Весовой расходомер сыпучих материалов

союа советскихсо.идлистичеоехРеспуБлик 4 а о а / ОАНИЕ ИЗОБРЕТ ИНТЕЛ ЬСТ Н АВТОРСКОМУ есоюзног органигосуди стннкцй комитат сссрпо делАм изоБРете ий и откат(46) 23.2.86. Бюл. Р 47 (71) Куйбышевский ФилиалВс института по проектированию зации энергетического строительства "Оргзцергострой"(56) Авторское свидетельство СССР Р 546783, кл. а 01 Р 13/00, 1978.Авторское свидетельство СССР В 1164566, кл, а 01 а 1/16, 983. (54)ОВЕСОВОЙ РАСХОДОИЕР СЬ 1 ПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ(57) Изобретение относится к весо" измерительной технике и позволяет п высить точность. Блок 15 управления включает генератор 16 импульсов,двоичцо-десятичный счетчик 17, де,шифратор 18, усилитель-формирователь9, схемы ИЛИ 20 и 21, Выходы усилителя-формирователя подключены соответственно к электромагниту 7 подъема эталонного груза, к тяговому электромагниту 26 приводалотка 22, вы"ход схемы ИЛИ 20 подсоединен к электромагниту 7 подъема эталонного. гру- .за и входу амплитудного анализатора9. Образование новых связей позволяет измерить несколько раз скоростьдвижения потока сыпучего материалапо лотку 4, тем самым измерить расход не только кратковременных, нопродолжительных по времени потоков,так как при этом не требуется циклического освобождения лотка от сыпучего материала, 2 ил.Изобретение относится к весоизмерительной технике.Цель изобретения - повышение точности.На Фиг, 1 представлена структурная схема весового расходомера сыпучих материалов; на фиг. 2 - схема выполнения привода дополнительного лотка.Расходомер содержит бункер 1 с сыпучим материалом и затвором 2, самотек 3, основной лоток 4, установленный на весоизмерительном датчике 5, эталонный груз 6, электромагнит 7 подъема эталонного груза, блок 8 измерения скорости потока, состоящий из амплитудного анализатора 9, ключа 10, генератора 11 импульсов,.счетчика 12 времени, вычислительное устройство 13, измерительный блок 14, блок 15 управления, состоящий из генератора 16 импульсов, двоично-десятичного. счетчика 17, дешифратора 18, усилителя-формирователя 19, первой схемы ИЛИ 20, второй схемы ИЛИ 21, Дополнительный лоток 22, установленный под основным лотком 4, укреплен на штоке 23, конец которого упирается в пружину и является якорем тягового электромагнита 25. Шток 23, пружина 24 и электромагнит 25 представляют собой привод выдвижения дополнительного лотка 22, Старт-стопный механизм выполнен в виде электромагнита 26 с якорем 27, опирающимся на пружину 28. Другой конец якоря 27 выполнен со скосом. Шток 23 привода выдвижения дополнительного лотка 22 на нижней грани имеет четыре паза 29-32 находящихся на заданном расстоянии друг от друга 1, , 1. Каждый из пазов 23, 30, 31 и 32 имеет форму прямоугольного треугольника и предназначен для взаимодействия со штоком 27 старт-стопного механизма.Основной лоток 4 установлен на весоизмерительном датчике 5. Ко дну основного лотка прикреплен электромагнит 7, напротив которого свободно размещен эталонный груз 6. Выход датчика 5 подключен одновременно к входам амплитудного анализатора 9 и измерительного блока 14, В блоке 8 измерения скорости потока первый выход амплитудного анализатора 9 соединен с управляющим входом ключа 1 О, связывающего выход генератораимпульсов с входом счетчика времени 12. Второй выход амплитудного анализатора 9 подсоединен к второму управляющему входу измерительного блока 14 и управляющему входу генерато 5 ра 16 импульсов. В блоке 15 управления выход генератора 16 импульсовсоединен с входом двоично-десятичного счетчика 17, четыре выхода которого подключены к вхоДам дешифратоО ра 18. У дешифратора 18 выходы соединены с соответствующими входамиусилителя-формирователя 19Первый, второй и третий выходыусилителя-формирователя 19 подключе 5 ны к входам первой схемы ИЛИ 20, авыход первой схемы ИЛИ 20, являясьпервым выходом блока 15 управления,подключен к первому управляющемувходу измерительного блока 14. Тре 20 тий, четвертый и пятый выходы усилителя-формирователя 19 подсоединенык входам второй схемы ИЛИ 21, второйвыход усилителя-Формирователя 1925подключен к электромагниту подъема7 эталонного груза 6 и является вторым выходом 5 блока 5 управления,Шестой выход усилителя-Формирователя 19 подсоединен к электромагниту25 привода выдвижения дополнительного лотка 22 и является третьим вы-,ходом блока. 15 управления. Выходвторой схемы ИЛИ 21 подсоединен кэлектромагниту 26 старт-стопногомеханизма и управляющему входу ампли 35 тудного анализатора 9 и является четвертым выходом блока 15 управления.Выход измерительного блока 14 подсоединен к первому входу вычислитель 40ного устройства 13, второй вход которого соединен с выходом счетчика2 времени.Устройство работает следующим образом,В исходном состоянии двоично-де 45сятичный счетчик 17 сброшен в нуль,генератор 6 импульсов не работает,в память вычислительного устройстваведены значения 1 1 1 . Поток сыпучего материала поступает избункерачерез открытый затвор 2.Ударяясь о самотек 3, поток проходитчерез основной лоток 4, Работу устройства рассматривают при наличиинепрерывного потока сыпучего материала на основном лотке 4. Дополнительный лоток 22, установленный подосновной лоток 5, удерживается вэтом положении якорем 27, конец ко278599 424 подается влево. Конец якоря27 скользит по нижней кромке штока 23 до момента попадания впаз 30. Вход якоря 27,в паэ 30 обеспечивается усилием сжатой пружины 28,Таким образом дополнительный лоток22, находившийся под основным лотком4, выдвигается вперед по ходу движения потока на расстояние 1 равноеинтервалу между пазами 29 и 30.Выдвижение дополнительного лоткапроисходит намного быстрее скоростидвижения потока. При этом характердвижения самого потока не нарушается. По этой же третьей команде включается амплитудный анализатор 9 блока 8 измерения скорости потока. Амплитудный анализатор 9 открываетключ 10. Импульсы опорной частоты с20 генератора 11 через ключ 10 поступа-.ют в счетчик 12 времени. Как толькопоток заполнит выдвинутую частьдополнительного лотка, амплитудныйанализатор 9 закроет ключ 10. Работа25 счетчика 12 времени прекратится.Количество импульсов в счетчике 12времени определяет время 61 движе- .1ния потока по выдвинутой части 1дополнительного лотка. Скорость пото 301,ка вычисляется по формуле Ч = - 11Значение Ч подается на второй вход1вычислительного устройства 13. Вовремя измерения интервала Ю амплитудный анализатор 9 блокирует работугенератора 16. Таким образом, покане подсчитан интервал ь 1 в счетчике112 времени, четвертый импульс не посщ тупает на вход двоично-десятичногосчетчика 17. В момент полного заполнения потоком сыпучего материала выдвинутой части Г, дополнительноголотка производится третий такт иэ 45 мерения торого находится в пазе 29. По команде "Пуск" генератор 16 блока 5управления начинает выдавать импульсы, При поступлении первого импульса на вход двоично-десятичного счетчика 17 на выходе двоично-десятичного счетчика 17 появляется код 0001,который расшифровывается дешифратором 18. На первом выходе дешифратора 18 появляется первая команда, Окоторая после усиления в усилителеформирователе 19 поступает черезсхему ИЛИ 20 в измерительный блок 14.Последний производит первый тактизмерения 5 у =аЬ+ш ) + У = а(ш+ ш+ ш,т) + Ь.После измерения электромагнит 7 отключается. Третий импульс с генератора 16 поступает на вход двоичнодесятичного счетчика 17, на выходах которого появляется код 0011, Этот код расшифровывается дешифратором 18 как третья команда, которая усиливается и формируется в усилителе-формирователе 19 и поступает одновременно на схемы ИЛИ 20 и 21. С выхода первой схемы ИЛИ 20 третья команда поступает на первый управляющий вход измерительного блока 4. С выхода второй схемы ИЛИ 21 третья команда поступает одновременно на электромагнит 26 и амплитудный ана.лизатор 9. По этой команде электромагнит 26 включается и втягивает якорь 27. Конец штока 27 выходит из паза 29, При этом шток 23 под действием предварительно сжатой пружины 50 где , - масса лотков основного идополнительного вместе с приводами и электромагнитами;ут - масса сыпучего материалахна основном лотке,Второй импульс с генератора 16 импульсов сформирует на выходах двоично-десятичного счетчика 17 код 0010, который расшифруется дешифратором 18 как вторая команда. Вторая команда усиливается усилителем-формирователем 19, поступает одновременно,на электромагнит 7 и через первую схему ИЛИ 20 на измерительный блок 14. Эталонный груз 6 с известной массой ш притягиваетсяЪэлектромагнитом 7 к основному лотку Производится второй такт измерения у= а(ш+Кш) +где К - коэффициент соотношения совокупной площади основного лотка и выдвинутой части дополнительного лотка к площади основного лотка.Коэффициент К показывает во сколько раэ масса сыпучего материала, измеренная в третьем такте измерения, больше массы сыпучего материала в первом такте измерения.Увеличение площади, соприкасающейся с потоком, эквивалентно увели12785 чению в известное число раэ измеряемой массы, При этом принимается допущение, что за время между первым итретьим тактом измерений характердвижения потока существенно не изменяется.Третий такт измерения производится измерительным блбком 14 при одновременном наличии третьей команды спервой схемы ИЛИ 20, поступающей на 10первый управляющий вход измерительного блока 14, и сигнала с амплитудного анализатора 9 о полном заполнении потоком выдвинутой части 1, дополнительного лотка. Амплитудный анализатор 9 снимает блокировку с генератора 16 импульсов. Следующий импульс, поступающий на вход двоичнодесятичного счетчика 17, сформируетна выходах дешифратора 18 четвертую 20команду, которая после усилителяформирователя 19 и второй схемы ИЛИ21 поступает на электромагнит 26 иуправляющий вход амплитудного анализатора 9. Электромагнит 26 на короткое время втягивает якорь 27, сжимаяпри этом пружину 28. Шток 27 выходитиз паза 30. При этом энергией сжатойпружины 24 шток 23 вновь подаетсявперед по ходу движения потока до ЗОмомента попадания подпружиненногоякоря 27 в следующий паз 31. Движение штока 23, а значит и дополнительного лотка 22 застопорится. Дополнительный лоток выдвигается на расстояние 1 равное расстоянию между пазаг,ми 30 и 31, По этой же команде вновьвключается амплитудный анализатор 9,который заблокирует генератор 16.иоткрь 1 вает ключ 10. Подсчет временизаполнения потоком выдвинутойчасти 1 дополнительного лотка аналогичен описанному. Скорость потокав этом случае подсчитывается в вычислительном устройстве 13 по форму 1 дле Ч=ь 1,ед где Б - случайная погрешность опсе40 ределения скорости Усрф3 - случайная погрешность едиедничного измерения скоростинапример, У1При полном заполнении потоком выд винутой части 1 амплитудный анализатор 9 разблокирует генератор 16 им"пульсов. Сформируется шестая команда, которая после усилителя-формирователя 19 поступает .на электромагниг 50 25. Последний сработает и втянетшток 23 вправо против хода движенияпотока. При этом пружина 24 сжимается, противодействуя движению штока23. Подпружиненный якорь 27 свобод но скользит по нижней кромке штока23, не препятствуя его движениювправо. Это происходит благодаряформе пазов 29, 30 31 и 32 и конца При полном заполнении потоком выдвинутой части дополнительного лотка амплитудный анализатор 9 вновь разблокирует генератор 16 импульсов и на выходах двоично-десятичного счетчика 17 появляется код 0101, который расшифровывается дешифратором 18 как пятая команда. Пятая команда усиливается в усилителе-формирователе 19 и поступает через вторую схему 99 6ИЛИ 21 одновременно на электромагнит26 и амплитудный анализатор 9.Электромагнит 26 срабатывает и дополнительный лоток 22 вновь выдвигается по ходу движения потока теперьна величину 1 , равную расстояниюмежду пазами 31 и 32, Амплитудныйанализатор 9 открывает ключ 10, который начинает пропускать импульсы .сгенератора 11 на вход счетчика 12времени, Продвижение потока по выдвинутой части 1 сопровождается подсчетом опорных импульсов в счетчике12 времени. В момент полного заполнения потоком выдвинутой части 1амплитудный анализатор закрываетключ 10 и подсчет импульсов прекращается. Скорость вычисляется в вычислительном устройстве 13 Ч =зЬЕТаким образом, в результате выполнения управляющих команд дополнительный лоток трижды выдвигается походу движения потока на расстояния3., 3., 3.д, тем самым позволяя измерйгь скорость потока три раза и получить значения У У , У . Среднююскорость потока вычисляют по формулеЧ, +т,+У,Ч3Случайная погрешность определенияменьше случайной погрешности едисрничного измерения скорости потока,например, Ч в Г 3 раэ, т.е.7 12.78якоря 27. По окончании шестой команды электромагнит 25 не втягиваетшток 23, При этом сжатая пружина 24пытается вытолкнуть шток 23 влево походу движения потока, но теперь 5этому препятствует якорь 27, вошедший в первый паз 29,Таким образом, дополнительный лоток 22 по шестой команде полностьюутапливается под основной лоток и 10занимает исходное положение. Генератор 16 блокируется, двоично-десятичный счетчик 17 сбрасывается в нуль.На этом процесс измерения составныхзначений расхода - массы сыпучего 15материала, и скорости ее движениязаканчивается.В результате в вычислительномустройстве определяется ш и расходхсыпучего материала 20уз-у 1 шюре1О = О.ш .7у у К 1 ф к Рфйгде С - коэффициент пропорциональности. 25Формула изобретенияВесовой расходомер сыпучих материалов, содержащий бункер с затвором, основной лоток, установленный 30 ца весоизмерительном датчике, подключенном к входам измерительного блока и блока измерения скорости потока состоящего из амплитудного аналиэатора, первый выход которого под-, 35 ключен к управляющему входу ключа, связывающего генератор импульсов со счетным временем, блок управления, выполненный в виде генератора импульсов, управляющий вход которого сое динен с вторым выходом амплитудного анализатора, а выход подключен к входу двоично-десятичного счетчика,599 8соединенного через дешифратор с усилителем-формирователем, дополнительный лоток с приводом, вычислительное устройство, к первому входу которого подключен выход измерительного блока, и эталонный груз с электромагнитом подъема, закрепленным наосновном лотке, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что с целью повышения точности, в нем дополнительный лотокустановлен под основным лотком, аего привод выполнен в виде штока,один конец которого жестко связанс дополнительным лотком, а другойподпружинен и образует якорь тягового электромагнита, и старт-стопногомеханизма, образованного электромагнитом, один конец якоря которогоподпружинен, а другой выполнен соскосом, взаимодействующим с торцамипазов, выполненных на заданном расстоянии друг от друга на нижней грани штока, а в блок управления введены две схемы ИЛИ, к входам первой изкоторых подключен первый, второй итретий выходы усилителя-формирователя, а к входам второй схемы ИЛИ подключены третий, четвертый и пятыйвыходы усилителя-формирователя, выход первой схемы ИЛИ подключен к первому управляющему входу измерительного блока, второй выход усилителяформирователя подключен к электромагниту подъема эталонного груза, шестой выход усилителя-формирователяподсоединен к тяговому электромагниту привода дополнительного лотка,выход второй схемы ИЛИ подсоединенк электромагниту старт-стопного механизма и управляющему входу амплитудного анализатора, а второй вход вычислительного устройства подсоединенк выходу счетчика времени,1278599 актор Н. Рогулич хред Л. Сердюк орректор С. Шекмар Заказ 6820 3 изводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная,Гираж 3 ИИПИ Государ по делам иэо 13035, Москва 705венногоетенийЖ, Р Подписноемитета СССРткрытийская наб., д. 4/5