Автоматический весовой порционный дозатор

Автоматический весовой порционный дозатор

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к весоизмерительной технике и может быть использовано в системах автоматического управления весовыми порционными дозаторами, имеющими циферблатные указатели веса. Цель изобретения снижение времени дозирования. Автоматический весовой порционный дозатор содержит задатчик 23 порции, преобразователь 21, угол - временной интервал , генератор 1 импульсов запуска, генератор 17 импульсов циклов, блок 22 индикации, формирователь 5 прямоугольньк импульсов, два элемента 8 и 14 задержки, пять триггеров 2, 6, 9, 13 и 19, одновибратор 11, шесть элементов ИЗ, 7, 10, 15, 18 и 20, два элемента ИЛИ 4 и 12. Дополнительно он снабжен одновибратором 16. Задатчик 23 порции состоит из звукопровода 32, вьшолненного из магнитос ® стрикционного материала, на каждом конце которого установлены глушите (Л ли 33, входного магнитострикционного преобразователя 34, усилителя 35 записи , двух выходных магнитострикционных преобразователей 36, 37 и двух усилителей 38 и 39 считывания.Пре-

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (504 С 05 D 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3884312/24-24 (22) !2.04.85 (46) 07.11.86. Бюл. В 4 1 (71) Киевский ордена Трудового Красного Знамени инженерно-строительный институт (72) В.С.Шикалов, И.E.Шороп, M.Ñ.Öåïoâè÷ и О.Е.Шороп (53) 62-50(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР !! 572655, кл. G 01 G 13/28, 1976.

Авторское свидетельство СССР

9 1161924, кл.G 05 D 11/00, 1983. (54) АВТОМАТИЧЕСКИЙ ВЕСОВОЙ ПОРЦИОННЫЙ ДОЗАТОР (57) Изобретение относится к весоизмерительной технике и может быть использовано в системах автоматического управления весовыми порционными дозаторами, имеющими циферблатные указатели веса. Цель изобретения

„„SU„, 1269105 А1 снижение времени дозирования. Автоматический весовой порционный дозатор содержит задатчик 23 порции, преобразователь 21, угол — временной интервал, генератор 1 импульсов запуска, генератор 17 импульсов циклов, блок

22 индикации, формирователь 5 прямоугольных импульсов, два элемента 8 н 14 задержки, пять триггеров 2, 6, 9, 13 и 19, одновибратор 11, шесть элементов И 3, 7, О, 15, 18 и 20, два элемента ИЛИ 4 и 12, Дополнительно он снабжен одновибратором 16. Задатчик 23 порции состоит из эвукопровода 32, выполненного из магнитострикционного материала, на каждом конце которого установлены глушители 33, входного магнитострикционного преобразователя 34, усилителя 35 записи, двух выходных магнитострикционных преобразователей. 36, 37 и двух усилителей 38 и 39 считывания .Пре- °

1269 1 05 образователь 2! угол — временной интервал состоит из звукопровода 24, выполненного из магнитострикционного материала, одинакового с материалом звукопровода 32,.задатчика 23

,порции. Концы звукопровода 24 соединены через глушитель 25 входного магнитострикционного преобразователя 26, Изобретение относится к весоизмерительной технике и может быть использовано в системах автоматического управления весовыми порционными дозаторами, имеющими циферблатные указатели веса.

Цель изобретения — снижение времени дозирования.

На чертеже показана структурная схема устройства. 1Î

Автоматический весовой порционный дозатор содержит последовательно включенные генератор 1 импульсов запуска, первый триггер 2, последовательно включенные первый элемент И 3, 15 первый элемент ИЛИ 4, формирователь

5 прямоугольных импульсов, второй триггер 6, второй элемент И 7, первый элемент 8 задержки, третий триггер 9, третий элемент И 10, первый 20 одновибратор 11 и второй элемент

ИЛИ 12, подключенный вторым входом к второму выходу третьего триггера

9, а также четвертый триггер 13, второй элемент 14 задержки, четвертый элемент И 15, второй одновибратор

16, генератор 17 импульсов циклов, пятый элемент И 18, пятый триггер

19, шестой элемент И 20, преобразователь 21 угол — временной интервал, 30 блок 22 индикации и задатчик 23 порции

Преобразователь 21 угол — временной интервал состоит из звукопровода

24, выполненного из магнитострикцион- 3 ного материала и концы которого соединены через глушитель 25, входного магнитострикционного преобразователя 26, подключенного к выходу усилителя 27 записи, при этом эвукопровод 4g выполнен в виде кольца с центром, совпадающим с осью 28 стрелки 29,, жестко связанной с соответствующим

t подключенного к выходу усилителя 27 записи. При этом звукопровод 24 выполнен в виде кольца с центром, совпадающим с осью 28 стрелки 29, жестко связанной с соответствующим выходным магнитострикционным преобразователем 30, подключенным к усилителю 31 считывания. 7 ил.

2 выходным магнитострикционным преоб— разователем 30, подключенным к усилителю 31 считывания. Выход усилителя 31 считывания является выходом преобразователя 21 угол — временной интервал, входом которого является вход усилителя 27 записи.

Задатчик 23 порции состоит из звукопровода 32, выполненного из магнитострикционного материала одинакового с материалом звукопровода.24 и имеющего на каждом конце глушители

33, входного магнитострикционного преобразователя 34, подключенного к выходу усилителя 35 записи, двух выходных магнитострикционных преобразователей 36 и 37, связанных с входами усилителей считывания соответственно 38 и 39. Вход усилителя 35 записи является входом задатчика 23 порции, у которого первым выходом

1 является выход усилителя 38 считыва-, ния, а вторым выходом — выход усилителя 39 считывания.

Блок 22 индикации состоит из генератора 40 счетных импульсов, подключенного к первому входу седьмого элемента И 41, подключенного выходом к первому входу счетчика 42 им- пульсов, шестого триггера 43, подключенного выхоцом к второму входу элемента И 41, а также индикатора 44, подключенного входом к выходу счетчика 42 импульсов. Первый вход шестого триггера 43 является первым входом блока 22 индикации, у которого вторым входом является второй вход шестого триггера 43, а третьим входом — второй вход счетчика 42 импульсов.

Вход преобразователя 21 угол— временной интервал подключен к выходу формирователя 5 прямоугольных им1269105 пульсов, а выход — к второму входу элемента И 7, второму входу элемента

И 20 и первому входу блока 22 индикации, второй и третий входы которого соединены с выходом элемента ИЛИ 5

4. Вход эадатчика 23 порции подключен к выходу формирователя 5 прямоугольных импульсов, а его первый и второй выходы соединены соответственно с вторым входом триггера 6 и вторым входом триггера 19, у которого первый вход соединен с выходом формирователя 5 прямоугольных импульсов, первый выход подключен к первому входу элемента И 20, а второй выход — к третьему входу элемента И 7, подключенного выходом к второму входу .элемента И 10. Триггер 13 подключен выходом к первому входу элемента И 3, - первым входом — к выходу генератора 1 импульсов запуска, а вторым входом — к выходу элемента 14 задержки 14 и входу одновибратора 16, подключенного выходом к второму входу элемента И 15, который соединен третьим входом с выходом триггера 2, четвертым входом — с выходом генератора 17 импульсов циклов, а выходом — с входом элемента 14 задержки и вторым входом элемента И 3. Элемент И 18 подключен первым входом к выходу генератора 17 импульсов циклов, вторым входом — к второму выходу триггера 9, а выходом — к второму входу элемента ИЛИ 4. 35

Выход генератора 1 импульсов запуска соединен с вторым входом триггера 9, первый выход которого связан с первым входом элемента И 15, а выход элемента И 20, — с вторым 40 входом триггера 2.

Устройство работает следующим образом.

В начале первого цикла взвешивания генератор 1 импульсов запуска гене45 рирует импульс (по команде оператора), который устанавливает в нулевое состояние триггеры 2, 9 и 13. После этого с выхода триггера 2 поступает разрешающий потенциал на один из входов элемента И 15, а с выхода триггера

13 поступает запрешающий потенциал на первый вход элемента И 3. С одного из выходов триггера 9 поступает запрещающий потенциал на входы элементов И 15 и 10. С другого выхода триггера 9 поступает разрешающий потен-! циал на вход элемента И 18 и на вход элемента ИЛИ 12, поэтому Hà его выходе формируется управляющий сигнал, под действием которого включается ис- . полнительный механизм загрузки (не показан), например секторный затвор.

B весовой бункер начинает поступать дозируемый материал.

Первый импульс с выхода генератора 17 импульсов циклов проходит через элементы И 18 и ИЛИ 4 и поступает на второй и третий входы блока 22 индикации и на вход формирователя 5 прямоугольных импульсов, который формирует прямоугольные импульсы заданной длительности. Импульс с выхода формирователя 5 прямоугольных импульсов устанавливает триггеры 6 и 19 в нулевые состояния, при которых потенциал с выхода триггера 6 является запрещающим для элемента И 7, потенциал с одного выхода триггера 19 является разрешающим для элемента И 7, а с другого выхода триггера 19 является запрещающим для элемента И 20. Помимо этого первый импульс с выхода формирователя 5 поступает на вход усилителя 27 записи, а затем на входной магнитострикционный преобразователь 26.

Под действием этого импульса в зоне прямого преобразования преобразователя 26 вследствие прямого эффекта магнитострикции возникает .импульс продольного механического напряжения, который распространяется по звукопроводу 24 со скоростью звука V p от нулевой точки отсчитывания угла поворота стрелки 29 циферблатного указателя до эоны обратного преобразования выходного магнитострикционного преобразователя 30, жестко связанного со стрелкой 29. Под действием этого импульса механического напряжения вследствие обратного эффекта магнитострикции к обмотке выходного преобразователя 30 возникает электрический гигнал, который усиливается и формируется в импульс усилителем 31 считывания. Этот импульс с выхода усилителя 31 считывания задерживается по отношению к первому импульсу с выхода формирователя 5 импульсов на время задержки, равное з

1 — 6

3 > где — длина звукопровода между входным 26 и выходньж 30 преобразователями;

Ч„, — скорость звука.

5 1269!

Таким образом, происходит преобразование угла поворота стрелки 29 циферблатного указателя во временной интервал t

Аналогично описанному выше первый импульс с выхода формирователя 5 импульсов проходит через усилитель

35 записи задатчика 23 порции, поступает на входной магнитострикционный преобразователь 34, где в зоне его 10 прямого преобразования возникает импульс продольного механическогс напряжения, который распространяется по звукопроводу 32 со скоростью звука

Ч„ и достигает зону обратного пре — 15 образования выходного магнитострик— ционного преобразователя 36. Под действием этого импульса механического напряжения в обмотке выходного преобразователя 36 возникает зпект- 20 рический сигнал, который усиливается и формируется в импульс усилителем

38 считывания. Этот импульс устанавливает триггер 6 в состояние, при котором сигнал с его выхода является разрешающим для элемента И 7.

Интервал времени между первым импульсом с выхода формирователя 5 импульсов и моментом установления разрешающего потенциала с выхода ЗО триггера 6 является длительностью заданной дозы Сд.„,„(грубо) и устанавливается предварительно путем выбора требуемой длины звукопровода между входным 34 и выходным преобра— зователями 36, т.е. путем перемещения преобразователя 36 вдоль звукопровода 32.

Помимо этого, импульс продольного механического напряжения, распро- 40 страняясь далее по звукопроводу 32, через некоторое время достигает зону обратного преобразования выходно— го магнитострикционного преобразователя 37, под действием которого в 45 его обмотке возникает электрический сигнал,. который усиливается и формируется в импульс усилителем 39 считывания. Этот импульс устанавливает триггер 19 в состояние, при котором g0 сигнал с одного из его выходов является разрешающим для элемента И 20, а потенциал с другого выхода является запрещающим для элемента И 7. Интервал времени между первым импуль- у сом с выхода формирователя 5 импульсов и моментом установления разрешающеII o потенциала с выхода триггера 19

05 для элемента И 20 является длительностью заданной дозы сд„,,з (точно) и устанавливается предварительно путем перемещения преобразователя 37 вдоль звукопровода 32.

Для повышения надежности работы устройства необходимо, чтобы

Тги дозы г

) где ҄— период повторения импульсов с выхода генератора 17 импульсов цикла.

Импульс с выхода усилителя 31 считывания поступает на вторые входы элементов И 7 и 20. Если текущее значение измеряемого веса меньше заданной "грубо" дозы, т.е. если за<1 C tBp3bl дозы 2 то на входы элементов И 7 и 20 поступают запрещающие потенциалы с выходов триггеров 6 и 19 и поэтому импульс с выхода усилителя 31 через них не проходит. После .этого под действием второго и последующих им— пульсов с выхода генератора 17 импульсов циклов весь описанный выше процесс повторяется до тех пор пока после воздействия и-го импульса с выхода генератора 17 текущее значение дозируемой массы достигает заданной "грубо" дозы, т.е.

t3p3bi< C 2 Зад C. t доЗЫ г

В этом случае импульс с выхода усилителя 31 считывания поступает на вход элемента И 7 в момент, когда на его второй вход уже подается разрешающий потенциал с выхода триггера 6. На выходе элемента И 7 появляется импульс, который поступает на вход элемента И 10. Так как на второй вход его поступает запрещающий потенциал с выхода триггера 9, то на выходе элемента И 10 импульс отсутствует.

Помимо этого, импульс с выхода элемента И 7 проходит через элемент

8 задержки и переключает триггер 9 в противоположное состояние, т.е. когда с одного из его выходов подается разрешающий потенциал на входы элементов И 10 и 15, а с второго выхода триггера, 9 поступает запре- щающий потенциал на вход элемента

И 18 и низкий потенциал на вход элемента ИЛИ 12, при этом время задержки элемента 8 должно быть не меньше длительности импульса с выхода элемента И 7. Управляющий сигнал с выхода элемента ИЛИ 12 исчезает, в ре1269105 зультате чего исполнительный механизм загрузки выключается и в весовой бункер перестает поступать дозируемый материал.

После того, как на входе элемента И 15 устанавливает разрешающий потенциал с выхода триггера 9, и учитывая, что потенциал с выхода одновибратора 16 также является разрешающим для элемента И 15, то первый же после 10 этого импульс с выхода генератора 17 импульсов циклов проходит через элемент И 15, а затем через элемент 14 задержки запускает одновибратор 16 и одновременно переключает триггер 13 15 в состояние, когда потенциал с его выхода является разрешающим для эле— мента И 3. При этом необходимо отметить, что время задержки элемента 14

-должно быть не меньше длительности 20 импульса с выхода элемента И 15. В этом случае первый импульс с выхода элемента И 15 не проходит через элемент И 3.

После этого дозирование осуществляется в режиме досыпок, т.е. когда исполнительный механизм загрузки (секторный затвор) начинает работать в импульсном режиме.

Так как после запуска одновибрато- З0 ра 16 потенциал с его выхода становит-, ся запрещающим для элемента И 15, то последующие импульсы с выхода генератора 17 не проходят через элемент

И 15 в течение времени длительности импульса, генерируемого одновибратором 16, которое выбирается равным времени t,„, необходимого для успокоения механической системы.

Через время „ „ одновибратор воз- 40 вращается в свое исходное устойчивое состояние и потенциал с его выхода становится разрешающим для элемента

И 15. После этого последующий импульс с выхода генератора 17 проходит 45 через открытый элемент И 15, через элемент .14 задержки и вновь запускает одновибратор 16. Кроме этого, этот же импульс проходит через элемент И 3, через элемент ИЛИ 4, форми-50 рователь 5 импульса и устанавливает триггеры 6 и 19 в состояние, при котором выход триггера 6 является запрещающим для элемента И 7, а один из выходов триггера 19 является зап- 55 рещающим для элемента И 20. Помимо этого, импульс с выхода формирователя 5 импульса поступает на входы усилителей 27 и 35 записи, а затем на входные магнитострикционные преобразователи 26 и 34. Через время tao ii (" грубо" ) импульс с выхода усилителя 38 считывания переключает триггер 6 в противоположное состояние, а затем через время Са „,2(точно) импульс с выхода усилителя считывания

39 переключает триггер 19 также в противоположное состояние.

Таким образом, в интервале времеAt до3ы 2 С ао3ы 1 На ВХОДЫ ЭЛЕ

I мента И 7 поступают разрешающие потенциалы с выходов триггеров 6 и

19. Если текущее значение дозируемой массы снова находится в пределах

Га 3ы t 3 д + ао3Ы2 э»» ÓË2t с выхода усилителя 31 поступает на вход элемента И 7 в момент, когда на его остальные входы подаются разрешающие потенциалы с выходов триггеров 6 и,9, На выходе элемента И 7 появляется импульс, который поступает на вход элемента И 10, на второй вход которого поступает разрешающий потенциал с выхода триггера 9. Импульс с выхода элемента И 10 запускает одновибратор 11 и под воздействием его выходного импульса на выходе элемента ИЛИ 12 появляется им-. пульс управляющего сигнала, под действием которого осуществляется первая досыпка дозируемого материала.

Величина досыпки определяется длительностью импульса, генерируемого одновибратором 11.

Через время t„«, достаточное для успокоения механической системы, одновибратор 16 возвращается в свое исходное устойчивое состояние, когда потенциал с его выхода является разрешающим для элемента И 15. Следующий импульс с выхода генератора 17 вновь проходит через элемент И 15 и если после предыдущей досыпки значение дозируемой массы находится в пределах tao li < t35 tnobbl2 i To Bech описанный выше процесс досыпки повторяется снова и т.д.

Если после очередной порции досыпки значение дозируемой массы достигает заданной дозы (точно), т.е. до3, 2y ТО СЛЕдуЮЩИИ ИМП ВАЛЬС с выхода генератора 17 (после возвращения одновибратора 16 в свое устойчивое состояние) проходит через элементы И 15 и 3, ИЛИ 4, формирователь

5 импульса, устанавливает триггеры 6

9 12 и 19 в нулевое состояние и поступает на входы усилителей 27 и 35 записи.

Через время Сд»„ на выходе усилителя

39 считыва ния появля ется импульс, который переключает триггер 19 в другое состояние, когда потенциалы с его выходов являются запрещающим для элемента И 7 и разрешающим для элемента И 20.

Импульс, появляющийся через время на выходе усилителя 31 считывания„ проходит только через открытый элемент. И 20 и переключает триггер 2 в единичное состояние, после чего потенциал с одного из его выходов является запрещающим для элемента

И 15. На этом процесс дозирования заканчивается и потенциал, снимае-! мый с второго выхода триггера 2 является управляющим сигналом Окончание дозирования

Блок 22 индикации функционирует следующим образом.

В каждом цикле дозирования., зада— вяемом генератором 17, импульс с выхода элемента ИЛИ 4 (старт-импульс) устанавливает счетчик 42 импульсов в нулевое состояние, а также переключает триггер 43 в нулевое состояние, при котором потенциал с его выходя является разрешающим для элемента

И 41. Начиная с этого момента времени, импульсы с выхода генератора 40 счетных импульсов проходят через открытый элемент И 41 и поступают на счетный вход счетчика 42 импульсов.

Появляющийся через время г „, импульс (стоп-импульс) с выхода усилителя 31 переключает триггер 43 и в счетчик

42 перестают поступать импульсы.

Таким образом, в блоке 22 индикации происходит преобразование интервала времени Г., в цифровой код, определяемый числом импульсов, зафиксированным в счетчике 42 импульсов в каждом цикле дозирования. Показание счетчика 42 импульсов выдается на индикатор 44 в единицах веса цозируемого материала и используется для визуального дистанционного контроля .

Предлагаемый автоматический весовой порционный дозатор имеет большую производительность, чем известный.

Это объясняется тем, что в предлагаемом устройстве отсутствует дополнительная к времени t, задержка во времени (равная Т, „= t,„ + tq«) меж10

69105

ЗО

35 .фЦ

55 ду выключением исполнительного механизма загрузки и первым импульсом досыпки. В известном устройстве этадополнительная задержка вызвана несинхронностью работы генератора циклов и генератора импульсной модуляции и в худшем случае может достигать

5-10 с, что составляет приблизительно 207. от всего времени дозирования мат ериала .

Формула изобретения

Автоматический весовой порционный дозатор, содержащий последовательно включенные генератор импульсов запус-. ка и первый триггер, последовательно включенные первый элемент И, первый элемент ИЛИ, формирователь прямоугольных импульсов, второй триггер, второй элемент И, первый элемент задержки, третий триггер, третий элемент И„ первый одновибратор и второй элемент ИЛИ„ второй вход которого соединен с HTopblM выходом третьего триггера, а также четвертый триггер, подключенный первым входом к выходу генератора импульсов запуска, и второму входу третьего триггера, а выходом — к первому входу первого элемента И, второй элемент задержки, четвертый элемент И, подключенный первым входом к первому выходу третьего триггера, генератор импульсов циклов, пятый элемент И, который первым входом соединен с выходом генератора импульсов циклон, вторым входом соединен с вторым выходом третьего триггера, а выходом соединен с вторым входом первого элемента ИЛИ, шестой элемент И, подключенный выходом к второму входу первого триггера, пятый триггер„ подключенный первым входом к выходу формирователя прямб— угольных импульсов, а первым Bblxo дом — к первому входу шестого элемента И, который вторым входом соединен с вторым входом второго элемента И, соединенного выходом с вторым, входом третьего элемента И, а третьим входом — с вторым выходом пятого триггера, преобразователь угол — временной интервал, подключенный выходом к второму входу второго элемента И, а входом. — к выходу формирователя прямоугольных импульсов, задат- в чик порции, подключенный входом к выходу формирователя прямоугольных

Составитель Л.Птенцова

Техред А.Кравчук . Корректор В.Бутяга

Редактор Е.Папп

Заказ 6035/50 Тираж 836 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская,наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r.Ужгород, ул.Проектная, 4

11 1 импульс в, а первым и вторым выходами — к вторым входам соответственно второго и пятого триггеров, и блок индикации, подключенный первым входом к выхоДу преобразователя угол— временной интервал, а вторым и третьим входами — к выходу первого элемента ИЛИ,. о т л и ч а ю щ и Й с я тем, что, с целью снижения времени дозирования, в него введен второй

269105 12 одновибратор, подключенный входом к второму входу четвертого триггера и выходу второго элемента задержки, а выходом — к второму входу четвертого элемента И, который соединен третьим входом с выходом первого триггера, четвертым входом — с выходом генератора импульсов циклов, а выходом — с вторым входом первого элемента

10 И ивходом второго элемента задержки.