Устройство для автоматического контроля запасов сыпучих материалов в бункере

(51)5 С 0 ИЗОБРЕТЕНИЯ ПИ ЕЛЬСТВУ еститу 80.СР79. ГОСУДАРСТНЕННЫИ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР А ВТОРСНОМУ СВИ(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ ЗАПАСОВ СЬЗПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ В БУНКЕРЕ(57) Изобретение относится к весоизм рительной технике, а именно к устрой ствам для автоматицеского контроля запасов сь 1 пуцих материалов в бункере и может быть использовано в горноруд ной промышленности. С целью повышени точности контроля запасов сыпуцих материалов в устройство введена корректирующая цепь, которая обеспечива Фиксирование моментов времени начала и окончания заполнения контролируемо1531328 55 го двумя датчиками верхнего уровня материала объема бункера, который вычис.ляется по углу естественного откосас одновременным определением веса материала, находящегося в контролируемом объеме. Для этого устройствоконтроля содержит дополнительно датчик 1 ч влажности материала, задатчик1 Изобретение относится к областивесоизмерительной техники, а именно15к устройствам для автоматическогоконтроля запасов сыпучих материаловв бункере, и может быть использованов горнорудной промышленности,Цель изобретения - повышение точности контроля запасов сыпучих материалов в бункере,На чертеже представлена блок-схемаустройства для автоматического контроля запасов сыпучих материалов в бункере.Устройство содержит два датчика 1и 2 верхнего уровня материала в бункере, надбункерный 3 и подбункерный ч,весоизмерители, пять элементов И 5 -9, инвертор 10, элемент 11 задержки,контрольный счетчик 12 веса загружаемого материала и контрольный счетчик 13 выгружаемого материала. Крометого, устройство содержит датчик 14влажности материала, аналогово-цифровой преобразователь 15, зацатчик 16гранулометрического состава материала,блок 17 суммирования, блок 18 вычисления угла естественного откоса, блок19 вычисления коэффициента пропорциональности, блок 20 вычисления уставкикоррекции, реверсивный счетчик 21,дешифратор 22 и устройство 23 индикации.Для учета объема конуса материала 45в бункере необходимо определить уголестественного откоса углей в бункере. Для определения угла естественногооткоса получены аналитические зависиМОСТИ: Р = а Ак(1-ехр) ( Кхз)Ак=2085-(275.-025 х)х "105 х, ++1,35 х,К=1 006+(О, 157+0, 193 х) х,Ро =39,67+(1, 75+0, 75 х ) х, +2, 67 хд,х=-(с 1-83)8х=Ь) /5 16 гранулометрического состава материала, а также блок 17 суммирования, блок 18 вычисления угла естественного откоса материала, блок 19 вычисления коэффициента пропорциональ.ности и блок 20 уставки коррекции,связанные с остальными элементамисхемы. 1 ил,где- угол естественного откоса,град",х- высота загрузки, м;ч - влажность, 3;й - содержание класса 0-3 мм в загружаемом материале, Ж.Поскольку датчики верхнего уровняустановлены стационарно, будем считать величину х =-.сопят,Анализ приведенных зависимостейпоказывает, что при увеличении влажности загружаемого материала увеличивается угол естественного откоса, аувеличение крупности материала (уменьшение содержания Фракции 0-3 мм) приводит к уменьшению угла естественно"го откоса. Таким образом, для выработки уставки коррекции при достиженииконусом материала в бункере уровнейсрабатывания последовательно первогои второго датчиков верхнего уровнянеобходимо вычислять вес материалав бункере с учетом угла естественного откоса8 ес материала в бункере определяется по выражению Р=Р+Р "Р где Р, - вес цилиндрической части материала в бункере; Р - вес конической части матери 3 ала; Р - вес дозируемого из бункера материала. Это выражение можно представить так:Р = Р+Ргде Р =Р -Р=К(Р-Р);Р,Р - показания контрольныхсчетчиков загружаемогои дозируемого материалов;К - коэффициент, пропорциональный величине угла откосаконической части материала в бункереК=ККхК,5 15343 где К- коэффициент пропорциональностиК 1 - коэффициент, пропорциональный содержанию класса 0-3 мм5в материале;К - коэффициент влажности матеЮриала.Устройство работает следующим образом, 1 ОПри загрузке материала в бункер импульсы от надбункерного весоизмерителя 3 увеличивают число, записанное в реверсивном счетчике 21, на величину, соответствующую весу загруженного 1 Б материала. В процессе дозирования материала из бункера импульсы от подбункерного весоизмерителя 4 поступают на вход вычитания реверсивного счетчика 21 и уменьшают записанное в нем число на величину израсходованного материала. При одновременном доэировании и загрузке процесс вычисления протекает параллельно, Если в процессе загрузки уровень материала достиг нет первого датчика верхнего уровня, импульсы от надбункерного весоизмерителя 3 через первый элемент И будут поступать на вход счетчика 12 веса загруженного материала, а импульсы от ЗО подбункерного весоизмерителя 4 через второй элемент И - на вход счетчика 13 дозированного материала. После срабатывания второго датчика верхнего уровня через инвертор 10 запираются первый 5 и второй 6 элементы И, т.е. прекращается подача импульсов от весоиэмерителей на счетчики 12 и 13. Одновременно третий эле О мент И 7 подключает выходы обоих счетчиков к суммирующему блоку 17, отпирая четвертый 8 и пятый 9 элементы И. В блоке суммирования формируется вели- личина веса материала в конической части путем вычисления разности выходных сигналов весоизмерителей. С выхода суммирующего блока 17 сигнал поступает на блок 18 вычисления угла естественного откоса.Поскольку колебания крупности загружаемого угля относительно редки и невелики, величина произведения КхК,1 устанавливается вручную с помощью задатчика грансостава с импульсным выходом. Величина коэффициента К определяется величиной сигнала датчика влажности, причем сигнал преобразуется из аналогового вида в цифро 28 6вую форму с помощью аналого-цифрового преобразователя,Сигнал с выхода блока 18 вычисле"ния угла естественного откоса поступает на вход блока 19 расчета коэффициента пропорциональности К, Расчетвыполняется с учетом геометрическихпараметров бункера. В блоке 20 вычисления уставки коррекции в цифровойФорме определяется уставка коррекции,которая поступает на установочные входы реверсивного счетчика 21.целью визуального наблюдения результата на блоке 23 индикации предварительно преобразуется выходной сигнал реверсивного счетчика 21, получаемый в двоично-десятичном коде, в сигнал в десятичном коде с помощью дешиФратора 22.После выполнения операций выходнойсигнал третьего элемента И 7 черезэлемент 11 задержки устанавливаетконтрольные счетчики 12 и 13 весовзагруженного и дозированного материалов в нулевое состояние.Контрольные счетчики веса и реверсивный счетчик, элементы И и элементзадержки могут быть выполнены на основе использования микросхем серии К 155.Дешифратор можно реализовать на микро"схеме К 155 ИД 1. Блок индикации конструктивно выполнен на неоновых лампахИН,Вычислительные блоки могут бытьреализованы с использованием средствмикропроцессорной техники. Аналоговоцифровой преобразователь может бытьполучен на микросхеме К 57 АПВ 1 А.В качестве датчика влажности можноиспользовать серийно выпускаемый отечественной промышленностью влагомер"Нейтрон". Задатчик гранулометрического состава можно реализовать натриггерах серии К 155 с использованиемкнопочной предустановки. Формула изобретения Устройство для автоматического контроля запасов сыпучих материалов в бункере, содержащее надбункерный и подбункерный весоиэмерители с импульсными выходами, пять логических элементов И, реверсивный счетчик, вход на вычитание которого соединен с выходом подбункерного весоизмерителя, контрольный счетчик веса загружаемого материала, инвертор, первый дат7 15343288 Составитель И. Чернявский1 ехред Ь, Дядьп( Корректор О,Ципле Редактор Е.Папп5 Е Е аЗаказ 35 Тираж 421 ПодписноеВИИИПИ Государственого комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035 Москва Ж, Раущская наб., д. ь/5 Производственно-издательский комбинат Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина,101 чик верхнего уровня материала и блокиндикации, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью повьщения точностиконтроля, в него введень контрольныйсчетчик выгружаемого материала, второй датчик верх. него уровня материала,установленньй на одном уровне с первым, элемент задержки, дещиФратор,датчик влажности материала, анагогово циФровой преобразователь, задатчикгранулометрического состава, а такжеблоки суммирования, вычисления углаестественного откоса материала, вычис.ления козФФициента пропорциональностии вь числения уставки коррекции, приэтом первье входь 1 трех первьх эгементов И соединены с первым датчикомуровня материала, вторые входы первого и второго элементов И соединеньчерез инвертор с вторым датчиком уровня материала, второй вход третьегоэлемента И соединен с вторым датчикомверхнего уровня, третий вход первогоэлемента И соединен с выходсм надбун."керного весоизмерителя и входом насложение реверсивного счетчика, третий вход второго элемента И поцсоеди.нен к выходу подбункерного весоизмерителя, выход первого элемента И сое- З 0динен с первым входом контрогьногосчетчика веса загружаемого материала,выход второго элемента И связан с первым входом контрольного счетчика веса выгружаемого материала, вторые входы обоих контрольных счетчиков весаподсоединены через элемент задержкик выходу третьего элемента И, выходыконтрольных счетчиков веса загружаемого и выгружаемого материалов подсоединены соответственно к первым входамчетвертого и пятого элементов И, вторые входы которых связаны с выходомтретьего элемента И, а выходы четвертого и пятого элементов И связаны соответственно с первым и вторым входами блока суммирования, датчик влажности через аналогово-циФровой преобразователь связан с первым входом блока вычисления угга естественного откоса материала, второй вход которогосоединен с задатчиком гранулометрического состава материала, а выход - свходом блока вычисления козФфициентапропорциональности, выход которогосоединен с первым входом блока расчета уставки коррекции, второй вход которого соединен с выходом блока суммирования, а вьход блока расчета уставки коррекции связан с установочнымвходом реверсивного счетчика, выходкоторого через дешиФратор связан сблоком индикации,