Устройство для взвешивания движущихся объектов

Устройство для взвешивания движущихся объектов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к весоизмерительной технике и может быть использовано в горной, металлургической, строительной и других отраслях промышленности, где транспортирование грузов осуществляется железнодорожными вагонами. Целью изобретения является повышение точности взвешивания и надежности. Устройство содержит грузоприемную платформу 1, путевые датчики 2, 3 и 4, тензорезисторный датчик 5. Через управляемый ключ 6 питания к входу датчика 5 подключен стабилизированный блок 7 питания. К выходам датчика 5 подключен ключ 8 опроса, выходом подключенный к усилителю-формирователю 9, который подключен к входу преобразователя 10 напряжение - частота. Выход преобразователя 10 подключен к входу микропроцессорного блока 15. Устройство также содержит триггеры 11 и 12, к которым подключены путевые датчики 3, 4 и выходы которых подключены к входу микропроцессорного блока 15, к которому подключены формирователь 13 сигнала опроса, клавишный пульт 14 управления, таймер 17 и печатающее устройство 16. В устройстве для взвешивания используется блок 18 индикации, который подключен информационной шиной к таймеру 17. Устройство выполняет поосное взвешивание движущихся вагонов в составе поезда. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЬГГИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4263010/24-10 (22) 19е06 ° 87 (46) 15,06,90. Бюл. М 22 (71) Днепропетровский горный институт им, Артема (72) А,С,Малюга, В,Ю,Ващенко и В,А,Нецветаев (53) 681, 269 (088 „8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1084619, кл. G 01 G 3/142, 1984, Авторское свидетельство СССР

Ф 1268961, кл, С 01 G 3/142, 9/00, 1986.

Полунов.N,Л,, Галяченко.В,Д, Цифровые измерительно-управляющие устройства тензометрических весов и дозаторов, М,: Энергоатомиздат, 1986,,с, 152, „„SU,, 15 1408 А1 (g1)g G 01 G 3/!42, 9/00

2 (54} УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЗВЕИИВАНИЯ ДВИЖУЩИХСЯ ОБЪЕКТОВ (57) Изобретение относится к весоизмерительной технике и может быть использовано в горной, металлургической, строительной и других отраслях промышленности, где транспортирование грузов осуществляется железнодорожными вагонами, Целью изобретения является повышение точности взвешивания и надежности. Устройство содержит грузоприемную платформу 1, путевые датчики 2, 3 и 4, тензорезисторный датчик 5, Через управляемый ключ 6 питания к входу датчика 5 подключен стабилизированный блок 7 питания, К выходам датчика 5 подключен ключ 8!

571408 опроса, выходом подключенный к .,силителю-формирователю 9, который подключен к входу преобразователя 0 напряжение — частота, Выход преобразователя 10 подключен к входу микропроцессорного блока 15, Устройство также содержит триггеры 11 и 12, к которым подключены путевь,е датчики и выходы которых подключены к входу микропроцессорного блока 15, к:<отоИзобретение относится к весоизмерительной технике и может быть использовано в горной, металлургической, строительной и других отраслях промышленности, где транспортирование грузов осуществляется железнодорожными вагонами.

Цель изобретения - повышение точности взвешивания движущихся обьектов и надежности работы устройства обработки сигнала тензорезисторного датчика веса, На чертеже изображена функциональ-ная схема предлагаемого устройства, Устройство содержит грузоподъемную платформу 1 для поосного взвешивания движущихся объектов, путевые датчики 2-4, тензорезисторный датчик

5, содержащий тензорезисторы Rl, R2, 35

"R3 и R4, служащие для построения тензометрического моста, резисторы

R5 и R6, служащие для регулировки температурной компенсации; резисторы

R7 и R8 служащие для регулировки рабочего и начального значения коэф« фициента передачи, резистор R9, служащий для регулировки входного сопро= тивления датчика, На входы тен::одатчика 5 через управляемый ключ 6 пи45 тания подключен блок 7 питания, а к выходам датчика веса подключен управляемый ключ 8 опроса датчика веса, который своим выходом подключен к усилителю-формирователю 9, Вых>д уси50 лителя-формирователя 9 подключ«н на вход преобразователя 10 напряжения частота, Путевой датчик 2 подк>ючен на S-вход триггера 11, а путевые датчики 3 и 4 подключены на S- и К-вход

5 > триггера 12, Формирователь 13 сигнала опроса и клавишный пульт 14 управления подключены к управляющим выходам микропроцессорного вычислительнорому подключены формирователь 13 сигнала опроса., клавишный пульт 14 управления, таймер 17 и печатающее устройство 16. В устройстве для взвешивания используется блок 18 индикации, который подключен информационной шиной к таймеру 17. Устройство выполняет поосное взвешивание движущихся вагонов в составе поезда, 1 ил, ;о устройства 15 к которому подключен также блок 16 печати и таймер 17 при помощи двунаправленной информационной шинь>, Устройство также содержит блок 18 индикации, который подключен информационной шиной к блоку таймера 17, Устройство работает следующим образом, В исходном состоянии триггеры 11 и 12 на единичных выходах поддерживают нулевой (неуправляюший) потенциал, Микропроцессорное вычислительное устройство 15 находится в режиме дежурного ожидания сигнала начала взвешивания, поступающего на его вход с единичного выхода триггера 11 °

Блок 18 индикации, выполненный в виде шестиразрядного однострочного дисплея индуцирует текущее время сугок в

При сраоатывании первого путевого датчика 2 на единичный вход триггера 11 поступает управляющий сигнал, который устанавливает его в единичное состояние, С единичного выхода триггера ll потенциал "1" подается на управляющий вход микропроцессорного вычислительного устройства 15, Этот сигнал слу>л<т для начала процесса взвешивания, т,е, производит запуск программы, Микропроцессорное вычислительное устройство 15 .выполняет счить.вание по информационной шине таймера 17 двоичного кода, соответствующего значению текущего времени, Считанный код записывается в одну из ячеек памяти микропроцессорного вычислительного устройства, По следующей команде выполняется запуск счетчика от внутреннего кварцевого генератора микропроцессорного вычислительного

50

5 1571- устройства, Этот внутренний счетчик служит измерителем интервала времени между первым срабатыванием путевых датчиков 2 и 3, Расстояние меж5 ду этими датчиками известно, а поэтому легко выполнить расчет скорости движущегося объекта, При дальнейшем движении взвешиваемого объекта срабатывает путевой дат-10 чик 3, Он устанавливает триггер 12 в единичное состояние. Единичный потенциал с единичного выхода триггера

12 поступает на управляющие входы ключа 6 и ключа 8, а также на вход микропроцессорного вычислительного устройства 15, При наличии этого сигнала микропроцессорное вычислительное устройство 15 выполняет расчет скорости движения взвешиваемого 20 объекта для определения времени нахождения оси вагона на груэоподъемной платформе 1, Этот определенный интервал Т взвешивания разбивается на и равных измерительных участков, 25

Микропроцессорное вычислительное устройство 15 выдает на управляющую шину включения ключа 6 питания тенэорезисторного датчика 5 веса сигнал длительностью с, который равен

Т с

ht = -, Этот же сигнал поступает и на вход формирователя 13 сигнала опроса датчика веса, Подача сигнала включения питания на ключ 6 позволяет подать высокостабилизированное питающее напряжение на вход датчика 5, Оно может в два и более раз превосходить по величине допустимое напряжение питания по сравнению с 40 питанием постоянным напряжением тензорезисторного датчика веса, Сигнал разбаланса моста датчика веса посту. пает на вход ключа 8 опроса датчика веса, Но включение его происходит с 45 определенной временной задержкой таким образом, чтобы окончился передний фронт импульса питающего напряжения, Величину задержки включения ключа 8 формирует формирователь 13 сигнала опроса тензорезисторного датчика, После включения ключа 8 усилитель-формирователь 9 усиливает поступающий сигнал датчика веса, а ,преобразователь 10 напряжение — час55 тота преобразует его в частотный сигнал, пропорциональный величине нагрузки на грузоприемную платформу, Выключение ключа 8 всегда происходит

О8 6 раньше поступления сигнала закрытия ключа 6, т,е. снятия питания с датчика веса, Частоту, поступающую с выхода преобразователя 10, микропроцессорное вычислительное устройство

15 преобразует в код и записывает. в одну из ячеек оперативного запоминающего устройства, На следующем измерительном участке, равном Дt, микропроцессорное вычислительное устройство 15 не выдает сигнал включения ключа 6 и формирования сигнала опроса датчика веса через формирователь 13 на ключ 8, Следовательно, на нечетных измерительных участках выполняется включение питания и опроса сигнала тензорезисторного датчика 5 веса, а на четных измерительных участках ключи

6 и 8 закрыты, Применение импульсного питания тензорезисторного моста позволяет практически исключить температурную погрешность тензореэисторов. Кратковременное воздействие импульса постоянного напряжения не нагревает тензорезисторы по отношению к начальной его температуре, а повышает стабильность показанич датчика и на-. дежность его работы, Повышение напряжения импульсного питания позволяет повысить чувствительность датчика, Длительность импульсного опроса датчика веса, формируемая формирователем 13, меньше, чем длительность измерения Lt, что позволяет исключить переходной процесс, вызванный включением и выключением питания датчика, Взвешивание оси движущегося объекта за Т будет выполнено п/2 раз, Частотный сигнал с выхода преобразователя аналогового датчика веса будет записываться соответствующее число раз в ячейки памяти микропроцессорного вычислительного устройства, в котором он предварительно преобразуется в двоиччый код, Если движение взвешиваемого объекта равномерно, то пропесс опроса датчика веса окончится одновременно со срабатыванием путевого датчика 4, который no R-входу сбросит триггер

12 в нулевое состояние, в результате чего управляющий сигнал опроса будет снят со входов ключей 6 и 8 и микропроцессорного выч;« .»»òåëüíoão устройства 15. При уокер<э ни взвешиваемой оси этот сигнал мо Äoт быть снят