Расходомер сыпучего материала

 

): <;;. . >,„..

<- ивии

ОПИСА

ИЗОБРЕТЕНЙЯ

Союз Советских

Социапистическнх

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 210б7б (21) зз7зьг4/18-10 (51) М. Кл.с присоединением заявки РЙ

6 01 Г 1/7б

Гиввдвиитиивик! иивитит

Вииити Миииитиив COOP ии иииив ииивуитивив и итщятий (23) Приоритет ! (43) Опубликовано 180478.Бюллетень %14

{53) УДКб81. 123 (088.8) (45) Дата опубликования описания 170378 (72) вторы иэефретения Ю.В.Панич, И.Л. карачевский и С.M..Цирульников

Всесоюзный научно-исследовательский и проектноконструкторский институт по автоматизации предприятий промышленности строительных материалов (71) Зсявитель (54) РАСХОДОИЕР СЫПУЧЕГО MATEPHAJIA

Изобретение относится к устройствам контроля расхода сыпучего материала на участке поточно-транспортной системы, содержащем подъемный конвейер или:эпеватор, и может быть исполь- 5 эовано в автоматических и автоматизированных системах контроля и управления потоками материалов s промышленности строительных материалов, добывающей промышленности, металлургии, пи- )p щевой промышленности, а также в химической проьышленностй.

Известны устройства для контроля расхода сыпучих материалов в поточных транспортных системах, основанные на использовании различных типов весоизмерителей. На практике прямое использование этих устройств для контроля расхода материала в заданной точке поточно-транспортной системы зачастую 20 невозможно, поскольку в силу конструктивных особенностей технологического оборудования не удается установить весоизмеритель непосредственно на контролируемом участке поточно-транспорт- 25 ной систеьы. Конструктивные ограничения на применение того или иного весоиэмерителя для контроля расхода материала могут быть вызваны отсутствием достаточных запасов по длине или 30 перепаду высот для установки весоизмерителя в заданной точке, сильной запыленностью, влажностью и другими факторами.

Контроль расхода материала на заданном участке поточно-транспортной системы в этих случаях осуществляется путем измерения весовой производительности на другом участке этой системы, допускающем установку весоизмерителя, с учетом временного сдвига между точками контроля весовой производительности и искомого расхода материала в заданной точке.

Непосредственный контроль расхода материала на одном участке поточной транспортной системы заменяется косвенным контролем с использованием опорного сигнала весовой производительности на другом участке этой системы. Учет временного сдвига производится в зависимости от пространственного расположения точек контроля расхода и косвенной переменной, либо путем прогноза сигнала весовой производительности на соответствующий интер" вал времени, либо путем его задержки.

Известны устройства для контроля расхода сыпучего. материала на участке поточно-транспортной системы, содержа".

602783 щем подъемный конвейер, включающие в систем контроля, учета и управления себя датчик опорного сигнала весовой потоками сыпучих материалов ° производительности, установленный на Лля исключения транспортного эапаэдругом участке этой систеви, и блок дывания в канале контроля Расхода ма5 териала на участке с подъемным конвейПоточно-транспоРтная система вклю- ером (элеватором) и повышения надежчает в себя подъемный питающий конвей- ности дополнительно к датчику опорно" ер, щековую дробилку и отводящий кон- го сигнала весовой производительности, вейер. Задача контроля заключается в установленному на другом участке поопределении расхода материав@, пода- точно-транспортной системы, преддагаеваемого подъемным конвейером в щековую 0 мое устройство содержит датчик актив" дробилку. 9 то же время, вследствие ной мощности привода подъемного конневозможности по конструктивным,при- вейера или элеватора, блоки усреднечинам установить весоизмеритель непо- ния сигналов, соединенные с датчиками средственно на подъемнбм конвейере, активной мощности и опорного сигнала < весовая производительность поточно-. >5 весовой производительности, два линейтранспортной систем контролируется ных преобразователя, первый из которых с помощью конвейерных весов, установ- соединен с датчиком активной мощности ленных на отводящем коивейере после непосредственно, а второй — через блок щековой дробилки. Контроль расхода ма- усреднения, индикатор расхода, подклютериала на участке с подъемным конвей-20 ченный к выходу первого преобразова= ером осуществляется путем прогноза теля, блок pàññoãëàñ ди ассогласования, один из опорного. сигнала весовой производитель. входов которого соединен с выходом ности на время транспортного запазды- второго преобразователя,.а дрУгой— вания между точкой контроля весовой с блоком усреднения опорного сигнала, производительности и выходом подъемно-25 а также блок коррекции, один из вхого конвейера. Прогноэи1Мюанные значе- дов которого соединен с блоком рассогния весовой производительности исполь- ласования, а другой вход — с блоком нтуром стабилизации расхода усреднения сигнала активной мощности материала в щековую дробилку, воздей- и выход которого параллельно ди ствующим на скорость привода подъемно-р с параМетрическими входами обоих преro конвейера. При этом степень стаби- образователей. лиза и ции расхода материала поступающеI

Сущность работы предлагйемого устго на дробление, оказывается тем ниже, ройства заключается в с еду at чем больше ошибка прогноза. расход Q< материала на участке данное устройство для контроля рас-, поточно-транспортной системы, содержахода материала на участке поточно- щем подъемный конвейер л pi

35 и и элевато транспортной системы, содержащем подь- может быть оценен по сигналу N датчииво а с помощью емный конвейер или элеватор, обладает, ка активной мощности привод однако, рядом существенных недостат- линейного преобразователя с характеков. Наличие значительного. транспорт- ристикой ного запаздывания между точками конт40 роля весовой производительности и ис- Ь о ( комого расхода материала приводит в где к — коэффициент усиления преобрапоточных транспортных системах с боль- зователя шой протяженностью к существующим по- Ь вЂ” коэффици

Ь вЂ” коэффи иент сМещения, М вЂ” с еднее значение сигнала мощгрешностям в определении расхода и эа- 5 Мц- сред е трудняет использование информации о расходе в системах дозировки и распРе- Параметры К, э р д

ы b И ott еделяются тем. В ажение деления материал т Р лов в технологические экспериментальным пу . ыр ной я многих практиа егаты и емкости. Кроме того, присут- (1) с достаточно дл агрега стэне в системах весоизмерителей про- Ю ческих зад ких з ач точностью аппроксимирует сть меж фактическим межуточных ус тройств и преобразовате- реальную зависимо ду че ез подъемный конвейер и лей для передачи усилий., обусловленных Расходом через дъ ктивной мощностью привода. Однако с гравитационным полем, от транспортирую- активно ощн теч кием времени значение параметров щего устройства к измерительному прибо- теч кием р ре требует периодической ревизии и 5 г мо ко т конт оля реэ- трения, хотя и медленно, но изменяютб ко снижается., Особое значение это име- ся. Таким о разом для п териэующихся .ного значения расхода необходимо, чтоет в производствах, херактериэу т ы еоб азователя изменясиль л ной запыленностью большими пере- .„ бы параметры преобра

t падами температур окружающей среды лись во време и т.д. Недостаточная надежность уст- g «(» + „ y N ) ф + g ) g). (ройства контроля расхода спучих матеРиалов существенно ижает общую функциональную надежность и эффективнссть д К, тры до Хор к г е Q — параметры до Кар к

602783 дК, д Ь вЂ” параметры возмущения, которые необходимо определить.

Для корректировки параметров в качестве опорного сигнала 6 используется весовой расход, измеряемый на другом участке систеьы с помощью традиционных средств контроля (конвейерных весов, вагонных весов и т.п.). Связь опорного сигнала 6 с сигналом мощности имеет вид где Т оЬ вЂ” временный сдвиг (запаздывание) между двумя участками поточно-транспортной системы.

Однако непосредственное использование сигнала & для корректировки невозможно из-за запаздывания. Тем не менее, поскольку речь идет о двух участ-0 ках одной и той же поточно-транспорт" ной системы, то расходы на этих участках в среднем равны. Исходя из этого, опорный сигнал G и сигнал М на входе преобразователя усредняются, причем интервал усреднения выбирается заведомо больше, чем транспортное запаздывание. Благодаря этому рассогласование между усредненным опорным сигналом 6. и сигналом на выходе преобразователя, 30 на вход которого подан усредненный сигнал М, не зависит от величины запаздывания и целиком определяется параметрическими возмущениями дK.+qдЬ при условии, что период изменения воз-)6 мущения существенно больше, чем интервал усреднения.

Для этого усредненный сигнал мощности пропускается через второй линейный преобразователь с теми же парамет- 0 рами, т.е. ф "4 т 1 о 1т1 (3) после чего определяется рассогласование усредняющего опорного сигнала и 46 полученного сигнала (+,--+," t(" -. (Л) .-% Ь.-т" М

-тФ (о) $ -т1 a<ñ(8 Nî +ьЬ» 4)

Таким образом, показатель с, зависит только от параметрических возму щений.

Коррекция параметра Ь т осуществля-"6 ется путем прибавления к, нему на каждом такте величины, пропорциональной

Тогда за несколько тактов интегрирования слагаемое bK (N -Мо) практически исчезнет, поскольку в разные мо- 9 менты времени отклонения И от среднего значения No будут иметь как положительный, так и отрицательный знаки, и остается только слагаемое, пропорцио. дальное дb

6с

Коррекция К осуществляется согласно выражению е ГЯ или дЫ= Я

f (5) где о — постоянная интегрирования, выбираемая экспериментально в зависимости от скорости дрейфа параметров.

Одновременно осуществляется коррекция параметра К1 путем прибавления к нему на каждом такте величины, пропорциональной произведению 6 ()4 -N ) равному в соответствии с (4) о д)((М,-н, Ь,(g, q

Тогда з а несколько тактов1 интегриpoâàíè ÿ слагаемое дЬ (Nt- N практически исчезнет, аналогично описанному выше; останется только слагаемое, пропорциональное > Kg, поскольку множитель (_#_a Na) всегда положителен.

Коррекция К т осуществляется согласно выражению -т о Sq (N Хо) или дк f Qq(g — я )

1 t 0 (6)

Полученные таким образом величины параметрических возмущений вносятся в характеристику (2) преобразователя сигнала мощности, после чего на его выходе будет получен сигнал расхода не содержащий ошибки, обусловленной изменением сопротивлений в узлах трения. Кроме того, величины дК, дЬ вводится в характеристику (3) преобра зователя усредненного сигнала мощности; в результате этого преобразователь будет подготовлен к следующему циклу коррекции, на котором все описанные преобразования будут повторены.

На чертеже представлена схема описываемого устройства, где

1 — подъемный конвейер (элеватор), 2 — участок поточно-транспортной системы, содержащий последовательно соединенные объекты (конвейеры, бункера, дРобилки и т.п.), 3 — участок поточно-транспортной системы, где производится измерение весовой производительности системы, 4 — датчик опорного сигнала весовой производительности, 5 — датчик активной мощности привода подъемного конвейера (элеватора), 6,7 — блоки усреднения сигнала мощности и опорного сигнала, 8,9 — линейные преобразователи, 10 — блок рассогласования, 11 — блок коррекции параметров линейных преобразователей

12 индикатор расхода.

602783.Формула изобретения

Составитель Ж.Теслер

Редактор С.Хейфиц ° Техред .is.Андрейчук Корректор А.Власенко Ф

Заказ 1834/36 Тирам 872 Подписное

ПНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, %-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

На выходах блоков усреднения 6, 7 образуются усредненные за выбраннйй интервал времени сигналы 9,5

Сигнал N< поступает иа вход линейного преобразователя с характеристикой 3).

ПолУченный на его выхоДЕ сйгнал"Ф;З сравнивается с усредненным сигналом в блоке сравнения 11. На выходе блока сравнения обраэуетая показатель

6,- который совместно с .сигналом

Ng поступает на входы блока коррекции работающего в соответствии с формулами (5), (6) . Выходы блока коррекции подлкючен к параметрическим входам обоих линейных преобразователей, в результате чего их коэффициенты К,,Ь+ корректируются нв величину вк, а5 .

Расход через конвейер 1 считывается с индикатора расхода 12.

Расходометр сыпучего материала нв участке цоточио-транспортирующей системы с подъемным конвейером, содержащий датчик опорного сигнала весовой производительности, установленный на другом участке поточно-транспортной системы, о т л н ч а ю .шийся тем, .что, с целью, повыаения точности и . надежности, он снабжен датчиком активной мощности привода подъемного конвейера, блоками усреднения .;сигналов, 8, соединенными с датчиками активной мощности и опорного сигнала весовой про нзводительности, двумя линейными преобразователями, первый из которых со-. единен с датчиком актйвной мощности

)0 непосредственно, а второй — через блок усРеФжени», индикатором расхода, — подключенным К выходу первого преобразователя, блок рассогласования, один из выходов которого соединен с выходом второго преобразователя, а другойс блоком усреднения опорного сигнала, а также блоком коррекции, один иэ выходов которого соединен с блоком рас-. согласования, а другой вход - с блоком усреднения сигнала активной мощности и .выход которого параллельно соединен с параметрическими входами обоих преобразователей.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

25 1. Гаузнер С.Н. и др. Изменение массы, объема и плотности, Изд-во Стандарты, 1972.

2. Марсов В.И. и др. Автоматическое управление технологическими процесса«.

З) ми на предприятиях строительной инду стрии. Л., Стройиздат, 1975.