Дозатор сыпучих материалов

 

Изобретение относится к технике измерения масс и позволяет уменьшить время настройки устройства и сократить потери материалов в период этой настройки путем запоминания сигнала, отображающего уровень загрузки дозатора. Устройство 8 выработки управляющего воздействия обрабатывает информацию о текущем значении массы материала, находящегося в бункере 1 и на питателе 2, которая поступает на его первый вход с выхода силоизмерительного устройства 3, а С фи.1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

А1 (19) (1D (SD4 G 01 G 11 14

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ( ф Ь;,,» .

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, Ы,, I

1 !

Н А BTOPGHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3979190/24-10 (22) 22. 11.85 (46) 15.06.87. Бюл. М- 22 (71) Научно-исследовательский и конструкторский институт испытательных машин, приборов и средств измерения масс (72) А.С.Ерошкин, Ю.А.Трещев, А.С.Кузнецов и В.А.Правдолюбов (53) 681.269 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 932265, кл. С 01 G 11/18, 1980.

Авторское свидетельство СССР

Ф 1048327, кл. С 01 С 11/14, 1982. г — — ---1

12 (54) ДОЗАТОР СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ (57) Изобретение относится к технике измерения масс и позволяет уменьшить время настройки устройства и сократить потери материалов в период этой настройки путем запоминания сигнала, отображающего уровень загрузки дозатора. Устройство 8 выработки управляющего воздействия обрабатывает информацию о текущем значении массы материала, находящегося в бункере 1 и на питателе 2, которая поступает на его первый вход с выхода снлоизмерительного устройства 3, а

1317286 также информацию о заданной контролируемой величине, поступающую на второй вход устройства 8 с выхода устройства 11 отслеживания сигналов с памятью, и командную информацию, поступающую на третий и четвертый входы устройства 8 от задатчика 9 режима работы и на пятый вход устройства

8 через элемент ИЛИ 10 от задатчика

9 режимов работы и от блока 5 сравнения сигналов. После обработки всей

Изобретение относится к технике измерения масс, в частности к устройствам для автоматического непрерывного дозирования материала с .измерением его массы. 5

Цель изобретения — уменьшение времени настройки дозатора и сокращение потерь материалов в период этой настройки путем запоминания сигнала, отображающего уровень загрузки доватора.

На фиг.1 изображена блок-схема дозатора, на фиг.2 — функциональная схема задатчика нажима работы на фиг.3 — функциональная схема устройства отслеживания сигналов с памятью на фиг.4 — функциональная схема устройства выработки управляющего воздействия.

Дозатор (фиг.1) содержит бункер

1 с питателем 2, установленный на силоизмерительном устройстве 3, три блока сравнения сигналов задатчиков верхнего 4, нижнего 5 и максимального 6 уровня контролируемой величины, усилитель мощности 7, устройство 8 выработки управляющего воздействия, задатчик 9 режима работы, элемент

ИЛИ 10, устройство 11 отслеживания сигналов с памятью и устройство 1? управления загрузкой.

Выход силоизмерительного устройства 3 соединен с входами всех трех блоков сравнения сигналов задатчиков верхнего 4, нижнего 5 и максимального 6 уровня контролируемой величины и с первым входом устройства 8 выработки управляющего воздействия, подключенного через усиинформации . . TpOACTBO 8 HblpB6GT61BBeT управляющее воздействие, которое через усилитель 7 мощности поступает на привод питателя 2, который изменяет скорость транспортирования материала пропорционально величине управляющего воздействия. Таким образом обеспечивается равенство величине расхода массы материала на выходе питателя 2, заданной в устройстве 8.

3 ил. литель мощности 7 к входу питателя

2, а выходы двух блоков сравнения сигналов задатчиков нижнего 5 и максимального 6 уровня контролируемой величины соединены соответственно с первым и вторым входами устройства управления загрузкой 12.

Первый выход задатчика 9 режима работы соединен с третьим входом устройства 8 выработки управляющего воздействия, второй вход которого подключен к информационному выходу устройства 11 отслеживания сигналов с памятью, соединенного своим информационным входом с выходом силоизмерительного устройства 3. Выход блока сравнения 4 подключен к входу задатчика 9 режима работы, соединенного своим третьим выходом с первым входом элемента ИЛИ 10 и с управляющим входом устройства 11 отслеживания сигналов с памятью. Выход блока сравнения 5 подключен к второму входу элемента ИЛИ 10, выход которого соединен с пятым входом устройства

8 выработки управляющего воздействия, подключенного своим четвертым входом к второму выходу задатчика режима.

Задатчик режимов 9 (фиг.2) содержит переключатель 9.1 режимов работы, реле 9.2, 9.3 и 9.4, источник питания 9.5 и элемент задержки 9.6.

Устройство 11 отслеживания сигналов с памятью (фиг.З) содержит сумматор 11.1, усилитель 11.2, интегратор 11.3 и реле 11.4.

Устройство 8 выработки воздействия (фиг.4) содержит элемент срав1317286 нения 8.1, корректирующее устройство 8.2, интегратор 8.3, сумматоры .

8.4, 8.5, коммутатор 8 ° 6 и задатчик расхода массы 8.7.

Дозатор работает следующим образом.

Сыпучий материал из бункера 1 подается питателем 2 в технологическую линию производства. В автоматическом режиме работы устройство 8 обрабаты- 10 вает информцию о текущем значении массы материала, находящегося в бункере 1 и на питателе 2, которая поступает на его первый вход с выхода силоизмерительного устройства,3, а также информацию о заданной контролируемой величине, которая поступает на второй вход устройства 8 с выхода устройства 11 отслежйвания сигналов с памятью, и командную информацию, 20 поступающую на третий и четвертый входы устройства 8 с т задатчика 9 режима работы и на пятый вход устройства 8 через элемент ИЛИ 10 от задатчика 9 режимов работы и от блока сравнения сигналов 5. В результате обработки этой информации устройство 8 вырабатывает управляюшее воздействие, которое снимается с выхода устройства 8 и поступает через усилитель мощности 7 на привод питателя

2. При этом привод питателя 2 изменяет скорость .транспортирования материала пропорционально величине управляющего воздействия и обеспечивается 35 равенство величине расхода массы материала на выходе питателя 2 заданной в устройстве 8 его величине.

В процессе разгрузки бункера 1 при достижении количества материала в нем, равного нижнему уровню контролируемой величины, заданной в блоке

5 сравнения сигналов, последний срабатывает и с его выхода снимается командный сигнал, который через элемент ИЛИ 10 поступает на пятый вход устройства 8 и далее на первый управляющий вход коммутатора 8.6 (фиг.4).

При этом коммутатор 8.6 срабатывает и разрываются связи между задатчиком

8 ° 7 расхода массы и интегратором 8.3, между выходом устройства 11 отслеживания сигналов с памятью, соединенным с одним из входов коммутатора

8.6 через второй вход устройства 8, и первым входом элемента сравнения

8.1, между сумматором 8.4 и вторым входом элемента сравнения 8.1. Это приводит к тому, что сигнал на выходе элемента сравнения 8.1 становится равным нулю, а выходной сигнал устройства 8, сформированный сумматором 8.5 из суммы выходного сигнала корректирующего устройства 8.2 и выходного сигнала задатчика 8.7, пропорционального заданной величине расхода массы, обеспечивает равенство средней величины расхода на выходе питателя 2 заданному его значению.

Кроме того, командный сигнал с выхода блока 5 поступает на вход устройства управления загрузкой 12, которое осуществляет процесс загрузки бункера 1 материалом.

В процессе загрузки бункера 1 материалом при достижении количества материала в нем, равного верхнему уровню контролируемой величины, заданной в блоке сравнения 4„ командный сигнал на выходе блока 4 становится равным нулю. Это приводит к отключению реле 9.4 (фиг.3) которое связано через вход задатчика 9 режимов работы с выходом блока 4. Отключение реле 9.4 приводит к отключению контакта реле 9.4 и реле 9.2.

При этом на третьем выходе задатчика режимов работы 9 формируется командный сигнал, который поступает на управляющий вход устройства отслеживания сигналов с памятью 11 и включает реле 11.4 (фиг.3), которое перевоцит устройство 11 в режим отслеживания сигнала, снимаемого с выхода силоизмерительного устройства 3, поступающего на вход устройства !1, так как передаточная функция устройства 11 (усилитель 11.1, интегратор

11.3, охваченные обратной связью, в составе которой имеется усилитель

11.2) представляет собой апериодическое звено первого порядка. При отсутствии сигнала на управляющем входе устройства 11 отключается реле

11.4, выход усилителя 11.1 отключается от входа интегратора 11.3 и на выходе интегратора 11.3, соединенном с выходом устройства 11 фиксируется текущая величина сигнала на момент снятия командного сигнала с управляющего входа устройства 11.

Процесс загрузки бункера 1 мате.риалом заканчивается по достижении количества материала в нем, равному максимальному уровню контролируемой величины, заданной в блоке сравненйя

1317286 сигналов 6. Последний срабатывает и на его выходе формируется командный сигнал, который поступает на вход устройства 12 управления загрузкой, В процессе разгрузки бункера 1 по . достижении количества материала в нем, равного уровню контролируемой

° величины, заданной в блоке сравнения сигналов 4, блок 4 срабатывает и на его выходе формируется командный сигнал, который поступает на вход . задатчика режимов работы 9 и включает реле 9.4. Реле 9.4 в свою очередь включает реле 9 ° 3 и через время задержки, заданное величиной емкости конденсатора С и сопротивления R элемента 9.6, включает реле 9,2. При включении реле 9.3 на втором выходе задатчика 9 режимов работы формируется командный сигнал, который поступает на четвертый вход устройства выработки управляющего воздействия

8 и далее на управляющий вход интегратора 8.3, что приводит к обнулению сигнала на выходе интегратора

8.3. Включение реле 9.2 приводит одновременно к снятию командных сигналов с второго и третьего выходов, а также к формированию командного сигнала на первом выходе задатчика режимов работы 9. При этом одновременно отключается реле 11.4, и устройство 11 отслеживания сигналов с памятью переводится в режим памяти, и с выхода устройства 11 снимается сигнал, который поступает на второй вход устройства 8 и далее на один из входов коммутатора 8.6. Командный сигнал с выхода. блока сравнения сигналов 4 через задатчик 9 режимов работы поступает на вход устройства 8 и далее на второй управляющий вход коммутатора 8.6. Последний срабатывает и вновь образовывает связи между задатчиком расхода массы 8.7 и интегратором 8.3, между выходом устройства отслеживания сигналов с памятью 11, соединенным с одним из входов коммутатора 8.6 через второй вход устройства 8, и одним из входов элемента сравнения 8 ° 1 между сумматором 8.4 и вторым входом элемента сравнения 8.1. При этом с выхода уст ройства 8 снимается сигнал управления, образованный на выходе сумматора 8.5 из сигнала, пропорционального .заданной величине расхода, снимаемой с выхода задатчика 8.7, и корректирующего сигнала, снимаемого с выхода корректирующего устройства 8.2. И цикл работы системы управления процессом дозирования повторяется.

При работе дозатора в ручном режиме управления, определяемом положением Р переключателя 9.1, реле 9.2 и 9.3 отключены, реле 11.4 включено, устройство 11 работает в режиме отслеживания сигнала, снимаемого с выхода силоизмерительного устройства 3, а связи между задатчиком 8.7 и интегратором 8.3, между выходом устройства 11 и одним из входов элемента сравнения 8.1, между сумматором 8.4 и вторым входом элемента сравнения

8.1 разорваны коммутатором 8.6, и дозатор управления только от сигнала задатчика 8.7 расхода массы, поступающего через сумматор 8.5 и усилитель мощности 7 на вход питателя 2.

t5

При переводе дозатора в автоматический режим работы, определяемый

25 положением А переключателя 9.1, не требуется предварительно проводить загрузку бункера 1 материалом, так как начало цикла работы дозатора не зависит от уровня контролируемой величины загрузки бункера. При переводе переключателя в положение А включается реле 9.3, а затем через время задержки, определяемое величиной емкости конденсатора С и сопротивления R элемента 9.6, включается реле 9.2. При включении реле 9.3 на втором выходе задатчика режимов работы 9 формируется командный сигнал, который поступает на четвертый вход

40 устройства 8 и далее на управляющий вход интегратора 8.3, что приводит к обнулению сигнала на его выходе.

Включение реле 9.2 приводит к одновременно к снятию командных сигналов с второго и третьего выходов задатчиков 9 и к формированию командного сигнала на первом выходе задатчика

9. Отключается реле 11.4 и устройство отслеживания сигналов с памятью

11 переводится в режим памяти, а с выхода устройства 11 снимается сигнал, который поступает на второй вход устройства 8 и далее на один из входов коммутатора 8.6. Командный сигнал с выхода блока сравнения сигналов 4 через задатчик 9 режимов работы 9, поступает на третий вход устройства 8 и далее на второй управляющий вход коммутатора 8.6. Послед286

1317

7 ний срабатывает и обазовывает связи между эадатчиком 8.7 и интегратором

8,3, между входом устройства 11 через второй вход устройства 8 с одним из входов элемента сравнения 8.1, между сумматором 8.4 и вторым входом элемента сравнения 8.1, и начинается цикл работы системы управления процессом дозирования °

Таким образом, за счет независи- 1О мости режима работы дозатора от уровня загрузки бункера обеспечивается экономия дозируемых материалов в процессе накладочных работ, так как в процессе этих работ можно пользо- 15 ваться небольшим количеством материала и бункер доэатора полностью не заполнять, а также сокращение времени настройки дозатора за счет возможности многократных переключений 20 из автоматического режима управления в ручной режим управления и наоборот в течение одного цикла разгрузки бункера, что позволяет оценить работоспособность и метрологию дозатора за один-два неполных цикла разгрузки бункера.

Формула изобретения

Дозатор сыпучих материалов, содержащий бункер с питателем, установленный на силоизмерительное устройство, три блока сравнения сигналов задатчиков верхнего, нижнего и максималь- 35 ного уровня контролируемой величины, усилителя мощности, устройство выработки управляющего воздействия и устройство управления загрузкой, причем выход силоизмерительного устрой- 40 ства соединен с входом всех трех блоков сравнения сигналов эадатчиков верхнего, нижнего и максимального уровня контролируемой величины и с первым входом устройства выработки управляющего воздействия, подключенного через усилитель мощности к вхо" ду питателя, а выходы двух блоков сравнения сигналов задатчиков нижнего и максимального уровней контролируемой величины соединены соответственно с первым и вторым входами устройства управления загрузкой, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью уменьшения времени настройки дозатора путем запоминания сигнала, отображающего уровень загрузки дозатора, в него введены задатчик режима работы, элемент ИЛИ и устройство отслеживания сигналов с памятью, причем первый выход задатчика режима работы соединен с третьим входом устройства выработки управляющего возI действия, второй вход которого подключен к информационному выходу устройства отслеживания с памятью, соединенного своим информационным входом с выходом силоиэмерительного устройства, выход блока сравнения сигналов задатчика верхнего уровня контролируемой величины подключен к входу эадатчика режима работы, соединенного своим третьим выходом с первым входом элемента ИЛИ и с управляющим входом устройства отслеживания сигналов с памятью, а выход блока сравнения сигналов задатчика нижненго уровня. контролируемой величины подключен к второму входу элемента ИЛИ, выход которого соединен с пятым входом устройства выработки управляющего воздействия, подключенного своим четвертым входом к второму выходу задатчика режима работы.

1317286 .ФиФ 8

Фис Ю

Фие4

ВНИИПИ Заказ 2412/36 Тираж 6693 Подписное

Произв.-полигр. пр-тие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4