Автоматический порционный дозатор

 

Изобретение относится к области массодозирующей техники. Цель изобретения - повышение точности дозирования. Дозатор содержит циферблатный указатель 1 с преобразователем 2 угла поворота стрелки в линейное перемещение, соединенным со штоком индуктивного датчика 3 перемещения с ферромагнитным сердечником 4 и секционированной катушкой 5, которая выполнена в виде двух идентичных бифилярных обмоток 6 и 7 со средними выводами, смещенных между собой на известную величину Θ. Выводы обмоток 6 и 7 подключены соответственно к входам первого 8 и второго 9 преобразователей индуктивности в электрический сигнал. Выход первого преобразователя 8 индуктивности в электрический сигнал подключен к первому входу устройства 10 вычитания и к первому входу делителя 11. Выход второго преобразователя 9 индуктивности в электрический сигнал подключен к второму входу устройства 10 вычитания, выход которого подключен к второму входу делителя 11. Выход делителя 11 подключен к входу аналого-цифрового преобразователя 12, выход которого соединен с первым входом цифрового компараторов, второй вход которого подключен к выходу цифрового задатчика 14 дозы. 1 ил.

ССФОЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (И) (51) 5 С 01 С 13/28

3» Е,"ИЗЩ (Ц(.:, -;, Л,"ЯЛ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И ДBTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЦТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4383772/24-10 (22) 29.02.88 (46) 07.01. 90. Бюл. В 1 (71) Куйбьппевский филиал Всесоюзного института по проектирований организации энергетического строительства (72) В.С.Иванов и А.И.Черняев (53) 681.269 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 201700, кл. С О1 С 19/34, 1965.

Авторское свидетельство СССР

М 1052878, кл„ G 01 С 13/28, 1983. (54) АВТОМАТИЧЕСКИЙ ПОРЦИОННЫЙ ДОЗАТОР (57) Изобретение относится к области массодозирующей техники. Цель изобретения — повышение точности дозирования: Дозатор содержит циферблатный указатель 1 с преобразователем 2 угла поворота стрелки в линейное перемещение, соединенным со штоком индуктивного датчика 3 перемещения с фер2 ромагнитным сердечником 4 и секционированной катушкой 5, которая выполнена в виде двух идентичных бифилярных обмоток 6 и 7 со средними выводами, смещенных между собой на известную величину 9 . Выводы обмоток

6 и 7 подключены соответственно к входам первого 8 и второго 9 преобразователей индуктивности в электри- . ческий сигнал. Выход первого преобразователя 8 индуктивности в электрический сигнал подключен к первому входу устройства 10 вычитания и к первому входу делителя 11. Выход второго преобразователя 9 индуктивности в электрический сигнал подключен к второму входу устройства 10 вычитания, выход которого подключен к второму входу делителя 11. Выход делителя 11 подключен к входу анало- С го-цифрового преобразователя 12, выход которого соединен с первым входом цифрового компаратора 13, второй вход которого подключен к выходу цифрового задатчика 14 дозы. 1 ил.

1"34330

Изобретение относится к весоизмерительной технике и может найти применение для высокоточного доэирования различных материалов, например составляющих бетонной смеси, шихтьг и др.

Цель изобретения — повышение точности дозирования за счет устранения погрешностей неидентичности и аппроксимации и упрощение конструкции устройства.

На чертеже представлена структурная .схема автоматическ:ого порционного доэатора с цифровым управлением.

Дозатор содержит циферблатпый указатель l с преобразователем 2 угла поворота стрелки в линейное перемещение, соединенным со штоком индуктивного датчика. 3 перемещения с ферромагнитным сердечником 4 и

20 секционированной катушкой 5, которая выполнена в виде двух идентичных бифилярных обмоток 6 и 7 со средними выводами, смещенных между собой на известную величину 9 . Выводы обмоток 25

6 и 7 подключены соответственно к входам первого 8 и второго 9 преобразователей индуктивности в электрический сигнал. Выхоц первого преобразователя Виндуктивности в электрический сигнал подключен к первому входу устройстгза 10 вычитания и к первому входу делителя 11. Выход второго преобразователя 9 индуктивности в электрический сигнал подключен к второму входу устройства

10 вычитания, выход которого подключен к второму входу делителя 11.

Выход делителя 11 подключен к входу аналого-цифрового преобразователя

12, выход которого соединен с первым входом цифрового компаратора 13, к второму входу которого подключен выход цифрового задатчика 14 дозы.

:Выход цифрового компаратора 13 подключен к схеме управления приводами затворов (не показана).

В предлагаемом устройстве в качестве преобразователей индуктивности в электрический сигнал может быть

50 применен двухчастотный генератор.

В качестве блока вычитания может быть применен балансный смеситель.

Дозатор работает следующим образом.

В исходном состоянии до начала дозирования ферромагнитный сердечник 4 индуктивного датчика 3 перемещения устанавливается в начальное положение х, симметричное относительно выводов дифференциальной обмотки 6. За положительное направление принимается направление движения сердечника, укаэанное стрелкой.

При поступлении дозируемого материала в груэоприемный бункер стрелка циферблатного указателя 1 откло- . няется на уголь,, пропорциональный текущему значению массы P. Уголь =

=f (P), с помощью преобразователя

2 угла поворота стрелки преобразуется в линейное перемещение х=К (рь) ф В на которое смещается сердечник 4 от начального положения хо.

Функция преобразования любого измерительного устройства в зависимости от диапазона измерения и требуемой точности аппроксимации может быть представлена одной из следующих моделей:

N=ax+b-, (1)

N--ах +Ьх+с (2)

Наиболее точной является модель (2), учитывающая нелинейность функ- . ции преобразования.

Сигнал на выходе первого преобразователя 8 индуктивности в электрический сигнал равен

N,=а(х,+х) +Ь(х,+х)+с-а(х -х) —

-Ь(х -х)-с=(4ах +2Ь)х. (3)

Сигнал на выходе второго преобразователя 9 индуктивности в электрический сигнал равен

N<=a(x +x-6)2 +b(x +x-8)+с-а(хг,-x+8) -Ь(х„-х+9)-с(4ах +2Ь)(х-8). (4)

Сигнал на вьгходе устройства 10 вычитания равен

N -N =(4ах„+2Ь)О.

Сигналы (3) и (5) поступают на входы делителя 11, на выходе которого формируется сигнал

Ыг х= — —" 8

N -N) Аналогичная зависимость получается при аппроксимации функции преобразования устройства моделью (1).

Как следует из (6), нестабильные коэффициенты а, Ь, с функции преобразования устройства не входят в выражение х, благодаря чему исключаются

4330

N,=aõ;

И =ах +Ъ, а для результата измерения известным устройством

N< ах — х .= — ---х х.

0 ах +Ъ о и О

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет повысить точность измерения при сохранении высокого быстродействия, госкольку измерение осуществляется в один такт.

Формула изобретения

P N< х=-=- †-- В

К Н -Ь, (7) Подставляя (i) в выражения для

N и N в известной формуле, получают

Составитель И.Черальский

Техред Л. Сердюкова

Редактор Е.Папп -

Заказ 36

Корректор Т.Малец

Тираж 420

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат ".Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина, 101

153 не только мультипликативная погрешность и погрешность нелинейности, но и аддитивная погрешность (дрейф

"нуля ).

Сигнал х с помощью аналого-цифрового преобразователя 12 преобразуется в цифровой эквивалент и поступает на первый вход цифрового компаратора

13.

Учитывая линейную зависимость преобразования РЪх механическими узлами дозатора для текущего значения массы можно записать: р=Кх, где К— коэффициент пропорциональности, определяемый параметрами только механических узлов циферблатного указателя.

С достаточной степенью точности можно записать, что

На второй вход цифрового компарато,ра 13 поступает число Р с, /К, пропор- 25 циональное заданной дозе, которое формируется в цифровом эадатчике

14 дозы. При равенстве сигналов на обоих входах цифрового компаратора 13 на его выходе формируется команда не закрытия затвора тракта подачи материала в грузоприемную емкость доэатора.

Для сопоставления можно показать, что известное устройство, где принята кусочно-гиперболическая an35 проксимация, при использовании моделей (1) и (2) не позволяет получить результат измерения, не зависящий от нестабильности коэффициентов фун кции преобразования (выкладки приводятся для модели (1).

Автоматический порционный дозатор, содержащий циферблатпый указатель с преобразователем угла поворота стрелки в линейное перемещение, индуктивный датчик перемещения в виде секционированной соленоидной катушKH с ферромагнитным сердечником, первый и второй преобразователи индуктивности в электрический сигнал, делитель, первый вход которого подключен к выходу первого преобразователя нндуктивности, а выход — к входу аналого-цифрового преобразователя, и цифровой компаратор, первый вход которого подключен к выходу аналого-цифрового преобразователя, второй вход — к выходу цифрового задатчика фазы, а выход — к схеме управления . приводом затворов, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повышения точности и упрощения конструкции, в него введен блок вычитания, первый и второй входы которого подключены к выходам соответственно:первого и второго преобразователей индуктивности, а выход — к второму входу делителя, при этом катушка индуктивности выполнена в виде двух идентичных бифилярных обмоток со средними выводами, смещенных между собой.