Устройство для измерения количества вещества

1 ДГЭжв Союз Советски Социалистических Республик)М. Кл,(22) Заявлено 12,05,77 (21) 24846с присоединением заявки Ио(23) Приоритет 01 Г 23/2 ствеммый СССРлам пзоб открыти осуй ит ретенп й по д У 534.23 (088.8 иковамо 150879, Бюлле Дата опублик описани(72) АвторИЗО 6 Р В,А. Лапт ния 71) Заявитель Южный зональный проектный и научно-исследовательский(институт сельского строительства 4) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ КОЛИЧЕСТВАВЕЩЕСТВА 5 5 еля мни О Изобретение относится вуковой контрольно-измерительной нике 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 (11 предназначенное для дистанционного указания уровня вещества в емкости, которое осуществляет 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 пилообразкого напряжения с генератором синхронизирующих импульсов, направленный приемник акустических колебаний, полосовой Фильтр и последовательно соединенные усилитель низких частот, синхронный детектор, дифференцирующую цепочку, соединенный с генератором синхрониэирующнх импульсовпреобразователь временного интервалав напряжение и индикатор.Однако это устройство сложно конструктивно, что приводит к снижениюего надежности и низкой помехоустойчивости,Целью изобретения является упрощение устройства,повьпаение его надежности и пом хс стойчивостн,е уЭто 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 дифференцнрующей цепочки, а выход коммутатора соединен с входом усилит . При этом один направленный прне к установлен в центральной зоневерхнего основания емкости, а направ- (стических колебаний соответственноленный приемник на боковой поверхнос- в продольном и поперечном направлети установлен на расстоянии от верх- ниях через полосовой фильтр 8 на комнего основания емкости, не превыааю- мутатор 9, который поочередно подклющем половины ее высоты.чает приемники к усилителю 10 низкихНа чертеже схематически изображен частот. Усиленные колебания с негоописываемое 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 напряжениератор 3 качающейся частоты, излуча- сканирующей частоты. При совпадениитель 4 акустических колебаний, уста этих сигналов по частоте и фазе нановленный на емкости 5 для жидких, выходе синхронного детектора появлясыпучих и твердых кускообразных ве- ется импульс, который Формируетсяществ приемник б акустических коле- дифференцируюшей цепочкой 12 в коротбаний в продольном направлении, уста- кий острый импульс, Этот импульс поновленный на верхней поверхности ем 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 выделения дифемкости, полосовой Фильтр 8, комму- ференциальных импульсов в напряжение,татор 9, последовательно соединенные Интегральный сигнал, получаемый отусилитель 10, синхронный детектор измерения временных интервалов при11, дифференцирующую цепочку 12,пре- возбуждении резонансных частот в про"обраэователь 13 временного интерва- дольном и поперечном направлениях емла в напряжение, вторичный прибор-ин- кости, измеряют вторичным приборомдикатор 14. При этом выход генерато- индикатором 14, по показаниям которора 1 соединен с управляющим входом 25 го и определяют количество веществакоммутатора 9 и преобразователем 13, в емкости, Опрос (подключение) приемгенератор качающейся частоты 3 соеди- ников б и 7 при сканировании частотынен с синхронным детектором 11, ком- проиэводится попеременно, то есть примутатор 9 соединен с приемником б, одном запуске генератора и цикле возс приемником 7 через полосовый Фильтр ЗО буждения колебаний в емкости произво 8 и усилителем 10, а управляющий дятся прием, передача и обработка ревход коммутатора соединен также с зонансных колебаний, например, в проыходом дифференцирующей цепочки 12. дольном направлении емкости - черезУстройство работает следующим об- приемник б, при последующем запускеразом. 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 Т) и запускает генератор 2 пило- лебаний значительно изменяются в осеобраэного напряжения. Линейно изме вом вертикальном направлении. Обраэоняющееся напряжение с генератора 2 вание углов откосов, волн, воронокподают на генератор 3 качающейся час- и других неровностей вещества привототы. 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, 4 лекции устройства от помех при обра 45которые распространяются в свободном ботке резонансных колебаний в проот контролируемого вещества прост- дольном направлении емкостипримененранстве емкости 5. Диапазон ка- усилитель 10 низких частот, а в поЧания низкочастотных колебаний сос- перечном - между приемником 7 и комтавляет нижнее значение частоты 50 мутатором 9 введен полосовый фильтр.щ . 10 Гц) верхнее значение час" .8. Фильтром 8 и усилителем 10 произтоты Я и100 Гц, где щ, у 1 -по- водится предварительная диапазоннаяложительные целые числа 1, 2, Фильтрация сигнала, узкополоснаяили дробные десятичные. При Фильтрация которого производится деуфбсовпадении частот генерируемых и со " 55 тектором 11,ственных коленных колебаний воздуха, эаполняю- Управление коммутатором 8 проиэвошего сво одныо свободный от контролируемого ве- дится генератором 1 синхронизирующихщ объем емкости возникает резо- импульсов и дифференцируюше цепочйнанс частот в продольномв продольном и попереч- кой 12. В момент запуска задающегоях емкости Эти резона- щ 0 генеРатора импульс запуска. с генерансные частоты так вэаимоде ст уак взаимодействуюттоРа 1 подключает коммутатор 9 к одо при изменении поло- вому из приемников. После выделениямежду собой, что при изменениижения вещества в емкости однав емкости одна из них информационного импульса детекторомумеиыаается, а другая увеличиваеугая увеличивается. 11 с выхода дифференцирующей цепочбания передаются 65 ки 12 продифференцированный импульсРезонансные колебания передаюнаправленными приемникаминиками б и 7 аку- отключает кОммутатор, Такая структура устройства обеспечивает повышениеего помехоустойчивости и надежности,так как отключает канал селекции отвоздействия на него колебаний неинформационного характера (электронных,акустических шумов, высших гармоники т.д.) и исключает необходимость 5подключения ряда каналов селекциидля обработки частотной информациипри измерении количества вещества,произвольно расположенного в емкости.Обработка информации ведется по 1 10гармонике.Вследствие того, что при акустическом резонансе в продольном направлении емкости создается максимальноедавление воздуха у верхнего основания емкости, при резонансе в поперечном направлении - у боковой поверхности, то для повышения помехоустойчивости устройства приемник резонанс" .ных акустических колебаний в продольном направлении емкости установлен вцентральной зоне верхнего основанияемкости, где амплитуда резонансныхколебаний в поперечном направленииминимальна. При этом приемник резонансныхакустических колебаний в поперечном направлении емкости установлен на боковой поверхности емкости ниже верхнего основания на расстоянии, не превышающем половины высотыемкости, где амплитуда резонансныхколебаний в продольном направленииймеет меньшую величину,Предложенное устройство для измерения количества вещества в емкостиимеет повышенную надежность и помехоустойчивость, точность измеренийпри произвольном расположении вещества в емкости составляет 1-3.Формула изобретения 40 Устройство для измерения количества вещества, содержащее емкость, иэ" лучатель акустических колебаний, соединенный через генератор качающейсячастоты, генератор пилообразного напряжения с генератором синхронизирующих импульсов, направленный приемник акустических колебаний, полосовой Фильтр и последовательно соеди"ненные усилитель низких частот, синхронный детектор, дифференцирующуюцепочку, соединенный с генераторомсинхронизирующих импульсов преобразователь временного интервала в напряжение ииндикатор, 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 навзаимно перпендикулярных стенках емкости, входы коммутатора соединеныс одним приемником непосредственно,а с другим - через полосовой фильтр,управляющий вход коммутатора подключен к выходу генератора синхронизи"рующих импульсов и выходу дифференцирующей цепочки, а выход коюутатора соединен с входом усилителя.2, Устройство по и, 1, о т л ич а ю щ е е с я те, что один иэ направленных приемников установлен вцентральной зоне верхнего основанияемкости,3, Устройство по п, 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что направленный приемник на боковой поверхностиустановлен на расстоянии от верхнего основания емкости, не превышающем половины высоты емкостиИсточники информации, принятые вовнимание при экспертизе. 1, Авторское свидетельство СССР9 72335 кл. С 01 Г 23/28, 1948.2. Авторское свидетельство СССРР 507781, кл. С 01 Р 23/28, 1976Эака Проектная, 4 од,л 4775/35 Тираж 866 ЦНИИПИ Государственног по делам изобретений 113035 Москва жР ал ППП фПатентф, г. УжПодпискомитета СССРи открытийа ская наб.