Устройство для моделирования перемещения вещества в движущейся среде

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН Ия 407347 Союз Советских Социалистических РеспубликН АВТОРСКОМУ ВИДЩЛЬОЦЗависимое от авт. свидетельства-М,Кл. С 06 д 7/48 Заявлено 13.04.72 ( 1772513/18-24) исоединением заявки-ооударстееннын комитетСовета Министров СССРоо делам изооретенийи открытий норм УДК 684,333(088.8 публиковано 21,11.7 Бюллетень4 Дата опубликования описания 12.08,74 Авторизобрете Л, А. Верещаг Институт автомати витель УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ ПЕРЕМЕЩЕН ВЕ 1 ЦЕСТВА В ДВИЖУЩЕЙСЯ СРЕДЕИзобретение относится к электрическому моделированию и предназначено для модели. рования струи вещества (например, сыпучего материала, жидкости).Известны устройства для моделирования процессов перемещения вещества в движущейся среде.Эти устройства предназначены для моделирования полей скоростей (ускорений) и содержит датчики начальной скорости материала.При автоматизации некоторых производственных процессов требуется моделирование струи материала (в частности, в натуральном масштабе времени) для непрерывного автоматического определения интегрального количества материала в движущейся струе. Установка, образующая струю, обычно снабжена измерителем производительности и датчиком скорости рабочего органа.Цель - определение текущего значения интегрального количества материала в струе.Эта цель достигается благодаря тому, что измеритель производительности установки, создающей движущуюся среду через частотный преобразователь, подключен ко входу последовательного регистра, выходы ячеек которого через суммирующий преобразователь состояния регистра соединены с цепью выходного сигнала устройства. Цепи продвигающих импульсов секций регистра подключены к ге.нератору импульсов через делитель частоты, соотношение частот на выходах которого соответствует закону изменения скорости мате риала по длине струи.Преобразователь состояния регистра может быть выполнен в виде ключей, подключенных к ячейкам регистра и коммутирующи резисторы, которые потсициометрически вклю- О чены между источником питания и цепью выходного сигнала устройства и сопротивление которых изменяется в зависимости от номера ячейки регистра в функции закона изменения скорости материала по длине струи.Ы Для визуального представления процессадвижения и количества материала в струе к выходам ячеек регистра подключены индикаторы их состояния, расположенные на мнемосхеме в соответствии с траекторией струи.20 На чертеже представлена схема предлагаемого устройства.Блок 1, создающий струю 2 материала, например, конвейер, содержит измеритель 8 производительности с датчиком 4 скорости рабо 2 з чего органа б (леиты) блока, датчиком 6 погонной нагрузки конвейера и блоком 7 умножения указанных величин.Выход измерителя 3 производительностичерез частотный преобразователь 8 подключен зО ко входу 9 последовательного регистра 10, выК 65 3ходы 11 ячеек 12 которого через суммирующий преобразователь 13 состояния регистра 10 соединены с цепью 14 выходного сигнала и регистрирующим блоком 15 текущего значения количества материала в струе,Суммирующий преобразователь 13 состояния регистра 10 выполнен в виде ключей 1 б, цепи 17 управления которых подключены к выходам 11 ячеек 12 регистра 10 и которые соединены с резисторами 18, потенциометрически включенными между источником 19 питания (через резистор 20) и цепью 14 выходного сигнала устройства. Резисторы 18 выполнены изменяющимися по величине сопротивления в зависимости от номера ячейки регистра 10 в функции закона изменения скорости материала по длине струи.Цепи 21 продвигающих импульсов регистра 10 подключены к выходам делителя 22 частоты, соединенного с генератором 23 импульсов. Коэффициенты деления частоты на различных выходах делителя 22 частоты выбраны изменяющимися в зависимости от номера ячейки регистра в функции, ступенчато аппроксимирующей закон изменения скорости материала по длине струи.Для одновременной автоматической индикации количества, процесса движения и распределения материала вдоль струи к выходам 11 ячеек 12 регистра 10 с помощью цепей 24 подключены индикаторы 25 состояния ячеек 12 регистра. Индикаторы 25 (например, электрооптические преооразователи расположены на мнемосхеме 26 в соответствии с траекторией струи,Устройство работает следующим образом.При действии блока 1 (например, конвейера), создающего струю 2 материала, с помощью входящих в измеритель 3 производительности блока 1 датчиков б и 4 в электрические сигналы, преобразуются соответственно текущие значения погонной нагрузки и скорости движения рабочего органа 5 (ленты) конвейера, После перемножения этих величин в блоке 7 на выходе измерителя 3 представляется текущее значение производительности блока 1, создающей струю, Получаемый сигнал в частном преобразователе 8 преобразуется в последовательность импульсов, частота которых пропорциональна производительности установки, каждый из которых соответствует в определенном масштабе единице количества материала, прошедшего через выходное сечение установки (конвейера), т. е. поступившего в начало струи.Импульсы указанной последовательности, поступая на вход 9 последовательного регистра 1 О, переводят в возбужденное состояние ячейки 12 последнего и продвигаются вдоль регистра 10 в соответствии с частотами продвигающих импульсов, поступающих по цепям 21 с выходов делителя 22 частоты. Частоты импульсов на выходах делителя 22 частоты в зависимости от номера ячейки 12 регистра последовательно ступенчато возрастают и 5 10 15 20 25 30 3 40 45 50 55 4обеспечивают ускорение продвижения импульсов в регистре 10 (на чертеже по мере их прохождения сверху вниз), т. е. при моделировании в регистре 10 движения материала в струе обеспечивается ступенчатая аппроксимация закона изменейия скорости перемещения материала вдоль струи. При этом количество импульсов, находящихся в любой момент времени в регистре, соответствует текущему значено количества материала в движущейся среде.С помощью суммирующего преобразовате. ля 13 состояния регистра 10 текущее значение количества импульсов, находящихся в регистре, преобразуется в выходной сигнал устройства. При этом ключи 1 б, управляемые сигналами, поступающими с выходов 11 ячеек 12, коммутируют резисторы 18, последовательная цепь которых образует потенциометр, включенпьш между источником 19 питания и цепью 14 выходного сигнала устройства, благодаря чему напряжение на выходе последнего пропорционально текущему значеншо количества импульсов, находящихся в регистре 10, т. е, соответствует количеству материала в движущейся струе.Для повышения точности работы устройст. ва (либо для уменьшения количества ячеек в регистре 10, делителя 22 частоты и суммирующем преобразователе 13 состояния регистра при неизменной точности) величина сопротивления резисторов 18 изменяется в зависимости от номера ячейки регистра 10 в соответстВии с законом измеееия скорости материала по длине струи.При возбуждепиц ячеек 12 регистра 10 в процессе прохождения в последнем импульсов включаются соответствующие индикаторы 25 мнемосхемы 2 б, в результате чего создается движущееся изображение струи материала, причем скорость перемещения светящихся элементов этого изображения соответствует скорости движения материала вдоль струи, а количество светящихся элементов - текущему значению общего (интегрального) количества материла в дви 2 ку щеСя струе.Помимо указанного представ. пения выходной информации устройства последняя представляется в виде показаний регистрирующего блока 15 количества материала в движущейся струе и в форме электрического сигнала (в цепи 14 выходного сигнала), которьш может быть использован для целей автоматизации контроля и управления различными технологическими процессами. Предмст изобретения Устройство для моделирования перемещения вещества в движущейся среде, содержащее датчик скорости и датчик погонной нагрузки, соединенные со входом блока умножения, регистрирующий блок, индикаторы, генератор импульсов и источник питания, огличаюиееся тем, что, с целью увеличения бы:рагк 535та Министровытий И ад 1"о ПП Государствен по делам Москва, Маказ 1722ЦЬ ого комитета Сове изобретений и отк (-35, Раушская нао 5 орская типографии 5стродействия, оно содержит частотный преобразователь, подключенный к выходу блока умножения, последовательный регистр, соединенный с частотным преобразователем, суммирующий преобразователь, выполненный в виде последовательно соединенных ключей, параллельно которым подключены резисторы, соединенные с источником питания, делитель 1 ", 211113 6частоты, соединенный входом с генератором импульсов, а выходы делителя частоты подключены ко входам последовательного регистра, выходы которого соединены с управляю щими входами ключей суммирующего преобразователя, подключенного к регистрирующему биоу и ко водм индикаторов, выполненных по мнемосхеме движущейся среды.