Устройство для дозирования

1255869 тухающих колебаний при с амовозбуждении устройства и позволяет исключитьавтоколебания на границе сравнения Изобретение относится к весоизмерительной технике, в частностик устройствам дпя дозирования компонентов смеси, например бетонных сме. -сей, и является усовершенствованиемизвестного устройства для дозирования по авт.св. к,Известно устройство для дозирования, содержащее питатель и накопитель дозатора, сельсин-датчик, датчик скорости дозирования, блок динамической коррекции, пять формирователей импульсов, источник питания1 К-триггер, два элемента И, КБ-триггер,фазовращатель задатчика дозы,индикатор задания дозы индикатор текущего значения массы дозы и блок управления.Ротор сельсин-датчика связан сосью стрелки индикатора дозы накопителя доэатора. С этой же осью связандатчик скорости дозирования, выходкоторого соединен с первым входомблока динамической коррекции. Второйвход этого блока соединен с роторомсельсин-датчика, а первый выходс входом первого формирователя импульсов. Фазовращатель задатчикадозы соединен с вторым формирователем импульсов, связанным с индикатором задания дозы. Первый и второйвыходы блока управления связаны соответственно с питателем и накопителем дозатора. Установочный вход КБтриггера соединен с выходом первогоэлемента И, первый вход которогоподключен к выходу четвертого формирователя импульсов. Вход четвертогоформирователя импульсов подключенк второму выходу блока динамической 40коррекции, а вгарой вход первогоэлемента И связан с. выходам третьегоформирователя импульсов, вхсд которого соединен с источником питания,подключенным анже к входу пятого 45формирователя импульсов, выход которого связан с .грвггч входом вторагс вэнеггваемай )зь с заданай, Иэаб ретепсе допалнителг,нае к основному авт.св, Л" 673861. 3 и.п. элемента И и с первым и вторым входами 1 К-триггера. Выход второго элемента И подключен к входу сбросаКБ-триггера. Четвертый и пятый входы 1 К-триггера связаны соответственно с прямым и инверсным выходамивторого формирователя импульсов,а инверсный выход 1 К-триггера соединен с входом блока управления.Целью изобретения является повышение надежности измерения за счетисключения автоколебаний в устройстве на границе сравнения взвешиваемой дозы с заданной.На фиг. 1 изображена блок-схема устройства для дозирования;на фиг.2 - осциллограммы сигналовэлементов устройства, на Фиг.Зсхема частотно-избирательного элемента, входящего в состав устройствадля доэирования,Устройство для даэированиясфиг.1) содержит дозатор 1, сельсиндатчик 2, датчик 3 скорости дозирования, блок 4 динамической коррекции,гпервый 5 формирователь импульсов,четвертый и пятый формирователи6 и 7 импульсов, источник 8 питания,третий Формирователь 9 импульсов,1 К-триггер 10, элементы И 11 и 12,КБ-триггер 13, второй формирователь14 импульсов, фаэовращатель 15 задатчика дозы, индикатор 16 заданиядозы, индикатор 17 текущего значениямассы дозы, блок 18 управления ичастотно-избирательный элемент 19.Частотно-избирательный элемент19 сфиг,З) состоит из,цифференцирующей цепи, выполненной на конденсаторе 20 и резисторе 21, двух инверторов 22, трех инверторав 23-25, резистора 26, диода 27, резистора 28,диода 29, эмиттернога повторителя,выполненного на двух транзисторах30 и 31 и резисторе 32, заряпногоконденсатора 33 и транзи( торна аключа 34.Дифференцирующая цепь 20 и 21, подключенная своим входом к инверсному выходу триггера 10, связана через два инвертора 22 и резистор"28 с анодом диода 29. Катоды диодов 5 27 и 29 объединены и соединены с положительным входом зарядного конденсатора 33, входом эмиттерного повторителя 30-32 и эмиттером транзисторного ключа 34. Коллектор ключа 34 соединен с отрицательным входом зарядного конденсатора 33, а база - с третьим выходом блока 18 управления. Выход эмиттерного повторителя 30-32 соединен с входом инвертора 25, выход которого подключен к входам инверторов 23 и 24. Выход инвертора 24 соединен с установочным входом триггера 10, а выход инвертора 23 через. резистор 26 20 связан с анодом диода 27.Устройство работает следующим образом.Угловое положение стрелки индикатора дозы накопителя дозатора 1 преобразуется сельсин-датчиком 2, работающим в режиме многофазного индукционного фазовращателя, в напряжение, Фаза которого пропорциональна углу поворота стрелки весов, Формирователь 30 5 импульсов образует последовательность импульсов, фазовый сдвиг которых определяется фазовым сдвигом напряжения однофазной обмотки ротора сельсин-датчика 2 относительно фазы опорного напряжения сети.Задание дозы устанавливается по индикатору 16 задания дозы резисторным многофазным фазовращателем 15, фаза напряжения которого пропорцио нальна угловому положению движка переменного резистора фазовращателя. Напряжение с фазовращателя 15 поступает на вход формирователя 14 импульсов задатчика дозы, который Форми рует последовательность прямоугольных импульсов, длительность которых определяется фазовым сдвигом напряжения фазовращателя 14 относительно фазы опорного напряжения сети. 50Остроконечные импульсы Формирователя 5 импульсов и прямоугольные импульсы Формирователя 14 импульсов поступают на соответствующие входы (4-й и 5-й) триггера 10.55Уровни и фазы сигналов элементов устройства иллюстрируются фиг.2, на которой показаны осциллограммы сигнала опорного напряжения Бо на выходе формирователя 9 и синхронизированного с ним блокировочного сигналаБц на выходе формирователя 7, сигнала текущего значения массы П и синЩхронизированного с ним блокировочного сигнала По соответственно намвыходах формирователей 5 и 6, сигнала Формирователя 14 импульсов эадатчика дозы (прямой Б и инверсныйБц ), сигнала триггера 13 текущегозначения массы 0 м и сигнала управления триггера 10 дозы Б, .Если текущее значение массы, определяемое положением импульса Б,меньше массы, заданной сигналом 0 ц,(Фиг.2,а), то на вход 1-триггера 10подается низкий уровень Пы,а навход К - высокий уровень П . ТригЦЦгер 10 выдает сигнал о продолжениидозирования.При достижении дозы, равной заданной (фиг,2,б), на вход 1 триггера 10 подается высокий уровень Па на вход К - низкий уровень Бцши под действием импульса Б по входу С триггер 10 опрокидывается и выдает сигнал Б,на блок 18 управления о прекращении дозирования.Оперативный контроль текущегозначения массы отвешиваемого компонента осуществляется по индикатору17, включенному на основной и инверсный выходы триггера 13.Угол отклонения стрелки индикатора 17 определяется длительностьюимпульса Б Формируемого триггером 13 под воздействием выходных импульсов И 11 и 12.В режиме отвешивания моменты начала и конца формирования сигналаБопределяются моментами поступле"ния импульсов П, и Ц соответственнона входы Я и К триггера 13,Для устранения ложных срабатываний блока 18 управления иложных показаний индикатора 17 при инерционных выбегах весоизмерительной системы за значения углов поворота 360и 0 , когда ротор сельсин-датчика2 переходит границу магнитной осистатора, устройство снабжено бесконтактной блокировкой. Триггер 10 всостояниях "Вес" и "Нуль" блокирует-,ся одновременной подачей на входы1 и К импульса Бц , который своимнизким уровнем фиксирует требуемоесостояние триггера 10 (фиг.2,в,г).)5Сигнал блокировки может регулироваться как по Фазе так и по длительности.Индикаторный прибор 17 по максимуму блокируется низким уровнем сигнала Б при этом сигналы Б, непроходят на вход К-триггера 13(Фиг.2,в).Аналогично в состоянии "Нуль"прибора 17 импульсы П не проходятчерез элемент И 11 за счет действиянизких уровней импул 1.сов Б,(фиг.2,г).Природа возникновения незатухающих колебаний в зоне сравнения устройства заключается в следующем.Прекращение процесса дозированияпо сигналу триггера 10, как показывает практика промьшгленной эксплуагации дискретных систем, возможно награнице совпадения Фронтов импульсови Б и малейшие Флуктуации,механические вибрации, всегда имеюц 1 е место при работе тяжелого оборудования бетоносмесительных цехов,являются причиной периодическогорасхождения и соприкосновения Фронтов импульсов.Кроме того, при работе транзисторного ключа, упра:,яемого триггером 10 на индуктквегНО нагрузку(эяектромагнитное реле) имеет местовлияние изменяющегося тока намагничиванчя на временные параметры включения и выключения триггера 10.В результате триггер 10 самовоз-буждается и переходит в режим работы генератора незатухающих колебаний с частотой 50 Гц и выше, С такойже частотой поступают сигналы наблок управления. При самовозбуждении устройства в зоне сравнения имеет место отказ устойчивого сравнениятекущего значения массы с заданным,В результате наступает неопределенное со тояние, характеризуемое отсутствием сигналов как на продолже 1 пледозирования, так и на окончаниедозирования, и цикл нзвешивантля незавершается,Частотно-избирательный элемент19 позволяет Фиксировать вознлкновение состояния самовозбуждения системы и сФормировать сигнал для перевода тригера 10 в устойчивое состояние окончания дозирования.Частотно-избирательный элемент19 (Фиг.3) работает следующим обраПри самовозбужденки устройствав зоне сравнения на прямом выходетриггера 10 Формируется последовательность прямоугольных импульсов.Импульсы диФФеренцируются элементами20 и 21. В результате на выходе инвертора 22 Формируется последовательность нормированных прямоугольных импульсов, длительность которыхопределяется постоянной времени диФФеренцируюшей цепи 20 к 21, а частота следования - частотой опрокидываний триггера 10. Нормированные импульсы через резистор 28 и диод 29поступают на конденсатор 33. Посто-,янная времени этой цепи подбираетсятаким образом, что по истечениивремени около 3 с конденсатор 33 заряжается до напряжения, которое после усиления эмиттерным повторителем30-32 оказывается равным пороговомунапряжению срабатывания инвертора25. Логический нуль с выхода инвертора 25 подается одновременно на вхо-,ды инверторов 23 к 24, Логическаяединица с выхода инвертора 24 переводит триггер 10 по установочномувходу в состояние, соответствующеепрекращению режима взвешивания.Логическая единица с вьгхода инвертора 23 через резистор 2 б и диод 27Осуществляет постоянный подзарядконденсатора 33, что позволяет непрерывно подтверждать сигнал единицына входе инвертора 25 и тем постоянно Фиксировать триггер 10 в состоянии окончания взвешивания, Возвратэлемента 19 в исходное состояние осуществляется открытием транзисторного ключа. 34 по сигналу с третьеговыхода блока 18 управления. При этомконденсатор 33 быстро разряжается,на выходе инвертора 23 восстанавливается сигнал нуля и подзаряд конденсатора 33 прекращается. Диоды2 и 29 служат для развязки сигналов заряда и подзаряда конденсатора 33,Кроме незатухающих колебаний частотой 50 Гц и выше, возникающихпри определенных условиях на границесравнения, в устройстве существуютсобственные колебания частотой 0,82 Гц, обусловленные реакцией слабодемпФированной весоизмерительной системы на ударное истечение отвешиваемого компонента, Частотно-избирательный элемент 19 обеспечивает формкро 1255869вание сигнала на своем выходе при частоте входного сигнала 50 Гц и вьше, но не реагирует на сигналы низкой частоты 0,8-2 Гц.Если частота следования прямоугольных импульсов с триггера 10 равна 0,8-2 Гц, то с такой же частотой нормированные импульсы поступают на конденсатор 33, который не успевает заряжаться до порогового на пряжения инвертора 25. Триггер 10 не блокируется в зоне сравнения, что позволяет оценить статическое состояние устройства (отвешенную массу) после успокоения весоизмерительной 15 системы и закончить взвешивание с требуемой точностью.Таким образом, частотно-избирательный элемент 19 выполняет функцию 20 устранения последствия незатухающих колебаний при самовозбуждении устройства, обеспечивая тем самым повышение надежности его функционирова 25ния.Формула изобретенияУстройство для дозирования поавт.св. У б 73861, о т л и ч а ю -ч е е с я тем, что, с целью повы шения надежности измерения, в неговведен частотно-избирательный элемент, состоящий иэ дифференцпрующейцепи, пяти инверторов, двух резисторов, двух диодов, зарядного конденсатора, эмиттерного повторителя,в виде двух транзисторов и резистора и транзисторного ключа, причемпрямой выход 1 К-триггера соединенс входом дифференцирующей цепи, выход которой через первый и второйинверторы и первый резистор связанс анодом первого диода, катоды обоихдиодов объединены и соединены с положительным входом зарядного конденсатора, входом эмиттерного повторителя и эмиттером транзисторногоключа, коллектор которого соединенс отрицательным входом зарядногоконденсатора, а база - с третьимвыходом блока управления, выходэмиттерного повторителя соединенс входом третьего инвертора, выходкоторого подключен к входам четвертого и пятого инверторов, выход четвертого инвертора соединен с установочным входом 1 К-триггера, а выход пятого инвертора через второйрезистор связан с анодом второгодиода.1255869 Составитель С. ШакинТекред И.йерес Редактор В. Иванова Корректор Л. Пилипенко Заказ 4813/41 7 ираж 705 ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5