Весовой порционный дозатор

 

с! г лв т:-

422971

ОП ИСАНИ Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 26.08.71 (21) 1695616/! 8-10 с присоединением заявки № (32) Приоритет

Опубликовано 05.04.74, Бюллетень ¹ 13

Дата опубликования описания 12.09.74 (51) М. Кл. G 0lg 13 24

Государственный комитет.

Совета Министров СССР по делам изооретений н открытий (.,) i ДК 681 268 08 (088.8) (72) Авторы изобретения

Э. М. Бромберг, В. С. Иванов и Ю. К. Голубев

Куйбышевский филиал института «Оргэнергострой» (71) Заявитель (54) ВЕСОВОЙ ПОРЦИОННЫЙ ДОЗАТОР

Изобретение относится к области весоизмерительной техники.

Известны весовые порционные дозаторы, содержащие грузоприемный бункер, установленный на датчиках, подключенных к измерительному блоку с усилителем и аналого-цифровым преобразователем, задатчик, узел сравнения, блок управления и блок автоматической коррекции с грузами известной величины, управляемыми электромагнитами, и двумя реве рсивными счетчиками, входы которых соединены с аналого-цифровым преобразователем измерительного блока. Однако эти дозаторы не обеспечивают требуемую точность.

В предлагаемом дозаторе блок автоматической коррекции снабжен двумя регистрами памяти, вход первого из которых подключен к выходу измерительного блока, а выход соединен с одним из,реверсивных счетчиков, вход второго регистра подключен к блоку управления, а выход соединен с узлом сравнения, и множительным элементом, первый вход которого подключен к задатчику, второй вход соединен с блоком управления, а выход связан с узлом сравнения.

На чертеже показана блок-схема описываемого дозатора.

Бункер 1 установлен на датчиках 2, подключенных к измерительному блоку 3 с усилите лем 4 и аналого-цифровым преобразователем

5, к выходу которого подсоединены логические элементы «И» 6, 7 и 8. Реверсивный счетчик 9 через элемент «И» 10 связан с реверсивным счетчиком 11, который через элемент «И»

12 соединен с регистром памяти 13. Счетчик

11 снабжен нуль-индикатором 14. Задатчик 15 связан с блоком управления 16, к которому через элемент «И» 17 подключен множительный элемент 18. Выход элемента 18 соединен

10 с узлом сравнения 19. Через элемент «И» 20 регистр памяти 21 связан с блоком управления 16. Регистр памяти 21 подключен также к узлу сравнения 19. Грузы 22 известной величины Р, фиксируются на бункере 1 элек15 тромагнитами 23.

Принцип действия дозатора заключается в проведении дополнительных измерений, позволяющих получить ннформацшо не только об измеряемом весе дозируемого материала, но

20 и о погрешностях, возникающих в результате измерения.

Функция преобразования дозирующей системы с достаточной степенью точности может быть представлена в виде

У Р â€”,b+ ДРг где У вЂ” выходной сигнал;

P — входное воздействие; а и b — параметры функции преобразования дозирующей системы;

422971 (2) (3) (4) У,— Y,= — аР, Из выражения (4) следует, что разность

У1Уг пропорциональна чувствительности дозирующей системы.

По окончании второго измерения по сигналу с блока управления 16 начинается деление содержимого реверсивного счетчика 11 (kP Ä) на содержимое счетчика 9: Y1 — Уг. Деленис

k —,коэффициент нелинейности весоизмерительных датчиков.

Изменение параметров а и b под влиянием вариаций внешних условий, а также от временного дрейфа характеристик отдельных элементов является источником статических погрешностей дозирующей системы. При этом изменение параметра а обуславливает мультипликативную составляющую (погрешность чувствительности), а изменение параметра

b — аддитивную составляющую (погрешность

«нуля»). Влияние параметров а и b на точность дозирования устранено в описываемом дозаторе за счет устройства автокоррекции, реализующего специальный алгоритм функционирования дозатора, Дозатор работает следующим образом, В начальном состоянии два груза 22 известной величины Р, с помощью электромагнитов 23 фиксируются на бункере 1. B реверсивном счетчике 11 записано значение заданной дозы, умноженное на коэффициент нелинейности датчиков kP „в множительном элементе 18 в качесгве мпожимого записано

1 число Р „а в качестве множителя р, Датчики 2 воспринимают вес бункера 1 и грузов 22; Рб+Р,. Сигнал Y через усилитель

4 и аналого-цифровой преобразователь 5 поступает с датчиков 2 на вход счетчика 9, который по сигналу с блока 16 устанавливается в направлении сложения. Счетчик 11 и регистр памяти 13 на время первого измерения закрыты.

По окончании первого измерения по сигналу с блока управления 16 отключаются электромагниты 23, и бункер 1 освобождается от грузов 22. Реверсивный счетчик 9 устанавливается в направлении вычитания, открывается регистр памяти 13. Результат У> второго измерения собственного веса бункера 1 Рб поступает в регистр памяти 13 и в счетчик 9.

Таким образом, в счетчике 9 по окончании второго измерения оказывается записанной величина У, — Уг, а в регистре памяти

13 — Уг, Первые два измерения, производимые при закрытом затворе расходного бункера, занимают небольшой отрезок начального участка характеристики датчиков. Этот участок с любой требуемой для практики степенью точности можно считать линейным. Таким обарзом, справедливы соотношения

У, ==: а(Рб+ Р,)+ b

Уг — а б+ ведется методом последовательного вычитания до прихода в блок 16 сигнала с нуль-индикатора 14 реверсивного счетчика 11. По этому сигналу процесс деления прекращается, а ре5 1Р22 зультат — через элемент «И» 17 посту1 1 2 пает в множительный элемент 18, где сумми1 руется с числом, записанным в нем в ка10

Po честве множителя. Полученная сумма перемножается с множимым, а результат

Р„+ " (5)

15 поступает на первый вход узла сравнения 19.

По окончании перечисленных процессов по сигналу с блока управления 16 открывается затвор расходного бункера (на чертеже не показан) и начинается истечение дозируемого материала в бункер 1. Элементы «И» 6, 8 и

17 закрываются, а элементы 7, 10, 12 и 20 открываются.

Третье измерение Уз веса бункера 1 и дозируемого материала: Рб+Р, записывается в направлении сложения в реверсивный счетчик

11. Так как при нарастании веса дозы начинает сказываться нелинейность характеристик датчиков, имеем

Уз — а(Ргт+ б)+ 1 +1 гт

30 или

У, = аР„+ У, +kP„(6) По сигналу с блока управления начинается деление содержимого счетчика 11 на содержание счетчика 9. В результате получают

45 (+ - I (8)

1 2 РО О J

Так как из выражения (4)

a::

1 У2

Р, (9) выражение (8) равно

V — Y — Р + гт (10)

1 2 РО «1 2

Полученное число через элемент «И» 20 поступает в,регистр памяти 21 и на второй вход узла сравнения 19, где сравнивается с сигналом (5), поступающим на его первый вход с

60 множительного элемента 18.

B случае неравенства этих сигналов процесс измерения веса грузоприемного устройства и текущей дозы материала повторяется вновь.

В момент равенства сигналов (выражения

65 5 и 10) узлом сравнения 19 подается команда

По окончании третьего измерения по команде с блока управления 16 счетчик 11 устанавливается в направлении вычитания. Через элемент «И» 12 из регистра памяти 13 в него поступает число У2. Таким образом, в счетчике 11 фиксируется число

Y, — Y, = aP2, + kP2, (7) 422971

Составитель В. Ширшов

Техред T. Курилко

Корректор Л. Царькова

Редактор О. Филиппова

Заказ 2223/6 Изд. ¹ 709 Тираж 760 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР

llo делам изобретений и открьппй

Москва, )К-35, Раушская наб., д. 4 5

Типография, пр. Сапунова, 2

Мооква,ОЭОЯ Рац /Мь вка. на закрытие затвора расходного бункера дозатора.

Коэффициенты а и b функции преобразования дозатора не входят в выражения (5) и (10). Таким образом, исключается влияние на точность дозирования изменений этих коэффициентов, а, следовательно, и изменений внешних условий, дрейфа нуля и чувствительности устройства.

Исключается также влияние нелинейности характеристик датчиков, так как значение P ;., сравниваемое с текущим значением дозы Рд„ умножено на коэффициент, зависящий от нелинейности.

Предмет изобретения

Весовой порционный дозатор, содержащий грузоприемный бункер, установленный на датчиках, подключенных к измерительному блоку с усилителем и аналого-цифровым преобразователем, задатчик, узел сравнения, блок управления и блок автоматической коррекции с грузами известной величины, управляемы5 ми электромагнитами, и двумя реверсивными счетчиками, входы которых соединены с аналого-цифровым преобразователем измерительного блока, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, в нем блок авто10 матической коррекции снабжен двумя регистрами памяти, вход первого из которых подключен к выходу измерительного блока, а выход соединен с одним из реверсивных счетчиков, вход второго регистра подключен к блоку

15 управления, а выход соединен с узлом сравнения, и множительным элементом, первый вход которого подключен к задатчику, второй вход соединен с блоком управления, а выход связан с узлом сравнения.