Устройство для измерения количества вещества

 

Союз Соаетскнд

Соцмалнстнческнк

Республик

ОПИСАН

ИЗОБРЕТЕ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕД (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 120577 (21) 2484670/

1)М. Кл. с присоединением заявки Ио

Q 01 F 23/28

Гоеударствемиый комите

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет

3) УДК 534. 232 (088. 8) Опубликовано 15i0879. Биэллет

Дата опубликования описания (72) Автор изобретен и й

В.А ° Лаптев

71) Заявитель Южный зональный пРоектный и наУчно-исследовательский ( институт сельского строительства (54) УСТРОИСТЕО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ КОЛИЧЕСТВА

BEIQECTBA

Изобретение относится к звуковой контрольно-измерительной технике и может быть использовано для измерения количества вещества, произвольно расположенного в емкости, и повышения точности дозирования жидких, сыпучих и твердых кускообразных веществ, например строительных материалов, в частности цемента, бетонной смеси, в бункерах и доэаторах.

Известно устройство (1), предназначенное для дистанционного указания уровня вещества в емкости, которое

ocóùåñTíëÿåò субъективный контроль количества вещества и сигнализирует о достижении предельного уровня. Однако оно не производит непрерывного измерения количества вещества, При произвольном расположении вещества известное устройство имеет низкую точность измерений.

Наиболее близким по технической сущности к предложенному является устройство для измерения количества вещества в емкости (2), содержащее емкость, излучатель акустических колебаний, соединенный через генератор качающейся частоты, генератор пилообразного напряжения с генератором синхронизирующих импульсов, направленный приемник акустических колебаний, полосовой фильтр и последовательно соединенные усилитель низких частот, синхронный детектор, дифференцирующую цепочку, соединенный с генератором синхрониэирующих импульсов преобразователь временного интервала в напряжение и индикатор.

Однако это устройство сложно конструктивно, что приводит к снижению его надежности и низкой помехоустойчивости, Целью изобретения является упрощение устройства, повышение его надежности и помехоустойчивости.

Это достигается тем, что в предлагаемое устройство введены дополнительный направленный приемник и коммутатор, при этом приемники установлены на взаимно перпендикулярных стенках емкости, входы коммутатора соединены с одним приемником непосредственно, а с другим — через полосбвой фильтр, управляющий вход коммутатора подключен к выходу генератора синхронизирующих импульсов и выходу дифференцирующей цепочки, а выход коммутатора соединен с входом усилителя. При этом один направленный приемник установлен в центральной oíå б79808 верхнего основания емкости, а направ- (стических колебаний соответственно ленный приемник на боковой понерхнос н продольном и поперечном направлети установлен на расстоянии от sepx- ниях через полосовой фильтр 8 на комнего основания емкости, не превыааю- мутатор 9, который поочередно подклющем половины ее высоты. чает приемники к усилителю 10 низких

На чертеже схематически изображено частот. Усиленные колебания с него описываемое устройство, общий вид. 5 поступают на измерительный вход синхУстройство содержит генератор 1 ронного детектора 11, по опорному касинхрониэирую.аих импульсов, генера- налу которого с генератора 3 качаю-. тор 2 пилообразного напряжения, гене-,шейся частоты поступает напряжение ратор 3 качающейся частоты, излуча- сканирующей частоты. При совпадении тель 4 акустических колебаний, уста- )Q этих сигналов по частоте и фазе на новленный на емкости 5 для жидких, выходе си н хр он но го дете к тора по я вл ясыпучих и твердых кускообразных ве- ется импульс, который формируется ществ„ приемник б акустических коле- дифференцируюшей цепочкой 12 в коротбаний в продольном направлении, уста- кий острый импульс. Этот импульс поновленный на верхней поверхности ем- 15 ступает на преобразователь 13 временности, приемник 7 акустических коле- ного интервала в напряжение от начабаний в поперечном направлении 7, ус- ла запуска колебаний качающейся частановленный на боковой поверхности тоты генератором 1 до ныделения дифемкости, полосовой фильтр 8, комму- ференциальных импульсов в напряжение. татор 9, последовательно соединенные Интегральный сигнал, получаемый от усилитель 10, синхронный детектор измерения временных интервалов при

ll, дифференцирующую цепочку 12,пре- возбуждении резонансных частот в прообраэователь 13 временного интерва- дольном и поперечном направлениях емла в напряжение, нторичный прибор-ин- кости, измеряют вторичным приборомдикатор 14. При этом выход генерато- индикатором 14, по.показаниям которора 1 соединен с Управляющим входом >5 го и определяют количество вещества коммутатора 9 и преобразователем 13, н емкости. Опрос (подключение) прием» генератор качающейся частоты 3 соеди- ников б и 7 при сканировании частоты нен с синхронным детектором 11, ком- проиэводится попеременно, то есть при мутатор 9 соединен с приемником б, одном запуске генератора и цикле возс приемником 7 через полосовый Фильтр 3О буждения колебаний в емкости произно8 и усилителем 10, а управляющий дятся прием, передача и обработка ревход коммутатора соединен также с зонансных колебаний, например, в провыходом дифференцирующей цепочки 12. дольном направлении емкости - через

Устройство работает следующим об- пРиемник б, при последующем запуске разом. 35 генератора и цикле возбуждения колеГенератор 1 синхронизирующих им- баний - через приемник 7 и т.д. пульсов формирует и вырабатывает ко- Уровень вещества, а следовательно, роткие импульсы (с периодом повторе- и частотный диапазон резонансных кония T) и запускает генератор 2 пило- лебаний значительно изменяются в осеобраэного напряжения. Линейно изме- 40 вом вертикальном направлении. Обраэоняющееся напряжение с генератора 2 вание углов откосов, волн, воронок подают на генератор 3 качающейся час- и других неровностей вещества IIpHBo тоты. Поступающие с него электричес- дит к изменению резонансной частоты; кие колебания качающейся частоты пре- в поперечном направлении в малом диаобразуются излучателем 4 в низкочас- паэоне. Поэтому для обеспечения сетотные колебания качающейся частоты, лекции устройства от помех при обра45 которые распространяются в свободном ботке резонансных колебаний в проот контролируемого вещества прост- дольном направлении емкости применен ранстве емкости 5. Диапазон ка- усилитель 10 низких частот, а в по,ания низкочастотных колебаний сос- перечном - между приемником 7 и комтавляет нижнее значение частоты 50 мутатором 9 введен полосовый фильтр .g щ . 10 Гц) верхнее значение час- .8. Фильтром 8 и усилителем 10 произтоты f и. 100 Гц, где п Р -по- водится предварительная диапазонная ложительные целые числа 1, 2, Фильтрация сигнала, узкополосная

3 или >P«ные десЯтичные. ПРи Фильтрация которого производится де/ о ° ° бсовпадении частот генерируемых и со - 55 тектором ственных коле нных колебаний воздуха, эаполняю- УпРавление коммутатором 8 проиэвоplего сво одны о свободный от контРолиРУемого ве- дится генератором 1 синхр низ х щ объем емкости возникает резо- импульсов и дифференцируюше ц и нанс частот в продольном в продольном и попереч- кой 12. В момент запуска задающего

- ях емкости Эти резона- щ0 генеРатоРа импульс запуска. с генерансные частоты так вэаимоде ст у ак взаимодействуют тора 1 подключает коммутатор 9 к одо при изменении поло- ному из приемников. После выделения между собой, что при изменении жения вещества в емкости одна в емкости одна из них информационного импульса детектором умеиыаается, а другая увеличивае угая увеличивается. 11 с выхода дифференцирующей цепочбания передаются 65 ки 12 продифференцированный импульс

Резонансные колебания передаю направленными приемниками никами б и 7 аку- отключает коммутатор. Такая структу679808 ра устройства обеспечивает повышение

его помехоустойчивости и надежности, так как отключает канал селекции от воздействия на него колебаний неинформационного характера (электронных, акустических шумов, высших гармоник и т.д.) и исключает необходимость 5 подключения ряда каналов селекции для обработки частотной информации при измерении количества вещества, произвольно расположенного в емкости.

Обработка информации ведется по 1 0 гармонике.

Вследствие того, что при акустическом резонансе в продольном направлении емкости создается максимальное давление воздуха у верхнего основа- f5 ния емкости, при резонансе в поперечном направлении — у боковой поверхности, то для повышения помехоустойчивости устройства приемник резонанс- . ных акустических колебаний в продольном направлении емкости установлен в центральной зоне верхнего основания емкости, где амплитуда резонансных колебаний в поперечном направлении минимальна. При этом приемник резонансных акустических колебаний в поперечном направлении емкости установлен на боковой поверхности емкости ниже верхнего основания на расстоянии, не превышающем половины высоты емкости, где амплитуда резонансных колебаний в продольном направлении ймеет меньшую величину.

Предложенное устройство для измерения количества вещества в емкости имеет повышенную надежность и помехоустойчивость, точность измерений при произвольном расположении вещества в емкости составляет 1-3Ъ.

Формула изобретения 40

Устройство для измерения количества вещества, содержащее емкость, иэлучатель акустических колебаний, соединенный через генератор качающейся частоты, генератор пилообразного напряжения с генератором синхронизирующих импульсов, направленный приемник акустических колебаний, полосовой фильтр и последовательно соединенные усилитель низких частот, синхронный детектор, дифференцирующую цепочку, соединенный с генератором синхронизирующих импульсов преобразователь временного интервала в напряжение и индикатор, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения надежности и помехоустойчивости, в него введены дополнительный на- правленный приемник к коммутатор, при этом приемники установлены на взаимно перпендикулярных стенках емкости, входы коммутатора соединены с одним приемником непосредственно, а с другим - через полосовой фильтр, управляющий вход коммутатора подключен к выходу генератора синхронизирующих импульсов и выходу дифференцирующей цепочки, а выход коююутатора соединен с входом усилителя.

2. Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ е е с я те, что один иэ направленных приемников установлен в центральной зоне верхнего основания емкости.

3. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что направленный приемник на боковой поверхности установлен на расстоянии от верхнего основания емкости, не превышающем половины высоты емкости °

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе . 1. Авторское свидетельство СССР

М 72335, кл. G 01 F 23/28, 1948.

2. Авторское свидетельство СССР

9 507781, кл. G 01 Р 23/28, 1976 (прототип) 679808

Составитель В.Пирогов

Редактор Л.Бибер Техред И.Асталсы Корректор С.Патрушева

Заказ 4775/35 Тираж 866 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035 Москва, Ж-35 Fa ская наб. . 4 5

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