Устройство для моделирования перемещения вещества в движущейся среде

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН Ия

407347

Союз Советских

Социалистических

Реслублик

К АВТОРСКОМУ ВИДЦЕЛЬЯЦ +

Зависимое от авт. свидетельства ¹â€”

М.Кл. С 06g 7/48

Заявлено 13.04.72 (№ 1772513/18-24) с присоединением заявки №вЂ”

Приормтет—

Опубликовано 21.11.73. Бюллетепь тле 46

Дата опубликования описания 12.08.74

Гооударстеенный квинтет

Совета Мнннстрое СССР оо делам изабретеннй

И OTKDblYHH

УЛК 684.333(088.8) Автор изобретения

Л. А. Верещагин

Институт автоматики

Заявитель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ

ВЕ1ЦЕСТВА В ДВИЖУЩЕЙСЯ СРЕДЕ

Изобретение относится к электрическому моделированию и предназначено для моделирования струи вещества (например, сыпучего материала, жидкости).

Известны устройства для моделирования процессов перемещения вещества в движущейся среде.

Эти устройства предназначены для модслирования полей скоростей (ускорений) и содержит датчики начальной скорости материала.

При автоматизации некоторых производственных процессов требуется моделирование струи материала (в частности, в натуральном масштабе времени) для непрерывного автоматического определения интегрального количества материала в движущейся струе. Установка, образующая струю, обычно снабжена измерителем производительности и датчиком скорости рабочего органа.

Цель — определение текущего значения интегрального количества материала в струе.

Эта цель достигается благодаря тому, что измеритель производительности установки, создающей движущуюся среду через частотный преобразователь, подключен ко входу последовательного регистра, выходы ячеек которого через суммирующий преобразователь состояния регистра соединены с цепью выходного сигнала устройства. Цепи продвигающих

2 импульсов секций регистра подключены к генератору импульсов через делитель частоты, соотношение частот на выходах которого соответствует закону изменения скорости мате5 риала по длине струи.

Преобразователь состояния регистра может быть выполнен в виде ключей, подключенных к ячейкам регистра и коммутирующи резисторы, которые потсициометрически вклю1с чены между источником питания и цепью выходного сигнала устройства и сопротивление которых изменяется в зависимости от номера ячейки регистра в функции закона изменения скорости материала по длине струи.

Для визуального представления процесса движения и количества материала в струе к выходам ячеек регистра подключены индикаторы их состояния, расположенные на мнемосхеме в соответствии с траекторией струи.

2О На чертеже представлена схема предлагаемого устройства.

Блок 1, создающий струю 2 материала, например, конвейер, содержит измеритель 8 производительности с датчиком 4 скорости рабочего органа 5 (леиты) блока, датчиком 6 погонной нагрузки конвейера и блоком 7 умножения указанных величин.

Выход измерителя 3 производительности через частотный преобразователь 8 подключен з0 ко входу 9 последовательного регистра 10, вы407347

Gl

3 ходы 11 ячеек 12 которого через суммирующий преобразователь 18 состояния регистра

10 соединены с цепью 14 выходного сигнала и регистрирующим блоком 15 текущего значения количества материала в струе, Суммирующий преобразователь 18 состояния регистра 10 выполнен в виде ключей Iб, цепи 17 управления которых подключены к выходам 11 ячеек 12 регистра 10 и которые соединены с резисторами 18, потенциометрически включенными между источником 19 питания (через резистор 20) и цепью 14 выходного сигнала устройства. Резисторы 18 выполнены изменяющимися по величине сопротивления в зависимости от номера ячейки регистра 10 в функции закона изменения скорости материала по длине струи.

Цепи 21 продвигающих импульсов регистра 10 подключены к выходам делителя 22 частоты, соединенного с генератором 28 импульсов. Коэффициенты деления частоты на различных выходах делителя 22 частоты выбраны изменяющимися в зависимости от номера ячейки регистра в функции, ступенчато аппроксимирующей закон изменения скорости материала по длине струи.

Для одновременной автоматической индикации количества, процесса движения и распределения материала вдоль струи к выходам

11 ячеек 12 регистра 10 с помощью цепей 24 подключены индикаторы 25 состояния ячеек

12 регистра. Индикаторы 25 (например, электрооптические преооразователи расположены на мнемосхеме 26 в соответствии с траекторией струи.

Устройство работает следующим образом.

При действии блока 1 (например, конвейера), создающего струю 2 материала, с помощью входящих в измеритель 8 производительности блока 1 датчиков б и 4 в электрические сигналы, преобразуются соответственно текущие значения погонной нагрузки и скорости движения рабочего органа 5 (ленты) конвейера. После перемножения этих величин в блоке 7 на выходе измерителя 8 представляется текущее значение производительности блока 1, создающей струю. Получаемый сигнал в частном преобразователе 8 преобразуется в последовательность импульсов, частота которых пропорциональна производительности установки, каждый из которых соответствует в определенном масштабе единице количества материала, прошедшего через выходное сечение установки (конвейера), т. е. поступившего в начало струи.

Импульсы указанной последовательности, поступая на вход 9 последовательного регистра 10, переводят в возбужденное состояние ячейки 12 последнего и продвигаются вдоль регистра 10 в соответствии с частотами продвигающих импульсов, поступающих по цепям

21 с выходов делителя 22 частоты. Частоты импульсов на выходах делителя 22 частоты в зависимости от номера ячейки 12 регистра последовательно ступенчато возрастают и

Зэ

4 обеспечивают ускорение продвижения импульсов в регистре 10 (на чертеже по мере их прохождения сверху вниз), т. е. при моделировании в регистре 10 движения материала в струе обеспечивается ступенчатая аппроксимация закона изменейия скорости перемещения материала вдоль струи. При этом количество импульсов, находящихся в любой момент времени в регистре, соответствует текущему значени|о количества материала в движущейся среде.

С помощью суммирующего преобразователя 18 состояния регистра 10 текущее значение количества импульсов, находящихся в регистре, преобразуется в выходной сигнал устройства. При этом ключи Iб, управляемые сигналами, поступающими с выходов 11 ячеек 12, коммутируют резисторы 18, последовательная цепь которых образует потенциометр, включенпьш между источником 19 питания и цепью 14 выходного сигнала устройства, благодаря чем ;åíèå на выходе последнего пропорционально текущему значеншо количества импульсов, находящихся в регистре 10, т. е. соответствует количеству материала в движущейся струе.

Для повышения точности работы устройства (либо для уменьшения количества ячеек в регистре 10, делителя 22 частоты и суммирующем преобразователе 18 состояния регистра при неизменной точности) величина сопротивления резисторов 18 изменяется в зависимости от номера ячейки регистра 10 в соответстВии с законом изменения cI opocTH материала по длине струи.

При возбуждении ячеек 12 регистра 10 в процессе прохождения в последнем импульсов включаются соответствующие индикаторы 25 мнемосхемы 2б, в результате чего создается движущееся изображение струи материала, причем скорость перемещения светящихся элементов этого изображения соответствует скорости движения материала вдоль струи, а количество светящихся элементов — текущему значению общего (интегрального) количества материала в движущейся crpye.

Помимо указанного представ. пения выходной информации устройства последняя представляется в виде показаний регистрирующего блока 15 количества материала в движущейся струе и в форме электрического сигнала (в цепи 14 выходного сигнала), которьш может быть использован для целей автоматизации контроля и управления различными технологическими процессами.

Предмст изобретения

Устройство для моделирования перемещения вещества в движущейся среде, содержащее датчик скорости и датчик погонной нагрузки, соединенные со входом блока умножения, регистрирующий блок, индикаторы, генератор импульсов и источник питания, огличаюи1ееся тем, что, с целью увеличения бы407347

18 ! !!

; 20

Составитель Е. Тимохина

Техред А. Камь1шиикова

Корректор О. Тюрина

1- сдактор Е. Семанова

Заказ 1722 Изд. ¹ 1131 Тирагк 535 Подписное

ЦНИР1П11 "îñóäàðñòâåííîãî комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, 3(-35, Раушская наб., д. 4 5

Загорская типографии

5 стродействия, оно содержит частотный преобразователь, подключенный к выходу блока умножения, последовательный регистр, соединенный с частотным преобразователег1, суммирующий преобразователь, выполненный в виде последовательно соединенных ключей, параллельно которым подключены резисторы, соединенные с источником питания, делитель!

1 !

6 частоты, соединенный входом с генератором импульсов, а выходы делителя частоты подключены ко входам последовательного регистра, выходы которого соединены с управляю5 щими входами кл!Очей суммирующего преобразователя, подключенного к регистрирующеilIg блоку II Ko входам и .!дHKBTopoB, BbIIIo "iHQHных по мнемосхеме движущейся среды.