Способ весового дозирования сыпучих материалов и дозатор сыпучих материалов

 

Изобретение относится к весодозировочной технике и может быть использовано в технических средствах дозирования сыпучих материалов. Способ позволяет повысить точность дозирования при выгрузке сыпучих материалов из расходного бункера, установленного с питателем на весоизмерительной системе, с помощью операции оценки равенства фактической и заданной производительности, по достижению которого режим стабилизации производительности поддерживается путем выравнивания суммарного сигнала, пропорционального убывающей массе бункера и интегралу от заданной производительности с величиной опорного сигнала. При выгрузке продукта из расходного бункера 11 питателем 12 суммарный сигнал на выходе сумматора 17, пропорциональный убывающей массе бункера и интегралу производительности, изменяется со скоростью, пропорциональной разности между фактической и заданной производительностью. На дополнительном сумматоре 4, в один из входов которого подключен блок задержки 3, формируется сигнал, пропорциональный скорости изменения сигнала на выходе сумматора 17. При выравнивании заданной и фактической производительностей сигнал на выходе дополнительного сумматора 4 исчезает, а дискриминатор 5 формирует командный сигнал на обнуление интегратора 16, сумматора 17, запоминания в ячейке памяти 7 сигнала силоизмерительного преобразователя 10 и начало нового цикла измерения и стабилизации производительности относительно опорного сигнала в ячейке памяти 7. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕтСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУВЛИК (5и 4 G 01 G 13/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

Ilo изОБРетениям и ОткРытиям

ПРИ ГКН СССР

1 (21) 4387944/24-10 (22) 24. 12 ° 87 (46) 23.10 ° 89. Бюп. У 39 (72) Г.Ф.Алексеев, Е.Н.Ивкин, С.Д.Рузаков, Л.И.Товбин и М.В.Шорбан (53) 681. 279 (088.8) (56) Патент США В 3329311, кл.222-1, 1967.

Авторское свидетельство СССР

У 932265, кл. G 01 G 11/08, 1980. (54) СПОСОБ ВЕСОВОГО ДОЗИРОВАНИЯ СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ И ДОЗАТОР СЫПУЧИХ

MATEРИАЛОВ (57) Изобретение относится к веседозировочной технике и может бьггь использовано в технических средствах дозирования сыпучих материалов. СпосОб позволяет пОВысить тОчность ДО зирования при выгрузке сыпучих материалов из расходногО бункера, установленногс, с питателем на весоизмернтельной системе, с помощью операции оценки равенства фактической и заданной производительности,по достижени:о которого режим стабилизации производительности поддерживается путем выравнивания суммарно" го сигнала, пропорционального убы„.$0„„1Ы62аг А1

2 вающей массе бункера и интегралу 1 от заданной производительности с величиной опорного сигнала. При выгрузке продукта иэ расходного бункера 11 питателем 12 суммарный сигнал на выходе сумматора 17, пропорциональный убывающей массе бункера и интегралу производительности, изменяется со скоростью, пропорциональной разности между фактической и заданной производительностью. На дополнительном сумматоре 4, в один из входов которого подключен блок

3 задержки, формируется сигнал, пропорциональный скорости изменения сигнала на выходе сумматора 17, При выравнивании заданной и фактической производительностей сигнал на выходе дополнительного сумматора 4 исчезает, дискриминатор 5 формирует командный сигнал на обнуление интегратора 16, сумматора 17, запоминания в ячейке 7 памяти сигнала силоизмерительного преобразователя 10 и начало нового цикла измерения и стабилизации производительности относительно опорного сигнала в ячейке

7 памяти. 2 с.п. ф-лы, 3 ил. 1516792

Со Сф+ GÐ

Изобретение относится к весодозировочной технике и может быть использовано в технических средствах доэирования сыпучих материалов.

Цель изобретения — повышение точности дозирования.

На фиг.1 и 2 показаны графики изменения массы продукта в емкости, иллюстрирующие способ весового дозиI рования; на фиг.3 - схема дозатора.

Существо способа заключается в следующем.

На фиг.1 приведен график процесjca изменения массы продукта в емкости (кривая А) и суммарного сигнала (кривая В), образованного сложением интегральной величины от заданной производительности и массы продукта в емкости.

Производительность д>затора в начале цикла не соответствует заданной величине расхода (как правило ниже), что приводит по мере выхода продукта из бункера к накоплению интегральной ошибки по массе выгруженного продукта. Система регулирования дозатора изменяет производительность питателя в сторону уменьшения этой ,ошибки таким образом, что через определенный интервал времени сумма интегр,алькой величины от заданного расхода Gp и текущего значения массы С сравняются (точка a.,), Однако в момент выравнивания масс (точка Q., ) производительность питателя будет выше заданной, что приводит к накоплению интегральной ошибки 4 С (другого знака). Таким образом, процесс выравнивания масс порождает процесс дестабилизации про- изводительности питателя и приводит к увеличению погрешности дозирования.

Другими словами, для того, чтобы уравнять сумму С и Ср с величиной

Gр, необходимо увеличить производительность питателя, причем чем выше, тем больше отклонение заданной и фактической производительности.

На фиг.2 приведен график изменения массы продукта в емкости с коррекцией уровня опорного сигнала Ср.

В начале процесса (на участке d-e) изменения производительности питате5

1О

55 ля при выравнивании суммарного сигнала Gz + С относительно G одновременно осуществляется измерение приращения отклонений 4 G через установленные интервалы времени (вр емя опр оса) .

Как только величина приращений

hG снижается до установленного порога (О, 17), что соответствует равенству фактической производительноI сти заданной величине, в ячейке памяти запоминают величину сигнала, пропорционального массе продукта в емкости и далее процесс стабилиза.ции производительности питателя осуществляют сравнением суммарного сигI

СР+ С с Со °

Таким образом, процесс управления и стабилизации производительности питателя осуществляется не только путем сравнения суммы выгруженного и оставшегося в емкости продукта с начальной (контролируемой) массой загрузки, но и путем выбора нового опорного сигнала, пропорционального массе продукта в емкости в момент выравнивания фактической производительности дозатора ее заданной величине. Далее процесс управления производительностью питателя при малых отклонениях 4 G осуществляется известным способом.

Введение операции выбора опорного сигнала позволяет сократить время выхода на требуемый режим производительности, обеспечить устойчивый процесс дозирования и тем самым повысить его точность.

Дозатор сыпучих материалов (фиг.3) имеет тактовый генератор 1, клапаны 2, блок 3 задержки сигнала, допол нительный, сумматор 4, дискриминатор 5 с эадатчиком 6 уровня, ячейку 7 памяти, выход которой через коммутатор 8 соединен с первым входом регулятора 9, информационный вход ячейки 7 соединен с силоизмерительным преобразователем .10, на который установлен расходный бункер

11, питатепь 12, оснащенный приводом 13, управление которым осуществляется от сумматора 14, первый вход которого соединен с выходом регулятора 9, а второй с эадатчиком

15 производительности, сигнал которого одновременно поступает через интегратор 16 на первый вход сумматора

17, второй вход которого подключен

16792

5 15 к силоиэмерительному преобраэователю 10, а выход к второму входу регулятора 9. Выход снлоиэмерительного преобразователя 10 подключен к входу устройства 18 сравнения, управляющие входы которогс соединены с эадатчиком 19 контролируемой массы продукта в емкости„а выход подключен к управляющим входам коммутатора 8 и тактового генератора 1.

Дозатор работает следующим образом.

Сыпучий материал иэ бункера 11 поступает на питатель 12. Масса продукта, находящегося в бункере 11 и на питателе 12, измеряется силоиэмерительным преобразователем 10, выходной сигнал которого поступает на входы устройства 18 сравнения, ячейки

7 памяти и на первый вход сумматора 17, на второй вход которого поступает сигнал с выхода интегратора, пропорциональный интегралу от заданной производительности, установленной на эадатчике 15.

На устройстве 18 сравнения сигнал силоизмерительного преобразователя сравнивается с заданным, поступающим с задатчика 19 контроля массы продукта в емкости 11.

По мере выхода продукта иэ доэатора во внешние приемные устройства сигнал на выходе силоизмерительного преобразователя 10 уменьшается и при достижении заданного уровня срабатывает устройство 18 сравнения сигналов, формируя команду на включение тактового генератора 1, коммутатора 8, интегратора 16 и сумматора 17.

Коммутатор 8, срабатывая, соединяет выход эадатчика 19 с первым входом регулятора 9 и второй вход регулятора с выходом сумматора 17, на котором суммируются сигналы, пропорциональные массе продукта в емкости

11 и интегрированной величине заданной производительности, установленной на задатчике 15 производительности. Выходной сигнал на выходе сумматора 17 пропорционален сумме количества продукта, оставшегося в емкости 11, и количества продукта, которое должно быть выгружено питателем 12 иэ емкости 11 за интервал времени от момента срабатывания устройства 18 сравнения сигналов, При производительности питателя, равной заданной величине, сигнал на выходе сумматора равен сигналу эадатчика 19 контролируемой массы продукта, а сигнал на выходе регулятора 9 стабилизируется, так как сигналы на его входах равны друг другу.

При отклонении производительности питателя от заданной величины, что чаще всего бывает в начале цикла дозирования, например, в меньшую сторону, сигналы на входе регулятора не равны друг другу, т.е. сигнал с выхода сумматора 17 ниже сигнала с выхода задатчика 19. При этом сигнал с выхода сумматора 14, равный сумме сигналов задатчика 15 производительности и регулятора 9, возрастает, что приводит к увеличению производительности питателя .

2О Одновременно с включением тактового генератора 1, на дополнитель ный сумматор 4 поступают два сигнала с одного выхода сумматора 17.

При временной задержке в блоке 3

25 на выходе дополнительного сумматора

4 появится сигнал, пропорциональный скорости изменения сигнала на выходе сумматора 17.

По мере увеличения производительности питателя скорость нарастания сигнала на выходе сумматора 17 будет снижаться и в момент равенства производительности питателя заданной величине снизится до нулевого уровня. При этом на выходе дополнительного сумматора сигнал исчезнет и дискриминатор 5 ло команде задатчика 6 сформирует команду на обнуление интегратора 16, сумматора 17 и

4О на включение ячейки 7 памяти на эа" поминание сигнала силоиэмерительного преобразователя 10 и переключение кою утатора 8 на подключение ячейки

7 памяти на первый вход регулятора 9.

С этого момента процесс сложения сигналов в сумматоре ) 7 начинается с нулевого уровня и при равенстве производительности питателя заданной величине сигнал на выходе сумматора

50 17 нь изменяется и paaeH сигналу на выходе ячейки 7 памяти. Регулятор 9 при равенстве входных сигналов стабилизирует работу привода питателя.

При малых отклонениях производительности процесс управления питателем осуществляется сравнением суммы сигналов, пропорциональных массе выгруженного и оставшегося в емкости

1516792

11 продукТа, с опорным в ячейке 7.

При больших отклонениях производительности в большую или меньшую сторону установка нового опорного сигнала в ячейке 7 может повториться по команде дискриминатора 5.

Формула изобретения

20

1. Способ весового доэирования сыпучих материалов, заключающийся в том, что последовательно задают в текущие моменты времени сигнал, пропорциональный заданному расходу массы, формируют сигнал, пропорциональный текущему значению массы продукта в емкости, подают на привод питателя сигнал, пропорциональный заданному расходу массы, интегрируют сигнал, пропорциональный заданной производитель ности, суммируют сигналы, пропорциональные текущему значению массы продукта в емкости и интегралу от за- 25 данной производительности, сравнивают полученный первый суммарный сигнал с сигналом, пропорциональным верхнему заданному значению массы. продукта в емкости, и формируют корректирующий сигнал управления производительностью питателя для стабилизации первого суммарного сигнала относительно сигнала, пропорционального заданному верхнему значению массы продукта в емкости, о т л и ч а ю35 шийся тем, что, с целью повышения точности дозирования, одновременно со стабилизацией первого суммарного сигнала, пропорционального верхнему заданному значению массы продукта в емкости, определяют величину вращения его отклонения от верхнего заданного значения в начале цикла доэирования, а в момент стабилизации приращения отклонений sanoминают величину опорного сигнала, пропорционального текущему значению массы продукта в емкости, который затем сравнивают,. с сигналом, полученным суммированием сигналов, один иэ

50 которнй пр. порпионлен текущему зна- чению массы продукта в емкости, второй получен интегрированием < ;юмента запоминания сигнала, пропорционального заданной производительности, н по резудьтату сравнения осуществляют формирование корректирующего сигнала управления питателем для стабилизации суммарного сигнала относительно опорного сигнала.

2. Дозатор сыпучих материалов, содержащий расходную емкость r. питателем, установленным на силоизмерительном преобразователе, интегратор, коммутатор, эадатчик расхода продукта, выход которого соединен с одним из входов первого сумматора привода питателя и через коммутатор — с интегратором, второй сумматор,эадатчик контролируемой массы продукта в расходной емкости, устройство сравнения и регулятор, выход которого соединен с вторым входом сумматора привода питателя, первый вход соединен с задатчиком контролируемой массы продукта в емкости, а второй вход через коммутатор — с выходом второго сумматора, первый вход которого соединен с силоизмерительным преобразователем, а второй вход — с выходом интегратора, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повышения точности доэирования, в него введены ячейка памяти, дискриминатор, дополнительный сумматор, блок задержки, два клапана и генератор тактовых сигналов управления, соединенный по управляющему входу с блоком сравнения, причем дополнительный сумматор соединен с выходом второго сумматора первым входом через первый клапан, а вторым входом — через второй клапан и блок задержки, выход дополнительного сумматора через дискриминатор соединен с управляющими входами коммутатора, интегратора и ячейки памяти, вход которой соединен с силоизмерительным преобразователем, а выход через коммутатор подключен к регулятору.

1 516792