Конвейерные весы

/О 114 С 0 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИХ А ВТОРСХОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ния - повыщмассы грузкомпонентонентного грный массе аллурги 22 поступа ния. На вт пает сигнал груза. Это объему гру конвейером выходе бло нал, пропо компонента го грузами в ы непре гия, 19 ССС 4, 1 984.есоизретек изГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(57) Изобретение относитсмерительной технике. Цепь ение точности определенияДля определения массы перемещаемого двухкомпоуза сигнал пропорциональ руза, с выхода сумматора т на вход блока 30 делерой вход последнего постус выхода датчика 32 сигнал пропорционален а, который перемещается в течение его работы, На а 31 деления будет сигциональный доли первого в общей массе перемещаемоил еИзобретение относится к весоизмеритсльной технике и может быть использовано для определения веса груза, транспортируемого конвейерами, на предприятиях строительной индустрии, тепловых электростанциях, на рудниках.Целью изобретения является повышение точности определения веса груза.На чертеже представлена схема весов.Весы содержат датчик 1 тока и датчик 2 напряжения, подключенные к статорной обмотке асинхронного приводного двигателя 3, датчик 4 скольжения, три блока 5-7 сравнения, пять блоков8-12 умножения, два блока 13 и 14 деления, два операционных усилителя 15 и 16, два выпрямителя 17 и 18, датчик 19 температуры, интегратор 20, аналого-цифровой преобразователь 21, сумматор 22, регистр 23 памяти, блок 24 задания, блок 25 памяти, датчик 26 наличия груза и блок 27 индикации.Кроме этого, в случае необходимости определения веса компонентов перемещаемого двухкомпонентного грузавесы дополнительно содержат шестойблок 28 умножения, четвертый блок 29сравнения, третий и четвертый блоки30 и 31 деления, датчик 32 груза,цифроаналоговый 33 и аналого-цифровой34 преобразователи, второй блок 35 индикации.Весы работают следующим образом.Для определения веса груза, транспортируемого конвейером, необходимовначале осуществить пуск конвейера без груза (т 1 е. в режиме холостого хоца). При этом контакты датчика 26 наличия груза замкнуты и на выходе датчика 4 скольжения имеют место сигналы, пропорциональные мощности Р и скольжению 8 двигателя 3 вОаРрежиме работы конвейера без груза. Сигнал с датчика 4 скольжения поступает на первый (суммирующий) вход первого блока 5 сравнения, на другие вычитающие входы которого поступаютсоответственно сигналы с выходов блоков 9 и 12 умножения. Сигнал на выходе второго блока 9 умножения пропорционален мощности Рпотерь в фазе статорной обмотки двигателя 3 с учетом изменения ее,температуры. Изменение температуры контролируется датчиком 19 температуры. На .выходе, предварительно пропущенный через второй выпрямитель 18 и четвертый блок11 умножения. Сигналы с выхода второго блока 9 умножения и с первоговыхода датчика 4 скольжения поступа- Нют на соответствующие входы первогоблока 5 сравнения с масштабным увеР 50 55 5 10 15 20 25 30 третьего блока 10 умножения будетсигнал, пропорциональный произведению температурыстаторной обмотки двигатсля 3 и действующего значения тока в ней, Этот сигнал поступает навторой вход первого операционногоусилителя 15, коэффициент усилениякоторого по этому входу в масштабепропорционален произведению температурного коэффициента В, и активногосопротивления фазы статорной обмоткиго при нулевой температуре. На первый вход первого операционного усилителя 15 поступает сигнал с выходапервого выпрямителя 17, при этом коэффициент усиления по первому входув масштабе пропорционален активномусопротивлению г,о . С учетом этого на выходе первого операционного усилителя 15 имеет место сигнал, пропорциональный (1, т+ 1 г , М,), т.е. падению напряжения на активном сопротивлении статорной обмотки двигателя 3. Сигнал на выходе пятого блока 12 умножения пропорционален мощности потерь Рс в стали асинхронного дви-. гателя, так как на один вход пятого блока 12 умножения поступает сигнал с выхода блока 24 задания (пропорциональный величине Рсн В, где Рснпотери в стали при номинальном напряжении Бц ), а на другой вход - сигнал личением в три раза, так как сигналыс указанных выводов пропорциональныфазовым величинам (т.е. мощности потерь в статорной обмотке Р однойфазы и мощности Р, , потребляемой.одной Фазой двигателя). В результатеэтого на выходе первого блока 5 сравнения имеет место сигнал, определяемыи разностью сигналов, пропорциональных мощности Р, (Ро = ЗР,д ),потребляемой двигатепем из сети, мощности потерь в статорной обмоткеР, (Р, =ЗР ) щн ивтерь в стали Р, двигателя, т,е. этотсигнал пропорционален электромагнитной мощности Р , развиваемой двигателем 3. Этот сигнал поступает на второй (суммирующий) вход второгоблока 6 сравнения, на другие(вычитающие ) входы которого поступают сигналы с выхода первого блока 8 умножения и с выхода второго операционного усилителя 16. Сигнал с выхода первого блока 8 умножения пропорционален произведению РЯо, те. пропорционален мощности потерь Рм о в роторнойобмотке двигателя. Сигнал с выхода второго операционного усилителя 16. пропорционален мощности дополнительных потерь Рэ, так как на его вход поступает сигнал, пропорциональный мощности, потребляемой одной фазой двигателя 3 из сети, а коэффициент передачи второго операционного усилителя 16 должен быть равен 0,015.На выходе второго блока 6 сравнения будет сигнал, пропорциональный сумме полезно отдаваемой двигателем мощности Р и мощности механических потерь Рв двигателе, т.е.+ Рменал поступает через датчики 26 наличия груза на вход блока 25 памяти и одновременно на первый (суммирующий) вход третьего блока 7 сравнения,10 15 25 20 на выходе которого сигнал равен нулю, так как имеет место равенство сигналов на суммирующем и вычитающем (с выхода блока 25 памяти) входах третьего блока 17 сравнения. В блоке 25 памяти сигнал, пропорциональныйРа + Рмех записывается и хранится до очередного пуска конвейера без груза. Сигнал с выхода блока 25 памяти поступает в качестве делимого на вход второго блока 14 деления, а в качестве делителя на вход второго блока 14 деления поступает40 сигнал с выхода блока 24 задания, который пропорционален постоянным величинам элементов конвейера, практически не изменяющимся в процессе эксплуатации конвейера (линейная масса45 роликов на грузовой ветви яР, линейная масса роликов на порожней ветвилинейная масса ленты я, длина конвейера Ь), т.е. сигнал с этого вы.хода блока 24 задания пропорционален Ьд(28 д + ц + р" ). Операция делеРния сигнала с выхода блока 25 памяти на сигнал, пропорциональный величине 1.8(2 + я + 8" ) и поступающийРс выхода блока 24 задания, позволяет 55 получить сигналы на выходе второго блока 14 деления, пропорциональныйпеременным величинам, характеризующим конвейер (коэффициенты сопротищения1 с ът, КПД конвейера /), которыеизменяются в процессе длительной эксплуатации конвейера. При таком действии на выходе второго блока 14 деления имеет место сигнал, пропорциональный величине 1 с ч"/1000 . Этопозволяет периодически в процессе эксплуатации осуществлять корректировку коэффициента пропорциональностимежду весом груза, транспортируемогоконвейером, и мощностью РПри подаче груза на конвейер датчик 26 наличия груза на конвейере.размыкает свои контакты и блок 25памяти отключается от второго блока6 сравнения. На выходе блока 25 памяти при этом остается сигнал, пропорциональный мощности Р, а на выходе второго блока 14 деления остается сигнал, пропорциональный 1ч //1000 .м, Это будет до очередногопуска конвейера без груза, При перемещении груза по конвейеру сигнал свыхода второго блока 6 сравнения пропорционален мощности Р, определяемой перемещаемым грузом. Этот сигналв третьем блоке 7 сравнения сравнивается с сигналом, пропорциональнымР и поступающим с выхода блока 25памяти. На выходе третьего блока 7сравнения будет сигнал, пропорциональный разности Р-Р. Эта разность поступает на вход первого блока 13 деления в качестве делимого,на другой вход которого поступаетсигнал с выхода второго блока 14 деления. В результате этого на выходепервого блока 13 деления будет сигнал, пропорциональный весу груза,находящегося в данный момент временина конйейере. Этот сигнал интегрируется интегратором 20, в котором подостижении определенной величины выходного сигнала осуществляется режимсброса. Выходной сигнал интегратора20 через аналого-цифровой преобразователь 21 в виде цифрового кода поступает на первый вход сумматора 22.До первого сброса интегратора 20 свыхода регистра 23 памяти на второйвход сумматора 22 поступает сигнал,равный нулю. Следовательно, до первого сброса интегратора 20 на выходесумматора 22 будет сигнал в виде цифрового кода, определяемый только сигналом, поступающим на первый входсумматора 22. Запись в регистр 23памяти осуществляется по команде,поступающей с интегратора 20 в момент сброса выходного сигнала. Записанный в регистре 23 памяти сигнал в5виде цифрового кода сохраняется доочередного сброса интегратора 20, Приэтом на выходе сумматора 22 будетуже сигнал, равный сумме сигналов,поступающих с регистра 23 памяти и 10с аналого-цифрового преобразователя21. Эта сумма, пропорциональная весугруза, транспортируемого конвейеромв течение всей работы конвейера, поступает в блок 27 индикации, на котором фиксируетсявес грузаЛля определения веса компонентовперемещаемого двухкомпонентного груза сигнал, пропорциональный весу Сдвухкомпонентного груза, с выходасумматора 22 поступает через цифроаналоговый преобразователь 33 на пер"вый вход (делимое) третьего блока 30деления. На второй вход (делитель)третьего блока 30 деления поступает 25сигнал с выхода датчика 32 груза.Этот сигнал пропорционален объемуЧ груза который перемещается конвейером в течение его работы. В результате этого на выходе третьего блока30 деления имеет место сигнал, проСпорциональный отношению в . Отношение .,С- равно к , + (1 - М ) , где М - доляв суммарном весе груэа первой компоненты; -, и- соответственно,удельный вес компонентов груза. Следовательно сигнал с выхода третьегоблока 30 деления пропорционален К , ++ (1 - Ы ), Этот сигнал поступает 40на суммирующий вход четвертого блока29 сравнения, на вычитающий вход которого поступает сигнал с выхода блока 24 задания по постоянной второгокомпонента груза, т.е. сигнал, пропорциональный удельному весу , Сучетом этого на выходе четвертогоблока 29 сравнения будет сигнал, пропорциональный ь (, -). Этот сигнал поступает в виде делимого на вход 50четвертого блока 31 деления, на второй вход (делитель) которого поступает сигнал с выхода блока 24 заданияпо постоянным компонентов груза, т.е.сигнал, пропорциональный разностиВ результате чего на выходечетвертого блока 31 деления будетсигнал, пропорциональныйЫ, т.е. доли первого компонента в общем весе перемещаемого груза.Сигнал с выхода четвертого блока 31 деления поступает на первый вход шестого блока 28 умножения, на второй вход которого поступает сигнал с выхода цифроаналогового преобразователя 33, т.е, шестой блок 28 умножения осуществляет умножение сигналов, пропорциональных соответственно ю 6 и С. В результате, на выходе шестого блока 28 умножения имеет место сигнал, пропорциональный весу первого компонента в перемещаемом грузе. Сигнал с выхода шестого блока 28 умножения через аналого-цифровой 1 4преобразователь 34 поступает на вход блока 35 индикации, на котором фиксируется вес первого компонента в общем весе двухкомпонентного груза, фиксируемого блоком 27 индикации.Формула из о брет енияКонвейерные весы, содержащие датчики тока и напряжения, входы которых подключены к статорной обмотке асинхронного приводного двигателя конвейера, а выходы - к последовательно соединенным датчику скольжения, первому блоку сравнения, первому блоку умножения, второму и третьему блокам сравнения, первому блоку деления, интегратору, аналого-цифровому преобразователю, сумматору и регистру памяти, второй вход котороь го связан с вторым выходом интегратора, выход регистра памяти связан с вторым входом сумматора, при этом выход второго блока сравнения связан с последовательно соединенным датчиком наличия груза и блоком памяти, выход ,которого соединен с вторым входом третьего блока сравнения и с первым входом второго блока деления, второй вход которого связан с первым выходом блока задания, а выход - с вторым входом первого блока деления, выход датчика тока подключен к последовательно соединенным первому выпрямителю, первому операционному усилителю, второму блоку умножения и второму входу первого блока сравнения, выход которого подключен к второму входу второго блока сравнения, выход первого выпрямителя соединен с вторым входом второго блока умножения, пер., 1383103 Составитель И.КурученкоТехредЛ.Сердюкова . Корректор О.Кундрик Редактор Л.Гратилло Тираж 717 Подписное ВНИИНИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Заказ 1281/35 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 вый выход датчика скольжения связанс последовательно соединенными вторымоперационным усилителем и третьимвходом второго блока сравнения, второй выход датчика скольжения соединенс вторым входом первого блока умножения, выход сумматора связан. с блоком индикации, о т л и ч а ю щ и ес я тем, что, с целью повышения точности определения веса груза, в нихдополнительно введены третий, четвертый и пятый блоки умножения, датчик температуры и второй выпрямитель,причем выход датчика температуры соединен с первым входом третьего блока умножения, второй вход которого соединен с выходом первого выпрямителя,выход третьего блока умножения связанс вторым входом первого операционного усилителя, кроме этого, выход датчика напряжения связан с входом второго выпрямителя, выход которого соединен с входами четвертого блока умножения, выход которого связан с первым входом пятого блока умножения,второй вход которого соединен с вторым выходом блока задания, выход пятого блока умножения связан с третьим входом первого сравнения.