Весовой порционный дозатор с цифровым управлением

(51) 5 САНИЕ ИЗОБРЕТЕН 1 в линеиное перемещ штоком 3, на котором за 8, имеющий упор 9 для пр другим концом упирается ненный на штоке 7. На с датчика 4 перемещения скольжения установлена ленная на штоке 7. При риала в дозатор шток увлекая за собой шток 7, которая, скользя по струн ну ее активной части, что ональному изменению ч струны, возбуждаемых в помощью этого же узла колебания с частотой ко передаются через комм арифметический блок 16 вото сравнения с задание ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(71) Куйбышевский филиал Всесоюзного института по йроектированию организации энергетического строительства "Оргэнергострой"(56) Авторское свидетельство СССР М 699345, кл. 6 01 6 13/28, 1977.Авторское свидетельство СССР М 1000773, кл, 6 01 6 13/28, 1981.(54) ВЕСОВОЙ ПОРЦИОННЫЙ ДОЗАТОР С ЦИФРОВЫМ УПРАВЛЕНИЕМ(57) Изобретение относится к весоизмерительной технике и позволяет повысить точность измерения. Преобразователь 2 угла поворота стрелки циферблатного указателя ение соединен со креплен соленоид ужины 10, котораяв упор 25, выполтруне 5 частотногос воэможностью призма 6, закреппоступлении мате перемещается, а с ним и призму 6, е 5, изменяет дливедет к пропорциастоты колебаний ней узлом 11, С 11 электрические лебаний струны 5 утатор 13, ключ 12, на блок 17 цифро- щ м,4 ил.Изобретение относится к весоизмерительной технике.Цель изобретения - повышение точности.На фиг. 1 представлена структурная 5схема доээтора; на фиг, 2 - датчик перемещения, общий вид; на фиг.З- принципиальная электрическая схема устройства; нафиг. 4- схема распределителя сигналов,Весовой порционный дозатор с цифровым управлением содержит циферблатныйуказатель 1 с преобразователем 2 угла поворота в линейное перемещение, первыйшток 3, датчик 4 перемещения со струной 5и призмой 6, закрепленной на втором штоке 157, коорый соединен с промежуточным механизмом в виде соленоида 8 с упором 9 ираспорной пружины 10, узел 11 возбуждения и съема колебаний, ключ 12, ксммутатор13, генератор 14 образцовой частоты, -.риггер 15, арифметический блок 16, блок 17цифрового сравнения, задатчик,18.Датчик 4 перемещения фиг. 2) имеетниппели 19, 20 для крепления струны 5 вкорпусе 21, 25В каркасе 22 соленоида 8 выполненыпродольный паз 23 и упор 9.Шток 9 снабжен ползуном 24, которыйразмещен в пазу 23,Пружина 10 одним концом упирается в 30торец каркаса 22, а другим - в упор 25,Кабель 26 служит для подключения узлавозбуждения колебаний и сьема частотногосигнала, который представляет собой электромагнит переменного тока, закрепленный на корпусе 21,С помощью пружины 10 шток 7 фиксируется в положении, соответствующем упору 9. Это положение является однойграницей положения штока 7, Другой его 40границей является торец штока 3, В этомположении шток 7 фиксируется при включении соленоида 8.Регулирование крайних положенийштока 7 осуществляется изменением положения соленоида 8 на штоке 3.Жесткость пружины 10 выбирается такой, чтобы ее сопротивление сжатию превышало сопротивление движению штока 7.которое, в свою очередь, определяется сопротивлением скольжению призмы 6 поструне 5,Ключ 12 фиг. 3) содержит три схемы И27 - 29, Арифметический блок 16 состоит изсчетчика 30 и реверсивного счетчика 31, 55делителя 32, умножителя 33 и вычитателя34,Коммутатор 13 (фиг. 4) содержит формирователи импульсов 35 и 36 схему И 37,схемы ИЛИ 38, 39 и 40, регистр 41 сдвига и импульсный трансформатор 42 с обмотками 43-45.,Обмотка 45 является одновременно входной и выходной.Дозатор работает следующим образом.При поступление дозируемого материала в грузоприемный бункер (не показан) стрелка циферблатного указателя 1 отклоняется на угол, пропорциональный текущему значению массы, который с помощью преобразователя 2 преобразуется в линейное перемещение.В исходном состояни шток 7 датчика 4 под действием распорной пружины 10 фиксируется в положении, соответствующем упору 9, При этом призма 6 находится в некотором промежуточном положении на струне 5. При поступлении материала в грузоприемный бункер шток 3 перемещается, увлекая за собой шток 7 и призму 6, Призма 6, скользя по струне 5, изменяет длину ее активной части, Частота 1 механических колебаний струны 5 равна:/7721 ргде 1 - коэффициент чувствительности;0- напряжение в струне;р - плотность материала струны;- длина активной части струны 6, Коэффициенты К о,р являются случайными величинами. Они изменяются с течением времени и под влиянием изменения внешних условий, особенно температуры.Для повышения точности за счет устранения влияния внешних дестабилизирующих факторов измерение текущей дозы осуществляется в два такта,В первом такте регистр 41 сдвига коммутатора 13 устанавливается в исходное состояние, при котором на нулевом выходе коммутатора 13 появляется сигнал, поступающий на арифметический блок 16 и устанавливающий его в исходное состояние (нэ чертеже эта связь не показана) и на один из входов схемы И 37,Первый такт измерения начинается с приходом импульса с генератора 14 образцовой частоты на другой вход схемы И 37, сигнал с выхода которой через схему ИЛИ 38 поступает на вход регистра 41 сдвига. При этом сигнал на нулевом выходе регистра 41 исчезает, а появляется на первом, Сигнал с первого выхода через схемы ИЛИ 38 поступает на вход формирователя 36, который формирует импульс, поступающий на обмотку 43 импульсного трансформатора 42. При этом в обмотке 45 наводится напря 1688124жение, поступающее в узел 11 и возбуждающее струну 5. В узле 11 наводится переменная ЭДС той же частоты, что и частота колебаний струны, которая поступает на первый вход ключа 12 и на первый выход 5 коммутатора 13, т.е. на обмотку 45 трансформатора 42. В обмотке 44 наводится вторичная ЭДС, поступающая на вход формирователя 35. Формирователь 35 формирует импульсы прямоугольной формы, 10 совпадающие по фазе и длительности с положительными импульсами в обмотке 44 трансформатора 42. Сигнал с выхода формирователя 35 через схему ИЛИ 38 поступает на вход регистра 41 сдвига. При этом 15 первый вход регистра сдвига 41 выключается и включается второй выход, Сигнал с второго выхода регистра 41 сдвига поступает на вход триггера 15 и устанавливает его в состояние, при котором открывается схема 20 И 28 ключа 12. При этом с выхода генератора 14 через открытую схему И 28 на вход счетчика 31 начинают поступать импульсы. Сигнал с узла 11 поступает на второй вход открытой схемы И 29. При этом на выходе 25 схемы И 29 формируется импульс прямоугольной формы, совпадающий по фазе и длительности с положительным импульсом напряжения, наводимым в узле 11, который поступает на вход 3 триггера 15, возвращая ЗО его в исходное состояние. При этом схемы И 27 и 28 закрываются,. поступление импульсов в счетчик 31 прекращается, Число импульсов И 1, поступившее в счетчик 31, пропорциональное частоте т 1: 35/ 0 2(1+1) р где х - величина перемещения штока 7 40Второй такт измерения начинается с приходом отрицательного импульса напряжения с узла 11 на обмотку 45 трансформатора 42 распределителя команд, Импульс напряжения с обмотки 44 трансформатора 45 42 поступает на вход формирователя 35.С выхода формирователя 35 через схему ИЛИ 38 импульс поступает на вход регистра 41 сдвига, При этом второй выход регистра 41 сдвига выключается и включается третий 50 выход, сигнал с которого через схему ИЛИ 40 включает соленоид 8, который втягивает шток 7, перемещая его на расстояние Лдо упора. Вместе со штоком 7 на расстояние Л смешивается призма 6 по струне 5. Таким 55 образом, во втором такте измерения длина активной части струны 5 равна 1+ х Ь,С приходом очередного отрицательного импульса напряжения с узла 11 на обмотку(4) Число Иг и Й 1 с выходов счетчиков 30 и 31импульсов поступают на входы делителя 32.ИгНа его выходе получаем число% - Йгкоторое поступает на вход умножителя 33,где умножается на константу Л, ЧислоМгЛ = х + 1 о с выхода умножителя 33Й 1- Мгпоступает на вход вычитателя 34, где из неговычитается константа 1 о. Число на выходевычитателя 34 равно: й - М йг Й 1 Мг(5) 45 трансформатора 42 с выхода формирователя 35 через схему ИЛИ 38 на вход регистра 41 сдвига поступает импульс, При этом третий выход регистра 41 сдвига выключается и включается четвертый выход, сигнал с которого через схему ИЛИ 39 поступает на вход формирователя 36. Далее все операции аналогичны операциям первого такта измерения, Сигналы с третьего, четвертого и пятого выходов регистра 41 сдвига поступают и на входы схемы ИЛИ 40, При этом на выходе схемы ИЛИ 40 имеется сигнал в течение суммарного времени действия этих трех сигналов,8 течение времени действия сигнала с третьего выхода соленоид 8 находится во включенном состоянии, в результате чего с приходом на узел 11 второго возбуждающего импульса устанавливается частота колебанийий струн ы, равная 12, которая пропорциональна 1 о+ х+ АВо время действия сигнала с пятого выхода регистра 41 сдвига открываются схемы И 27 и 28 и на.входы счетчиков 30 и 31 поступают импульсы.С приходом второго импульса с узла 11 на вход 3 триггера 15 через открытую схему .И 29 триггер 15 возвращается в исходное состояние и запирает ключ 12. Поступление импульсов в счетчики 30 и 31 прекращается. Счетчик 31 во втором такте работает на вычитание, Таким образом, в результате второго такта измерения в счетчике 30 импульсов оказывается записанным число2 (о+к +Ь рУчитывая линейную зависимость между х и Р, для текущего значения массы Р имеем:Р=и хгде ю - масштабный коэффициент пропорциональности, определяемый параметрами только механических узлов циферблатного указателя.Таким образом, результат измерения Р, полученный с помощью предлагаемого дозатора, не зависит от нестабильных коэффициентов К, р и о, которые не входят в конечное выражение для Р, следовательно, устраняется влияние внешних дестабилизирующих факторов на точность измерения линейный перемещений. Он зависит только от постоянства Л и 1, которые могут быть выполнены с требуемой для практики степенью точности.Сигнал, пропорциональный рассчитанному текущему значению дозы, поступает на один из входов блока 17 цифрового сравнения, на второй вход которого подается сигнал, пропорциональный заданной дозе с задатчика 18. При равенстве сигналов на обоих входах блока 17 с его выхода поступает сигнал на закрытие впускного затвора расходного бункера (не показан).Формула изобретения Весовой порционный дозатор с цифровым управлением, содержащий циферблатный указатель с преобразователем угла поворота в линейное перемещение, соединенный посредством первого штока, промежуточного механизма и второго штока с подвижным элементом датчика перемещения, подключенного к первому выходу 5 коммутатора, и блок цифрового сравнения,к входам которого подключены выходы задатчика и арифметического блока, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности, в него введены ключ, триггер и 10 генератор образцовой частоты, датчик перемещения выполнен в виде натянутой струны с узлом возбуждения и съема колебаний, на которой установлен с возможностью скольжения вдоль нее подвижный элемент - 15 призма, а промежуточный механизм выполнен в виде закрепленного на первом штоке соленоида, каркас которого снабжен упором, и пружины, закрепленной между упором соленоида и торцом второго штока, 20 причем первый вход ключа соединен с первым и четвертым выходами коммутатора, выход генератора образцовой частоты подключен к входу коммутатора и второму входу ключа, третий вход которого соединен с 25 пятым выходом коммутатора и первым входом триггера, выход которого подключен к четвертому входу ключа, первый и второй выходы которого подключен к входам арифметического блока, а третий выход- к треть ему входу триггера, второй вход которогосоединен с вторым выходом коммутатора, третий выход которого подключен к соленоиду.1688124 Составитель В. Ширшовактор М. Циткина Техред М,Моргентал Корректор ксимишине ККТ СС тельский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина,водственно 3703 Тираж НИИПИ Государственного к 113035, МПодписноеитета по изобретениям и открытиям приква, Ж, Раушская наб 4/5