Устройство для измерения количества зерна

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 091 01) ОПИСАНИЕН ВТОРСНОМУ СВИДЕТИЪС БРЕТЕНИЯ ТВУ(71) Сибирскии научно-исследоватский институт механизации и элекфикации сельского хозяйства(56) 1. Авторское свидетельство СССРВ 261727, кл. С 01 Р 3/36, 1970.2. Колесов Л.В.Дискретно-непрерывный расходомер зерна. - "Механизацияи электрификация социалистическогосельского хозяйства", 1976, В 9,с. 53-55 (прототип),(54) (57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯКОЛИЧЕСТВА ЗЕРНА, намолачиваемогозернокомбайном, содержащее генераторэлектрических колебаний, измерительель- триФи ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬГПЮ 4(51) А 01 Р 41/ 2; С 01 Р 1 ную и компенсационную цепи, имеющие соответственно измерительный и . компенсационный емкостиые датчики, и отсчитывающее устройство, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения путем компенсации изменяющихся электрических свойств зерна, устройство содержит блок отношений, выходом подключенный к отсчетному устройству, а каждая цепь содержит усилитель, детектор и селектор постоянной составляющей модулирующего сигнала, причем емкостные датчики входами соединены с генератором злектричес - ких колебаний, а выходами через усилители, детекторы и селекторы постоянной составляющей - с входами блока отношений.2, Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что датчики установлены в месте схода зерновогс потока с решетного стана.15 датчиков.Цель изобретения - повышение точности измерения путем компенсации чзменяющихся электрических свойств: зерна,Ноставленная цель достигается тем,что устройство для измерения количества зерна, намолачиваемого зерноком-."байном содержащее генератор электри)ческих колебаний, измерительную икомпенсационную цепи, имеющие соответственно измерительный и компенсационный емкостные датчики и отсчиты"вающее устройство, содержит блокотношений, выходом подключенный котсчетному устройству, а каждаяцепь содержит усилитель, детектори селектор постоянчой составляющеймодулирующего сигнала, причем емкост 50ные датчики входами соединены сгенератором электрических колебаний,а выходами через усилители , детекто"ры и селекторы постоянной составляющей - с входами блока отношений. 55Емкостные датчики установлены вместе схода зернового потока срешетного стана,Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, конкретно - измерителям количества зерна, намолачиваемого зерноуборочны ми комбайнами.5Известно устройство для контроля . расхода сыпучих материалов, которое содержит емкостной датчик, измерительную схему, регистрирующий прибор и механический прерыватель, 10 создающий искусственную модуляцию потока 11.Однако известное устройство обладает низкой точностью вследствие того, что при измерении расхода зерна не учитываются изменяющиеся Физико-механические свойства сыпучих материалов.Наиболее близким к предлагаемому является устройство для определения количества, зерна, содержащее генератор электрических колебаний, измерительную и компенсационную цепи, имеющие соответственно измерительный и компенсационный емкостные датчики и отсчитывающее устройство 12Недостатком данного устройства является то, что в процессе измерения расхода зерна с изменяющимися Физико- механическими свойствами не учитываются изменения начальных емкостейУонном датчике). Блок 7 отношения, состоящий изинтегратора 13, включающего в себярезистор 14, конденсатор 15 и элемент 16, работающий в режиме ключа,компаратора 17 и нормалиэатора частоты 18, предназначен для преобразовагния отношения напряжений измеритель.ного Огг) и компенсационного 1 кканалов в частоту. Напряжения 11гги 01) имеют Форму, показанную нафиг. 5,На выходе компаратора 17 действует импульсная последовательность,частота которой определяется соотношениемг)0 И)время интегрирования,где 1 ц На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства для определе ния количества зерна; на фиг, 2 - временная диаграмма сигналов на выходе усилителей; на фиг, 3 - временная диаграмма модулирующего сигнала, деуствующего на выходе детектора; на фиг. 4 - функциональная схема селектора постоянной составляю. щей модулирующего сигнала; на фиг.5- временные диаграммы работы селекто" ра постоянной составляющей в точках а,3,о 1, ( Фиг. 4); на фиг. 6 - функциональная схема блока отношений.Устройство(фиг. 1)состоит из гене ратора 1 электрических колебаний, измерительной и компенсационной цепей, включающих соответственно измерительный датчик 2 и коменсационный датчик 3, подключенные последо. вательно с ними усилители 4, детекторы 5,селекторы 6 постоянной составляющей модулирующих сигналов, блока 7 отношения и отсчетного устройства 8.,Селектор содержит детектор 9, активный фильтр 10, сумматор 11 и активный фильтр 12, на выходе которого действует постоянное напряжение (фиг. 5) . При изменяющемся расходе зерна через измерительный датчик это напряжение является медленно изменяющимся и его спектр определяется постоянной времени Фильтра 12, которая выбрана намного больше периода модулирующего сигнала (прямо пропорциональное расходу и свойствам зерна в измерительном датчике и только свойствамзерна в компенсаци3 1134133 5его емкость, Электроды компенсационного датчика не выступают за границыпотока(компенсационный датчик находится внутри потока) в момент измере О ния его емкости с зерном, поэтомуего емкость не зависит от измененияпотока зерна, а определяется толькоэлектрическими свойствами зерна(диэлектрической проницаемостью) .Устройство работает следующимобразом.Емкостные датчики 2 и 3 питаютсяот генераторавысокой частоты ина их выходах появляется амплитудномодулированные сигналы(фнг. 4), несущие информацию о емкости датчиков2 и 3, в моменты отсутствии в нихзерна и в моменты прохождениячерез них зерна. При этом сигнал сизмерительного датчика 2 .пропорционален как расходу зерна, так и егосвойствам, а сигнал с компенсационного датчика 3 - только его свойствам. Амплитудно-модулированные сигналы с датчиков 2 и 3 поступают навходы усилителей 4, с выходов которых сигналы поступают в детекторы 5.В детекторах 5 высокая частота(часто.та генератора) отфильтровывается ина их выходах появляется сигналнизкочастотного спектра передаваемойинформации с постоянной составляющей, равной нулю(фиг. 3) .Так как постоянная составляющаямодулирующего сигнала характеризуетначальную емкость датчиков 2 и 3,то в детекторах 5 происходит вычитание сигнала, соответствующего этим1емкостям, Изменение начальныхемкостей датчиков 2 и 3 вызывает изменение постоянной составляющей моду-.лирующего сигнала и автоматическуюих коррекцию в детекторах 5.Сигналы с детекторов 5 поступаютна селекторы 6 постоянной составляю-.щей модулиоующих сигналов. В нихпеременный низкочастотный сигналпреобразуется в постоянное напряжение. На выходе селектора 6 постояннойсоставляющей модулирующего сигнала визмерительной цепи появляется напряжение, амплитуда которого прямо пропорциональна расходу зерна и егосвойствам, а на выходе селектора 6 И 0 и Й,с ОкДля измерения намолота зерна на35 зерноуборочном комбайне емкостные Хизмерительный й компенсационный ) датчики(плоско-параллельные конденсаторы)устанавливаются в зоне пульсиру ющего потока, например на торце решетиого стана нижнего решета, и вместе с ним совершают возвратно- поступательные движения (с частотой ,порядка 5 Гц). При движении решетного стана вперед зерно, поступающее с решета очистки, задерживается(накап- . ливается)на нем, а при движении назад -. ссыпается с него и проходит через датчик, т,е. при движении :решетного стана вперед поток зерна 50 через датчики .прерывается и этот момент используется для измерения переменных начальных емкостей пустых датчиков. Емкость датчиков с зерном измеряется в момент нахождения решет ного стана в крайнем заднем положении, когда зерно сыплется с него через датчики. В течение периода преобразованияотношения напряжений в частоту(втечение времени 1) , а также вустановившемся режиме измерениянамолота напряжения 31,1) и 01)как отмечалось выше, являютсяпостоянными и соотношение Я принимает вид т.е. частота импульсной последовательности прямо пропорциональна количеству зерна, проходящему через измерительный датчик, причем частота не зависит от свойств верна.Для приведения в соответствие единицы младшего разряда отсчетного устройства одному килограмму намолота зерна импульсная. последовательность подана на нормализатор частоты 18 с коэффициентом деления 200, т,е, при наибольшем расходе зерна, когда д, р 10 В, а частота на выходе компаратора достигает 200 Гц. При измерении намолота зерна с нарастающим итогом в качестве отсчетного устройства 8 используется электромехани. ческий счетчик импульсов СИ 206 , ТУ 25-04,888-78. Для отображения , интенсивности намолачивания зерна используют микроамперметр Р 4260 ГОСТ 5.1530-72. 4При этом электроды измерительного датчика выступают за границы измеряемого потока зерна и поэтому с изменением потока, проходящего черездатчик зерна, соответственно меняется, в компенсационной цепи появляется постоянное напряжение, амплитудакоторого прямо пропорциональна свойствам зерна. Эти напряжения поступают в блок 7 отношения, где 5 сигнал измерительной цепи делится на сигнал компенсационной цепи и, таким образом, осуществляется компен-. .сация свойств зерна. На выходе блока 7 отношения сигнал пропорционален 1 О расходу зерна в комбайне(интенсивнос ти намолачивания) . Этот сигнал подается на отсчетное устройство 8, которое может выдавать результат в аналоговой Форме, (например, на стре лочный прибор)для определения интенсивности намолачивания или в цифровом виде для определения суммарногонамолота зерна,Предлагаемое устройство повышает точность измерения расхода сыпучих материалов, обеспечивает точный учет выработки уборочной техники, способ" ствует появлению уверенности у комбайнеров в правильности оценки их труда, что создает предпосылки для повышения производительности и создания новых, более прогрессивных форм организации труда.1134133 оставитель Б.Кузьмичехред С.Легеза К ктор В. Гирня едактор К.Рев Заказ 99 Подписное комитета СССРй и открытий 1 Тираж 743НИИПИ Государственногпо делам изобретен13035, Москва, Ж,кая наб илиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная, 4