Конвейерные весы

 

Изобретение относится к весоизмерительной технике, в частности к устройству конвейерных весов,предназначенных для работы в условиях взвешивания материала с широким диапазоном колебаний линейной плотности. Цель изобретения - повышение точности взвешивания путем кусочно-линейной аппроксимации характеристики с последующей ее линеаризацией. В конвейерные весы введен дополнительный счетчик 10, фиксирующий количество циклов измерения для определения усредненной линейной плотности, а устройство вычитания 7 выполнено с пе

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (Д1) G О1 G 11/16

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К A ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (61) 1165898 (21) 4643070/i 0 (22) 26.01.89 (46) 23.04.91. Бюл. Р 15 (71) Донецкий филиал Государственного проектно-конструкторского и научно-исследовательского института по автоматизации угольной промышленности "Гипроуглеавтоматизация" (72) А.П.Базакуца, Ц.Н.Кусайко, В.И.Лесок, Д.M.Пилипенко, И.N.Рафалович, Е.И.Чаплюк и А.А.Чевненко (53) 631.269 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

1165893, кл. С 01. С ll/!6, 1984.

Ю 2

2 (54) КОНВЕЙЕРНЫЕ ВЕСЫ (57) Изобретение относится к весоизмерительной технике, в частности к устройству конвейерных весов, предназначенных для работы в условиях взвешивания материала с широким диапазоном колебаний линейной плотности.

Цель изобретения — повышение точности взвешивания путем кусочно-линейной аппроксимации характеристики с последующей ее линеаризацией. В конвейерные весы введен дополнительный счетчик 10 фиксирующий количество циклов измерения для определения усредненной линейной плотности, а устройство вычитания 7 выполнено с,пе1643945

45 ременным коэффициентом вычитания, вход выборки козффициентов вычитания

А которого подключен к выходу устройства сравнения, а вход синхронизации С вЂ” к датчику перемещения конве,йерной ленты и к дополнительному счетчику. 1(роме того, устройство вычитания включает счетчик 15,дна устройства сравнения 16 и 17, два триггера 18 и 19, два элемента И 14 и

;22, элемент ИЛИ 20 и переключатель

23. Устройства сравнения 16 и 17 подключены также к шине ввода числа корИзобретение относится к области весоиэмерительной техники и является усовершенствованием изобретения по авт,св. Ф 1165898.

Целью изобретения является повышение точности взвешивания при изменяющейся линейной плотности матерна- 25 ла на ленте.

На фиг.l показана блок-схема конвейерных весов; на фиг.2 — графики характеристики весов (сплошная линия — до коррекции, штриховая — после коррекции).

Конвейерные весы включают в себя грузоприемную платформу 1, контактирующую с конвейерной лентой 2 и опирающуюся на датчик 3 силы, подключенный к информационному входу преобразователя 4 аналог — код. !(онвейерная лента 2 взаимодействует с датчиком

5 перемещения, подключенным к управляющему входу устройства 6 усредне- 40 ния линейной плотности и управляющему входу преобразователя 4 аналогкод, выход которого подключен к входу "Уменьшаемое" устройство 7 вычитания, входы "Вычитаемое" которого связаны с шиной ввода числа коррекции вычитаемого п и шиной п ввода вычитаемого (числа компенсации массы тары), а выход "Разность" подключен к счетному входу устройства б усреднения линейной плотности и- счетному входу пересчетного устройства 8 с переменным коэф6ициентом пересчета, имеющего шины задания коэффициентов пеРесчета Н и 14 и вход А выборки коэффициентов пересчета. Выход пересчетного устройства 8 подключен к выходному счетчику 9. В весы введен дополнительный счетчик

pt .êöèè вычитаемого и шине ввода вычитаемого. Устройство сравнения ll подсоединено к выходу устройства усреднения линейной плотности 6 и к шине задания уровней линейной плотности, в интервалах между которыми обеспечивается заданный закон кор" рекции благодаря переключателю 13 подключающему входы А устройства вычитания 7 и пересчетного устройства 8 к прямому или инверсному входу компаратора 12 или к нулевой шине.

1 з.п. ф-лы, 2 ил.

I0 связанный с датчиком 5 перемещения конвейерной ленты.

Входы устройства 11 сравнения подключены соответственно к шине задания уровня линейной плотности q А и к выходу устройства 6 усреднения линейной плотности, имеющего шину задания интервала усреднения 1. Устройство 11 сравнения включает в себя цифровой компаратор 12 и переключатель 13 выбора участков характеристики, на которых производится коррекция, имеющий три положения: " q"— коррекция в верхней части характеристики, " q" — коррекция в нижней части характеристики, "0" — запрет коррекции.

Устройство 7 вычитания включает в себя элемент И 14, один вход которого соединен со счетным входом счетчика !5 и образует вход "Уменьшаемое" устройства 7 вычитания, а другой вход образует вход задания знака . коррекции устройства 7 вычитания.

Выходы счетчика 15 подключены к входам двух устройств 16 и !7 сравнения, два других входа которых подключены соответственно к шинам задания вычитаемого оп и и . Выходы усто 0 ройств 16 и 17 сравнения подключены соответственно к S-входам первого и второго триггеров 18 и 19, R-входы которых объединены, связаны с одним из входов элемента ИЛИ 20 и образуют вход С устройства 7 вычитания. Выход триггера 18 через одновибратор 21 подключен к другому входу элемента

ИЛИ 20, а выход триггера 19 связан с входом элемента И 22. Другой вход элемента И 22 подключен к выходу элемента И 14 и к нормально разомкнуи по шине задания первого коэффициента пересчета в пересчетнае устройства 8 вводится произвольное число К.

Таким образом весы переводятся в ре— жим калибровки.

Начальный сигнал тары компенсируется следующим образом. Сигнал с датчика " перемещения сбрасывает четчик 15 и триггеры 18 и 19 устройства 7 вычитан H на нуль.

Счетные импульсы с выхода преобразователя 4 аналог — код поступают на счетчик 15, По достижении в нем числа импульсов п срабатывает усто райство 17 сравнения, и сигнал с его выхода устанавливает триггер 19 в единичнаp. состояние. Гдиничпый! потенциал с выхода триггер» 19 откры20 вает элемент И 22 и импульсы п — п

9 о характеризующие линейную платность материала на участке взвешивания, проходят каждьп1 цикл измерения на счетный вход пересчетнага устройства

25 " и суммируются до числа К, а также на! счетный вход устройства 6 усреднения линейной плотности, суммируют.— ся в нем на протяжении 1 циклов измерения, делятсл на число 1 и запа30 минаются в выходных разрядах Э 1 — D

1 да аканч ения следующег": ьч кла усреднения, На этапе калибровки для апределе— ния точнога значения коэффициентов пересчета (Б1) в нижней части характеристик!1 весов необходимо пропустить через весы эталонную массу 0 материала с линейной плотностью

40 (0,25-0,35)Ч, и с выходного счет— макс чика 9 считать показания а массе материала О,..

Искомьп коэффициент пересчета

Я к К

1 вводится в пересчетнае устройство.

Для определенил калибровочных параметров п и !1< в верхней части характеристики весов при подходе материала к весам сбрасываютсл все счетчики весов на нуль, через весы пропускается материал известной массы Q с приблизительно постоянной линейной платнастьн (0,35 — 0,5)п„„ к мако

Па окончании взвешивания измеренная с помощью весов масса !1 фиксируется па выходному счетчику 9, а количество циклов п< измерения, характери-1

5 1643945 тому контакту переключателя 23 рода работы (".Работа — настройка нуля"), переключающий контакт которого образует выход "Разность" устройства 7 вычитания. Вход блокировки однавибратора 21 образует вход А выборки коэффициентов вычитания устройства

7 вычитания.

При использовании в качестве уст— ройства вычитания микро-ЭЗМ опо может быть реализовано с применением известных алгоритмов вычитания.

Весы работают следующим образом.

При перемещении . конвейерной ленты без нагрузки датчик 5 перемещения выдает сигналы на управляющий вход преобразователя 4 аналог — код, и на его выходе каждый цикл взвешивания появляется цифровой сигнал (числов импульсный код, характеризующий суммарную массу грузоприемной платформы и размещенной на ней конвейерной ленты) "Тара".

На первом этапе весы переводятся в режим настройки нуля установкой подвижных контактов, переключателя 13 в положение "0", при этом блокируется

I вход одновибратора 21 установкой пе-!! !! ремычки +, т.е. подачей единичного потейциала и на вход элемента И 14, а также переьадам переключающего контакта переклн.чателя 23 в нижнее положение.

Пересчетное устройство 8 переводится в работу с пос-оянным коэффициентом пересчета Ь, характеризующим длину конвейерной ленты за ее обег.

Сигнал с датчика 5 перемещения сбрасывает счетчик 15 и триггеры 18 и 19 устройства 7 вычитания на нуль, и появляется серия счетных импульсов на выходе преобразователя 4 аналог код. Все импульсы с выхода преобразо— вателя 4 аналог — код каждый цикл

45 измерения через элемент И 14 и переключатель 23 поступают на вход пересчетного устройства 6, делятся на число L и через обег конвейерной ленты с выходного счетчика 9 считыва1 Ь, и; ется число и = — — =-- — характе1=! о ризующее массу тары (среднее значение массы грузаприемнай платформы и конвейерной ленты на участке взвешивания). Число и вводится в устройсто во 7 вычитания, затем переключатель

23 переводится в верхнее положение, 1б43945 зующих пройденный лентой путь, — ио дополнительному счетчику 10, Аналогично. 38Mepb1 Q y2 H n Z производятся для известной массы О пропущенной через весы с приблизительно постоянной линейной плотностью, например, из интервала (0,75-1)цмакс Из уравнения отрезка прямой на участке ВС (фиг.2) следует, что значение коэффициента пересчета

g кг. пг

2.

Як1

n.<

=- — - - — — - -- - 11 = tg51<

q 2 вводится в пересчетное устройство, а коэффициент коррекции вычитаемого

11

Д и = — — (q — q tgf1() о m к2 2

У rpe m — дискретность отчета 25 счетчика 9, По данным q, q „n poH n rpa-! фик характеристики (фиг ° 2) и определяется точка перегиба о . Число

q А вводится по шине задания уровня линейной плотности qA в устройстве

11 сравнения.

В устройство 7 вычитания вводится коэффициент $ n.. Посредством перемычки +" устанавливается знак коррекции. В пересчетное устройство

Я вводятся коэффициенты 11 1 и N 2.

Посредством переключателя 13 прямой выход устройства сравнения подключается к входу Л устройства 7 вычитания..

При этом обеспечивается аддитивномультикативная коррекция в верхней части характеристики. Очевидно, что, изменяя знак коррекции посредством перемычки "+" и участок характеристики, на котором. производится коррекция " q", " Ч", "О посредством переключателя 13 и вводя в пересчетное устройство 8 коэффициент. пересчета N >) N< либо N2 р11<,. можно скомненсировать нелинейность хара теристики с различным характером нелинейности

Если, например, знак коррекции вы55 читаемого "+", т.е. при настройке нуля была установлена перемычка "+", участок характеристики, на котором производится аддитивная и мультикативная коррекция, о 0,35q (подвижные контакты переключателя 13 установлены в положение "pq"), работа весов в рабочем режиме в нижней части характеристики осуществляется без коррекции и аналогична работе в описанном режиме калибровки, При превьппении средним значением линейной плотности материала на ленте уровня

q > срабатывает цифровой компаратор

12, и на его прямом выходе появляется единичный потенциал, который проходит через подвижные контакты переключателя 13. При этом деблокируется одновибратор 21, а пересчетное устройство 8 переводится в работу с коэффициентом пересчета N

Весы в этом случае работают следующим образом.

В начале цикла измерения датчик

5 перемещения сбрасывает триггеры

l8 и 19 и счетчик 15 устройства 7 вычитания на нуль. Импульсы поступают с преобразователя 4 аналог код на счетный вход счетчика 15 и через элемент И 14 на вход элемента

И 22 ° Когда в счетчике 15 накопится

Дп импульсов, срабатывает устройст— во 16 сравнения, настроенное на это число, и сигнал с его выхода переводит в единичное состояние триггер

18. Сигнал с его прямого выхода запускает одновибратор 21 и импульс с его выхода проходит через элемент

ИЛИ 20 íà R-вход счетчика 15 и сбрасывает его на нуль. Таким образом происходит вычитание из число-импульсного кода и числа gn коррекции вычитаемого °

Оставшиеся и — Д и импульсов снова поступают на счетчик 15, и по достижении в нем числа п срабатывает связанное с ним устройство 17 сравнения, которое переводит триггер

19 в единичное состояние. Открывает- ся элемент Il 22, и оставшиеся n—

n — Дп импульсов с выхода преобразователя 4 аналог — код через элементы И 14 и 22 и переключатель 23 поступают в пересчетное устройство 8.

В следующим цикле измерения процесс аналогично повторяется.

Импульсы, поступающие с выхода

"Разность" устройства вычитания, накапливаются в пересчетном устройстве 8 до числа N2(Ч, скорректированного с целью повьппения чувстви1643945

t5

25

30 усредненная тельности весов и соответствующего прохождению по весам массы материала, равной принятой единице отсчета.Импульсы с выхода пересчетного устройства 8 накапливаются в выходном счетчике 9 и характеризуют взвешиваемую массу материала нетто накапливающимся итогом.

Применение устройства позволяет ! обеспечить линеаризацию характеристики весов, обладающих значительной нелинейностью в широком диапазоне линейной плотности.

Формула изобретения

1. Конвейерные весы по авт.св.

И1 1165898, о т л и ч а ю щ и е с я тем, что, с целью повышения точности, в них введен дополнительный счетчик, устройство вычитания выполнено с переменным коэффициентом вычитания, вход выборки коэффициентов вычитания которого йодключен к выходу устройства сравнения, а вход синхронизации подключен к датчику перемещения конвейерной ленты и к дополнительному счетчику.

2., Весы по п.i о т л и ч а ющ и е с я тем, что устройство вычитания содержит счетчик, два триггера, два элемента И, элемент ИЛИ,пере ëþ÷àòåëü, одновибратор и два устройства сравнения, первые входы которых соединены с выходом счетчика, а выходы соединены соответственно с единичным входом первого и второго триггеров, выход первого триггера подсоединен к первому входу элемента И, входу задания знака коррекции вычитания и через однонибратор к первому входу элемента ИЛИ, второй вхоq первого элемента И подсоединен к счетному входу счетчика, входной шине "Уменьшаемое", первый нулевой вход счетчика подсоединен к выходу элемента ИЛИ, второй вход которого подсоединен к второму нулевому входу счетчика и к нулевым. входам триггеров, выход второго триггера подсоединен к первому входу второго элемента

И, второй вход — к выходу первого элемента И и размыкающему контакту переключателя, замыкающий контакт которого подсоединен к выходу второго элемента И и является выходом

"Разность", вход блокировки одновибратора является входом выборки коэффициентов вычитания, а вторые входы устройства сравнения подсоединены соответственно к входам ввода числа коррекции вычитаемого и ввода вычитаемого. уте8ненная линей ай пйдГпнОс(пь (деУсГпЬУпильюи)