Устройство автоматического управления весовым порционным дозатором

 

Изобретение относится к весоизмерительной технике и может быть использовано в системах автоматического управления порционными дозаторами, имеющими циферблатные указатели веса. Цель изобретения - повышение удобства эксплуатации путем введения режима контроля заданной дозы. Для этого устройство автоматического управления весовым порционным дозатором содержит преобразователь 1 угол - временной интервал, блок 2 индикации, задатчик 3 порции, формирователь 4 прямоугольных импульсов, триггеры 5,6,10,17, элементы И 7,9,12,13,18,19, одновибраторы 8,15, генератор 11 импульсов запуска, генератор 14 импульсов циклов, переключатель 16 и элемент ИЛИ 20. 1 ИЛ.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1495757 (51)4 G 05 D 11/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMÚá СВИДЕТЕЛЬСТВУ г

Г т

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

IlO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР (21) 4367995/24-24 (22) 26. 10. 87 (46) 23,07,89. Бил. 11 27 (71) Киевский инженерно-строительный институт (72) В. С. В1икалов и С. В. Николюк (53) 62-50(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

9 1161924, кл. G 05 D 11/00, 1983.

Авторское свидетельство СССР

Ф 1269105, кл. G 05 D 11/00, 1985 °

Авторское свидетельство СССР Ф 1386970, кл. G 05 D 11/00, 1986. (54) УСТРОЙСТВО АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ВЕСОВЬ1М ПОРЦИОННЬ1М ДОЗАТОРОМ (57) Изобретение относится к весоизмерительной технике и может быть использовано в системах автоматического управления порционными дозаторами, имевщими циферблатные указатели веса. Цель изобретения — повьппение удобства эксплуатации путем введения режима контроля заданной дозы. Для этого устройство автоматического управления весовым порционным дозатором содержит преобразователь 1 угол—

3 1495757 временной интервал, блок 2 индикации, задатчик 3 порции, формирователь 4 прямоугольных импульсов, триггеры 5, 6, 10, 17, элементы И 7, 9, 12, 13, 18, 19, одновибраторы 8, 15, генератор 11 импульсов запуска, генератор

14 импульсов циклов, переключатель

16 и элемент ИЛИ 20. 1 ил.

30

55

Изобретение относится к области весоизмерительной техники и может быть ивпользовано в системах автоматического управления порционньми дозаторами, имеющими циферблатные указатели веса.

Цель изобретения †. повьппение удобства эксплуатации путем обеспечения режима контроля заданной дозы.

На чертеже приведена сТруктурная схема устройства.

Устройство автоматического управления весовьм порционным дозатором содержит преобразователь 1 угол— временной интервал, блок 2 индикации, задатчик 3 порции, формирователь 4 прямоугальнь»х импульсов, подключенный выходом к входам преобразователя

1, задатчика 3 и первым входам триггеров 5 и б, связанных вторыми входами соответственно с первым и вторым выходами задатчика 3. Выход триггера

5 соединен с первым входом элемента

И 7, второй вход которого связан с первым выходом триггера 6, а третий вход — с выходом одновибратора 8.

Первый вход элемента И 9 подключен к второму выходу триггера 7, его второй вход - к выходу преобразователя

1 и к четвертому входу элемента И 7, а выход — к первому входу триггера

10, второй вход которого связан,с вь»ходом генератора 11 импульсов запуска.

Выход трщтера 10 соединен с первыми входами элементов И 12 и 13.

Второй вход элемента И 12 связан с выходом генератора 14 импульсов циклов, а его выход — с входом формирователя 4 и с первым и вторым входами блока 2. Выход элемента И 7 подключен к входам одновибрагоров 8 и 15.

Выход одновибратора 15 связан с вторым входом элемента И 13. Переключатель 16 соединен с входами триггера

17, первый ыход которого связан с первым входом элемента И 18, а его второй выход — с первым входом элемента И 19. Второй вход элемента

И 19 соединен с выходом преобразова теля 1, а выход — с первым входом элемента ИЛИ 20, второй вход которого подключен к выходу элемента И 18.

Выход элемента ИЛИ 20 соединен с третьим входом блока 2, а второй входо элемента И 18 — с вторым выходом задатчика 3 порции.

Преобразователь 1 угол — временной интервал состоит из звукопровода 21 выполненного из магнитострикционного материала, кон»»ы которого зажаты глушителем 22, входного магнитострикционного преобразователя 23 подключенного к выходу усипителя 24 записи, при этом звукопровод выполнен кольцеобразным с центром, совпадающим с осью 25 стрелки 26 циферблатного указателя, жестко связанной с выходным магнитострикционным преобразователем 27, подключенным к усилителю 28 считывания, причем вход усипителя 24 записи соединен с входом преобразователя.

Задатчик 3 порции состоит из звукопровода 29, выполненного из магнитострикционного материала, на каждом конце которого установлен глушитель

30, входного магнитострикционного преобразователя 31, подключенного к выходу усилителя 32 записи двух выходных магнитострикциониых преобразователей 33 и 34, связанных соответственно с входами первого 35 и второго 36 усилителей считывания ° Вход усилителя 32 з"аписи соединен с вхо45 дом задатчика, а выходы первого и второго усипителя считывания подклю" чены соответственно к первому z» второму выходам задатчика, при этом материалы звукопроводов преобразователя угол — временной интервал и задатчика порции выбраны оди»»ако»»ыми.

Блок 2 индикации состоит из генератора 37 счетных импульсов, подклю4 ченного к первому входу седьмого элемента И 38, выход которого соединен со счетным входом счетчика 39 импульсов. Выход пятого триг».ерп 40 подключен к второму входу седьмого элемента

И, а выход счетчика 39 связан с. ин149 дикатором 41 Первый вход пятого триггера и счетчика 39 связан с выходом третьего элемента И, причем первый вход. пятого триггера соединен с первым входом блока индикации, второй вход счетчика импульсов — с вторым входом блока индикации, а второй вход пятого триггера — с третьим входом блока индикации.

Устройство работает следуюцим образом.

В исходном состоянии одновибраторы

8 и 15 находятся в состояниях, когда потенциалы их выходов являются разрешающими соответственно для элементов

И 7 и 13. В начале взвешивания переключатель 16 установлен в положении

"Вес", при котором потенциалы с выходов триггера 17 являются разрешающим дпя элемента И 19 и запрещавщим для элемента И 18, Генератор 11 генерирует импульс (по команде оператора), который устанавливает в нулевое состояние триггер 10. После этого с выхода триггера

10 поступает разрешаюций потенциал на один из входов элементов И 12 и

13. В результате на выходе элемента

И 13 появляется управляющий сигнал, под действием которого. включается исполнительный механизм загрузки— секторный затвор (не показан) и в весовой бункер начинает поступать дозируемый материал. После этого первый импульс (старт-импульс) с выхода генератора 14 проходит через открытый элемент И 12 и поступает на вход формирователя 4, которыи предназначен дпя формирования прямоугольного импульса с заданной длительностью.

Импульс с выхода формирователя 4 устанавливает триггеры 5 и 6 в нулевые состояния, при которых потенциал с выхода триггера 5 является запрещающим для элемента И 7, а потенциалы с выходов триггера 6 являются разрешающим для элемента И 7 и запрецавщим для элемента И 9. Помимо этого, старт-импульс с выхода формирователя

4 поступает на вход усилителя 24 записи, а затем на входной магнитострикционный преобразователь 23. Под дейст вием этого импульса в звукопроводе

21 в зоне прямого преобразования преобразователя 23, вследствие прямо го эффект а м аг нито с тр икции, в оз никает импульс механического напряжения, который распространяется по зву1 36 sah V зв

20 где 1 — длина звукопровода между входным 23 и выходным 27 преобразователями;

V — скорость звука в эвукопроводе 21.

Так происходит преобразование угла поворота стрелки 26 циферблатного указателя во временной интервал t д

Аналогично описанному, старт-импульс с выхода формирователя 4 проходит через усилитель 32 записи эадатчика 3, поступает на входной преобразователь 31, где в эвукопроводе

35 29 в зоне его прямого преобразования возникает импульс механического напряжения, который распространяется по звукопроводу 29 со скоростьв звука V z и достигает зоны обратного

40 преобразования выходного преобразователя 33. Под действием этого импульса механического напряжения в обмотке выходного преобразователя

33 возникает электрический сигнал, 45 который усиливается и формируется в импульс усилителем 35 считывания.

Этот импульс устанавливает триггер

5 в состояние, при котором его выход является разрешающим для элемента

50 И 7. Интерв, времени, между стартимпульсом с выхода формирователя 4 и моментом установления разрешающего потенциала с выхода триггера 5 является длительностью заданной дозы

"грубо" t„, „,и устанавливается предварительно путем выбора требуемой длины звукопровода между входным

31 и выходным 33 преобразователями, 5757 6 копроводу 21 со скоростьв звука V от нулевой точки отсчитывания угла поворота стрелки 26 циферблатного указателя до зоны обратного преобра5 эования выходного магнитострикционного преобразователя 27, жестко свяэан— ного со стрелкой 26. Под действием этого импульса механического напряжения, вследствие обратного эффекта магHHTocTpHKUHH в обмотке выходного преобразователя 27 возникает электрический сигнал, который усиливается и формируется в импульс усилителем

28 считывания. Этот импульс задержан по отношению к старт-импульсу на время задержки, равное

7 14957 т.е. путем перемещения преобразователя 33 вдоль звукопровода 29.

Помимо этого импульс механического .напряжения распространяется далее по

3Bукопроводу 29 и через некоторое время достигает зоны обратного преобразования выходного преобразователя

34, под действием которого в его обмотке возникает электрический сигнал, 10 который усиливается и формируется в импульс усилителем 36 считывания.

Этот импульс устанавливает триггер 6 в состояние, при котором сигнал с одного из его выходов является разреша- 15 ющим для элемента И 9, а потенциал с другого выхода является запрещающим для элемента И 7.

Интервал времени между старт-импульсом с выхода формирователя 4 и 20 моментом установления разрешающего потенциала с выхода триггера 6 для элемента И 9 является длительностью заданной дозы t, ."точно" и уста-

25 навливается предварительно путем перемещения преобразователя 34 вдоль звукопровода 29 при установке переключателя 16 в положение "Доза", при котором потенциалы с выходов. триггера 17 являются разрешающими для элемента И 18 и запрещающими для элемента И 19. При этом блок 2 индикации функционирует следующим образом. B каждом цикле дозирования, задаваемом генератором 14, импульс с выхода эле- 35 мента И 12 (старт-импульс) устанавливает счетчик 39 в нулевое состояние,. а также переключает триггер 40 в нулевое состояние, при котором потенциал с его выхода является разрешающим 40

l для элемента И 38. Начиная с этого момента времени, импульсы с выхода . генератора 37 проходят через открытый элемент И 38 и .поступают на счетный вход счетчика 39. 45

Появляющийся через время й, „ „ j

"точно" импульс (стоп-импульс) с выхода усилителя 36 считывания проходит через открытый элемент И 18, через 50 элемент И 20, переключает триггер 40 и в счетчик 39 перестают поступать импульсы. Таким образом, в блоке 2 индикации происходит преобразование интервала времени „ "точно" в 55 цифровой код, определяемый числом импульсов, зафиксированных в счетчике

39 в каждом цикле доэирования.

57

Показания счетчика 39 выдаются на индикатор 41 в единицах веса дозируемого материала, который используется для визуального дистанционного контроля точности выбора требуемой длины звукопровода 29 между входным 31 и выходным преобразователем 34 при перемещении преобразователя 34 вдоль звукопровода 29 задатчика 3 порции, Для надежной работы устройства необходимо, чтобы -Ен х *@азы l где Т „- период повторения импульсов с выхода генератора

14 импульсов цикла.

Импульс с выхода усилителя 28 считывания поступает на вторые входы элементов И 7, И 9 и И 19. Если текущее значение измеряемого веса меньше заданной дозы "грубо", т.е. если (t, „ (t то на входы эле-ментов И 7 и 9 поступают запрещающие потенциалы с выходов триггеров 5 и

6, и поэтому импульс с выхода усилителя 28 через них не пройдет. После этого под действием второго и последующих импульсов с выхода генератора

l4 описанный процесс повторяется до тех пор, пока после воздействия К-ro импульса с выхода генератора 14 импульсов цикла текущее значение дозируемой массы достигает заданной дозы

".грубо", т.е. ро>с< 1 9аА *озы

В этом случае импульс с выхода усилителя 28 поступает на вход элемента И 7 в момент, когда на его второй вход уже подается разрешающий потенциал с выхода триггера 5. На выходе элемента И 7 появляется импульс, который запускает одновибраторы 8 и

15, после чего под действием занрещающих потенциалов их выходов элементы И .7 и 13 закрываются. Управляющий сигнал с выхода элемента И 13 заканчивается, в результате чего исполнительный механизм загрузки выключается и в весовой бункер перестает поступать дозируемый материал. После этого дозирование осуществляется в режиме досыпок, т.е. когда исполнительный механизм загрузки (секторный затвор) начинает работать в импульс1495757

10 ном режиме. Длительность импульса генерируемого одновибратором

15, определяет время успокоения механической системы. Через время очаг одновибратор 15 возвращается в свое исходное состояние и с его выхода подается разренавщий потенциал на вход элемента И 13. В результате на выходе элемента И !3 появляется импульс управляющего сигнала, под действием которого осуществляется первая досыпка материала. Длительность

l импульса управляющего сигнала т. е, величина досыпки, равна

10 аос од i

30 донец С Тзад < tдазы

1 2 то очередной импульс с выхода усилителя 28 проходит через oTKpblBUèéñÿ элемент И 7, запускает одновибраторы

8 и 15.q весь описанный процесс до сыпки повто ряется снова и т. д.

Если после очередной порции досыпки значение дозируемой массы достигло заданной дозы точно", т.е. з„д

40 у täoз то очередной импульс с выхо* 2 да усилителя 28 поступает на входы элементов И 7 и 9 в момент, когда с выходов триггера 6 поступает запрещающий потенциал на другой вход эле- 45 мента И 7 и разренающий потенциал на один из входов элемента И 9. Поэтому импульс с выхода усилителя 28 проходит только через открытый элемент

И 9 и переключает триггер 10 в состо- 50 яние, когда потенциал с его выхода является запрещающим для элементов

И 13 и 12. На этом процесс дозирования заканчивается и потенциал, снимаемый с второго выхода триггера 10, является сигналом "Окончание дозиро в ания" .

Блок 2 индикации в случае установки переключателя 16 в положение "Вес". где t — длительность импульса, од, генерируемого одновибрато- 20 ром 8.

Через время t, одновибратор 8

4 возвращается в исходное состояние, после чего его выход становится разрешающим для элемента И 7. Если во 25 время или после первой досыпки значение дозируемой массы находится попрежнему в пределах между значениями

"грубо" и "точно", т.е. функционирует следующим образом. В каждом цикле дозирования, задаваемом генератором 14, импульс с выхода элемента И 12 (старт-импульс) устанавливает счетчик 39 импульсов в улевое состояние, а также переключает триггер 40 в нулевое состояние, при ко— тором потенциал с его выхода является разреиавщим для элементов И 38.

Начиная с этого момента времени, импульсы с выхода генератора 37 проходят через открытый элемент И 38 и поступавт на счетный вход счетчика 39.

Появляющийся через время t з„д импульс (стоп — импульс) с выхода уси-. лителя 28 проходит через открытый элемент И 19, через элемент ИЛИ 20, переключает триггер 40 и в счетчик

39 перестают поступать импульсы. Таким образом, в блоке 2 происходит преобразование интервала времени t д в цифровой код, определяемый числом импульсов в каждом цикле дозирования.

Показания счетчика 39 выдаются на индикатор 41 в единицах веса дозируемого материала, который используется для визуального дистанционного контроля.

Формула изобретения

Устройство автоматического управления весовым порционным дозатором, содержащее преобразователь, угол временной интервал, блок индикации, задатчик порции, формирователь прямоугольных импульсов, подключенный выходом к входам преобразователя угол — временной интервал, задатчика порции и первым входам первого и второго триггеров, соединенных вторыми входами соответственно с первым и вторым выходами задатчика порции, первый элемент И, подключенный первым и вторым входами соответственно к выходу первого триггера и первому выходу второго триггера, а третьим входом — к выходу первого одновибратора, второй элемент И, соединенный первым входом с вторым выходом второго триггера, вторым входом — с выходом преобразователя угол — временной интервал и четвертым входом первого элемента И, а выходом — с первым входом третьего триггера, второй вход которого соединен с выходом генератора импульсов запуска, а выход— с первыми входами третьего и четвертого элементов И, причем второй вход!

495757

Составитель В. !!Ð

Ред ктор B. Данко Техред A. Êðàâ÷óê Корректор С. Шекмар

Заказ 4264/44

Тираж 788

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производствейно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 101 третьего элемента И соединен с выходом генератора импульсов циклов, а. выход - с входом формирователя прямоугольных импульсов и с первым и

5 вторым входами блока индикации, выход первого элемента И соединен с входами первого одновибратора и второго одновибратора, подключенного вьг-, ходом к второму входу четвертого 10 элементаИ, отличающееся тем, что, с целью повышения удобства эксплуатации путем обеспечения режима контроля заданной дозы, введены четвертый триггер, элемент ИЛИ,.пя- 15 тый и шестой элементы И и переключа- тель, размыкающие контакты которого включены между первым входом четвертого триггера и общей шиной, а замыкающие контакты - между общей шиной и вторым входом четвертого триггера, подключенного первым выходом к первому входу пятого элемента И, соединенного вторым входом с выходом преобразователя угол — временной интервал, а выходом — с первым входом элемента

ИЛИ, выход которого подключен к третьему входу блока индикации, а второй вход — к выходу шестого элемента

И, подключенного первым входом к второму выходу четвертого триггера, а вторым входом — к второму выходу задатчика порции.