Устройство для непрерывного дистанционного контроля веса вещества в емкости

Устройство для непрерывного дистанционного контроля веса вещества в емкости

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ о>781597

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 08.01.79 (21) 2710354/18-10 (51)M. Кл.3

G 01 G 23/20 с присоединением заявки М

1. (23) Приоритет

Государственный комитет

СССР по делан изобретений . и открытий

Опубликовано 231130, Бюллетень Йо 43 (З) Уд)(681. 268..9(088.8) Дата опубликования описания 23Д180 (72) Автор изобретения

Е. И. Ильин (71) Заявитель (54 ) УСТРОЙСТВО ДЛЯ НЕПРЕРЫВНОГО ДИСТАНЦИОННОГО - ЗЙ,, .-, lë 4„ д,"," > Ц jj I

КОНТРОЛЯ ВЕСА ВЕЩЕСТВА В EMKOCTH

Изобретение относится к измерению веса вещества в емкостях, наполнение и опорожнение которых осуществляется определенными порциями, и может быть использовано в сельском хозяйстве для дистанционного контроля, например веса зерна в снлоснцх башнях.

Известны устройства, в которых контроль веса вещества в емкости достигается посредством измерения давления жидкости, развивающегося в мессдозе, расположенной между одной иэ опор емкости и фундаментом (1) .

Недостаток устройств — низкая точ- з ность при малой нагрузке, а при воздействии факторов окружающей среды,, например, ветра — искаженные показания, кроме того малая дистанционность контроля, которая не превышает 10 м.

Наиболее близким о технической сущности к предлагаемому является устройство для непрерывного дистанционного контроля вещества в емкости, содержащее датчики веса, установленные на входе и выходе из емкости, и блок обработки сигналов с шаговыми двигателями и указателем веса (2).

Однако устройство сложно по конст- рукции, так как содержит элементы электронно-вычислительной техники и для настройки, обслуживания и ремонта его требуются специалисты высокой квалификации. Кроме того, контроль веса вещества в емкости, например зерна в силосйых башнях, невозможен при одновременном наполнении и опорожнения емкости.

Цель изобретения — упрощение конструкции и расширение функциональных возможностей устройства.

Поставленная цель достигается тем, что блок обработки сигнала выполнен в виде механического дифференциала, ведущие шестерни которого кинематически связаны с шаговыми двигателями, первый иэ которых электрически связан с датчиком веса на входе емкости, а второй — с датчиком веса на выходе емкости, при этом указатель веса выполйей в afire градуированного диска, связанного с шестернями сателлитами дифференциала.

На фиг. 1-4 показано устройство для непрерывного дистанционного контроля веса вещества в емкости.

Устройство содержит емкость 1, в которой находится, йапример, сыпучее вещество 2, вес которого необходимо

781597 контролировать. Датчик 3 веса поступающего вещества установлен на питате-, ле 4, предназначенном для подачи вещества в емкость 1. Датчик 5 веса расХодуемого вещества установлен на дозаторе 6, предназначенном для расхода вещества из емкости 1.

Блок обработки сигнала содержит механический дифференциал 7, состоящий иэ ведущих шестерен 8 и 9 и шестерен-сателлитов 10, шаговые двигатели 11 и 12, снабженные кожутаторами 13 и 14, и указатель веса, выполненный в виде диска 15, иа котором нанесена шкала 16, отградуированная в единицах веса, и неподвижная стрелка 17, закрепленная, .например, 15 на щитке 18. Шестерни 8 и,9 и диск 15 - установлены с возможностью вращения на неподвижной оси 19. В диске 15 выполнены окна 20, в которых на осях 21 установлены шестерни-сателлиты 10. 2О

Выход датчика Э через коммутатор

13 соединен с шаговым двигателем 11, вал которого кинематически, например посредством зубчатой передачи 22, связан с ведущей шестерней 8 дифферен-25 циала 7. При этом передаточное число зубчатой передачи 22 и параметры шагового двигателя 11, в частности, угол поворота ротора за один шаг выбраны таким образом, что число

30 шагов, которое может совершить диск

15 эа один оборот в направлении, например против часовой стрелки вокруг оси 19, при подаче на коммутатор 13 кратковременных электрических импульсов от датчика 3 не менее числа порций поступающего вещества, необходимого для заполнения пустой емкости 1.

Выход датчика 5 через коммутатор

14 соединен с шаговым двигателем 12, йал которого кинематически, например 40 посредством зубчатой передачи 23, связан с ведущей шестерней 9 дифференциала 7. При этой передаточное число зубчатой передачи 23 и параметры шагового двигателя 12, в частнос ти, угол поворота ротора за один шаг, выбраны таким образом, что число шагов которое может совершить диск 15 за один оборот в направлении по часовой стрелке вокруг оси 19, npii подаче на коммутатор 14 кратковременных

" электрических импульсов от датчика 5 не менее числа порций расходуемого вещества, необходимого для опорожнения заполненной емкости 1.

Предлагаемое устройство работает следующим образом. " 3 %сходном"состоянии положение диска 15 с нанесенной на нем шкалой

16 соответствует весу вещестЪа 2 в емкости 1 и деление шкалы 16, распо- 60 ложенное против стрелки 17, показывает вес указанногЪ вещества.

* Фри работе в режиме наполнения питатель 4 подает вещество 2 в емкость 1. При этом датчик 3 регистрирует вес поступающего вещества и при прохождении через питатель 4 определенной порции укаэанного вещества, например одной тонны, подает кратковременный электрический импульс на вход коммутатора 13, который формирует управляющие сигналы и подает их на вход шагового двигателя 11. При этом происходит поворот вала шагового двигателя 11, который через зубчатую передачу 22 вызывает поворот на соответствующий угол ведущей шестерни 8 дифференциала 7 и, следовательно, круговое перемещение на такой же угол шестерен-сателлитов 10 против часовой стрелки при вращении их вокруг осей 21, установленных в окнах 20 диска 15. Так как оси 21 жестко связаны с диском 15, то проис ходит поворот его вокруг оси 19 и перемещение нанесенной на нем шкалы

16 относительно неподвижной стрелки

17, закрепленной на щитке 18, причем величина перемещения шкалы 16 относительно стрелки 17 соответствует углу поворота вала шагового двигателя 11 и, следовательно, зарегистрированному весу порции поступающего вещества.

При очередном прохождении порции поступающего вещества через питатель 4 происходит очередное перемещение шкалы 16 относительно стрелки 17 в направлении против часовой стрелки.

Таким образом, возрастанию веса вещества 2 в емкости 1 при поступлении порций поступающего вещества в указанную емкость соответствует увеличению числа импульсов, поданных датчиком 3 на коммутатор 13 и, следовательно, увеличение суммарного перемещения в направлении против часовой стрелки шкалы 16 относительно стрелки 17.

При работе в режиме опорожнения дозатор 6 расходует вещество 2 иэ емкости 1. При этом датчик 5 регистрирует вес расходуемого вещества при прохождении через дозатор 6 определенной порции укаэанного вещества, например 1,5 т, подает кратковременный электрический импульс на. вход коммутатора 14, который формирует управляющие сигналы и подает их на вход шагового двигателя 12. При этом происходит поворот вала шагового двигателя 12, который через зубчатую передачу 23 вызывает поворот на соответствующий угол ведущей шестерни 9 дифференциала 7 и, следовательно, круговое перемещение на такой же угол шестерен-сателлитов 10 в направлении по часовой стрелке при вращении их вокруг осей 21, установленных в окнах 20 диска 15. Так как оси 21 жестко связаны с диском 15, то происходит поворот его вокруг оси 19 и перемещение нанесенной на нем шкалы 16 относительно неподвижной стрелки 17, причем величина указанного перемещения

781597 соответствует углу поворота вала магового двигателя 12 и, следовательно, зарегистрированному весу порции расходуемого вещества.

В режиме одновременного наполнения и опорожнения емкости 1 все элементы устройства работают аналогично вышеописанным случаям. при этом, если производительность питателя 4 больше. производительности дозатора 6, то вес вещества 2 в емкости 1 возрастает, если меньше, то вес гадает.

1О

Устройство позволяет осуществлять непрерывный дистанционный контроль веса вещества в емкости без применения сложного по конструкции и дорогого по стоимости электронного обо- 15 рудования.

Формула изобретения

Устройство для непрерывного ди,станционного контроля веса вещества в емкости, содержащее датчики веса вещества, установленные на.входе и выходе из емкости, и блок обработки сигналов с шаговыми двигателями и указателем веса, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью упрощения конструкции и расширения функциональных воэможностей, блок обработки сигналов выполнен в виде механического дифференциала, ведущие шестерни которого кинематически связаны с шаговыми двигателями, первый из которых электрически связан с датчиком веса на входе емкости, а второй — с датчиком веса на выходе емкости, при этом указатель веса выполнен в виде градуированного диска, связанного с шестернями-сателлитами дифференциала.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1 . Яковлев Я.Г. Уровнемеры, М., 1964, с.112.

2. Авторское свидетельство СССР

9 236793, кл. G 01 G 23/36, 16.11.67 (прототий) .

781597

g u4

16

Фиг.2Фм3

B-6

Составитель T.Óñòèíoâà

Редактор М.Ликович Техред N.Петко Корректор М.Коста

Заказ 8113/42 Тираж 713 Подписное

ВНИИПЯ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4