Весовой порционный дозатор с цифровым управлением

 

ЙЙН? .

%н :;.-а б

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советским социалистических

Республик (»684321 (61) Дополнительное к аат. саид-ву (22) Заявлено 0 50 7,7 7 (21) 2 5 0 4 2 32 /1 8-10 с присоединением заявки HP (23) Г1риоритет (51)М. Кд.

G 01 G 23/36

Государственный кои нтет

СССР

flo дмаи изобретеннй н открытнй }пуолнно®ано 0509.79 Бюллетень Й933

Дата опубликования описания 0509.79 (53) УДК881. 287. . 7 (088. 8} (72) Авторы изобретения

Э.М.Бромберг, В.С.Иванов и В.П.Сергеев (71) ЗаяВИтЕЛЬ Куйбышевский филиал Всесоюзного института по проектированию органиэации энергетического строительства "Оргэнергострой" (54} ВЕСОВОЯ ПОРЦИОННИИ ДОЗАТОР С ЦИФРОВЫМ

УПРАВЛЕНИЕМ

Изобретение относится к области весоизмерительной техники.

Известны весовые дозаторы, снабженные преобразователем угол-код, подключенными к узлам преобразования и регистрации 11), ) .

Эти устройства не имеют необходимой точности, что для потенциометрических преобразователей связано с наличием скользящего контакта. в сельсинных — низкой точности самих сельсинов, в преобразователях с кодовым диском — отсутствием информации о скорости.

Известно также устройство для сигнализации положения стрелки весоизмерителя, содержащее конденсаторы, выполненные в виде концентрических колец, включенных в цепь автогенератора (3).

29

Ближайшим по своей технической сущности к изобретению является устройство, содержащее циферблатный указатель, преобразователь угла поворота стрелки в электрический сигнал, выход которого подключен к входу аналого-цифрового преобразователя, задатчик дозы с арифметическим устройством, выход которого подключен к одному из входов устройства цифро вого сравнения, к другому выходу которого подключен выход аналого-цифрового преобразователя, блок управления, выходы которого подключены к входу задатчика и к управляющему входу аналого-цифрового преобразователя (4).

Недостатками этого устройства являются его низкая точность и надежность, что связано с наличием в нем скользящего контакта, со значительньпки дополнительными погрешностями, возникающими эа счет изменения параметров измерительной схемы и самого датчика при изменении внешних условий, с большими механическими воздействиями иэ-за трения в точке соприкосновения контакта и обмотки датчика.

Цепь изобретения — повышение точности.

В предлагаемом устройстве это достигается тем, что в нем преобразователь угла поворота стрелки в электрический сигнал выполнен в виде прямоемкостного воздушного конденсатора, ротор которого жестко связан с осью стрелки ииферблатного указателя, коммутатора, преобразователя емкости в электрический сигнал и

684327 4 анализ атора энан а прои э водной си гнала, причем ротор прямоемкостиого воздушного конденсатора подключен через коммутатор к входу преобразователя емкости н электрический сигнал, на выход которого подключен анализатор знака производной сигнала, соединенный с первым входом первого логического элемента И, а другой выХод аналого-цифрового преобразователя подключен к арифметрическому блоку, выход которого подключен к первому входу второго логического элемента И, при этом вторые входы обоих элементов И подключены к выходу узла цифрового сравнения; при этом прямоемкостной воздушный конденсатор выполнен н виде круглых пластин, разделенных по диаметру диэлектрической прокладкой на две идентичные секции, образующие ротор, и полукруглых пластин с диаметром, равным диаметру пластин ротора, образующих статор.

На фиг. 1 показана блок-схеМа описываемого устройства; на фиг. 2 прямовмкостной воздушный конденсатор °

Устройство содержит (фиг.1) цифврблатный указатель 1, преобразователь

2 угла поворота стрелки циферблатного указателя 1 в электрический сигнал, состоящий иэ прямоемкостного воздушного конденсатора 3 переменной .емкости с выводами 4,5 его ротора, коммутатора б, преобразователя 7 емкости в электрический сигнал и анализатора 8 знака производной сигнала по времени, аналогоцифровой преобразователь 9, элемент

И 10, узел 11 цифрового сравнения, эадатчик дозы 12 с арифметическим блоком 13, элемент И 14 и блок управления 15.

Прямовмкостной воздушный конденса тор 3 (фиг.2) содержит ось 1б, на которой установлены круглые пластины 17, разделенные диэлектрическими прокладками 18 на две секции, образующие ротор конденсатора 3, и полукруглые пластины 19, образующие статор.

Работает дозатор следующим образом.

В исходном состоянии нижние секции ротора (вывод 5) конденсатора

3 переменной емкости полностью вввдвны в статор.

Перед началом цикла дозирования по сигналу с блока управления 15 коммутатор б подключает к входу преобразователя 7 верхние секции (вывод 4) ротора конденсатора 3.

Аналоговый электрический сигнал с выхода преобразователя 7, пропорциональный начальному углу поворота стрелки цифврблатного указателя 1, преобразуется с помощью аналогоцифрового преобразователя 9 в цифро5

)5

65 воЯ код N(, которыЯ подается н арифметический блок 13. Затем по сигна- лу с блока упранлени я 15 коммутатор

6 подключает ко входу преобразователя 7 нижние секции (нывод 5) ротора кондеисатора 3, идентичные верхним секциям (нывод 4), и смещенные относительно их на угол 180, являющчЯся константойА„для всего тракта преобраэонания дозатора.

В результате преобразований, аналогичных описанным ньиае, в арифметическом блоке 13 оказывается записанным число N2, пропорциональное углу поворота стрелки циферблатного указателя 1, или, что то же самое, ротора конденсатора 3 на угол 180 .

По сигналу с блока управления 15 производятся операции вычитания

N -Ng и деления полученной разности на константуа(, Числов ) †- является текущим значением чувствйтельности массодоэирующей системы. По сигналу с блока управления 15 производится умножение числ,с на заданную дозу Рз„ приР Z -Вя, где P — предел шкаsoä р лы цифер )латного указателя 1, или (P -ф ) при )З,у) — ф z сумми рование результата с N<

Полученное число аР >+N< или а(1, э - Щ@ )+N< поступает на один иэ входов узла циферблатного сравнения 11.

По сигналу с блока управления 15 открывается затвор загрузочного устройства (на чертеже не показан) и начинается поступление дозируемого материала в грузоприемный бункер.

В узле 11 цифрового сравнения производится сравнение цифрового кода, пропорционального текущему зна ению массы P Ä материала в бункере, с кодом числа,,поступающего на вХоД длЯ сРавнениЯ. ПРи Ри,>(- щ элемент И 10 всегда закрыт сйгналом с выхода анализатора 8, а элемент И

14 всегда открыт сигналом с выхода арифметического блока 13. При) >-3 - ю состояние элементов И 10,14 меняется на противоположное. При1 8(-Я к входу преобразователя 7 с помощью коммутатора б подключаются верхние секции 4 (вывод 4) ротора конденсатора 3, находящиеся н исходном состоянии вне статора.

В узле 11 цифрового сравнения производится сравнение кода Р с числом aP +N<. При их равействе на выходе узла 11 вырабатывается команда на закрытие затвора, которая через элемент И 14 поступает на загрузочное у<дройстно.

При Р -). " к входу преобразователя 7 с помощью коммутатора 6 подключаются нижние секции (вывод 5) ротора конденсатора 3. В узле 11 производится счавнение кода Р е„ с числом а(Р )+N<. При всех

5 6843

9 значениях Р— 4й-" элементы и 10, 14 остаются закрытыми. При накоплении в бункере доэы материала, равной

Э знак производной по времени аналогового сигнала изменяется, и на выходе анализатора 8 вырабатывается сигнал, открывающий элемент 5

И 10. Изменение знака производной связано стем,,что при нарастании массы от 0 до емкость конденса Р тора 3, образо анного пластинами статора и нижней секцией ротора, 10 уменьшается, а при дальнейшем нарастании Р . от "- до Р„, эта емкость увеличивается.

При равенстве сигналов на обоих входах узла 11 цифрового сравнения на его выходе вырабатывается команда на закрывание затвора, которая через элемент И 10 поступает íà загрузочное устройство.

Формула изобретения

1. Весовой порционный дозатор с цифровым управлением, содержащий циферблатный указатель, преобразователь угла поворота стрелки в электрический сигнал, выход которого подключен к входу аналого-цифрового преобразователя, задатчик дозы с арифметическим блоком, связанный с одним из входов узла цифрового сравнения, к другому входу которого подключен один иэ выходов аналогоцифрового преобразователя, логические элементы И и блок управления, выходы которого подключены к задатчику дозы и управляющему входу аналого-цифрового преобразователя, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, в нем преобразователь угла поворота стрелки в электрический сигнал выполнен в

27 виде прямоемкостного воздушного конденсатора, ротор которого жестко связан с осью стрелки циферблатного указателя, коммутатора, преобразователя емкости в электрический сигнал и анализатора знака производной сигнала, причем ротор прямоемкостного воздушного конденсатора подключен через коммутатор к входу преобразователя емкости в электрический сигнал, на выход которого подключен анализатор знака производной сигна ла, соединенный с первым входом первого логического элемента И, а другой выход аналого-цифрового преобразователя подключен к арифметическому блоку, выход которого подключен к первому входу второго логического элемента И, при этом вторые входы обоих элементов И подключены к выходу узла цифрового сравнения.

2. Дозатор по п.l, о т л и ч а юшийся тем, что прямоемкостной воздушный конденсатор выполнен в виде круглых пластин, разделенных по диаметру диэлектрической прокладкой на две идентичные секции, образующие ротор, и полукруглых пластин с диаметром, равным диаметру пластин ротора, образующих статор.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

l. Зеличонок Г.Г. Автоматизация технологических процессов учета на предприятиях строительной индустрии.

М., Высшая школа, 1975, с. 201204 °

2. Патент ClllA 93739866 МКИ 177178, опублик. 1976.

3. Авторское свидетельство

9502230, кл. G 01 G 23/00, 1974.

4. Авторское свидетельство

9201700,,кл. G 01 G 13/28, 1967, (прототип).

684327

Рис. 2

Составитель В.Ширшов

Техред С.Мигай Корректор М. Вигула

Редактор Л.Бибер

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

Заказ 5270/31 Тираж 766 Подлисное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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