Устройство для автоматического регулирования водосодержания бетонной смеси

 

ф эн rjо т ъ,но .

О и 4 C

И 3 О:"..т Р Е Т Е Н Ы .

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

) 5О497О

0093 Советских

Социалистических

Рос п бд ив (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 29.10.74 (21) 2072364/29-33

1) M. Кл С 01N 33/38 с присоединением заявки №

Государственный комитет

Совета Министров СССР по депам нэсбретеннй и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 28.02.76. Бюллетень № 8

Дата опубликования описания 25.05.7б (53) УДК 666.9.017:620. .1(088.8) (72) Автор изобретения

Э. М. Бромберг (71) Заявитель

Куйбышевский филиал Всесоюзного института по проектированию организации энергетического строительства «Оргэнергострой» (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ

ВОДОСОДЕРЖАНИЯ БЕТОННОЙ СМЕСИ

Изобретение относится к устройствам для автоматического контроля процесса приготовления бетонной смеси.

Известно ус-, ройство для автоматического регулирования водосодержания бетонной смеси, содержащее дозаторы воды и цемента, прибор измерения мощности, потребляемой двигателем бетоносмесителя, аналого-цифровой преобразователь с электронным ключом на входе, счетно-решающее устройство, задатчики расхода воды и цемента и блок управления.

Известное устройство может быть использовано при порционном приготовлении бетонной смеси. 15

Однако использование известного устройства при приготовлении бетонной смеси в бетоносмесителях непрерывного действия не обеспечивает требуемой точности измерения и регулирования водосодержапия. Это объясняется тем, что при непрерывном приготовлении бетонной смеси невозможно периодически перед началом цикла перемешивания измерять мощность двигателя бетоносмесителя, соответствующуlo незагруженному бетоносмеси- 25 телю; кроме того, измеряемая мощность двигателя бетоносмесителя зависит не только от водосодержания, но и от состояния бетоносмесителя и приводных механизмов, влияние которых нс может быть исключено, как в пор- 30 ционных бетоносмесптелях путем измерения исходного значения мощности в начале каждого цикла перед загрузкой бетоносмесителя и вычитания этого значения из величины мощности, соответствующей загруженному бетоносмесителю.

Цель изобретения — повышение точности регулирования водосодержания бетонной смеси при непрерывном ее приготовлении.

Поставленная цель достигается тем, что предложенное устройство снабжено амплитудными модуляторами сигнала задатчиков расхода воды и цемента, выполненными в виде генераторов модуляционных сигналов и смесителей сигналов, причем входы генераторов модуляционных сигналов подключены к блоку управления, а выходы — к входам смесителей сигналов, и другим входам которых подключены выходы задатчиков расхода воды и цемента, выходы смесителей сигналов подключены,к дозаторам воды и цемента, выходы генераторов модуляционных сигналов и выход задатчика расхода цемента подключены ко входам счетно-решающего устройства.

На фиг. 1 приведена структурная блок-схема предложенного устройства; на фиг. 2— временная диаграмма работы генераторов в интервале t,— iz.

Устройство содержит прибор 1 измерения мощности, потребля мой двигателем бетопо.

504970 смесителя, выход которого подключен через управляемый электронный ключ 2 ко входу

«палого-цифрового преобразователя 3. Аналого-и фровой преобразователь подключен к счетно-рсшающему устройству 4, на выходе которого включены задатчики 5, 6 расхода воды и цемента. Устройство снабжено амплитудными модуляторами 7, 8, которые состоят из генераторов 9, 10 модуляционных сигналов и смесителей 11, 12 сигналов.

Выходы смесителей подключены к дозаторам 13, 14 воды и цемента, а входы — к задатчикам 5, 6 расхода воды и цемента и к генераторам 9, 10 модуляционных сигналов.

Блок 15 управления подключен к электронному ключу 2, счетно-решающему устройству

4 и генераторам 9, 10 модуляционных сигналов. Задатчики 5, 6 расхода цемента подключены к счетно-решающему устройству 4.

Работа предлагаемого устройства основывается на следующем.

Зависимость мощности P двигателя бетоносмесителя от водоцементного отношения В/Ц бетонной смеси при непрерывной технологии может быть представлена в виде:

P = аВ/Ц-+- b, где b — неизвестный параметр, величина которого зависит от состояния бетоносмесителя; а — неизвестный параметр, определяющий величину изменения мощности на единицу изменения водоцементного отношения, значение которого зависит от состава бетонной смеси;

В/Ц вЂ” параметр, определяющий водосодержание бетонной смеси, величина которого зависит от дозируемого количества воды и цемента, также от переменной влажности заполнителей.

Для того, чтобы по значению мощности P определить текущее значение водосодержания

В бетонной смеси необходимо знать неизвестные и изменяющиеся параметры а и b.

Это обеспечивает предлагаемое устройство.

Устройство работает следуюшим образом.

Непрерывные дозаторы 13, 14 обеспечивают средний расход воды и цемента в соответстВии с сигналами Вз» и Цз» задатчиков 5, 6.

При этом водосодержание B бетонной смеси определяется как известным количеством воды, поступающим через дозатор, так и неизвестным, зависящим от переменной влажности заполнителей. На выходе задатчиков 5, 6 рас«ода воды и цемента включены амплитудные модуляторы 7, 8, в функции которых входит периодическое изменение заданных расходов воды В» и цемента Ц» на величину -ЛВ и ЛЦ соответственно. Это достигается с помощью генераторов 9, 10 модуляционных сигналов. Генератор 9 выдает сигнал -ЛВ, а генератор 10 сигнал ЛЦ. С помощь|о смесителей 11, 12 суммируются сигналы задатчиG0 где В = В»д+х, Взад — количество поступающее от дозатора, х — неизвестное количество воды, определяемое переменной влажностью заполнителей. воды, Значение Рь выраженное в цифровой форме, поступает в счетно-решающее устройство 4.

В момент времени 4 измеряют мощность

Р, соответствующую заданному расходу цеков 5, 6 и генераторов 9. 10, в результате чего на вы«оде смесителя 11 действует сигнал

В... ЛВ, а па выходе смесителя 12 — сигнал

1.I, KLl,. Генераторы 9, 10 включаются попеременно с помощью блока 15 управления.

На фиг. 2 показана временная диаграмма работы генераторов в интервале t; — ; времени, которое необходимо для того, чтобы из составляющих путем перемешивания приготовить бетонную смесь, т. е. это время равносильно циклу перемешивапия при порционном приготовлении бетонной смеси. В момент времени блок 15 управления включает генератор 9 на один период его колебаний. С выхода генератора 9 поступает двухполупериодный сигнал, амплитуда одного полупериода равна

- ЛВ, а второго — ЛВ. По окончании периода колебаний генератора 9 в момент времени tç блок 15 управления отключает генератор 9.

-"О B промежутке времени t;,— 4 оба генератора огключены, а в момент 4 блок управления включает генератор 10 также па один период его колебаний. С выхода генератора 10 поступает двухполупериодный сигнал, амплитуда

25 одного полупериода равна +ЛЦ, а второго — ЛЦ. Далее процесс повторяется.

Таким образом дозаторы воды и цемента, следя за заданием, дозируют в промежутке времени — 4 следующие величины. В интер30 вале t — t3.. дозатор воды — половину интервала В3»+ЛВ, вторую половину В3» — ЛВ, дозатор цемента — L4», в интервале t3 — 4: дозатор воды — В;;,, дозатор цемента — Ц3», в интервале 4 — 4: дозатор воды — В», доза35 тор цемента половину интервала Ц»д+ЛЦ, вторую половину Ц...— ЛЦ. При этом в связи с тем, что изменение расходов воды и цемента осуществляется ь короткие промежутки времени и так, что средний расход цемента и во40 ды остается равным заданному, то нарушения технологии приготовления бетонной смеси не происходит.

Мощность двигателя бетоносмесителя измеряют трижды с помощью прибора 1. В момент времени 4 блок 15 управления открывает ключ 2, и аналого-цифровой преобразователь

3 преобразует в цифровую форму мощность

Р,. соответствующую увел ичепному на известную величину ЛВ расходу воды.

Мощность Р1 связана с измеряемым значением водосодержания бетонной смеси зависимостью:

E+-;ЛВ

1-1зад

504970 мента и воды и связанную с фактическим водосодержанием В соотношением:

Р,=а +b

Бзад

И, наконец, в момент времени 4 измеряют мощность Р>, соответствующую увеличенному на известную величину ЛЦ расходу цемента.

Мощность Р> связана с измеряемой величиной

В зависимостью:

Р,=-а +b Лздд + Lt

По результатам трех измерений Рь P2, Р> счетно-решающее устройство 4 определяет неизвестное значение В водосодержания бетонной смеси:

 — P3 (д + М) Р,— Р Лц

Как видно из этого выражения, по отношению разностей мощностей можно судить о фактическом водоцементном отношении бетонной смеси и ее консистенции, так как остальные члены выражения являются известными параметрами.

ЛВ и ЛЦ вЂ” известные величины изменения расходов воды и цемента, поступающие в счетно-решающее устройство 4 от генераторов 9, 10, Ц„д — заданный расход цемента, сигнал о котором поступает в счетно-решающее устройство от задатчика б.

Таким образом, результат измерения водосодержания В бетонной смеси не зависит от неизвестных параметров а и Ь, связывающих мощность двигателя бетоносмесителя и водоцементное отношение, а следовательно и от состояния бетоносмесителя, его лопастей и футеровки, от состояния редуктора и двигателя, от состава, бетонной смеси, качества заполнителей и т. д. Точность измерения определяется практически точностью получения величин ЛВ и ЛЦ.

По найденной величине фактического водосодержания В бетонной смеси счетно-решающее устройство 4 меняет задание задатчикам

5, 6 таким образом, чтобы регулируемая величина В/Ц .находилась в заданных пределах.

Формула изобретения

Устройство для автоматического регулирования ..одосодержанпя бетонной смеси, содержащее дозаторы воды и цемента, прибор измерения мощности. потребляемой двигателем бетоносмесителя, аналого-цифровой преобразователь с электронным ключом на входе, 0 счетно-решающее устройство, задатчпки расхода воды и цемента и блок управления, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности регулирования водосодержания бетонной смеси при непрерывном ее приготов25 лении, оно снабжено амплитудными модуляторами сигналов задатчпков расхода воды и цемента, выполненными в виде генераторов модуляционных сигналов и смесителей сигналов, причем входы генераторов модуляцион30 ных сигна QB подключены к блоку управления, а выходы — к входам смесителеи сигналов, к другим входам которых подключены выходы задатчиков расхода воды и цемента, выходы смесителей сигналов подключены к

35 дозаторам воды и цемента, выходы генераторов модуляционных сигналов и выход задатчика расхода цемента подключены ко входам счетно-решающего устройства.