Устройство для измерения влажности перемещающегося в потоке дисперсного материала

 

Изобретение относится к автоматическим устройствам для измерения влажности дисперсных материалов, например хлопка-сырца, хлопковых семян и других хлопковых материалов, транспортируемым в трубопроводах. Целью изобретения является повышение точности измерения влажности за счет стабилизации плотности материала. В выходной камере устройства имеется вилка, совершающая возвратно-поступательное движение с помощью штанги с опорой, другой конец которой соединен с винтовой парой и шаговым двигателем, а формующий патрубок преобразователя выполнен в виде двух полусфер, в которых на внешней поверхности внутренней стенки установлены постоянные магниты, имеющие одноименную магнитную связь с электромагнитами, установленными на наружной стенке, на внутренней стороне которой закреплены датчики уплотнения. В схему блока управления исполнительными механизмами устройства введены управляемый генератор импульсов, элементы ИЛИ, элементы запрета, триггеры, элемент временной задержки и схема распределения импульсов. 2 з.п.ф-лы, 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) ((B

А1 (51)5 D 01 С 21/00; G 01 N 22/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Устройство (фиг. t ) содержит загрузочный бункер 1 с последовательно расположенными отражателем 2, питающими валиками 3 и щетками 4, питательную камеру 5 с напорным шнеком

6, электродвигатель 7, кинематически связанный с механизмом S передачи движения, шаговый двигатель 9, кинематически связанный посредством винтовой передачи 10 и штанги 11 с опорой 12 с вилкой 13, являющейся сред, ством для изменения расхода материаГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4424896/31-12 (22) 24.03,88 (46) 07.08.90. Бюл. № 29 .(71) Ташкентский политехнический институт им.А.P Бируни (72) Г.И. Икрамов, П. P . Исма туллаев и Ш.P..ÌàêñóäîB (53) 681. 268.08 (088.8) (56) Берлинер М.А, Измерения влажности. -M.; 1973, с. 78-80. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ВЛАЖНОСТИ ПЕРЕМЕПКОЩЕГОСЯ В ПОТОКЕ ДИСПЕРСНОГО МАТЕРИАЛА (57) Изобретение относится к автоматическим устройствам для измерения влажности дисперсных материалов, например хлопка-сырца, хлопковых семян и других хлопковых материалов, транспортируемых в трубопроводах.

Целью изобретения является повышение точности измерения влажности за .счет

Изобретение относится к автоматическим устройствам для измерения влажности дисперсных материалов, например хлопка-сырца, хлопковых семян, жмыха шрота и прочее, транспортируемых в трубопроводах.

Целью изобретения является повышение точности измерения влажности путем стабилизации уплотнения матери. ала.

На фиг.1 представлена принципиальная схема устройства; на фиг.2— разрез А-А на фиг.1;. на фиг.3— формирующий патрубок; на фиг.4

2 стабилизации плотности материала °

В выходной камере устройства имеется вилка, совершающая возвратно-поступательное движение с помощью штанги с опорой, другой конец которой соединен с винтовой нарой и шаговым двигателем, а формующий патрубок преобразователя выполнен в виде двух полусфер, в которых на внешней поверхности внутренней стенки уста-. новлены постоянные магниты, имеющие одноименную магнитную связь с электромагнитами, установленными на наружной стенке, на внутренней стороне которой закреплены датчики уплотнения. В схему блока управления исполнительными механизмами устройства введены управляемый генератор импуль. сов, элементы ИЛИ, элементы запрета, триггеры, элемент временной задержки и схема распределения импульсов. 2 з,п.ф-лы, 4 ил. схема блока управления исполнительными механизмами..3 15834

1 ла Формирукиций патрубок 14, выходную камеру 15 с выходным соплом 16, возвратную камеру 17 е разгрузочным шнеком 18, выход которой связан с трубопроводом 19, датчики 20 и 21 пре.дельного перемещения штанги 11, датчики 22 уплотнения, преобразователи

23 влажности, блок 24 управления исполнительными механизмами, элемент . И 25 и измеритель 26 влажности.

Электродвигатель 7 и первый вход блока 24 управления исполнительными механизмами подключены к элементу пуска (не показан).. „, Датчики 20 и

21 пр вдел ьного riep емещения штан-.: ги 11 и, соответственно, вилки 13, а также выход элемента И 25 подключены соответственно к .второму, третьему и четвертому входам блока 24 управления исполнительными механизмами,. первый выход которого связан с шаговым двигателем 9. Первый, второй и третий выходы механизма 8 передачи движения кинематически связаны соответственно с питающими валиками 3, напорным шнеком 6 и разгрузочным шнеком 18. Датчики 22 уплотнения подключены к входам элемента

И. 25, а преобазователи 23 влажности связаны с первым и вторым входами измерителя 26 влажности, третий вход которого подключен к второму выходу блока 24 управления исполнительными механизмами. Преобразователи 23 влажности и измеритель 26 влажности

35 могут быть выполнены сверхвысокочастотными высокочастотными емкостными;

t радиоизотопными и др.Формирующий патрубок 14 выполняется из материала, не влияющим на измерения влажности в соответствии с применяемым методом измерения.

Формирующий патрубок .14 (фиг. 3) имеет форму полусферы и направляющие

27 и 28 с пружинами 29 и 30, установ- „ ленные в наружной стенке 31, внутреннюю стенку 32 с защитной пленкой

33, постоянные магниты 34 и электромагниты 35, установленные соосно соответственно на внешней поверхности внутренней стенки 32 и наружной стенке 31 формирующего патрубка 14, регулируемый стабилизатор 36 тока с измерителем 37 тока, к выходу которого подключены электромагниты 35, 55 и датчики 22 уплотнения, закрепленные на внутренней поверхности наружной стенки 31, причем защитная пленка

33 размещена на внутренней поверхнос90 ти внутренней стенки 32, которая установлена с возможностью радиального перемещения по направляющим 27 и 28 с пружинами 29 и 30.

Блок 24 управления исполнительными механизмами (фиг.4) имеет схему 38 распределения импульсов, элементы

39-41 запрета, элементы ИЛИ 42-45„ триггеры 46-48, элемент 49 вр еменной задержки и ждущий генератор 50 импульсов, причем первые входы схемы 38 распределения импульсов элементов

ИЛИ 43-45 объединены и являются первым входом блока 24 управления исполнительными механизмами, второй вход элемента ИЛИ 43 и объединенные первый вход .элемента ИЛИ 42 и нулевой вход триггера 46 являются соответственно вторым и третьим входами блока 24 управления исполнительными механизмами, нулевой выход триггера 46 связан с запускающим входом ждущего генератора 50 импульсов, выход которого подключен к входам элементов

39-40 запрета, нулевой и единичный входы триггера 47 связаны соответственно с выходами элементов ИЛИ 42 и

43, а нулевой и .единичные выходы триггера 47 подключены соответственно к запрещающим входам элементов

39 и 40 запрета, выходы которых связаны соответственно с вторым и третьим входами схемы 38 распределения импульсов, при этом вход элемента 41 запрета подключен к единичному выходу триггера 48, запрещающий вход подсоединен к нулевому выходу триггера 46, а выход связан с вторым входом элемента ИЛИ 44, выход которого соединен с единичным входом триггера

46,нулевой вход триггера 48 и выход схемы 38 распределения импульсов являются соответственно четвертым входом и первым выходом блока 24 управления исполнительными механизмами, вторым входом которого является нулевой выход триггера 48, связанный с вторым входом элемента ИЛИ

42 и через элемент 49 временной задержки с вторым входом элемента

ИЛИ 45, выход которого подключен к единичному входу триггера 48, Устройство работает следующим образом.

После подачи сигнала с элемента пуска (не показан) включается электродвигатель 7 и через механизм 8 пере83490 6

Сигнал с датчиков 22 уплотнения поступает через элемент И 25 на четвертый вход блока 24 управления исполнительными механизмами, где формируется команда на измерение измерителем 26 влажности и на соответствующее включение шагового двигателя 9, воздействующего через винтовую передачу 10, штангу 11 с опо— рой 12 на вилку 13, которая принимает в процессе движения крайнее нижнее положение. При этом верхним датчиком 20 предельного перемещения вырабатывается сигнал для реверсирования, который поступает на второй вход блока 24 управления исполнительными механизмами и на второй вход

15 дачи движения приводит во вращение питающие валики 3, напорный 6 и разгрузочным 18 шнеки. Транспортируемый по трубопроводу 19 дисперсный материал частично отражается отражателем 2 и подается в загрузочный бункер 1.

Питающие валики 3 совместно с .щетками 4 создают определенное уплотнение в загрузочном бункере 1 и, тем самым, обеспечивают равномерную подачу дисперсного материала в питательную камеру 5 напорным шнеком 6.

Иатериал, попадая в зону формирующего патрубка 14, при среднем или верхнем крайнем положении вилки 13 в полости выходной камеры 15 начинает накапливаться и уплотняться. При этом постепенно увеличивается сила давления на внутренную стенку 32 формирующего патрубка 14, покрытую защитной пленкой 33, в результате чего происходит перемещение внутренней стенки 32 по направляющим 27 и 28 с пружинами

29 и.30 к наружной стенке 31. Причем такое перемещение связано с преодо— лением силы сопротивления, обусловленной взаимным действием одноимен— ных полюсов постоянных магнитов 34 и электромагнитов 35. Величина силы сопротивления определяется значением зада нного тока н эл ектр омаг нитах

35 при помощи стабилизатора 36 тока и измерителя 37. При определенном давлении, соотвеТствующем установочной плотности дисперсного материала в формирующем патрубке 14, внутренняя стенка 32 воздействует на датчики

22 уплотнения, смонтированные на внутренней поверхности наружной стенки 31.

S5 эл емента ИЛИ 43 (фиг . 3 ) . Триггер 4 7 переключается и на запрещающем входе элемента 39 запрета устанавливается единичный уровень сигнала. За это время материал из формирующего патрубка 14 перемещается в выходную камеру 15 и через сопло 16 попадает в в возвратную камеру 17 с. установлен.нь,м в ней разгрузочным шнеком 18.

После переключения триггера 47 импульсы с выхода ждущего генератора

50 импульсов через элемент 40 запрета поступают на второй вход блока 38 распределения импульсов, в результате чего включается шаговьй двигатель

9 и вилка 13 перемешается вверх.

Исследуемый материал накапливается в формирующем патрубке 14 и при достаточной скорости вращения напорного шнека 6 и подаче материала питающими валиками 3 необходимьй уровень установочной плотности может достигнуть до прихода вилки 13 в верхнее крайнее положение. В этом случае после срабатывания датчиков 22 уплотнения сигнал через элемент И25 поступает на четвертьй вход блока 24 управления исполнительными механизмами и изменяет состояние триггера 48, ранее установленного командой пуска устр ойс тна, или же эл емент ом 49 временной задержки в процессе работы через элемент ИЛИ 45. В результате этого с второго выхода блока 24 управления исполнительными механизмами на третий вход измерителя 26 влажности, которьй с помощью, например, передающей и приемной антенн, смонтированных на формирующем патрубке

14, облучает электромагнитной энергией исследуемый материал . Так как существует определенная корреляционная связь между диэлектрическими параметрами материала и амплитудой или фазой проходящей через него волны, то и вьгсодной сигнал с измери" теля влажности представляет резуль тат в процентном влагосодержании, в относительных единицах и т.д.

Если же установочная плотность не достигается,в среднем движущемся вверх положении вилки 13, то она при крайнем верхнем положении вызывает включение нижнего датчика 21 предельного перемещения, сигнал с которого поступает на третий вход блока 24 управления исполнительными механизмам, что призводит к изме1583490 нению состояния триггера 47 через элемент 43 ИЛИ и состояния триггера

46. При этом на запускающий вход ждущего генератора 50 импульсов

S .подается нулевой уровень и работа его прекращается. При достижении необходимого уплотнения контролируемого материала в формирующем патрубке 14 сигналом с четвертого входа 1g блока 24 управления исполнительными механизмами изменяют состояние триггера 48, что также приводит к включению измерителя 26 влажности.

Одновр еменно ч ер ез элемент 49 временной задержки и элемент ИЛИ 45 с выдержкой времени, изменяется состояние триггера 48 и через элемент 41 запрета и элемент ИЛИ 44 изменяется состояние триггера 46, в результате чего включается ждущий генератор

5О импульсов. !

Вилка 13 перемещается вниз до крайнего нижнего положения а мате(У риал из формирующего патрубка 14 25 ! вытесняется в выходную камеру 15 и через сопло 16 далее в разгрузочную камеру 17. В дальнейшнм работа уст- ройства.повторяется.

ЗО

,Формула и з обр ет ения

1. Устройство для измерения влажности перемещающегося в потоке дисперсного материала, транспортируемого в трубопроводе, содержащее последовательно размещенные сообщающийся с трубопроводом загрузочный бункер с отражателем, питающими валиками и щетками, питательную камеру 4О с напорным шнеком, формирующий патрубок с преобразователями влажности, выходную камеру с выходным соплом и возвратную камеру с разгрузочным шнеком, выход которой связан с трубопроводом, а также измеритель влажности, к первому и второму входам которого подключены преобразователи влажности„ элемент пуска, подсоединенный к первому входу блока управления исполнительным механизмом и входу электродвигателя, выход которого кинематически связан с механизмом передачи движения к гпг ающим валикам напорному и разгрузочЭ

55 ному шнекам, о т л.,и ч а ю щ е е с я теи, что, с целью повышения точности измерения путем стабилизации уплотнения материала, оно снабжено

1 датчиками уплотнения материала в фор1 мирующем патрубке, элементом И и средством для изменения расхода материала с датчиками предельного перемещения, размещенным в выходной камере и кинематически связанным с исполнительным механизмом, причем датчики предельного перемещения подключены соответственно и второму и третьему входам блока управления, датчики уплотнения через элемент

И подключены к четвертому входу блока управления, первый и второй выходы которого подсоединены соответственно. к входу исполнительного механизма и третьему входу измери-. теля влажности.

2. Устройство по п.1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что .формирующий патрубок имеет форму полусферы и снабжен внутренней стенкой с расположенной на ее внутренней поверхности защитной пленкой, соосно размещенными на внешней поверхности внутренней стенки и внешней стенки формирующего патрубка, соответственно постоянными магнитами и электромагнитами, направляющими с пружинами, а также р егулируемым стабилизатором тока с измерителем тока, причем датчики уплотнения расположены на внутренней поверхности внешней стенки, электромагниты подключены к выходу регулируемого стабилизатора тока„а внутренняя стенка установлена с возможностью радиального перемещения по направляющим относительно внешней стенки.

3. Устройство по пп. 1 и 2, о т лича юще еся тем, чтоблок управления исполнительным механиз-, мом содержит схему распределения импульсов, элементы запрета, элементы ИЛИ, триггеры, элемент временной задержки и ждущий генератор импульсов, причем первые входы схемы распределения импульсов первого, второго и третьего элементов ИЛИ объединены и являются первым входом блока управления, второй вход первого элемента ИЛИ и объединенные первый.. вход четвертого элемента ИЛИ и нулевой вход первого триггера являются соответственно вторым и третьим входами блока управления, выход первого триггера связан с запускающим входом ждущего генератора импульсов, выход которого подключен к входам

1583490

15 фиs. f первого и второго элементов запрета, нулевой и единичный входы второго триггера связаны соответственно с выходами четвертого и первого элементов ИЛИ, а нулевой и единичные выходы второго триггера подключены соответственно к запрещающим входам первого и второго элементов запрета, выходы которых связаны соответственно с вторым и третьим входами схемы распределения импульсов,при этом вход третьего элемента. запрета подключен к единичному выходу третьего триггера, запрещающий вход подсоединен к выходу первого триггера, а выход связан с вторым входом второго элемента ИЛИ, выход которого соединен с единичиым входом первого триггера нулевой вход третьего триггера и выход схемы распрепеления импульсов являются соответственно четвертым входом и первым выходом блока управления, вторым выходом которого является нулевой выхоп третьего триггера связанный с BTQDbIM входом четвертого . эл емента ИЛИ и ч ер ез элемент вр еменной запержки — с вторым входом третьего элемента ИЛИ» выхоп котового полключен к епиничному axoav третьего тоиггеоа.

1583490

Редактор Н.Рогулич

Заказ 2233 Тираж 385 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 д (Составитель A.Êîçëîâ

Техред Л. Серд1окова Корректор A 0сауленко