Устройство для измерения влажности древесной стружки

Устройство для измерения влажности древесной стружки

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в деревообрабатывающей промьшшенности при производстве древесно-стружечных штит. Цель изобретения - повышение точности измерения при«длительной эксплуатации. Устройство содержит емкостный и пьезоэлектрический датчики, измерительную схему, массоизмеритель, нагреватель, таймер , вычислитель. Цель изобретения достигается тем, что в процессе измерений производится периодически коррекция-коэффициентов расчетной модели по измерениям, проведенным весовым методом. 1 ил. сл с ел st ел

СОЮЗ СОВЕТСНИХ . СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (19) (11) (51) 4 G 01 N 27/22

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

К д BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4078780/29-25 (22) 28.04.86 (46) 30.09.87. Бюл. № 36 (71) Украинское научно-производственное деревообрабатывающее объединение (72) В.M.Головач, С.С.Хохлюк и А.И.Храковский (53) 551.508.7 (088.8) (56) Заявка Японии ¹ 59-45102, кл. G 01 N 27/22, 1984.

Авторское свидетельство СССР № 922613, кл. G 01 N 27/22, 1982. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ВЛАЖНОСТИ ДРЕВЕСНОЙ СТРУЖКИ (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в деревообрабатывающей промьпппенности при производстве древесно-стружечных плит. Цель изобретения — повышение точности измерения при,длительной эксплуатации. Устройство содержит емкостный и пьезоэлектрический датчики, измерительную схему, массоизмеритель, нагреватель, таймер, вычислитель. Цель изобретения достигается тем, что в процессе измерений производится периодически коррекция коэффициентов расчетной модели по измерениям, проведенным весовым методом. 1 ил °

1341565 но-стружечных плит.

Целью изобретения янляется повышение точности измерения влажности древесной стружки при длительной эксплуатации устрейства.

На чертеже изображена принципиальная схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит пьезоэлектрический преобразователь 1, укрепленный на металлической пластине 2, направляющей поступающую на нее из потока древесную стружку 3 на инерционный конвейер 4 с укрепленным на нем емкостным преобразователем 5, плоские пружины 6, удерживающие кон- ?п вейер и создающие его прижим через ролик 7 к профипьному кулачку 8, приводимому Во вращение двигателем 9, пробоотборник 10 с укрепленной на нем щеткой 11, жестко связанной с рей — 25 кой 12, перемещаемой через зубчатое колесо 13 двигателем 14, массоизмеритель, выполненный, например, в виде пробоприемника 15„подвешенного на механотроне 16, электрически с ос — 30 диненного с измерительной схемой 17, нагревательный элемент 18, стационарно установленную щетку 19, таймер 20, блок ?1 коммутации, блок 22 анализаторов сигналов, выполне нный, напр ив

Зч мер, в випе выбора частотно-зависимых элементов (фильтров), измерительную схему 23, выполненную, например, в ниде генератора электрических колебаний, в резонансный контур которого включен емкостный преобразователь, вычислительное устройство 24, блок 25 регистрации и стп нализации, блок 26 памяти, выполненный, например, в виде перепрограммируемого устройства (ППЗУ). На базе блока 25 регистрации и сигнализации ППЗУ электрически соединено с нычиспительным устройством чер ез микр ок онтр олл ер .

Устройство работает следующим об— а,x

1= ров сигналов; а„ вЂ” параметры модели.

Первоначально параметры а выбираются на основе априорной информации о зависимости влажнссти от исходных факторов и вводятся в регистры оперативного запоминающего устройства (ОЗУ) вычислительного устройства.

5Q

Качающийся инерционный конвейер 4, укрепленный на плоских пружинах 6, приводится н колебательное движение через ролик 7 и кулачек 8 двигателем

9. Конвейер транспортирует поступающую на него стружку на пробоотборник

10, периодически подаваемый в r.ò-.ðóжечный поток двигателем 14 через зубчатое колесо 13 и рейку 12, мехаИзобретение относится к измери— тельной технике и может быть использовано в деревообрабатывающей промышленности при производстне древесразом.

Поток стружки 3, падая па металлическую пластину 2, возбуждает в ней механические колебания, которые воспринимаются пьезоэлектрическим преобразователем 2. Спетральный состав этих колебаний тесно коррелирован с технологическими параметрами древесной стружки: ее фракционным и породным составом, формой частиц, плотностью, а также зависит от многих случайных факторов. С выхода пьезопреобразователя электрический сигнал поступает на вход блока 22 анализаторов сигналов. Фильтры анализаторов сигналов производят выделение сигналов различных частот, которые поступают на первый и второй входы вычислительного устройства 24, соединенного с блоком 25 регистрации и сигнализации и блоком 26 памяти.

Отраженный от металлической пластины 2 поток стружки 3 попадает на емкостный преобразователь 5, установленный на качающемся инерционном конвейере 4. Электрический сигнал измерительной схемы 23 емкостного преобразоватепя тесно коррелирован с влажностью древесной стружки и зависит от ее параметров. С выхода измерительной схемы 23 электрический сигнал поступает на вход 3 вычислите |ьного устройства 24, запускаемого таймером 20.

Используя информацию, полученную с выходов блока 22 анализаторов сигналов и измерительной схемы 23, вычислительное устройство 24 по предварительно заложенной в нем модели расс итывает влажность древесной струж— ки и передает вычисленное значение в блок регистрации и сигнализации, Расчетная модель может быть линейного типа

1 где M — величина влажности стружки; х — значения си" налон измери1 тельной схемы и анализато1341565 чения сигналов х, и соответствующие им значения влажности W.

Под действием тепла, поступающего от нагревательного элемента 18, влага из стружки испаряется и ее масса уменьшается до тех пор, пока стружка полностью не высушится.

Таймер 20 через равные промежутки времени запускает вычислительное устройство 24. При каждом запуске вычислительное устройство производит расчет влажности по формуле (1), а также определяет влажность стружки весовым методом. Для этого при первом запуске вычислительное устройство запоминает начальное значение массы стружки. При последующих запусках воспринятое от массоизмерителя значение массы стружки сравнивается с предыдущим значением. В случае их неравенства вычислительное устройство считает воспринятое значение предыдущим и ожидает следующего сигнала таймера.

В случае равенства сигналов вычислительное устройство вычисляет влажность стружки весовым методом по формуле тп, — m;

W = — — ----- 1003 тп

1 (2) где W влажность стружки, найденная весовым методом; начальная масса стружки (масса влажной стружки); последнее воспринятое значение массы стружки (масса сухой стружки).

m о

1 нически связанную с выключателем

SB 1. При выходе пробоотборника 10 из потока набранная им стружка сбрасывается щеткой 19 на пробоотборник

15 массоизмерителя, При движении обратно в поток укрепленная на пробоотборнике щетка 11 очищает пробоотборник от стружки.

После поступления стружки на пробоотборник массоизмерителя блок 21 коммутации по сигналу с вычислительного устройства через выключатель

SB 1 и нагревательный элемент 18 запускает таймер 20, который одновременно подает сигнал блоку 26 памяти на запись информации и сигнал пуска вычислительному устройству. ilo этому сигналу из вычислительного устройства

24 в блок памяти переписывается знаво производит пересчет параметров модели а, по одному из известных адаптивных алгоритмов, например, по формулее.

W — 4!

+ Г Х2 ч) Ф

1 1+! где а"

5) значения параметров модели в предыдущем j -u цикле измерения влажности; — значения параметров модели в последующем j-u цикле измерения влажности;

0

Вновь найденные параметры модели а,; +1 записываются в соответствующие регистры ОЗУ вычислительного устройства.

После этого вычислительное устройство выдает сигнал блоку коммутации с первого выхода, по которому блок коммутации включает исполн тельный механизм 14 на реверс пробооть5 борника 10 из стружечного потока.

После возвращения пробоотборника l0 из потока включается выключатель Q блока 21 коммутат чи. При этом вклю—

По окончании расчета влажности стружки весовым методом вычислительное устройство с второго выхода дает сигнал с блока 21 коммутации, по

Ь которому блок коммутации отключает нагревательный элемент 18, переключает таймер 20 и включает исполнительньп» механизм 4 на реверс пробоотборника 10 обратно в стружечный поток, повторяя цикл измерения влажности стружки весовым методом.

Таймер после переключения дает сигнал блоку памяти на считывание и запускает вычислительное устройство.

По этому сигналу записанные в блоке памяти значения сигналов х и влаж1 ности М переписываются в ОЗУ вычислительного устройства. В вычислительном устройстве таким образом оказывается сформированным массив информации об одной и той же порции струж— ки, который включает: измерительные сигналы х, параметры модели а рассчитанные по модели значения влажности W, и более точное значение в:тажности, найденное весовым методом.

После этого вычислительное устройст5 134 чается нагревательный элемент и переключается таймер. Цикл измерения повторяется. В последующем (j+1)-м цикле измерения влажности весовым методом вычислительное устройство производит параллельно расчет влажности по модели (1) с новыми параметрами модели а; +1, что обеспечивает более точное определение влажности.

15б5

Предлагаемое устройство позволяет значительно повысить точность измерений влажности при оптимальной эксплуатации эа счет адаптации модели к

5 изменению случайных факторов технологического процесса, а его преимущество перед весовым измерителем влажности заключается в высоком быстродействии и автоматическом измерении.

Таким образом, вычислительное устройство определяет влажность стружки по заложенной в нем модели в соответствии с текущими сигналами пьезопреобразователя и емкостного преобразователя.

Однако в силу изменчивости свойств стружки и ряда других трудноучитываемых случайных факторов зависимости влажности от измеряемых параметров медленно меняется во времени. Поэтому устройство измеряет влажность стружки образцовым весовым методом, на что уходит определенное время.

Это значение сравнивается с расчетным значением влажности, в результате чего параметры модели корректируются таким образом, чтобы оба значения совпали или мало отличались друг от друга. Дальнейший расчет влажности по результатам емкостного и пьезомет— рического преобразователей производится по скорректированным параметрам модели.

Формула изобретения

Устройство для измерения влажности древесной стружки, содержащее емкостный и пьезоэлектрический преобразователи, блоки измерения, анализаторы сигналов, регистрации и сигнализации, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с цепью повышения точности измерения при.длительной эксплуатации, оно снабжено массоизмерителем r нагревателем, пробоотборником, таймером,.блоками коммутации, вычисле25 ния и памяти, при этом выходы блоков измерения, анализаторов сигналов и массоизмерителя соединены с входами блока вычисления, выходы которого соединены с входами блоков регистрации и сигнализации, памяти и коммутации, причем выходы последнего соединены с нагревателем и входом таймера, выходы которого соединены с входами блока вычисления и памяти.

1341565

Составитель А.Платова

Т ехр ед М. Дидык

Корректор А, Тяска

Редактор Э.Слиган

Заказ 4431/49 Тираж 776 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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