Устройство для определения объема сыпучего материала в многосекционной емкости

К АВТОРСКО ВИДЕТЕЛЬСТВУ н ледоваукторск предпри льных м тковравленияМ "Недоматичесскимиучих ма 1976,(54 ) ( 57 НИЯ ОВЪЕ МНОГОСЕК датчики каждой с) УСТРОЙСТВО ДЛЯМА СЫПУЧЕГО МАТЕРЦИОННОЙ ЕМКОСТИ,верхнего .и нижнегекции, выходами с ПРЕДЕЛЕИАЛА Водержащее уровней яэанные ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ 21) 3386950/18-2422) 25.11.81(71) Всесоюзный научно-истельский и проектно-констинститут по автоматизациитий промышленности строитриалов(56) 1. Кошарский В.Д., Сский А.Я. Автоматизация уобогатительными Фабрикамира", 1977, с, 53-64.2. федоровский Н.В. Авкое управление технологичпроцессами окускования сыптериалов. Киев, "Техника"с. 84-87 (прототип),через соответствующие масштабирующие блоки с входами первого сумматора, а также индикатор объема сыпучего материала, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышения точности устройства, оно содержит последовательно соединенные второй сумматор, блок выделения низкочастотной составляющей, делитель и Функциональный преобразователь, последовательно соединенные третий сумматор и блок умножения, а также датчики производительности разгрузки секций и датчики определения состояния разгрузителей, причем выход блока умножения соединен с вторым входом делителя, выходы датчи- Я ков производительности разгрузки секций подключены к соответствующим фф входам второго сумматора, выходы датчиков определения состояния раэ- С грузителей связаны с соответствующими входами третьего сумматора, второй а вход функционального преобразователя подключен к выходу первого сумматора, а выход - к входу индикатора,1059553 50 где чЯ 55Прмости Предл 60 точно Изобретение относится к устройст- вам для определения объема сыпучегоматериала в многосекционной емкости.,загружаемой передвижным загрузочнымустройством (ПЗУ) и одновременноразгружаемой в последующий технологический процесс, и может быть использовано в промышленности строительныхматериалов, металлургии, добывающейи химической промышленностях.Известны устройства для определе-, 0ния объема сыпучего материала поконтролю уровня материала в емкости,основанные на применении непрерывныхуровнемеров или датчиков дискретногоуровня 11 .15Недостаток устройств, использующих .уровнемеры, заключается в необходимости их.установки на каждой секции,что невыгодно как с зкономическойточки зрения, так иэ-за значительной конструктивной и технологической сложности. Устройства, основанные на применении датчиков дискретного уровня более надежны, простыи экономичны, но с их помощью можно регистрировать только тот объемматериала, накоторый настроен датчик уровня. При этом для контролясыпучих сред применяют, как правило,не более двух датчиков дискретногоуровня - датчики верхнего уровня30(ДВУ) и датчики нижнего уровня (ДНУ).Применение дополнительных датчиковпромежуточного уровня приводит кусложнению устройства, а в условияхсыпучих сред, склонных к слеживанию 35и зависанию в зонах промежуточныхуровней - к резкому снижению функциональной надежности.Наиболее близким к предлагаемомуявляется устройство для определения 40суммарного объема сыпучего материалав многосекционной емкости путемоценки заполнения каждой из секцийпо сигналам ДВУ и ДНУ и последующегосуммирования указанных оценок. Указанное устройство содержит датчикиверхнего и нижнего уровней каждойсекции, выходами связанные черезсоответствующие масштабирующие блоки с входами первого сумматора, атакже индикатор объема сыпучего материала 21 .Недостатком известного устройстваявляется низкая точность, обусловленная отсутствием учета изменяющихсяво времени параметров режима работымногосекционной емкости,Цель изобретения - повышение точности устройства путем более точногоопределения объема материала в многосекционной емкости.Поставленная цель достигаетсятем, что устройство содержит после"довательно соединенные второй сумйатор, блок выделения низкочастотнойеоставляющей, делитель,и функциональ ный преобразователь, последовательно соединенные третий сумматор и блок умножения, а также датчики производительности разгрузки секций и датчики определения состояния раэгруэителей,причем выход блока умножения соединен с вторым входом делителя, выходы датчиков производительности разгрузки секций подключены к соответствующим входам второго сумматора, выходы датчиков определения состояния разгруэителей связаны с соответствующими входами третьего сумматора, второй вход функционального преобразователя подключен к выходу первого сумматора, а выход - к входу индикатора.На фиг. 1 показана функциональная схема устройства, на фиг. 2 статические зависимости оценки суммарного объема сыпучего материала в многосекционной емкости от фактического объема при различных значениях показателя нагрузки на емкостьУстройство содержит датчики 1 верхнего уровня, датчики 2 нижнего уровня, секции многосекционной .емкости 3, передвижной загрузочный блок 4, масштабирующие блоки 5 (сигналов ДВУ), масштабирующие блоки 6 (сигналов ДНУ), первый сумматор 7, датчики 8 производительности разгрузки секций, второй сумматор 9, блок 10 выделения низкочастотной составляющей, делитель 11, датчики 12 определения состояния разгрузителей,разгрузители 13, третий сумматор 14, блок 15 умножения, функциональный преобразователь 16, индикатор 17 объема сыпучего материала.Статические зависимости оценки суммарного объема сыпучего материала в многосекционной емкости от фактического объема при различных значениях показателя нагрузки на емкость определяются следующим образом: х (1)- номинальная (средняя)вместимость одной секции,м)- число раэгружаемых секций;- производительность разгрузки всей секций, т.е, суммарная производительностьтехнологического процесса, м/чиведенные статические зависиимеют нелинейный характеР,агаемое изобретение повышаетсть определеняя объема сыпучего материала в многосекционной емкости путем учета статической нелинейности с помощью изменяющегося во времени показателя нагрузки на емкость.1059553 Устройство работает следующимобразом.При загрузке с помощью передвижного загрузочного блока 4 одновременно раэгружаемой многосекционнойемкости 3 уровень материала в сек.циях постоянно изменяется. При этомв моменты достижения предельныхуровней происходят срабатыванияДВУ 1 и ДНУ 2, которыми оборудованы каждая из секций. Масштабирующиеблоки 5 и 6 преобразуют сигналы ДВУи ДНУ вобъемы материала, соответствующие срабатываниям этих датчиков. С помощью масштабирующих блоков 5 и 6 устанавливается соответствие сигнала ДВУ объему ч .исигнала .ДНУ - объему Ч;.В случае срабатывания ДВУ на выходе блока 5 появляется сигналЧд-Ч. При отсутствии срабатывания ДВУ сигнал на выходе блока 5равен нулю.В случае срабатывания ДНУ на выходе блока появляется сигнал Ч; -Ч,При отсутствии срабатывания ДНУ сигнал на выходе блока 6 равен нулю.Таким образом, на входы первогосумматора 7 с выходов масштабирующих блоков 5 и 6 поступают центрированные сигналы ч,-ч при срабатывании ДВУ, Ч ;-Ч йри срабатывании ДНУ и ч - ч = 0 при отсутствиисрабатываний ДВУ и ДНУ в секции.При этом на выходе первого сумматора 7 возникает постоянное отрицательное смещение - ч и, котороеустраняется путем предварительногосдвига характеристики первого сумматора на величину .Ч и. Таким образом, выходной сигнал первого сумматора 7. определяет оценку суммарного объема материала в многосекционной емкости. Действительно,если во всех сециях сработалиДВУ, то оценка суммарного объемаО = (Кц-К)в + К и = Кщ,фп,если во всех секциях сработали ДНУ,то О(км К)ю и + К и ф кеъесли ни в одной секции срабатыванийне произошло, то Оф = Кп. Устройство корректирует величину О+в зависимости от величины показателянагрузки на емкость. Для определениявеличины показателя нагрузки на ем-фсость сигналы от датчиков 8 произво 4дительности разгрузки секций поступают на вход второго сумматора 9,гдеопределяется суммарная производительность разгрузки многосекиионнойемкости. Сигнал с выхода второго сум матора 9 через блок 10 выделениянизкочастотной составляющей поступает на вход делителя 11. Раэгруэители 13 секций. оснащены датчиками12 определения состояния разгрузите лей, выдающими единичный нормированный сигнал при работающем разгрузителе, и нулевой, если секция в данный момент не разгружается; Эти сИгналы поступают на входы третьегосумматора 14, определяющего количество одновременно разгружаемыхсекций. Через блок 15 умножения,в котором осуществляется умножениена величину ч, сигнал с выходатретьего сумматора 14 подается навторой вход делителя 11, где, всоответствии с формулой (1), определяется показатель нагрузки на емкость. Сигнал с выхода делителя 11поступает на параметрический входфункционального преобразователя 16,на сигнальный вход которого подается сигнал с выхода сумматора 7, соответствующий неоткорректированнойоценке объема материала в многосек" З 0 ционной емкости Оф;.Функциональный преобразователь 16осуществляет коррекцию в соответствии со следующими выражениями:э35ор х-хо 1 аква(кий фл 11,м)члШ"фаях тп)где коэффициенты а и,х, а также 40 число гармоник б определяются поэкспериментальным данным.Сигнал Ос выхода функционального преобразователя 16 подается на индикатор 17 объема сыпу чего материала.Таким образом, устройство обеспечивает повышение точности определения суммарного объема сыпучего материала в многосекционной ем-.50 кости, что улучшает качество систем управления технологйческимипроцессами и учет незавершенногопроизводства.1059553 Составитель Л. ЦаллагоТехред И,Метелева тор Г. Решетни Редактор Н. Ст н каз 9840/52 лиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектн ВНИИПИ Госу по делам 035, Москвааж 874 рственногообретений иЖ, Раушс Подписноемитета СССРткрытийя наб., д. 4/5