Способ весового порционного дозирования и устройство для его осуществления

ОЮЗ СОВЕТСКИХ ОЦИАЛИСТИЧЕСКИ РЕСПУБЛИ 9) 01 6 13/04 ИЗО ОПИСАНК АВТОРСКОМ ЕЛСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(56) Авторское свидетельство СССР М 1464044, кл. 6 01 0 13/28, 1987.Авторское свидетельство СССР М 1527511, кл, 6 01 6 13/04, 1988, (54) СПОСОБ ВЕСОВОГО ПОРЦИОННОГО ДОЗИРОВАНИЯ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ(57) Использование: в порционных дозаторах. Сущность изобретения; непрерывно измеряют плотность потока материала и скорость изменения этой величины, по котоИзобретение относится к весоизмерительной технике и может быть применено в порционных дозаторах.Известен способ управления весовым дискретным дозированием и устройство для его осуществления, по которому непрерывно контролируют текущее значение массы сдоэированного материала и снижают производительность питателя при достижении разности между величиной заданной дозы и текущей массой меньше произведения суммы производительности питателя и абсолютного максимального изменения этой производительности на время запаздывания,Недостатком известного способа является то, что управление процессом дозирорым определяют массу материала в падающем столбе потока материала, а сигнал коррекции вырабатывают пропорциональным этой массе, который затем суммируют с сигналом, пропорциональным массе материала в грузоприемном узле, и при достижении суммарным сигналом величины, равной сумме заданных величин предварительной и номинальной доз, отключают основной и досыпочный потоки. Устройство содержит питатели 3, 4, коромысло 5, датчик перемещения 7, компенсационный электромагнит, датчик скорости перемещения коромысла 10, усилитель 11, блок дифференцирования 12, сумматор 13, пороговые элементы 14, 15, реле 16, 17. 5 - 7-11-13-14 - 16 - 3 13 в 15 в 17- 4, 5 - 8 - 10 - 12 - 13, 10-13, 11 - 9, 2 с.п. ф-лы, 1 ил. вания осуществляется без учета влияния иэ менения скорости подачи, Это снижает точ- (Я ность дозирования. (ЛСНаиболее близким по технической сущности к изобретению является способ весового автоматического доэирования сыпучих материалов и устройство для его осуществления. По этому способу иэ сигнала, характеризующего массу набранного материала ф в грузоприемное устройство при наборе предварительной дозы основным потоком, вычитают сигнал кОррекции, равный динамическому давлению падающего столба материала, и по скорректированному сигналу осуществляют отключение основного потока.10 20 25 30 35 40 50 следующим способом,Недостатком указанного способа является то, что отключение основного и досыпочного потоков осуществляется без учета влияния изменения скорости подачи на величину фактической массы сдозированного материала. Это снижает точность дозирования.Цель изобретения - повышение точности дозирования за счет устранения влияния скорости подачи материала.Поставленная цель достигается тем, что в процессе дозирования непрерывно измеряют плотность потока материала и скорость изменения этой величины, по которым определяют массу материала в падающем столбе потока материала, а затем суммируют с сигналом, пропорциональным массе материала в грузоприемном узле, и при достижении суммарного сигнала величины, равной сумме заданных величин предварительной и номинальной доз, отключают основной и досыпочный потоки.В устройство введены датчик скорости перемещения коромысла, блок дифференцирования и компенсационный электромагнит, якорь которого связан со вторым плечом коромысла, а обмотка - с выходом усилителя, причем, датчик скорости перемещения коромысла подключен ко второму входу сумматора, э через блок дифференцирования - к третьему его входу.На чертеже изображена принципиальная схема устройства для осуществления способа весового автоматического дозирования сыпучих материалов,Устройство содержит загрузочный бункер 1 с встроенным в его днище вибролотком 2, к которому прикреплены вибраторы 3 и 4, обеспечивающие соответственно основной и досыпочный потоки материала, коромысло 5, к одному плечу которого закреплено грузоприемное устройство 6, а к другому - подвижная часть датчика 7 перемещения и якорь 8, выполненный из постоянного магнита и взаимодействующий. с обмотками 9 и 10, закрепленными неподвижно, При этом якорь 8 и обмотка 9 функционально являются компенсационным электромагнитом, а якорь 8 и обмотка 10 - датчиком скорости Движения коромысла 5.Схема устройства содержит балансный усилитель 11, блок 12 дифференцирования, сумматор 13 с масштабирующими входами, два порбтоаыхэлемента 14 и 15 предварительной и номинальной доз и два реле 16 и 17,Выход датчика 7 перемещения присоединен к входу баланснога усилителя 11, выход которого - к обмотке 9 и первому входу сумматора 13. Обмотка 10 датчика скорости соединена с входом блока 12 дифференцирования и со вторым входом сумматора 13. Выход блока 12 дифференцирования подключен к третьему входу сумматора 13, выход которого соединен с входами пороговых элементов 14 и 15. Выход порогового элемента 14 подключен к входу реле 16, выходные устройства которого включены в цепи управления вибраторэ 3. Выход порогового элемента 15 подключен к входу реле 17, выходные устройства которого включены в цепи управления вибратора 4.В качестве пороговых элементов 14 и 15 применены контактные задатчики измерительного прибора МЗЗЗК. В качестве реле 16 и 17 применены бесконтактные реле, серийно выпускаемые отечественной промышленностью.Дозирование материала по предлагаемому способу осуществляется следующим образом.Предварительно определяют время запаздывания между моментом выдачи сигнала на прекращение подачи материала и моментом фактического прекращения поступления материала в загрузочное устройство.В процессе дозирования непрерывно контролируют усилие, действующее на коромысло компенсационным методом, э также скорость и ускорение движения коромысла.По полученным результатам определяют массу материала в загрузочном устройстве, плотность и скорость изменения плотности потока материалав загрузочное устройство. По времени запаздывания, плотности потока и скорости изменения плотности по тока определяют массу материала падающего столба потока, т.е. количествоматериала, которое после выдачи сигналана отключение подачи дополнительносдозируются в загрузочное устройство. Затем с сигналом, характеризующим массу материала в загрузочном устройстве, непрерывно суммирующий сигнал, характеризующий массу материала падающего столба потока, результат суммы сравнивают с заданными величинами предварительной и номинальной доз, при достижении текущего значения суммы до величины задания предварительной дозы отключают основной55 поток, а при достижении суммы до величийь. задания номинальной дозы отключают досыпочный поток.Работа устройства для осуществления предлагаемого способа осуществляетсяДозируемый материал из бункера 1 повибролотку 2 под воздействием вибраторов3 и 4, формирующих основной и досыпочный потоки, подается в грузоприемное устройство 6. При этом коромысло 5 5отклоняется от исходного положений равновесия и датчик 7 вырабатывает сигнал, пропорциональный величине перемещениякоромысла 5. Этот сигнал усиливается балансным усилителем 11 и подается на первый вход сумматора 13 и обмотку 9компенсационного электромагнита. Протекающий по обмотке 9 электрический ток.взаимодействует с якорем 8, который своимусилием возвращает коромысло 5 в положение, близкое к исходному. При этом величина силы тока 1 в обмотке 9 и величинасигнала первого входа сумматора 13 пропорциональны усилию Е 1, действующему накоромысло 5. Сила Е 1 является суммой двух 20сил, одна из которых Ег пропорциональнамассе материала в загрузочном устройстве6, а вторая Ез равна силе динамическоговоздействия падающего столба потока материала: 25Е 1 = Ег+ ЕзСигнал 1 первого входа сумматора 13равен:1 =. К 1(Е 2 + Ез) = К 1(глЯ + ЕЗ),где п 1 - масса материала в загрузочном устройстве 6;д = 9,8 мс (ускорение свободного падения);К 1 - коэффициент пропорциональности.Сила динамического воздействия Ез является функцией плотности потока материала на входе в грузоприемное устройство ивысоты падения Материала,Так как высоту падения материала с некоторым допуском можно принять за постоянную величину, то сила динамическоговоздействия пропорциональна плотностипотока материала или величине мгновенного значения расхода 6:Ез= Кгб, 45+К 1 К 28;1=.Кзв + К 48,где Кз и К 4-коэффициенты пропорциональности.Непрерывная подача материала вызывает движение коромысла 5 и перемещениеякоря 8 относительно обмотки 10, в которойнаводится сигнал 2, пропорциональный 55скорости движения якоря 8:2=К 5 Ч,где К 5- коэффициент пропорциональности;Ч - скорость движения якоря 8. Скорость движения коромысла 5 пропорциональна величине мгновенного значения расхода 6,2 = КБЧ К 66,где К 6 - коэффициент пропорциональности,Выходной сигнал 2 обмотки 10 подается на второй вход сумматора 13 и на входблока 12 дифференцирования, Выходнойсигнал блока 12 дифференцирования подается на третий вход сумматора 13.Э = К 76,где К 7 - коэффициент прОпорциональнбсти;6 - скорость измерения расхода (производная расхода по времени).В ыходной сигнал 4 сумматора 13 равен:4 = КВ 1+ К 92+ К 10101где Ка, К 9, К 10 - коэффициенты масштабирования.После преобразований получается выражение;4 = К 8 КЗП 1 + КаК 48 + К 9 К 68 + К 7 К 108КЯКзп 1 + 6(КВК 4+ КОК 6) + К 7К 108 .В полученном выражении переменными величинами являются е - масса материала, 6 - мгновенное значение расхода и8 - скорость изменения расхода,14= К 11Ф+ К 12О+ К 13 81гДе К 11 = КвКз:К 12 = К 8 К 4+ К 9К 6К 13 = К 7К 10Необходимая величина коэффициентовК 11, К 12 и К 1 з устанавливается величиноймасштабирующих коэффициентов входовсумматора 13,Анализ полученного выражения выходного сигнала 4 сумматора 13 показывает, что первое слагаемое К 11 гп пропорционально массе материала в загрузочном устройстве 6, а сумма двух вторых слагаемых К 126+ К 1 зО пропорциональная массе мате- .риала падающего столба потока. При этом слагаемое К 1 з 6 учитывает изменение скорости подачи (производительности вибролотка 2).Величина массы материала предварительной и номинальной доз задается порогом срабатывания пороговых элементов 14 и 15, При достижении дозированной массы материала, т.е. материала в загрузочном устройстве 6 и падающем столбе потока, до величины предварительной и номинальной срабатывают пороговые элементы 14 и 15 и через реле 16 и 17 отключают вибраторы 3 и 4 основного и досыпочного потоков,После загрузки загрузочного устройства б цикл дозировки порции материала повторяется,1755058 Формула изобретения оставитель В, Соколовехред М.Моргентал Кор Редакт Циткина лко Тиражтвенного комитета по 113035, Москва, ЖЗаказ 2883 ВНИИПИ Го Подписноеобретениям и открытиям при ГКНаушская наб 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул. Гагарин 1. Способ весового порционного дозирования, заключающийся в том, что задают величины предварительной и номинальной 5 доз, производят набор предварительной дозы основным потоком материала, вырабатывают сигнал коррекции, а затем пройзводят досыпку дь номинального значения дозы с учетом сигнала коррекции, 10 о тл и ч а ю щи й с я тем, что, с целью повышения точности, непрерывно измеряют плотность потока материала и скорость изменения этой величины, по которым определяют массу материала в падающем стол бе потока материала, а сигнал коррекции вырабатывают пропорциональным этой массе, который затем суммируют с сигналом, пропорциональным массе материала в грузоприемном устройстве, и при достиже нии суммарным сигналом величины, равной сумме заданных величин предварительной и номинальной доз, отключают основной и досыпочный потоки.2. Устройство для весового порционного дозирования, содержащее коромысло, одно плечо которого связано с груэоприемным элементом, а второе - с датчиком перемещения, подсоединенным через усилитель и сумматор с масштабирующими входами к первому и второму пороговым элементам, выходы которых подключены к управляющим входам соответственно основного и досыпочного питателей, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности, в него введены датчик скорости перемещения коромысла, блок дифференцирования и компенсационный электромагнит, якорь которого связан с вторым плечом коромысла, а обмотка - с выходом усилителя, причем датчик скорости перемещения коромысла подключен к второму входу сумматора, а через блок дифференцирования - к третьему его входу.