Весовой расходомер сыпучих материалов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 01 С4( ПИСАНИЕ ИЗОБРЕ АВТОР(МОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ и им чи- коГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Куйбышевский филиал Всесоюзного института по проектированиюоргани:эации энергетического строительства "Оргэнергострой ф(56) 1. Авторское свидетельство СССР В 777446, кл. С 01 Р 13/00, 1978.2.,Авторское, свидетельство СССР Мф 546783, кл.С О Р 13/00, 1975 (прототип)(54)(57) 1. ВЕСОВОИ РАСХОДОМЕР СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ, содержащий бункер с затвором, основной лоток, установленный на весоизмерительном датчике, подключенном к входам измерительного блока и блока определения скорости движения потока материала состоящего из амплитудного анализа, тора, первыйвыход которого подклю" чен к управляющему входу ключа, связывающего генератор импульсов со счетчиком, множительное устройство, первый вход которого подключен к выходу счетчика блока определения скорости движения потока материала, и блок управления, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точности измерения за счет уменьше 801164556 А ния влияния нестабильности функции преобразования канала измерения массы, в него введены дополнительный лоток, шарнирно соединенный с основным лотком и имеющий привод вращения, установленный на основном лотке, эталонный груз с электромагнитом для его подъема и вычислительное устройство, причем первый выход блока управления соединен с затвором бункера и с управляющим входом ампл тудного анализатора, второй выход подключен к первому управляющему входу измерительного блока, третий выход - к электромагниту и второму управляющему входу измерительного блока, четвертый выход блока управления соединен с приводом вращения дополнительного лотка и с третьим управляющим входом измерительного блока, выход которого подключен к вычислительному устройству, соединенному с вторым входом множительного устройства,. а второй выход амплитудного анализатора соединен с управляющим входом блока управления2. Расходомер по п.1, о т л и - ч а ю щ и й с я тем, что в нем блок управления выполнен в виде последовательно соединенных генератора пульсов, двоично-десятичного счет ка, дешнфратора и формирователя манд,ности измерения расхода за счет рения массы.Поставленная цель достигается тем, что в. весовой расходомер сыпучих материалов, содержащий бункер с затвором, основной лоток, установленный на весоизмерительном датчике, подключенном к входам измерительного блока и блока определенияскорости движения потока материала,состоявшего из амплитудного анализатора, первый выход которого подклю. зывающего генератор импульсов сосчетчиком, множительное устройство,первый вход которого подключен к выходу счетчика блока определения скотельный лоток, шарнирно соединенныйс основным лотком и имеющий приводвращения, установленный на основном нитом для его подъема и вычислительное устройство, причем первый выход блока управления соединен с затвором бункера и.с управляющим входом амплитудного анализатора, второй вы" ход подключен к первому управляющему входу измерительного блока, третий выход - к электромагниту и второму управляющему входу измерительного блока, четвертый выход блока управления соединен с приводом вращения дополнительного лотка и с третьим управляющим входом измерительного блока, выход которого под-. ключен к вычислительному устройству, соединенному с вторым входам множительного устройства, .а второй выход амплитудного анализатора соединен с управляющим входом блока управления.Кроме того, блок управления вы" полнен в виде последовательно соединенных генератора импульсов, двоична-десятичного счетчика, дешифратора и формирователя команд.На чертеже представлена структурная схема расходомера.Расходомер содержит лоток 1, бункер 2 с затвором .З,самотек 4 сыпучего материала, весаизмерительный датчик 5; блок 6 определения скорости 1 1 164556 2Изобретение относится к весоизме- раметра а, и погрешность "нуля" вызрительной технике. ванную изменением параметра Ь .Известно устройство для доэирова- Пель изобретения - повышение точния сыпучих материалов, содержащеерасходные бункера с управляемыми эат уменьшения влияния нестабильностиворами, конвейер, лоток, установлен- функции преобразования канала изменый на первичном преобразователе,интегратор, блок сравнения, задатчикмассы н блок управления.Однако это устройство не обеспе Очивает необходимую точность.Наиболее близким по техническойсущности и достигаемому результатук изобретению является весовой расходомер сыпучих материалов, содержащий бункер с затвором, основной лоток, установленный на весонзмерительном датчике, подключенном к входамизмерительного блока и блока определения скорости движения потока материала, состоящего из амплитудногоанализатора, первый выход которогоподключен к управляющему входу ключа рости движения потока материала, исвязывающего генератор импульсов со блок управления, введены дополнисчетчиком, множительное устройство, 25первый вход которого подключен к выходу счетчика блока определения ско-.рости движения потока материала, лотке, эталонный груз с электромаги блок управления 21,Недостатком известного расходамера является влияние нестабильностипараметров функции преобразования канала измерения массы на точностьизмерения.Функцию преобразований канала из- Змерения массы можно описать выражением:у щ аш + Ъ,гдеу - сигнал на выходе канала измерения массы; 40ш - измеряемая масса;а -параметр, характеризующийчувствительность канала измерения массы;Ь - параметр, характеризующийвыходной сигнал канала измерения массы при ш О.Однозначная зависимость между уи в будет существовать только припостоянных параметрах а и .Ъ. Однако 50эти параметры йзменяются во времениот температуры, влажности и другихфакторов, Это приводит к увеличениюпогрешности измерения массы материала на лотке, а значит,и расхода. 55Общая погрешность измерения массывключает в себя погрешность чувствительности, вызванную изменением падвижения потока материала, состоящий из амплитудного анализатора 7, генератора.8, ключа 9 и счетчика времени 10; измерительный блок 11, множительное устройство 12, дополнительный лоток 13, шарнирно соединенный с основным лотком 1, привод 14 вращения дополнительного лотка 13, укрепленный на основном лотке 1; электромагнит 15, эталонный груз 16, О блок управления 17, выполненный в виде генератора импульсов 18, двоично-десятичного счетчика 19; дешифратора 20, формирователя 21; вычислительное устройство 22. 15Выход датчика 5 соединен с измерительным входом амплитудного анализатора 7 и с измерительным входом измерительного блока 11, первый выход амплитудного анализатора 7 соединен 20 с управляющим входом ключа 9, выход генератора 8 через ключ 9 соединен с входам счетчика времени 1 О, а выход счетчика времени 10 соединен с входом множительного устройства 12. 25 Выход генератора импульсов 18 блока управления 17 соединен с входом двоично-десятичиого счетчика 19, выходы которого соединены с входами дешифратора 20; а выходы дешифратора 20 с входами формирователя 21. Первый выход формирователя 21 блока управления 17 соединен с затвором 3 бункера 2 и с управляющим входом амплитудного анализатора 7, второй35 выход формирователя 21 подсоединен к первому управляющему входу измерительного блока 11, третий выход формирователя 21 подсоединен к электромагниту 15 эталонного груза 16 и к второму управляющему входу измери. тельного блока 11, четвертый выход формирователя 21 подсоединен к приводу вращения 14 дополнительного лотка 13 и к третьему управляющему входу измерительного блока 11, Выход измерительного блока 11 соединен с входом вычислительного устройства 22, а выход вычислительного устройства 22 - с вторым входом множительного. устройства 12. Второй выход амплитудного анализатора 7 соединен с управляющим входом генератора имцульсов 8.Работает устройство следующим об 55 разом.По команде "Пуск" генератор 18 блока управления 17 начинает выдавать ЭЭй 4импульсы. При поступлении первого импульса на вход двоично-десятичного счетчика 19 на выходах двоична-десятичного счетчика 19 появляется код 0001, который расшифровывается дешифратором 20. На первом выходе дешифратора 20 появляется первая коман" да, которая после усиления в формирователе 21 поступает на затвор 3 бункера 2 и включает амплитудный анализатор 7. Затвор 3 открывается, и поток сыпучего материала начинает надвигаться на основной лоток 1.Сигнал с датчика 5 поступает одновременно на измерительный блок .11 и амплитудный анализатор 7 блока 6 определения скорости движения потока, Амплитудный анализатор 7 открывает ключ 9. Импульсы опорной час-тоты с генератора 8 начинают посту- пать на счетчик времени 10. Как толь" ко поток заполнит всю поверхность основного лотка, амплитудный анализатор 7 закроет ключ 9. Работа счет- чика времени 10 прекратится. Количество импульсов в счетчике времени 10 будет определять время йй движения фронта потока по лотку дли-. ной 1. Скорость потока вычисляется по формуле: Значение Ч подается на первыйвход множительного устройства 12.Во время измерения интервала Ьйамплитудный анализатор 7 блокируетработу генератора 18. Таким образом,пока не будет подсчитан интервал Дйв счетчике времени 1 О, второй югпульс не поступит на двоично-десятичный счетчик 19. В момент полногозаполнения потоком материала основ"ного лотка 1 на вход двоично-десятичного счетчика 19 поступает второй импульс, который создает на вы"ходе .двоично-десятичного счетчика19 код 0010. Код поступает на входыдешифратора 20; на выходе формирователя 21 появляется вторая команда. По этой команде производитсяпервый такт измерения массы на лотке:у=а(ш+ )+Ь,где ш - масса лотков основногои дополнительного вместес приводом и электромагнитом;у а(ш+ ш ш ) + Ь.После измерения электромагнит 15 отключается по команде, которая появляется на четвертом .выходе формирователя 21, включается привод 14 вращения дополнительного лотка 13. Дополнительный лоток 13 штоком при-. вода 14 подается вверх и устанавливается в.одной плоскости с основным лотком 1. Теперь с потоком соприкасается суммарная поверхность основного 1 и дополнительного 13 лотков. Это эквивалентно увеличению измеряемой массы в К раз. В данном случае К " отношение суммарной площади ос": новного 1 и дополнительного 13 лотковк площади основного лотка. Производится третий такт измерения: Уэа(ш + Кп)+ Ь,Результаты всех трех тактов измерения поступают из измерительного ЗО блока 11. в вычислительное устройство 22, которое результаты трех измерений обрабатывает по алгоритму: шэтКЮ ффуэ у 1 35 Конечный результат измерения массы ю не зависит от значений параметХров функции преобразования а и Ь, при этом принимается,что этипарамет ры в течение 3 тактов измерения, кош - масса сыпучего материалахна основном лотке.По третьей команде, сформирован" ной на выходе формирователя 21, вклю. чается электромагнит 15, который 5 притягивает к лотку 1 груз 16 с известной массой шэт. Производится второй такт измерения: торые длятся единицы секунд, стабильны.При выбранном соотношении площадей основного 1 и дополнительного 13 лотков К = 2 уравнение принимает упрощенный вид:- ".Хх у -у эт г.Анализ показывает, что точность определения ш зависит только от точности изготовления эталонного груза ш и не зависит от параметров а и Ь . Изготовление ш заданной точностью не вызывает технических трудностей.Процесс измерения ш (проведение 3 тактов) занимает по времени несколько секунд. Предполагается, что за это время параметры а и Ь по характеру движения потока остаются неизменными. Последнее условие обеспечивается выбором угла наклона основного лотка 1,Значение ш поступает в множительхное устройство 12, на выходе которого получаем информацию о расходе:ш.,хгде 1 - длина основного лотка.На этом процесс измерения закан" чивается, Генератор 18 останавливается, Счетчик 19 сбрасывается в нуль.Предлагаемое техническое решение обеспечивает устранение влияния нестабильности параметров а и Ь функции. преобразования на конечный результат измерения; что приводит к повышению точности измерения массы на лотке, а значит и точности измерения расхода сыпучего материала.1 б 4556 СоставительВолощук Техред О.Нец ш Сирах Редак оррек 03го комитета ССий и открытийРаушская наб. 78/38 Тираж ВНИИПИ Государственнпо делам изобретен 113035, Москва, Ж"35 Заказ писное филиал ПППГПатент", г. Ужгород, ул. Проектная