Устройство для автоматического контроля запасов сыпучих материалов в бункере

 

Изобретение относится к весоизмерительной технике, а именно к устройствам для автоматического контроля запасов сыпучих материалов в бункере, и может быть использовано в горнорудной промышленности. С целью повышения точности контроля запасов сыпучих материалов в устройство введена корректирующая цепь, которая обеспечивает фиксирование моментов времени начала и окончания заполнения контролируемого двумя датчиками верхнего уровня материала объема бункера, который вычисляется по углу естественного откоса с одновременным определением веса материала, находящегося в контролируемом объеме. Для этого устройство контроля содержит дополнительно датчик 14 влажности материала, задатчик 16 гранулометрического состава материала, а также блок 17 суммирования, блок 18 вычисления угла естественного откоса материала, блок 19 вычисления коэффициента пропорциональности и блок 20 уставки коррекции, связанные с остальными элементами схемы. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (1)) (51)5 С 01 С 9 00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4401051/24-10 (22) 31.03.88 (46) 07.01.90. Бюл. II 1 (71) Днепропетровский горный институт им. Артема (72) А.И.Лазорин, В.В.Слесарев, Т.А.Харь, П.И.Ромашко, И.Г.Крышень, Б.Я.Василенко, В.Ф.Вобъяченко и B.М.Стародуб (53) 681.269(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

75))212, кл. G 01 G 9/00, 1980.

Авторское свидетельство СССР

У 657266, кл. G 01 G 9!00, )979.

2 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО

КОНТРОЛЯ ЗАПАСОВ СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ

В БУНКЕРЕ (57) Изобретение относится к весоизмерительной технике, а именно к устройствам для автоматического контроля запасов сыпучих материалов в бункере, и может быть использовано в горнорудной промышленности. С целью повышения точности контроля запасов сыпучих материалов в устройство введена корректирую{цая цепь, которая обеспечивает

Фиксирование моментов времени начала и окончания заполнения контролируемо1534328

55 го двумя датчиками верхнего уровня материала объема бункера, который вычисляется по углу естественного откоса с одновременным определением веса материала, находящегося в контролируемом объеме. Для этого устройство контроля содержит дополнительно датчик 14 влажности материала, задатчик

Изобретение относится к области весоизмерительной техники, а именно

15 к устройствам для автоматического контроля запасов сыпучих материалов в бункере, и может быть использовано в горнорудной промышленности.

Цель изобретения - повышение точности контроля запасов сыпучих материалов в бункере.

На чертеже представлена блок-схема устройства для автоматического контроля запасов сыпучих материалов в бункере.

Устройство содержит два датчика 1 и 2 верхнего уровня материала в бункере, надбункерный 3 и подбункерный 4, весоизмерители, пять элементов И 5—

9, инвертор 10, элемент 11 задержки, контрольный счетчик 12 веса загружаемого материала и контрольный счетчик 13 выгружаемого материала. Кроме того, устройство содержит датчик 14 влажности материала, аналогово-цифро- 35 вой преобразователь 15, зацатчик 16 гранулометрического состава материала, блок 17 суммирования, блок 18 вычисления угла естественного откоса, блок

19 вычисления коэффициента пропорцио- 40 нальности, блок 20 вычисления уставки коррекции, реверсивный счетчик 21, дешифратор 22 и устройство 23 индикации, Для учета объема конуса материала 45 в бункере необходимо определить угол естественного откоса углей в бункере.

Для определения угла естественного откоса получены аналитические зависи- 50

МОСТИ: (3 = );A„(1-exp) (-Kx ); . A =20,85-(2,75-0,25 x<)x, -1,05x<+

+1,35õ ;

K=1, 006+(О, 157+0, 193х ) х,;

Рр =39,67+(1, 75+0, 75x <) х, +2, 67x„;

x =-(d-83)/8; хà=(w 5)/5Ф

16 гранулометрического состава материала, а также блок 17 суммирования, блок 18 вычисления угла естественного откоса материала, блок 19 вычисления коэффициента пропорциональ.ности и блок 20 уставки коррекции, связанные с остальными элементами схемы. 1 ил. где - угол естественного откоса, град", x - высота загрузки, м;

w - влажность, В;

d - содержание класса 0-3 мм в загружаемом материале, Поскольку датчики верхнего уровня установлены стационарно, будем считать величину х ==сопя .

Анализ приведенных зависимостей показывает, что при увеличении влажности загружаемого материала увеличивается угол естественного откоса, а увеличение крупности материала (уменьшение содержания фракции 0-3 мм) приводит к уменьшению угла естественно"

ro откоса. Таким образом, для выработки уставки коррекции при достижении конусом материала в бункере уровней срабатывания последовательно первого и второго датчиков верхнего уровня необходимо вычислять вес материала в бункере с учетом угла естественного откоса °

8ес материала в бункере определяется по выражению

Р=Р +Р -Р,, где Р, - вес цилиндрической части материала в бункере;

Р - вес конической части матери3 ала;

P> - вес дозируемого из бункера материала.

Это выражение можно представить так:

P = Р„+Р где Р =Р -Р =К(Р -Р ); р!

Р,Р - показания контрольных счетчиков загружаемого и дозируемого материалов;

К - коэффициент, пропорциональный величине угла откоса конической части материала в бункере, К=К К„хК, 5 15343 где К - коэффициент пропорциональности

К вЂ” коэффициент, пропорциональный содержанию класса 0-3 мм

5 в материале;

К - коэффициент влажности матеW риала.

Устройство работает следующим образом, 1О

При загрузке материала в бункер импульсы от надбункерного весоизмерителя 3 увеличивают число, записанное в реверсивном счетчике 21, на величину, соответствующую весу загруженного 1Б материала. В процессе дозирования материала из бункера импульсы от подбункерного весоизмерителя 4 поступают на вход вычитания реверсивного счетчика 21 и уменьшают записанное в нем число на величину израсходованного материала. При одновременном дозировании и загрузке процесс вычисления протекает параллельно. Если в процессе загрузки уровень материала достиг- 2ь нет первого датчика верхнего уровня, импульсы от надбункерного весоизмерителя 3 через первый элемент И будут поступать на вход счетчика 12 веса загруженного материала, а импульсы от д0 подбункерного весоизмерителя 4 через второй элемент И - на вход счетчика 13 дозированного материала.

После срабатывания второго датчика верхнего уровня через инвертор 10 запираются первый 5 и второй 6 элементы И, т.е. прекращается подача импульсов от весоизмерителей на счетчики t2 и 13. Одновременно третий эле- 4< мент И 7 подключает выходы обоих счетчиков к суммирующему блоку 17, отпирая четвертый 8 и пятый 9 элементы И.

В блоке суммирования формируется велиличина веса материала в конической части путем вычисления разности выходных сигналов весоизмерителей. С выхода суммирующего блока 17 сигнал поступает на блок 18 вычисления угла естественного откоса.

Поскольку колебания крупности загружаемого угля относительно редки и невелики, величина произведения

КхК устанавливается вручную с помощью задатчика грансостава с импульсным выходом. Величина коэффициента К определяется величиной сигнала датчиI ка влажности, причем сигнал преобразуется из аналогового вида в цифро28 6 вую форму с помощью аналого-цифрового преобразователя.

Сигнал с выхода блока 18 вычисления угла естественного откоса поступает на вход блока 19 расчета коэффициента пропорциональности К. Расчет выполняется с учетом геометрических параметров бункера. В блоке 20 вычисления уставки коррекции в цифровой

Форме определяется уставка коррекции, которая поступает на установочные входы реверсивного счетчика 21.

С целью визуального наблюдения результата на блоке 23 индикации предварительно преобразуется выходной сигнал реверсивного счетчика 21, получаемый в двоично-десятичном коде, в сигнал в десятичном коде с помощью дешиФратора 22.

После выполнения операций .выходной сигнал третьего элемента И 7 через элемент 11 задержки устанавливает контрольные счетчики 12 и 13 весов загруженного и дозированного материалов в нулевое состояние.

Контрольные счетчики веса и реверсивный счетчик, элементы И и элемент задержки могут быть выполнены на основе использования микросхем серии К155.

Дешифратор можно реализовать на микро" схеме К155ИД1. Блок индикации конструктивно выполнен на неоновых лампах

ИН-6.

Вычислительные блоки могут быть реализованы с использованием средств микропроцессорной техники. Аналоговоцифровой преобразователь может быть получен на микросхеме К57АПВ1А.

В качестве датчика влажности можно использовать серийно выпускаемый отечественной промышленностью влагомер

"Нейтрон-3". Задатчик гранулометрического состава можно реализовать на триггерах серии К155 с использованием кнопочной предустановки.

Формула изобретения

Устройство для автоматического контроля запасов сыпучих материалов в бункере, содержащее надбункерный и подбункерный весоизмерители с импульсными выходами, пять логических элементов И, реверсивный счетчик, вход на вычитание которого соединен с выходом подбункерного весоизмерителя, контрольный счетчик веса загружаемого материала, инвертор, первый дат7 1534328

С ос-. а ви тел ь И. Черня вс ки и

Техред М.Дидик Корректор О.Ыипле

Редактор E.Ïàïï

Заказ 35 Тираж 421 Подписное

811ÈÈÏÈ Государствен:->ого комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113335> Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина,101 чик верхнего уровня материала и блок индикации, о т л и ч а к щ е е с я тем, что, с целью повышения точности контроля, в него введень контрольный счетчик выгружаемого материала, второй датчик верхнего уровня материала, установленнь>й на одном уровне с первым, элемент задержки, дешифратор, датчик влажности материала, аналогово-Io цифровой преобразователь, задатчик гранулометрического состава, а также блоки суммирования, вычисления угла естественного откоса материала, вычис.ления коэффициента пропорциональности и Bb ÷èñëBHNR уставки коррекции> при этом первые входь1 трех первых элементов И соединены с первым датчиком уровня материала, вторые входы первого vi второго элементов И соединены через инвертор с вторым дат,иком уровня материала, второй вход третьего элемента И соединен < вторым датчиком верхнего уровня, третий вхоц первого элемента И соединен с BLI:õoäoì надбун- 2."> керного весоизмерителя и входом на сло>жение реверсивного счетчика, третий вход- второго элемента И поцсоединен K выходу подбункерного весоизмерителя, выход первого элемента И сое- у1 динен с первым входом контрольного счетчика веса загружаемого материала, выход второго элемента И связан с первым входом контрольного счетчика веса выгружаемого материала, вторые входы обоих контрольных счетчиков веса подсоединены через элемент задержки к выходу третьего элемента И, выходы контрольных счетчиков веса загружаемого и выгружаемого материалов подсоединены соответственно к первым входам четвертого и пятого элементов И, вторые входы которых связаны с выходом третьего элемента И, а выходы четвертого и пятого элементов И связаны соответственно с первым и вторым входами блока суммирования, датчик влажности через аналогово-цифровой преобразователь связан с первым входом блока вычисления уггIB естественного откоса материала, второй вход которого соединен с задатчиком гранулометрического состава материала, а выход — с входом блока вычисления коэффициента пропорциональности, выход которого соединен с первым входом блока расчета уставки коррекции, второй вход которого соединен с выходом блока суммирования, - выход блока расчета уставки коррекции связан с установочным входом реверсивного счетчика, выход которого через дешифратор связан с блоком индикации,