительных элементов

8 и 9, которые поступают на первый и второй входы блока 7 вычисления и далее на входы "Плюс и "Минус" алгебраических сумматоров 12 и 13. На выходе последних вырабатываются сигналы, пропорциональные соответственно алгебраической сумме и алгебраической разности сигналов силоизмерительных элементов 8 и 9, которые поступают ни первый и второй входы блока 16 деления. На выходе блока 16 деления формируется сигнал, пропорциональный величине частного от деления сигналов, снймаемых с выходов алгебраических сумматоров 12 и 13, который поступает на вход "Плюс алгебраического сумматора 14. На вход "Минус" алгебраического сумматора 14 поступает сигнал с первого выхода задатчика 17 постоянных сигналов, Сигнал с выхода алгебраического сумматора 14 поступает на первый вход блока 18 умножения, на второй вход которого поступает сигнал с второго выхода задатчика 17 постоянных сигналов, пропорциональный величине эталонной массы. Сигнал с выхода блока 18 умножения, пропорциональный измеряемой массе, поступает на вход "Плюс алгебраического сумматора 15, на вход

"Минус" которого поступает сигнал с третьего выхода задатчика 17 постоянных сигналов, пропорциональный тарной массе питателя l и бункера дозатора 2. Сигнал с выхода алгебраического сумматора 15 поступает на выход блока 7 вычисления текущего значения массы. Таким образом, последний реализует алгоритм обработки сигнала измерения массы, который исключает влияние нестабильности коэффициента передачи силоизмерительных элементов 8 и 9 и вариаций гравитационного поля Земли в различных ее точках при coõðaíeíèè быстродействия. Этот алгоритм можно записать следующим образом (— — — — а)Ь.m — m 2

U U сигнал, снимаемый с выхода силоизмерительного элемента 9; эталонная масса; при приложении измеряемой нагрузки к грузоприемной платформе в точке, равноудаленной от опор на силоизмерительные элементы.

2=0,5) f0 формула изобретения

2. Дозатор по п.1, о т л и ч а ю- ,15 шийся тем, что блок вычисления текущего значения массы материала в бункере выполнен в виде четырех апгебраических сумматоров, блоков деления и умножения и задатчика пос50 ToHHHhlx сигEIaIIoB HPH 9TQM вхоДы первого и второго алгебраических сумматоров попарно соединены и образуют первый и второй входы блока вычисления текущего значения массы мате55 риала в бункере„ выход первого алгебраического сумматора подключен к входу "делимое", а выход второго алгебраического сумматора — к входу

"Делитель" блока деления, выход ко1. Дозатор непрерывного действия, содержащий питатель с бункером, весаизмерительный блок и блок управления, выход которого через усилитель мощ- ° ности соединен с питателем, о т л ич а ю шийся тем, что, " целью повышения точности за счет исключения составляющей ошибки, обусловленной нестабильностью коэффициента передачи силоиэмерительного элемента, в него введены рычажный механизм, вход которого механически связан с питателем, а выход — " входом весоизмерительногo блока, блок вычисления текущего значения мас=ы материала в бункере, первый и второй входы которого соединены соответственно с первым и вторым выходами весоизмерительногo блока, а выход блока вычисления текущего значения массы материала в бункере подключен к входу блока управления, при этом весо3S измерительный блок выполнен в виде грузоприемной балки, опирающейся .на два силоизмерительных элемента и механически соединенной с рычажным механизмом в точке, расположенной между ее опорами, и эталонной массы, размещенной на консольном участке грузоприемной балки.

12785

ГХ дг f

Составитель B . .1. !правов

Техред П. Сердю:ова

1(орректор С. Шекмар

Редактор П. Рогулич

Заказ 6820/35

Тираж 705 . Подписное

В11ИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 11-35, Раушская наб., д. 4/5

Производстпенно.-полиграфическое предпрнятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 торого подключен к входу Плюс" третьего алгебраического сумматора, вход "Минус" которого соединен с первым выходом задатчика постоянных сигналов, а выход — с первым входом блока умножения, второй вход которо"го соединен с вторьп выходом задатчика постоянных сигналов, а выход—

98 8 с входом "Плюс" четвертого алгебраического сумматора, к входу "Минус" которого подключен третий выход задатчика постоянных сигналов, а выходом четвертого алгебраического суящатора образован выход блока вычисления, текущего значения массы материала и бункере.