Конвейерные весы

 

Изобретение относится к весоизмерительной технике. Цепь изобретения - повьшение точности опредепения массы груза. Для определения массы компонентов перемещаемого двухкомпонентного груза сигналi, пропорциональный массе груза, с выхода сг мматора 22 поступает на вход блока 30 деления . На второй вход последнего поступает сигнал с выхода датчика 32 груза. Этот сигнал пропорционален объему груза, который перемещается конвейером в течение его работы. На выходе блока 31 деления будет сигнал , пропорциональный доли первого компонента в общей массе перемещаемого груза. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) (51) 4 G 01 G 11/04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

2 (й.," г::.=ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ,131

Х А ВТОРСХОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4101128/24-10 (22) 30.07.86 (46) 23.03.88. Вюл. В 11 (71) Коммунарский горно-металлургический институт (72) В.Г.Дрючин, В.И.Жиляков, В.Д.Потапов и И.Г.Вавилина (53) 681 269(088.8) (56) Виденеев Ю.Д. Дозаторы непрерынного действия. М.: Энергия, 1978, с. 118 °

Авторское свидетельство СССР

 1212892, кл. 0 01 G 11/04, 1984. (54) КОНВЕИЕРНЫЕ ВЕСЫ (57) Изобретение относится к весоизмерительной технике. Цель изобретения — повышение точности определения массы груза. Для определения массы компонентов перемещаемого двухкомпонентного груза сигнал,, пропорциональный массе груза, с выхода сумматора

22 поступает на вход блока 30 деления. На второй вход последнего поступает сигнал с выхода датчика 32 груза. Этот сигнал пропорционален объему груза, который перемещается конвейером в течение его работы. На выходе блока 31 деления будет сигнал, пропорциональный доли первого компонента в общей массе перемещаемого груза. 1 ил.

1383103 с выхода датчика 2 напряжения, но

35, предварительно пропущенный через второй выпрямитель 18 и четвертый блок

11 умножения. Сигналы с выхода второго блока 9 умножения и с первого выхода датчика 4 скольжения поступаР ют на соответствующие входы первого блока 5 сравнения с масштабным увеР

Изобретение относится к весоизмерительной технике и может быть использовано для определения веса груза, транспортируемого конвейерами, на предприятиях строительной индустрии, тепловых электростанциях, на руд ник ах.

Целью изобретения является повышение точности определения веса груза.

На чертеже представлена схема весов.

Весы содержат датчик 1 тока и датчик 2 напряжения, подключенные к статорной обмотке асинхронного приводного двигателя 3, датчик 4 скольжения, три блока 5-7 сравнения, пять блоков

8-12 умножения, два блока 13 и 14 деления, два операционных усилителя 15 и 16, два выпрямителя 17 и 18, датчик 19 температуры, интегратор 20, аналого-цифровой преобразователь 21, сумматор 22, регистр 23 памяти, блок

24 задания, блок 25 памяти, датчик

26 наличия груза и блок 27 индикации.

Кроме этого, в случае необходимости определения веса компонентов перемещаемого двухкомпонентного груза весы дополнительно содержат шестой блок 28 умножения, четвертый блок 29 сравнения, третий и четвертый блоки

30 и 31 деления, датчик 32 груза, цифроаналоговый 33 и аналого-цифровой

34 преобразователи, второй блок 35 индик ации.

Весы работают следующим образом.

Для определения веса груза, транспортируемого конвейером, необходимо вначале осуществить пуск конвейера без груза (т1е. в режиме холостого хоца). При этом контакты датчика 26 наличия груза замкнуты и на выходе датчика 4 скольжения имеют место сигналы, пропорциональные мощности

Р и скольжению S двигателя 3 в ! ОаР режиме работы конвейера без груза.

Сигнал с датчика 4 скольжения поступает на первый (суммирующий) вход первого блока 5 сравнения, на другие вычитающие входы которого поступают соответственно сигналы с выходов блоков 9 и 12 умножения. Сигнал на выходе второго блока 9 умножения пропорционален мощности Р 1 потерь в фазе статорной обмотки двигателя 3 с учетом изменения ее.температуры. Изменение температуры контролируется датчиком 19 температуры. На выходе

30 третьего блока 10 умножения будет сигнал, пропорциональный произведению температуры t статорной обмотки двигателя 3 и действующего значения тока в ней. Этот сигнал поступает на второй вход первого операционного усилителя 15, коэффициент усиления которого по этому входу в масштабе пропорционален произведению температурного коэффициента ф, и активного сопротивления фазы статорной обмотки

r при нулевой температуре. На первый вход первого операционного усилителя 15 поступает сигнал с выхода первого выпрямителя 17, при этом коэффициент усиления по первому входу в масштабе пропорционален активному сопротивлению r o . С учетом этого на выходе первого операционного усилителя 15 имеет место сигнал, пропорциональный (I, r „ + I „r„° g ° t), т.е. падению напряжения на активном сопротивлении статорной обмотки двигателя 3. Сигнал на выходе пятого блока

12 умножения пропорционален мощности потерь Р в стали асинхронного дви-. гателя, так как на один вход пятого блока 12 умножения поступает сигнал с выхода блока 24 задания (пропорциональный величине Рсн /U „, где Рсн потери в стали при номинальном напряжении U1ä ), а на другой вход — сигнал личением в три раза, так как сигналы с указанных выводов пропорциональны фазовым величинам (т.е. мощности потерь в статорной обмотке РА,1 одной фазы и мощности Р<,, потребляемойодной фазой двигателя). В результате этого на выходе первого блока 5 сравнения имеет место сигнал, определяемыи разностью сигналов, пропорциональных мощности Р, (Рц, = ЗР,д ), потребляемой двигатепем из сети, мощности потерь в статорной обмотке

Р, (P« = ЗР „ ) и мощности потерь в стали P двигателя, т.е. этот сигнал пропорционален электромагнитной мощности Р, развиваемой двигателем 3. Этот сигнал поступает на второй (суммирующий) вход второго

1383103

20 на выходе которого сигнал равен нулю, так как имеет место равенство сигналов на суммирующем и вычитающем (с выхода блока 25 памяти) входах третьего блока 17 сравнения. В блоке

25 памяти сигнал, пропорциональный

Р „„ = Р + Р„, „, записывается и хранится до очередного пуска конвейера без груза. Сигнал с выхода блока

25 памяти поступает в качестве делимого на вход второго блока 14 деления, а в качестве делителя на вход второго блока 14 деления поступает

40 сигнал с выхода блока 24 задания, который пропорционален постоянным величинам элементов конвейера, практически не изменяющимся в процессе эксплуатации конвейера (линейная масса

45 роликов на грузовой ветви gp линейная масса роликов на порожней ветви

g, линейная масса ленты g длина конвейера L), т.е. сигнал с этого вы.хода блока 24 задания пропорционален

L g ° (2ga + g + р" ). Операция делеP ния сигнала с выхода блока 25 памяти на сигнал, пропорциональный величине

L g""(2g + g P + g" ) и поступающий

P с выхода блока 24 задания, позволяет получить сигналы на выходе второго блока 14 деления, пропорциональный переменным величинам, характеризующим блока 6 сравнения, на другие (вычитающие) входы которого поступают сигналы с выхода первого блока 8 умножения и с выхода второго операционного усилителя 16. Сигнал с выхода первого блока 8 умножения пропорционален произведению Р „ - S, т ° е. пропорционален мощности потерь P»z в роторной обмотке двигателя. Сигнал с выхода второго операционного усилителя 16. пропорционален мощности дополнительных потерь Р» так как íà его вход поступает сигнал, пропорциональный мощности, потребляемой одной фазой двигателя 3 из сети, а коэффициент передачи второго операционного усилителя 16 должен быть равен 0,015.

На выходе второго блока 6 сравнения будет сигнал, пропорциональный сумме полезно отдаваемой двигателем мощности Р и мощности механических потерь Р „ в двигателе, т.е.

+ нал поступает через датчики 26 наличия груза на вход блока 25 памяти и одновременно на первый (суммирующий) вход третьего блока 7 сравнения, 10

25 конвейер (коэффициенты сопротищ ения

k w, КПД конвейера / „„, которые изменяются в процессе длитеиьной ксплуатации конвейера. При таком действии на выходе второго блока 14 деления имеет место сигнал, пропорциональный величине k v"/1000? . Это позволяет периодически в процессе эксплуатации осуществлять корректировку коэффициента пропорциональности между весом груза, транспортируемого конвейером, и мощностью Р,„, При подаче груза на конвейер датчик 26 наличия груза на конвейере. размыкает свои контакты и блок 25 памяти отключается от второго блока

6 сравнения. На выходе блока 25 памяти при этом остается сигнал, пропорциональный мощности Р „„, а на выходе второго блока 14 деления остается сигнал, пропорциональный k ° w /

/1000 g м. Это будет до очередного пуска конвейера без груза. При перемещении груза по конвейеру сигнал с выхода второго блока 6 сравнения пропорционален мощности Р, определяемой перемещаемым грузом. Этот сигнал в третьем блоке 7 сравнения сравнивается с сигналом, пропорциональным

P „ и поступающим с выхода блока 25 памяти. На выходе третьего блока 7 сравнения будет сигнал, пропорциональный разности Р -Р „„. Эта разность поступает на вход первого блока 13 деления в качестве делимого, на другой вход которого поступает сигнал с выхода второго блока 14 деления. В результате этого на выходе первого блока 13 деления будет сигнал, пропорциональный весу груза, находящегося в данный момент времени на конйейере. Этот сигнал интегрируется интегратором 20, в котором по достижении определенной величины выходного сигнала осуществляется режим сброса. Выходной сигнал ийтегратора

20 через аналого-цифровой преобразователь 21 в виде цифрового кода поступает на первый вход сумматора 22.

До первого сброса интегратора 20 с выхода регистра 23 памяти на второй вход сумматора 22 поступает сигнал, равный нулю. Следовательно, до первого сброса интегратора 20 на выходе сумматора 22 будет сигнал в виде цифрового кода, определяемый только сигналом, поступающим на первый вход сумматора 22. Запись в регистр 23

1383!03 памяти осуществляется по команде, поступающей с интегратора 20 в момент сброса выходного сигнала. Записанный в регистре 23 памяти сигнал в

5 виде цифрового кода сохраняется до очередного сброса интегратора 20, При этом на выходе сумматора 22 будет уже сигнал, равный сумме сигналов, поступающих с регистра 23 памяти и с аналого-цифрового преобразователя

21. Эта сумма, пропорциональная весу груза, транспортируемого конвейером в течение всей работы конвейера, поступает в блок 27 индикации, на котором фиксируется вес груза °

Лля определения веса компонентов перемещаемого двухкомпонентного груза сигнал, пропорциональный весу G двухкомпонентного груза, с выхода сумматора 22 поступает через цифроаналоговый преобразователь 33 на первый вход {делимое) третьего блока 30 деления. На второй вход (делитель) третьего блока 30 деления поступает 25 сигнал с выхода датчика 32 груза.

Этот сигнал пропорционален объему

V груза„ который перемещается конвейером в течение его работы. В результате этого на выходе третьего блока

30 деления имеет место сигнал, проG порциональный отношению †. Отношение -.

G — равно к, + (1 — oL ) g, где в6 — доля в суммарном весе груза первой компоненты, -, и — соответственно, удельный вес компонентов груза. Следовательно сигнал с выхода третьего блока 30 деления пропорционален oL (, +

+ (1 — Ы )g . Этот сигнал поступает 40 на суммирующий вход четвертого блока

29 сравнения, на вычитающий вход которого поступает сигнал с выхода блока 24 задания по постоянной второго компонента груза, т.е. сигнал, про- 45 порциональный удельному весу . С учетом этого на выходе четвертого блока 29 сравнения будет сигнал, пропорциональный eL ($, — (). Этот сигнал поступает в виде делимого на вход 5р четвертого блока 31 деления, на второй вход (делитель) которого поступает сигнал с выхода блока 24 задания по постоянным компонентов груза, т.е.

cHI HBJI пропорциональный разности

В результате чего на выходе четвертого блока 31 деления будет сигнал, пропорциональныйК, т.е. доли первого компонента в общем весе перемещаемого груза.

Сигнал с выхода четвертого блока

31 деления поступает на первый вход шестого блока 28 умножения, на второй вход которого поступает сигнал с выхода цифроаналогового преобразователя

33, т.е. шестой блок 28 умножения осуществляет умножение сигналов, Пропорциональных соответственно са и G.

В результате, на выходе шестого блока

28 умножения имеет место сигнал, пропорциональный весу первого компонента в перемещаемом грузе. Сигнал с выхода шестого блока 28 умножения через аналого-цифровой

1 с преобразователь 34 поступает на вход блока 35 индикации, на котором фиксируется вес первого компонента в общем весе двухкомпонентного груза, фиксируемого блоком 27 индикации.

Формула из о брет ения

Конвейерные весы, содержащие датчики тока и напряжения, входы которых подключены к статорной обмотке асинхронного приводного двигателя конвейера, а выходы — к последовательно соединенным датчику скольжения, первому блоку сравнения, первому блоку умножения, второму и третьему блокам сравнения, первому блоку деления, интегратору, аналого-цифровому преобразователю, сумматору и регистру памяти, второй вход котороь го связан с вторым выходом интегратора, выход регистра памяти связан с вторым входом сумматора, при этом выход второго блока сравнения связан с последовательно соединенным датчиком наличия груза и блоком памяти, выход ,которого соединен с вторым входом третьего блока сравнения и с первым входом второго блока деления, второй вход которого связан с первым выходом блока задания, а выход — с вторым входом первого блока деления, выход датчика тока подключен к последовательно соединенным первому выпрямителю, первому операционному усилителю, второму блоку умножения и второму входу первого блока сравнения, выход которого подключен к второму входу второго блока сравнения, выход первого выпрямителя соединен с вторым входом второго блока умножения, пер., 1383103

Составитель И.Курученко

ТехредЛ.Сердюкова . Корректор О.Кундрик

Редактор Л.Гратилло

Тираж 717 Подписное

ВНИИНИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 1281/35

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 вый выход датчика скольжения связан с последовательно соединенными вторым операционным усилителем и третьим входом второго блока сравнения, второй выход датчика скольжения соединен с вторым входом первого блока умножения, выход сумматора связан. с блоком индикации, о т л и ч а ю щ и ес я тем, что, с целью повышения точ- 10 ности определения веса.груза, в них дополнительно введены третий, четвертый и пятый блоки умножения, датчик температуры и второй выпрямитель, причем выход датчика температуры со- 1g единен с первым входом третьего блока умножения, второй вход которого соединен с выходом первого выпрямителя, выход третьего блока умножения связан с вторым входом первого операционного усилителя, кроме этого, выход датчика напряжения связан с входом второго выпрямителя, выход которого соединен с входами четвертого блока умножения, выход которого связан с первым входом пятого блока умножения, второй вход которого соединен с вторым выходом блока задания, выход пятого блока умножения связан с третьим входом первого сравне ния.