Лотовый уровнемер

338 Ъ 4вСБ;ОЮГ" д1, 13БЯ;,ь,Ф т ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНВТОРСНОМЪ( СВИДЕТЕЛЬСТВУ ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССС О делАм изоБРетений и ОткРыт(71) Белорусский институт механизации сельского хозяйства(56) Авторское свидетельство СССР512379, кл. С 01 Е 23/10, 1974.Авторское свидетельство СССР690303, кл. С 01 Г 23/04, 1979. (54) ЛОТОВЫЙ УРОВНЕМЕР (57) Изобретение м. б. применено на предприятиях агропрома и химической промышленности. Цель изобретения - повышение надежности и улучшение условий эксплуатации уровнемера. Для этого датчик натяжения троса и датчик импульсов выполнены на бесконтактных элементах, введены реверсивный счетчик установки нулевого уровня, бесконтактный блок управления электроприводом, а также произведен контроль натяжения троса через угловое перемешение барабана. Применение переключателя 12 режима работ, триггеров 16 и 17, элементов ЗИНЕ 13 и 14, элементов 2 И-НЕ 18 и 19 одновибратора 15, реверсивного счетчика 20 импульсов, программируемого задатчика 9 глубины бункера, дешифратора 10, индикатора 11 позволило улучшить условия эксплуатации уровнемера. 1 з. п. ф-лы. 4 ил.б1Изобретение относится к измерению у овня различных материалов и может б ть применено на предприятиях агропрома и химической промышленности.,Цель изобретения - повышение надежности и улучшение условий эксплуатации уровномера.На фиг. 1 изображена принципиальная электрическая схема уровнемера; на фиг. 2 - у тройство датчика натяжения троса с бараб ном и тросоукладчиком; на фиг. 3 - вид А н фиг. 2; на фиг. 3 - взаимное поло- ение пальца ведущего диска, выреза ведоого диска и системы отверстий обоихсков оптоэлектронного преобразователя у ловых перемещений в случае нахождения л та выше уровня материала; на фиг. 4 - т же, взаимное положение этих же элеентов устройства в случае нахождения лот на материале.Лотовый уровнемер (фиг. 1) имеет рев рсивный электропривод 1 с бесконтактным оком управления и самотормозящимся дуктором, вращение которого в крайних ложениях ограничено конечными выключателями 2 и 3, барабан 4, на который аматывается лот в виде груза с тросом 5, атчик 6 натяжения троса, контролирующий атяжение троса через угловое перемещение арабана, оптоэлектронный датчик 7 импульс в, кнопку Пуск 8, программируемый заатчик 9 глубины бункера, дешифратор 10, индикатор 11, переключатель 12 режима работы, первый элемент ЗИ-НЕ 13, второй элеент ЗИ-НЕ 14, одновибратор 15, первый триг ер 16, второй триггер 17, первый элементИ-НЕ 18, второй элемент 2 И-НЕ 19, реверсивный счетчик 20 импульсов и реверсивый счетчик 21 установки нулевого уровня с, общим элементом 22 установки нуля.Датчик натяжения троса (фиг. 2) состо 4 т из оптоэлектронного блока, выполненного, например, на светодиоде 23 и фотодиоде 24. Инфракрасного излучения и усилителе, а так е из первичного преобразователя угловых еремещений.Последний образован ведущим диском 25 и ведомым диском 26. Ведущий диск 2 Ь ;1 акреплен на валу редуктора 27 жестко, имеет несколько пальцев или выступов 28 и является ведущей шестерней тросоукладчика, гайка 29 которого с кольцом 30 перемещается по винту 31, Винт приводится ео вращение шестерней 32. Ведомый диск 26 имеет вырезы 33, в которых свободно могут перемещаться пальцы или выступы 28 фиг. 3). Диск 25 имеет равномерно расположенные по окружности отверстия 34, а диск 26 - тождественные им отверстия 35. Ведомый диск 26, кроме того, имеет отверс) ия или вырезы 36 для оптоэлектронного датчика 7 импульсов.Для компенсации веса троса и надежой остановки барабана 4 при достижении 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 лотом поверхности материала используется притормаживающее устройство 37 (фиг. 2) с регулируемым усилием.Ручное управление электроприводом лота осуществляется кнопками 38 и 39 (фиг. 1).После монтажа уровнемера на бункере производится его наладка (при отсутствии сыпучего материала). Коммутацией кнопок ручного управления 37 и 38 (фиг. 1) лот устанавливается в нулевое (верхнее) положение, соответствующее максимальному значению уровня материала в бункере, Переключатель режима работы 12 устанавливается в положение Наладка, а на программируемом задатчике 9 глубины бункера устанавливается нулевой код. При включении источника питания реверсивный счетчик 20 импульсов и реверсивный счетчик 21 установки нулевого уровня устанавливаются в нулевое состояние элементом 22 установки нуля,Поскольку груз находится в верхнем положении, он, воздействуя через трос 5 на барабан 4 с ведомым диском 26 (фиг, 2), поворачивает его до тех пор, пока палец 28 ведущего диска 25 (фиг. 3) не займет крайнее левое положение в вырез 33 ведомого диска 26. Дальнейшему вращению барабана 4 препятствует самотормозящийся редуктор 27 (фиг. 2), на валу которого жестко закреплен ведущий диск 25. При этом отверстия 35 ведомого диска 26 сдвинуты относительно отверстий 34 ведущего диска 25 (фиг. 3) и световой поток от светодиода 23 (фиг. 2) не поступает на фото- диод 24. На выходе усилителя датчика 6 натяжения троса (фиг, 1) присутствует уровень логической 1. При нажатии кнопки Пуск 8 (фиг. 1) на вход триггера 16 поступает уровень логического О, триггер переключается и на его прямом выходе возникает уровень логической 1, который поступает на вход бесконтактного блока управления электропривода 1, вторые входы элементов ЗИ-НЕ 13 и 14, вход одновибратора 15 и второй вход элемента 2 И - НЕ 18. Подключается электродвигатель реверсивного электропривода 1 и, воздействуя через редуктор на барабан 4, начинает разматывать трос 5 с грузом. Груз опускается. Одновременно передним фронтом импульса запускается одновибратор 15, на выходе которого кратковременно возникает уровень логического О, поступающий на вход управления записью реверсивного счетчика 20 импульсов. При этом происходит запись нулевого кода выставленного на программируемом задатчике 9 глубины бункера в реверсивный счетчик импульсов 20. С началом вращения барабана на выходе оптоэлектронного датчика 7 импульсов возникают импульсы, число которых пропорционально углу поворота барабана, а следовательно, величине перемещения троса 5 с грузом. Импульсы с выхода дат 138133815 30 40 чика 7 поступают на первые входы элементов ЗИ-НЕ 13 и 14 и первые входы элементов 2 И НЕ 18 и 19. На втором и третьем входах элемента ЗИ-НЕ 13 присут ствует уровень логической 1, следовательно, импульсы от датчика 7 беспрепятственно поступают на счетный вход вложения реверсивного счетчика 20 импульсов. Элемент ЗИ-НЕ 14 в режиме Наладказакрыт, так как на его третьем входе присутствует уровень логического О, поступающий с выхода переключателя режима работы 19. На втором входе элемента 2 И-НЕ 18 присутствует уровень логической 1, и импульсы от датчика 7 поступают на счетный вход сложения реверсивного счетчика 21 установки нулевого уровня, Элемент 2 И-НЕ 19 в этот момент закрыт, так как на его втором входе присутствует уровень логического О,При достижении грузом дна бункера трос 5 ослабляется и вращение барабана 4 с ведомым диском 26 прекращается, а ведущий диск 25 продолжает вращение до тех пор, пока палец 28 ведущего диска не займет крайнее правое положение в вырезе 33 ведомого диска 26 (фиг. 4), При этом отверстия 34 ведущего диска 25 совместятся с отверстиями 35 ведомого диска 26 и световой поток от светодиода 23 оптоэлектронного датчика 6 натяжения троса (фиг. 1) беспрепятственно поступает на фотодиод 24, На выходе датчика натяжения троса 6 возникает уровень логического О, который поступает на вход установки О триггера 16 и вход установки 1 триггера 17, Триггеры 16 и 17 переключаются, на прямом выходе триггера 16 возникает уровень логического О, а на инверсном - уровень логической 1. На прямом выходе триггера 17 возникает уровень логической 1, который поступает на вход бесконтактного блока управления реверсивным электроприводом 1. Электродвигатель реверсируется и, воздействуя через редуктор на барабан 4, начинает наматывать трос 5. Груз поднимается, При этом пальцы ведущего диска 25 займут крайнее левое положение в вырезах ЗЗ (фиг. 3) ведомого диска 26. Отверстия 35 ведомого диска 26 сместятся относительно отверстий 34 ведущего диска 25 и перекроют световой поток от светодиода 23, На выходе датчика 6 натяжения троса 6 (фиг. 1) возникает уровень логической 1. При вращении барабана оптоэлектронный датчик 7 формирует импульсы, число которых пропорционально углу поворота барабана. Импульсы от датчика 7 беспрепятственно поступают на счетный вход вычитания реверсивного счетчика установки нулевого уровня, так как на втором входе элемента 2 И-НЕ 19 присутствует уровень логической 1. Элементы ЗИ-НЕ 20 25 35 45 50 553 и 14 и элемент 2 И-НЕ 18 в этот момент не пропускают импульсов, так как на вторых входах этих элементов присутствует уровень логического О. По мере движения груза вверх происходит постоянное вычитание импульсов из числа записанного в счетчик 21. При достижении лотом нулевого уровня происходит считывание последнего импульса из счетчика 21. При этом на выходе счетчика 21 возникает уровень логического О, который поступает на вход установки О триггера 17, Триггер 17 переключается и на его выходе возникает уровень логического О. Отключается электропривод барабана. Так как число импульсов, записанное в счетчик 21 при движении лота вниз равно числу импульсов, вычитанных из счетчика при движении лота вверх, то лот постоянно останавливается в нулевом уровне. Число импульсов, записанное в счетчике 20 в параллельном двоичнодесятичном коде, поступает на вход дешифратора 10 и далее на индикатор 11. На индикаторе индицируется число, соответствующее глубине бункера, Оператор устанавливает на программируемом задатчике 9 глубины бункера число, соответствующее глубине бункера, и переводит переключатель режима работы 12 в положение Измерение. На этом наладка уровнемера заканчивается.Измерение уровня материала в бункере производится следующим образом.При нажатии кнопки Пуск 8 (фиг. 1) на вход триггера 16 поступает уровень логического О. Триггер переключается и на его прямом выходе возникает уровень логической 1, который поступает на вход блока управления электроприводом 1, вторые входы элементов ЗИ - НЕ 13 и 14, второй вход элемента 2 И-НЕ и вход одновибратора 5. На инверсном выходе триггера 16 возникает уровень логического О, поступающий на второй вход элемента 2 И-НЕ 19. Подключается электродвигатель и, воздействуя через редуктор на барабан 4, начинает разматывать трос 5. Груз опускается. Одновременно фронтом импульса запускается одновибратор 15, и на его выходе кратковременно возникает уровень логического О, поступающий на вход управления записью счетчика 20 импульсов. В счетчик 20 записывается число, соответствующее глубине бункера, выставленное на программируемом задатчике 9 глубины бункера. При вращении барабана оптоэлектронный датчик 7 импульсов формирует импульсы, число которых пропорционально величине перемещения троса 5 с грузом. Импульсы от датчика 7 через элемент ЗИ-НЕ 14 поступают на вход вычитания счетчика 20 и через элемент 2 И-НЕ 18 - на вход сложения счетчика 21. Элементы 2 И - НЕ 13 и 2 И-НЕ 19 в этот момент для прохождения импульсов закрыты, так как на их входахФормула изобретения с 1 О( д. - ,на которой тождествен 50 на которой вырезов и присутствует уровень логического О. По мере движения груза вниз происходит вычитание импульсов из числа записанного в счетчик 20 импульсов, При достижении , грузом уровня материала устройство работает аналогично, как и в режиме Наладка, т. е. происходит реверсированиеэлектропривода и возвращение лота в нулевое положение. На индикаторе 11 ин:, дицируется число, равное разности между высотой бункера и незаполненной его частью, т. е. действительное значение уровня материала.Таким образом, выполнение датчика натяжения троса и датчика импульсов на бесконтактных элементах, введение реверсивного счетчика установки нулевого уровня, бесконтактного блока управления электроприводом, а также контроль натяжения троса через угловое перемещение барабана позволяет повысить надежность уровнемера по сравнению с известным. Применение переключателя режима работ, первого и второго триггеров, первого и второго элементов ЗИ-НЕ, первого и второго элемента 2 И-НЕ, одновибратора, реверсивного ,счетчика импульсов, программируемого задатчика глубины бункера, дешифратора, идикатора, позволяет улучшить условия эксплуатации уровнемера. 1, Лотовый уровнемер, содержащий счетчик импульсов, реверсивный электропривод со схемой управления, барабан, лот в виде троса с грузом, датчик натяжения троса, датчик импульсов, кнопку Пуск, отличаю-. щийся тем, что, с целью повышения надежности и улучшения условий эксплуатации, он снабжен реверсивным счетчиком ,установки нулевого уровня, программируемым задатчиком глубины бункера, дешифратором, индикатором, переключателем режима работы, первым и вторым элементами ЗИ-НЕ, одновибратором, первым и вторым триггерами, первым и вторым элементами 2 И-НЕ, а счетчик импульсов выполнен реверсивным, причем выход датчика импульсов соединен с первыми входами первого и второго элементов ЗИ-НЕ и с первыми входами первого и второго элементов 2 И-НЕ, выход датчика натяжения троса подключен к входу установки нуля первого триггера и входу установки единицы второго триггера, кнопка Пуск подключена между корпусом и входом установки единицы первого триггера, прямой выход первого триггера подан на первый вход схемы управления реверсивного привода, вход одновибратора, второй вход первого элемента 2 И-НЕ 5 10 15 20 25 30 35 40 45 и вторые входы первого и второго элементов ЗИ-НЕ, инверсный выход первого триггера подключен к второму входу второго элемента 2 И-НЕ, прямой выход второго триггера подан на второй вход схемы управления реверсивным приводом, выход первого элемента 2 И-НЕ соединен со счетным входом сложения реверсивного счетчика установки нулевого уровня, выход второго элемента 2 И-НЕ подан на счетный вход вычитания реверсивного счетчика установки нулевого уровня, выход которого подключен к входу установки нуля второго триггера, выход Измерение переключателя режима работы подан на третий вход первого элемента ЗИ-НЕ, выход Наладка - на третий вход второго элемента ЗИ-НЕ, выход первого элемента ЗИ-НЕ соединен со счетным входом сложения реверсивного счетчика импульсов, выход второго элемента ЗИ-НЕ подключен к счетному входу вычитания реверсивного счетчика импульсов, выход одновибратора подан на вход управления записью реверсивного счетчика импульсов, выходы программируемого задатчика глубины бункера соединены с информационными входами реверсивного счетчика импульсов, выходы которого подключены к входам дешифратора, а выходы дешифратора поданы на входы индикатора.2. Уровнемер по п, 1, отличающийся тем, что датчик натяжения троса выполнен в виде оптоэлектронного блока с усилителем и первичного преобразователя угловых перемещений, имеющего ведущий и ведомый диски с равномерно расположенными по окружности тождественными отверстиями в обоих дисках, причем ведущий диск является ведущей шестерней тросоукладчика и установлен на валу самотормозящегося редуктора привода барабана жестко, ведомый диск установлен на том же валу с возможностью свободного вращения совместно с, барабаном и связан с ним жестко, причем ведущий диск имеет несколько пальцев или выступов, а ведомый - аналогичное число вырезов, в которых размещены пальцы или выступы, причем длина вы. резов составляет не менее двух диаметров пальцев, а диаметр тождественных отверстий до на обоих дисках и диаметр пальцев й связаны между собой соотношением где К - радиус окружности,расположены центрыных отверстий,К - радиус окружности,расположены центрыпальцев.1381338 ГЯ Корре кто р Подписно зобретений д. 4/5 ород, ул. Пжен твенно 5,Мо олигр едактор М. Недолуаказ 837/36НИИПИ Государс1303Производственно. Составитель А. ЯшинТехред И. ВересТираж 717го комитета СССР по делам исква, Ж - 35, Раушская набафическое предприятие, г. Ужг О. Кравцо и открытий роектная, 4