Устройство для автоматического контроля процесса перемешивания бетонной смеси

Устройство для автоматического контроля процесса перемешивания бетонной смеси

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Использование: автоматизированный контроль процесса приготовления бетонной смеси. Сущность: в устройстве момент завершения перемешивания и достижения смесью однородности определяется по свойствам амплитуды вибраций стенок бетоносмесителя . 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕНН6!Й КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ (21) 4930484/33 (22) 25.04,91 (46) 07.11,92. Бюл. ¹ 41 (71) Минский филиал Совместного советскофинского предприятия "ЭВМ-Фредрикссон" (72) Л.Н.Данилевский, А.Д.Иванов и С.В.Терехов (73) Л.Н.Данилевский, А.Д.Иванов и С.В.Терехов (56) Авторское свидетельство СССР № 431999, В 28 С 7/02, 1974.

Патент Франции № 2471848, кл. В 28 С 7/02, 1981.

Авторское свидетельство СССР № 1689849, кл. 6 01 N ЗЗ/38, 1989 r, (прототип).

Изобретение относится к области автоматизированного контроля процесса приготовления бетонной смеси и может быть использовано на заводах стройиндустрии, Известно устройство для контроля процесса перемешивания бетонной смеси, включающее измеритель мощности, потребляемой электродвигателем смесителя.

Недостатком устройства является низкая достоверность контроля для жестких бетонных смесей.

Известно устройство для контроля процесса перемешивания бетонной смеси в процессе приготовления, содержащее датчик электропроводности, Недостатком устройства является недостоверность измерений в диапазоне подвижных бетонных смесей, Наиболее близким к предлагаемому является устройство для контроля консистенции бетонной смеси, содержащее датчик

„„SU<„> 1774920 АЗ (я)5 В 28 С7/02, G 02 NЗЗ/38 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ ПРОЦЕССА ПЕРЕМЕШИВАНИЯ БЕТОННОЙ СМЕСИ (57) Использование: автоматизированный контроль процесса приготовления бетонной смеси. Сущность: в устройстве момент. завершения перемешивания и достижения смесью однородности определяется по свойствам амплитуды вибраций стенок бетоносмесителя. 1 ил, вибраций, датчик периода оборотов лопастей бетоносмесителя, реле времени, усилитель, фильтр верхних частот, амплитудный детектор, интегратор, устройство выборки и хранения, делитель сигналов, запоминающее устройство, блок сравнения, блок хранения эталонов, устройство выделения минимального значения и индикатор результатов контроля, Его недостатком является низкая достоверность контроля, так как достижение бетонной смесью однородности (момент завершения процесса приготовления бетонной смеси, послечего производится измерение консистенции), определяется по длительности процесса, т.е. по заранее заданному временному интервалу. Ошибочный выбор времени перемешивания приводит к недостоверным измерениям.

Цель изобретения — повышение достоверности контроля.

1774920

Для достижения поставленной цели в устройство для контроля процесса перемешивания бетонной смеси, содержащее датчик вибрации, установленный на корпусе бетоносмесителя, датчик периода оборотов лопастей бетоносмесителя, последовательно соединенные усилитель, фильтр верхних частот, амплитудный детектор, выход которого соединен с первыми входами блока деления и интегратора, выход которого подключен к первому входу блока выборки и хранения, выход которого соединен с вторым входом блока деления, блок памяти, выход которого подключен к первому входу блока вычисления отклонения отношений амплитуд вибрации, блок выделения минимального значения, выход которого соединен с индикатором, снабжено блоком сравнения с подключенным к его первому входу задатчиком предельно допустимого отклонения отношений амплитуд вибрации и тремя коммутаторами, причем датчик вибрации подключен к входу усилителя, датчик периода оборотов лопастей бетоносмесителя подключен к первому входу блока памяти, вторым входам интегратора и блока выборки и хранения и к третьему входу блока деления, выход амплитудного детектора подключен к первому входу первого коммутатора, к второму входу которого подключен выход блока деления, выход блока сравнения подключен к третьему входу первого коммутатора и к первым входам второго и третьего коммутаторов, выход первого коммутатора подключен к второму входу блока памяти и к второму входу третьего коммутатора, к третьему входу которого подключен блок задания отношений амплитуд вибрации, выход третьего коммутатора подключен к второму входу блока вычисления отклонений амплитуд вибрации, выход которого подключен ко второму входу второго коммутатора, первый выход которого подключен к второму входу блока сравнения, второй — к входу блока выделения минимального значения.

На фиг. 1 представлена структурная схема устройства для автоматического контроля процесса перемешивания бетонной смеси.

Устройство содержит датчик вибрации

1, установленный на корпусе бетоносмесителя и предназначенный для преобразования колебаний корпуса в электрический сигнал; датчик периода оборотов лопастей

2 (например, индукционный дифференциальный датчик, установленный на днище бетоносмесителя так, чтобы одна из лопастей бетоносмесителя при прохождении наддатчиком наводила в нем сигнал начала и конца периода), усилитель 3, фильтр 4 верхних частот, амплитудный детектор 5, интегратор 6, блок 7 выборки и хранения, блок 8

5 деления, первый коммутатор 9, блок 10 памяти, блок вычисления отклонения отношений амплитуд вибрации, второй коммутатор 12, элемент 13 сравнения с задатчиком 14 предельно допустимого от10 клонения отношений амплитуд вибрации, третий коммутатор 15, блок 16 задания отношений амплитуд вибрации, блок 17 выделения минимального значения с индикатором 18, f5

Устройство работает следующим образом.

На корпус бетоносмесителя устанавливается датчик вибрации 1, выход которого

20 соединен со входом усилителя 3, Датчик периода оборотов лопастей 2 бетоносмесителя подключен к управляющим входам интегратора 6, блока 7 выборки и хранения, блока 8 деления и блока 10 памяти, Сигнал

25 с выхода усилителя 3 поступает на вход фильтра 4 верхних частот, а затем, после фильтрации, — на вход амплитудного детектора 5. Интегратор 6 усредняет сигнал амплитуды вибраций на временном интервале

30 между двумя последовательными сигналами с выхода датчика периода оборотов 2 и среднее значение 1ср, (за предыдущий период) запоминается блоком 7 выборки и хранения, а с его выхода поступает на второй

35 вход блока 8 деления, на котором вычисля.ется отношение f(t)/fcp. в течение периода оборота лопастей между двумя сигналами датчика периода оборотов 2. Вычисленное отношение f(t)/f p, поступает на второй вход

40 первого коммутатора 9. В исходном состоянии в отсутствие управляющего сигнала с выхода элемента 13 сравнений первый коммутатор 9 пропускает на вход блока 10 памяти сигнал f(t) с выхода амплитудного

45 детектора 5, где сигнал запоминается в течение временного интервала между двумя последовательными сигналами с выхода датчика 2 периода оборотов, При этом значение сигнала fk(t) за предыдущий период с выхода блока 10 памяти поступает на первый вход блока 11, на второй вход которого через третий коммутатор 15 поступает текущее значение сигнала с выхода амплитудного детектора 5. На выходе блока 11 формируется сигнал ошибки:

t+T

Л = f I fa(t) fa > (t) 1 dt (1) с

1774920 где 1 (т) — текущее значение сигнала амплитуды вибраций íà k-м периоде оборота лоn3CT8A;

4-i(t) — значение сигнала амплитуды вибраций на предыдущем k-1 периоде; 5

Т вЂ” период оборота лопастей.

Электрический сигнал. равный сигналу ошибки Ь, с выхода блока 11 через коммутатор 12 поступает на первый вход элемента

13 сравнения, где сравнивается с порого- 10 вым значением, поступающим с задатчика порога 14 на второй вход элемента 13 сравнения. До тех пор, пока бетонная смесь не стала однородной, т,е. процесс перемешивания не завершился, значение амплитуды 15 вибраций 1(1) от периода к периоду изменяется и значение Л превышает значение порога, которое выбирается эмпирическим путем. Как только бетонная смесь стала однородной, функция f(t) от периода к периоду 20 практически не изменяется и значение сигнала ошибки Лстановится меньше, чем уровень заданного порога.

Как только значение Лстало меньше порогового значения, на выходе элемента 13 25 . сравнения формируется сигнал с высоким уровнем, который поступает на управляющие входы коммутаторов 9, 12 и 15. По этому сигналу коммутатор 9 подключает сигнал с выхода блока 8 деления на вход блока 10 30 памяти, коммутатор 15 подключает сигнал с блока 16 задания ко второму входу блока 11, к первому входу которого подключен выход блока 10 памяти. В блоке 11 выполняется сравнение сигнала fo(t) = f(t)/fop. с эталонны- 35 ми функциями fi(t) по формуле: где N — количество эталонов;

45 где fi(t) — зависимость амплитуды вибраций от времени для 1-й эталонной бетонной смеси, т.е. бетонной смеси, в установившемся режиме перемешивания, когда смесь одно- 50 родна, для которой на этапе градуировки определяется консистенция по ГОСТ

10181.1-81;

f cp. — среднее значение амплитуды вибраций для 1-й эталонной функции на перио55

-де оборота лопастей бетоносмесителя в установившемся режиме перемешивания, когда бетонная смесь однородна.

Сигнал сравнения с выхода блока 11 через второй коммутатор поступает на вход блока 17 выделения минимального значения, где определяется минимальное значение

h,min = min Л!. l 1„,. N, (3) соответствующий этому значению номер эталона М, и консистенция контролируемой бетонной смеси принимается равной консистенции М-й эталонной бетонной смеси с последующим отображением результата на индикаторе 18, Из описания работы предполагаемого изобретения видно, что достижение однородности бетонйой смеси (ее готовности к выгрузке) определяется по сравнению сигнала ошибки h, который характеризуется изменение амплитуды вибрации f(t) от периода к периоду, с порогом. Это обеспечивает измерение консистенции однородной (т.е. уже готовой) бетонной смеси, что повышает достоверность измерений по сравнению с прототипом, где готовность бетонной смеси определяется по заранее заданному времени.

Формула изобретения

Устройство для автоматического контроля процесса перемешивания бетонной смеси, содержащее датчик вибрации, установленный на корпусе бетоносмесителя, датчик периода оборотов лопастей бетоносмесителя, последовательно соединенные усилитель, фильтр верхних частот и амплитудный детектор, выход которого соединен с первыми входами блока деления и интегратора, выход которого подключен к первому входу блока выборки и хранения, выход которого соединен с вторым входом блока деления, блок памяти, выход которого подключен к первому входу блока вычисления отклонения отношений амплитуд вибрации, блок задания отношений амплитуд вибрации, блок выделения минимального значения, выход которого соединен с индикатором, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения достоверности контроля, оно снабжено блоком сравнения с подключенным к его первому входу задатчиком предельно допустимо о отклонения отношений амплитуд вибрации и тремя коммутаторами, причем датчик вибрации подключен к входу усилителя, датчик периода оборотов лопастей бетоносмесителя подключен к первому входу блока памяти, вторым входам интегратора и блока выборки и хранения и к третьему входу блока деления, выход амплитудного детектора подключен к первому входу первого коммутатора, к второму входу которого подключен выход блока деления, 1774920

Составитель И. Плотникова

Редактор А. Хорина Техред М.Моргентал Корректор С. Пекарь

Заказ 3942 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул,Гагарина. 101 выход блока сравнения подключен к третьему входу первого коммутатора и к первым входам второго и третьего коммутаторов, выход первого коммутатора подключен к второму входу блока памяти и к второму входу третьего коммутатора, к третьему входу которого подключен блок задания отношений амплитуд вибрации, выход третьего коммутатора подключен к второму входу блока вычисления отношений амплитуд вибрации, выход которого подключен к второму входу второго коммутатора, первый

5 выход которого подключен к второму входу блока сравнения, второй выход— к входу блока выделения минимального значения.