Устройство для контроля расхода сыпучих материалов

В озяиственныи никеев,Стяжкиноркин,Гафаров ство СССР00, 1984. ОО ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ПИСАНИЕ ИЭ А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕ(71) Кировский сел ьскоститут(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ РАСХОДА СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ(57) Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению и предназначено для контроля качества работы сеялок и других машин, выполняющих процесс создания равномерного потока сыпучих материалов. Сдатчика 1 расхода сыпучих материалов сигнал поступает на интегратор 2, где сравнивается с сигналом, заданным задатчиком 3 С датчика 5 пути сигнал поступает на блок 7 управления. Выход интегратора 2 связан с входом дискриминатора 5, который оценивает отклонение расхода от заданного допуска. В зависимости от направления отклонения величины расхода от заданной нормы на пути, задаваемом двухразрядным счетчиком, включается индикатор Выше нормы или Ниже нормы. При сохранении расхода в заданных пределах включен индикатор Норма. 2 з.п.ф-лы, 9 ил.зИзобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению и предназначено для контроля качества работы сеялок и других машин, выполняющих процесс создания равномерного потока сыпучих материалов.Цель изобретения - расширение области применения устройства и получение достовер.ной оперативной информации о текущем рас ходе материала.На фиг. 1 изображена функциональная 10 схема устройства; на фиг. 2 функциональная схема датчика расхода; на фиг. 3 - принципиальная схема интегратора; на фиг. 4 принципиальная схема дискриминатора; на фиг. 5 функциональная схема блока управления; на фиг. 6 - диаграмма выходных сигналов ( датчика пути и временные диаграммы управления ключевыми элементами интегратора; на фиг. 7 временная функция (=) (а) и диаграмма изменения заряда емкости интегратора при 20 изменении состояния его ключевых элементов (б) при расходе сыпучих материалов, не превышающем установленного допуска;на фиг. 8 и 9то же, при отклонении расхода за пределы допуска в сторону занижения и завышения соответственно.Устройство для контроля расхода сыпучих материалов состоит из датчика 1 расхода сыпучи материалов, интегратора 2, заддтчика 3 расхода и заддтчикд 4 допуска на отклонение расхода сыпучих материалов от устдновленной нормы, дис криминатора 5, датчика 6 пути, блока 7 управления, первой 8 и второй 9 логических схем ЗАГ 1 РЕТ, первого 10 и второго 11 счетчиков импульсов, первой 12 и второй 13 .чогических схем ПАМЯТЬ, логической схемы ИЛИ - .НЕ 14 и З 5 блока 15 информации, включающего три индикатора 16- 18. Индикатор 16 Выше нормы сигнализируетпревышении расхода сверх установленной нормы и допуска, индикатор 17 Норма информирует о соответствии расхода задднному, а индикатор 18 Ниже нормыо снижении расхода ниже устдновленньх норм и допуска. Датчик 1 (фиг. 2) расхода с( сыпучих материалов включает первичный преобразо ватель 19, выполненный нд базе механотрона, включенного ио дифференциальной схеме, установлен на пути потока сыпучих матерна.лов (семена, гербициды, туки, комбикорм и т. и.) таким образом, что все частицы почокд ( воздействуют н; его подвижный 50 электрод. Выход перви чого преобразователяя 19 электрически полк ючен к входу усилителя 20, выход которого ирисединен к входу фильтра 21, отфи, крвываю:пего высокоч а стотную соста вл яюи и к выходного сиги.чд ( первичного ире брдзоватсля 19.Выходом (, датчика 1 расходи ( сыи) чих материалов является изме якц ся проиориисиально потоку масс, и,иряжс ние иостоянного тока, которое подведено к первому входу интегратора 2, к второму входу которого подведено постоянное напряжение К снимаемое с задатчика 3 нормы расхода, устанавливаемое вручную, а к третьему входу интегратора подключен первый выход блока 7 управления, выдающего три разных по длительности импульса напряжений в виде логических 1 и О.Интегратор 2 (фиг. 3) состоит из четырех ключевых элементов 22 - 25, двух хС-цепочек, образованных емкостями 26 и 27 и резисторами 28 и 29, а также содержит две схемы 30 и 31 усиления, при этом схема 30 усиления включена параллельно емкости 26, одним входом подключена к датчику 1 расхода сыпучих материалов через ключевой элемент 22 и резистор 28, вторым входом соединена с корпусом через емкость 27. Выход уси,чителя 30 подключен к первым входам дискриминатора 5 и второй схемы 31 усиления, второй вход которой подклюцен нд корпус, а выход через резистор 29 и ключевой элемент 25 к второму входу схемы 30 усиления. Первая схема 30 усиления, кроме того, через резистор 28 подключена к выходу задатчикд 3 через ключевой элемент 23 и на корпус через ключевой элемент 24Здддтчик 3 нормы ( расхода (,. и зддатчик 4 допуска -+ х( на ее отклонение выиолнс ны в виде потенциометров. Выходы их гндклкчень к вторым входам интегратора 2 и дискриминагора 5 соответственно.Диск;иминатор 5 (фиг 4) представляет собой два параллельно включенных инвергора 32 и ЗЗ, точка соединения которых иодклкцена через ключевой элемент З 4 к выходу интегратора 2, ири этом инвергор 32 подключен к точке соединения неинверсным входом, а инвертор 33 - инверсным входом.11 вриый вход индерор 32 одк,нчек выхсду +Л(. задатчика 4 допуска на отклонение нормы расхода сыпучих материалов, а неинверсный вход инвертора 33 - к выходу х(7 задатчика 4. Выходы инверторов 32 и ЗЗ подключены к первым входам логических схем 8 и 9 ЗАПРЕТ соответственно.Датчик 6 пути содержит индукционныйпервичный преобразователь и диск из листовой стали, по окружности которого выполнены выступы, которые имеют одинаковую ширину и расположены на равном расстоянии один от другого. Диск жестко установлен на ступице опорно-приводного колеса высевающих аппаратов сеялки (на валу привода иитателя), а электрическая схемаЭзаключенная в герметичный корпус - на раме машины таким образом, что выступы дис.ка проходят между полюсами датчика.Электрическая схема индукционного датчика обеспечивает получение на ее выходе импульсов ( (фиг. 6) прямоугольной формы в виде логических 1 и О,1 О 15 20 45 5Блок 7 (фиг. 5) управления содержит генератор 35 серии импульсов в виде логических 1 и О, вырабатываемых под действием входных импульсов, поступающих на его вход от датчика пути (., которые подаются на выходы ключевых элементов 22 - 25, две логические схемы 36 и 37 ЗАДЕРЖКА и двухразрядный счетчик 38 пути. При этом первый выход генератора 35 подключен к управляющему входу ключевого элемента 22 (фиг. 3), второй - к управляющему входу ключевого элемента 23, третий - к входам усилителя 30 через ключевые элементы 24 и 25 интегратора 2. Второй выход генератооа 35, кроме того, через первую схему 36 ЗАДГРЖКА с. 1 полключсн к входам лискричиндторд 5 и лву хразрялного сцегчикд 38 пути. Выход )" 2 подключен к обнуляющим входам первого 10 и второго 11 счетчиков импульсов через схему 37 ЗАДЕРЖКА (выхолт, 3) и к рдзрешдкнцич вхолдч схсч 12 и 13 ПАМЯТЬ ныхол Г 2). Первый выход -1-с дискриминатора 5 подключен к входу первой схемы 8 ЗАПРЕТ, ее выход - к входу, первого счетчика 10 импульсов, выход которого подключен к запрсшаощему входу первой схемы 8 ЗАПРЕТ и к первому входу первой схемы 12 ПАМЯТЬ, второй разрешающий вход схемы 12 ПА.ЙЯ 1 Ь полкхчкчсц к выхолх с 2 Гснсритора 7 импульсов, а первый ее выход - к б.чоку 15 информации, при этом второй ее выход подключен к блоку 15 информации через схему ИЛИНЕ 14. Первый выход управляет ра 1 огой индикатора 16 Выше нормы, вторс й - работой индикатора 17 Норма .Вторая схема 9 ЗАПРЕТ подключена входом к выходу - е дискриминатора 5. Счетчик 11 импульсов и схема 13 ПАМЯТЬ соединены между собой аналогично элементам 8, 10 и 12, при этом первый выход второй схемы 13 ПАМЯТЬ подключен к входу индикатора 18 Ниже нормы, второй - через схему ИЛИ - НЕ 14 к входу индикатора 17 Норма,Блок 15 информации содержит три индикатора 16 - 18, каждый из которых через ключевой элемент соединен с источником (/ питал ния, а управляющие входы ключевых элементов подключены к выходам схем 12 и 13 ПАМЯТЬ и схемы ИЛИ - НЕ 14.Устройство для контроля расхода сыпучих материалов работает следующим образом.При работе агрегата, например сеялочного от датчика 1 расхода д сыпучих материалов на вход интегратора 2 поступает напряжение (/, пропорциональное текущему расходу г(, а с датчика пути (.-задающие импульсы с частотой 1, пропорциональной скорости движения агрегата, на вход генератора 35 импульсов блока 7 управления. Генератор 35 вырабатывает импульсы в виде логической 1 разной длительности, кото 25 30 35 40 50 55 рые поступают на управляющие входы ключевых элементов 22 25 (фиг. 6). В интерва. де времени 1. - 1 открыт ключевой элеменг 22 и с датчика 1 расхода с( сыпучих чатериалов напряжение ( подается нд емкость 26 и усилитель 30. ссрез рсзисгор "8 протскдет ток здрялд схчкосчи 26 и онд зд вречя ( 1 здряждется, при зтоМ вс- лицннд заряда пропорциигдльпд расходу сыпучего материала, прошедшего через датчик 1 за данный интервал врсчени. Усилитель 30 обеспечивает линейность характеристики заряд" емкости 26 за весь интервал времени заряда. В момент времени 1 с поступлением второго импульса от датчика пути генератор 35 ключевым элеченточ 22 отклкчдст нхол 1 т пнтсц раторд, д кчючевым элементом 23 подключает задатчик 3 нормы расхода сыпучих материалов. Г 1 риложенное к емкости 26 опорное напряжение (1 на отрезке времени 1 з -вызывает разряд емкости. В зависимости от величины за. ряда емкость 26 за время 1 ч- - 1 полностью разряжается, если расход сыпучего матерна. лд соответствовал заданному, или имеет ос. тдтоцный заряд, если расход сыпучего материала ниже здланного, или перезаряжается до обратной полярности, если фактический расход сыпучего материала превыша.ч заданное значение. В момент времени 1 з, когла клкзчевой элемент 23 отключает вход ( от залдтчика 3, осгаточный заряд емкости 26 сравнивается с базовым ндпряжснием + 1(, пропорциона. ьным границе допустимого отк.чонения фактического раскола от заданного залатчиком 4. В результате сравнения этих напряжений на выхоле лискриминаторд 5 появляется выход +е, с или нуль. Время сравнения остаточноо зарялд еч кости 26 определяется паузой 1 ( которая выраба. тывается схемой 36 ЗАДЕРЖКА т 1, во время которой ключевой элемент 34 лискриминатора 5 открыт. Сигнал +с через схс му 8 ЗАГ 1 РЕТ поступает на вход первого счетчика О импульсов, фиксирующего количество отклонений расхода от заланного с превышением допуска + х( . Сигнал - с через вторую схе. му 9 ЗАПРЕТ поступает на второй счетчик 11 импульсов, фиксирующий количество отклонений расхода от заданного с превышением допуска - х(, при этом за время олно. го цикла измерений (интервал времени 1 -на счетчик 10 или 11 возможно поступление только одного импульса, а при сохранении расхода в заданном интервале допуска импульсы на счетчики 10 и 11 не поступают. По окончании измерения и фиксации счетчиками 10 и 11 импульса одного измерения генератор 35 вырабатывает управляю. щий импульс на вход ключевых элемен. тов 24 и 25 генератора 2 и емкость 26 через резистор 29 разряжается Емкость 27, резистор 29 и усилитель 31, подключенные в этот момент ключевым элементом 25 на корпус через емкость 27, исключает лрейф(И(ксирл н) (я ими ц цри .1). Ижции цдс)льного (ндния, соотвстствук(него ИГН ны)цнин или з;цижсцин) цорчы р;(сход 1 сь(цлчсгол(; гсрид.(;3,г цркр;Иц(с;( я и сгчики 1иО 1 К)1 ся 3 И 01 нс н ными до мочс нт 1,ког(3 двл хр;1 рядцый ( гчик 38 от чи(ындс гсоь 13 ичцу ь 11 ри цос(уц.сниц сого(О ичцл, (цч ндко(лс цц;я ч1 Икдх 1 и 11 инфрч;)ция и црс анин цци 31, ц 5;)цижеции цор)Ы Р (3 С( ).1: ) С Ь 1 Ц С3 И Х )1Р Ц3, 10 Н Ц О (1 )( Ц (3 С 1 Ц (3вход логичс кои хсл и 1 и.и 1:3 и с 3 ол ц,(с 3(ц( л 3;",) 331;3 оцс 30 3)хо.(;3 ."3 ыхо.(3 дВХ хр(3.р 5(дц(О с 1 с 1(икд )55 ИГ)и сото)1имцу,(нс 3 Иол)13;тся,;3 с Выдержкой Г,1,1; 13;335, ц 335; л 1(3х л 0 Й 3 ) 3 А,1:+ Ь, . (, 13(ООЦС,151 НЦ(31( 1 ХО.(Ь( С 1( Г(ИКОВИЦ)(Г - )ц 33( т 3 333.1 (6 нк 3 7 )( 33 р (3 и, 1(. ц и я, и 0 н и06 Н Янгся, цри Гоч 5;цр ц(с(нци входысх л 8 и 1 ЗА 1.сцич;нтся и счетчики ( ц330.1(ОГ(35.3335;нсЯ к си (л очр(,(нь(5 ичц 1 н Г.сли и цд (я,Н 3 чкоихс )13ц ), ( Г и ц ц фОРм;3. ця , ц Р(нь 3 ц(- 30ццц (1;к(3 и ско(0 р,)хо.(;3 цд,( .5(3,133(ньл(,и. (н)ч)с гя 1(ц,(ик,О 6 151,ц (орл 1,ц ц,; к;3 Ор 1, 1(рч; 0(к, н)ч;1 с тся 113 Вн(.1.ц и и 3;3 "1 я( ь х(л ь( 1,) и цфО р ч)ниц 0)ксц 31 и цр 013 330:(ит.5 1 р, 6 ИЯ ндстроик(3 утроиствд кон(р.я (д 1(орчл расхода, цри ко и рои,106 ин(3 к)тс 51, 1106 ь 1 6 ь(г( нк,1 к)ч(ц 0,1 И ц ин.(ик;3 гор (1 Орч; Зд гч устдндв,(иц;нт гр 6) ( чун) г р, нину,Оцуск;3 и;3 тклоНис расхода и выполнякт точную настройку днаОГИ Ч Цо ОЦИСД Н НГЛ(ЛФс,5337,(а п:5(Гетения1. Х)сройство для контроля расхода сыпучих материалов, содержа(цее датчик с задатчикоч нормы рдсхода, интегратор, дискриминатор, задатчик доцуска нд отклонс ние расхолл от заданной нормы, датчик с заддтчикоч пути, блок управления и блок информации, при точ датчик ( зддатчиком нормы рдсходд, интегрдгор и дискриминатор соединены последовательно, причем датчик с зд. датчикол( пути и бгнк л правления такжс соеди нен и (нследо ва тел ьно, о тли чающееся тем, что, с 3(елью рдс(цирения области црименсция устройства и цо,тучения достовернсй оперативной информации о теку(цел( расходе л(3 Тери 1,д, о(н) снабжено нервой и второй схечдми ЗА 11 РГ;1, первыл( и вторым счетчи кдми ичцуль ов, црвой и Второй схемачи Г 1 А 51 Я 1 1 и хсл(033 И(,1 И 1(Г., д 6.10 к инфо)- м и ц и ц с ц;1 6 ж ( и и и ли к д то р д л( и ц 1)с Вы ц 3 ( н и Я нормы 1);сход(1, норма.ьноГО расхода и здн)3 кс ция (орчы рдсходд, цри точ Второй вход .3 искриминд (,рд соединенздддтчиком до цл( кд 3)д ) гкгн)нци рсхо,(д от зд 1 дццой н)рчы, и и гий 1(хо, свя (дн с вОрыч Вьхо - , 0 ч 6, 10 кс ц р(3 В, 1 сИ 1 я ц р ц ь и и ход 6, 1 О 53ц (Н,3 И Д,130 ЧС ) К 1 РГЬ")3 35 Х (1 И(С 1:, ), 3 Н Г,(Й 06(х г)(нц(л вхо.д л( цсрв 10 и вторс(нт (икон им)ульсов, а (с р 33)133 к .53(цис),(вдн)ц(ил( входам схел( ГАМ 5 П 3 цр) Оч 13.135 (чик р;(сход;3 (ое(5.33 и со 3 Ор,ч хо.)ол Ингр 3)ора, д выходы .и кр (чц;1;3 г;1;5 Вязаны цервыч 3 нходдчи и)Нс ) ,Гнси 3) цсрОЙ и нтйрОЙ схем ЗА 1. . 53)е ц,(н,3(в 3, О(орых х с,(ни цы с ныь(чиОотнсствлн)3(3(х счстчи КОЦ Ц )3 Ц ), Ц) ОН И Ц(. РВЬМ(1 ИХ)Д(3 МИ .ООГВС Т сгну нциххс ч 1 А.ЧЯП), вместе с гем и рвый выход цсрвой схемы 11 ЛМ 51 ГЬ цодкгн)- иц;33(к(5 Гору цр( вьццения нормы расхо,(д, ц рвь(Й вьход второй схемы намять 1,(к,(н)1(ц к 1113.3) кдъ .3 д 1 Гжсн 351 11 мы Р(Х(.1(13 В ГОРЬС ВЫХОДЫ 1 ЕРВОЙ И ВТОой с с 11 АМЧТГ 1 310 рдтном схсмы Г 171 И 11; с н 1 (дны с индикатором нормального )(3 сХ.(Д,5 стГн)истВО Г 0 и. 1, От,1 ичающГ)е(.ч т(м, ч( дц; кГ)и чин;)тОГ) ВЫГ 10.Н(ц в Вид(. двчхлро(И(ВОЙ схмы сравнения, д датчик расход. дд сыцучих материалов сцд 6 жен последовдГельно включ( иными цервичным преобразовч, уси,игс,ч и фильтром высокочасг; га)Й сос(;)вляю)цей сигнала3 Усрйство и г) 1, от.(ичающееся тем, чго 6 гнк л нрав,ения снабжен генератором И Ч Ц Ч,1 Ь С( 15 С Г РС Л( 51 Ц С (Д В И С И Л( Ы М И В Ы ХОД Д . чи, праЙ 1 втоН)й схел(дми ЗА,(ГРЖКА и дну хрд,рядцыл( счс гчиком цути, цри автол( Вы ХОДЫ (СЦСРД ТО РД ИЛ И 1 ЬСОН СОРДИ НСЦЫ С и цГсГ Рд ГОРОл(, 3 сГо н(ИРОЙ вы хо 1 ГВИН(3 ц с1530 третьим входом дискриминатора и двухразрядным счетчиком пути через первую схему ЗАДЕРЖ КА, выход двухразрядного счетчика пути соединен с записывающими входами 18опервой и второй схемы ГАМЯТЬ и червторую схему ЗАДЕРЖКА связан с пан. ляющими входами первого и второго счетчиков импульсов.