Устройство для многокомпонентного весового дозирования

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛбСТВУ

1i i) 556345

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 07.01.75 (21) 2094368/1О с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 30.04.77. Бюллетень № 16

Дата опубликования описания 11.05.77 (51) М. Кл. С 01G 19/30

Государственный комитет

Совета Министров СССР по лелам изобретений н открытий (53) УДК 681.269(088.8) (72) Авторы изобретения

Б. Ф. Кулиш, В. М. Копернак и А. П. Максимец

Харьковский тракторный завод им. Серго Орджоникидзе (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МНОГОКОМПОНЕНТНОГО

ВЕСОВОГО ДОЗИРОВАНИЯ

Изобретение относится к области весоизмерительной техники.

Известны устройства для весового дозирования (1 — 4), содержащие датчики веса, подключенные к измерительным автокомпенсатора м.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство (5), содержащее датчики веса, подключенные совместно с измерительным и балансным автокомпенсаторами к сумматору напряжений, источник компенсационного напряжения, блок управления и задатчнк доз компонентов.

В таком устройстве шкала указательного прибора измерительного автокомпенсатора может быть равна как минимум сумме весов всех компонентов в наборе, следовательно, компоненты, имеющие больший вес, измеряются на суммарной шкале прибора более точно, чем компоненты с меньшим весом.

Цель изобретения — повысить точность набора веса каждого компонента путем индикации веса каждого из компонентов на конечном значении шкалы измерительного автокомпенсатора.

Это достигается тем, что в предлагаемом устройстве выходной реохорд измерительного автокомпенсатора подключен к выходу задатчика доз компонентов, коммутируемому блоком управлення, входы которого подключены к выходам измерительного автокомпенсатора.

На чертеже показана блок-схема описываемого устройства.

5 Устройство содержит весовые датчики 1, подключенные к сумматору напряжений 2 совместно с измерительным автокомпенсатором 3 и балансным автокомпенсатором 4, блок управления 5, источник компенсационного на10 пряжения 6, нагруженный на резистор 7, реохорд 8 и резистор 9, задатчик 10 доз компонентов, к выходу которого подключен выходной реохорд 11 измерительного автокомненсатора 3, включающего в себя узел питания 12

15 с фазочувствительным усилителем постоянного тока, к которому подключена управляющая обмотка 13 балансирующего двигателя 14, кпнематически связанного со стрелкой указательного прибора 15 и с движком реохорда 11, 20 зашунтированная конденсатором 16, и обмотка 17, подключенная к узлу питания 12 черсз конденсатор 18.

Для контроля положения движка реохорда

11 установлены бесконтактные датчики 19, 20, 25 21. Датчик 19 контролирует нижнее (нулевое), а датчики 20 и 21 соответственно прсдоконечное и верхнее (максимальное) положения движка рсохорда 11. Контакты 22 и 23 блока управления 5 коммутнруют вход и выход ба30 лансного автокомпенсатора 4.

556345

Балансный автокомпенсатор 4 состоит из узла питания 24 с фазочувствительным усилителем постоянного тока, к выходу которого подключена управляющая обмотка 25, шунтированная конденсатором 26. Обмотка 27 через фазосдвигающий конденсатор 28 запит»на переменным напряж нием от узла питания 24.

Ротор балансирующего электродвигателя 29 кинематически связан со стрелкой указательного прибора 30 и с движком реохорда 8.

Источник компенсационного напряжения 6 подает в цепь отрицательной обратной связи, состоящей из резистора 7, балансного реохорда 8 и резистора 9, сигнал такой величины, чтобы можно было скомпенсировать вес тары и суммарный сигнал при наборе всех компонентов. Задатчик 10 по команде с блока управления 5 подает на реохорд 11 напряжение, которое каждый раз соответствует ожидаемому приросту напряжения весовых датчиков 1, Работает устройство следующим образом.

В исходном положении весовые датчики 1 нагружены только весом грузоприемной емкости (пустой бадьи), и их выходное напряжение подано на один из входов сумматора 2.

Для компенсации этого напряжения к выходу сумматора 2 контактом 22 подключают вход фазочувствительного усилителя узла питания

24, предварительно отключив от сумматора фазочувствительный усилитель узла питания

12. Контакт 23 блока управления 5 при этом замкнут. Затем подбором величины резистора

7 добиваются, чтобы падение напряжения на нем было равно выходному напряжению весовых датчиков 1. При полной загрузке бадьи всеми компонентами падение напряжения на балансном реохорде 8 должно быть достаточным, чтобы скомпенсировать суммарный выходной сигнал весовых датчиков 1. 11одбором величины резистора 9 устанавливают стрелку указательного прибора 30 на конечное (максимальное) деление шкалы. Затем схему восстанавливают, подключая один из выходов сумматора 2 к входу фазочувствительного усилителя узла питания 12, а другой выход контактом 22 отключают от входа фазочувствительного усилителя зла питания 24. Контакт 23 блока управления 5 при этом размыкается.

Перед началом дозировки компонентов движок рсохорда 8 и движок реохорда 11 занимают исходное положение и связанные с ними стрелки указательных приборов 30 и 15 находятся и а нулевы х делениях шкалы. Сигнал, посгупающий с датчика 19 на вход блока упраглення 5 годготавливает схему к началу дозирования первого компонента. При этом с задатчика веса 10 на вход измерительного реохорда 11 подается напряжение, величина которого равна выходному напряжению с весовых датчиков 1 при достижении дозируемым компонентом заданного веса. После этого с блока управления 5 подается команда на загрузку первого компонента.

Например, вес первого дозируемого компонент» — литейного коксового чугуна — равен

300 кг. На выходе весовых датчиков 1 при взвешивании 300 кг напряжение 0,6 в и напряжение отрицательной обратной связи, подаваемое с задатчика 10 на вход измерительного реохорда 11 т»кже равно 0,6 в, По мере увеличения веса дозируемого компонента увеличивается выходное напряжение весовых датчиков 1, которое поступает на один из входов сумматор» 2 н далее на вход фазочувствительного усили еля узла питания 12 измерительного»втокомпенсатора 3. Это приводит к увеличению вращающего момента двигателя 14, ротор которо:о связан с движком реохорда 11 и стрелкой указательного прибора 15.

С приближением веса компонента к заданному с датчика 20 на вход блока управления

5 поступает команда на уменьшение производительности питателя. Когда же вес дозируемого компонента становится равным заданному, движок реохорда 11 занимает конечное (крайнее) положение, и напряжение, снимаемое с него, равно напряжению, установленному задатчиком веса 10, т. е. 06 в. При этом стрелка указательного прибора 15 перемещается на конечное (максимальное) деление шкалы. С датчика 21 на вход блока управления 5 поступает команда на прекращение дозирования. Одновременно с этим контактами

22 и 23 к сумматору 2 подключается балансный автокомпенсатор 4, и начинается процесс компенсации набранного веса. Теперь выход-toA сигнал весовых датчиков 1, поступавший ране" только на измерительный автокомпенсатор 3, одновременно поступает и на балансный автокомпенсатор 4. Напряжение на выходе фазочувствительного усилителя узла питания 24 возрастает, в результате чего возникает вращающий момент балансирующего двигателя 29. Происходит поворот ротора двигателя и связанных с ним движка балансного реохо;,да 8 и стрелки указательного прибора

30 на угол, пропорциональный весу первого компонента. Одновременно с этим уменьшается уровень сигнала, поступающего с выхода сумматора 2 на вход фазочувствительного усилителя узла питания 12. Движок реохорда 11 и стрелка указательного прибора 15 приближ»ются к исходному (нулевому) положению.

При полной компенсации выходного сигнала весовых датчиков 1 балансным автокомпенсатором 4 сигнал на входе измерительного автокомпенсатора 12 становится равным нулю.

Стрелка указательного прибора 15 занимает положение, соответствующее нулевой отметке шкалы, и с бесконтактного датчика 19 в блок управления 5 поступает сигнал об окончании процесса автокомпенсации веса первого дозируемого компонента. После этого размыкаются контакты 22 и 23 блока управления 5, отключая оа, ансный автокомпенсатор 4 от сумматора 2. Схема подготовлена к дозированию следующего компонента, 556345

11усть следующим компонентом будет 45%ный фсрросилиций весом 15 кг. llа выходе весовых датчиков 1 в соответствии с этим весом находится напряжение 0,03 в. По команде с блока управления 5 задатчпк веса 10 подает на реохорд ll напряжение 0,03 в. Для компенсации этого напряжения измерительному

«омпенсатору 3 необходимо с помощью балансирующего двигателя 1S переместить движок реохорда 11 в такое положение, чтобы снять с него напряжение 0,03 в, а это возможно только в том случае, когда движок и связан1 ая с ним стрелка указательного прибора 15 заим1 T «Онечное (максимальное) положение. 1 а«им Ооразом, здесь полное отклонение стрелки указательного прибора 15 и конечное деление его шкалы соответствуют весу дозируемо1о «омпонснта 15 кг. Далее происходит процесс автокомпенсации веса второго дозируемого компонента аналогично.

i I) oTb TpeTbHxI дозируемым «oviiiokIQHTQM будут литии«и, вес которых tloi «г. Вму соответ< твует выходное напрм«ение весовых датчи«ов 2,1 в. Величина напряжения отрицательной ооратнои связи, подаваемая на реохород

11 также равна 2,1 в. ля компенсации выходного напряжения весовых датчиков l измерисльному автокомпснсатору 3 необходимо с помощью балансирующего двигателя 14 передвинугь движок реохорда 11 в положение, соответствующее напряжению на нем 2,1 в. И в этом случае движок реохорда li и связанная с ним стрелка указательного приоора 15 зайw> т I.онс 1нос (максим 11льное) положение при и О ч пой коыпеисации выходного сигнала весовых датчиков i.

Выходное напряжение фазочувствительного усилителя узла питания 12 измерительного автокомпенсатора 3 имеет в каждом из трех случаев одну максимальную величину LJ»», достаточную для того, чтобы в балансирующем двигателе 14 создать максимальный вращающий момент и переместить движок реохорда 11 и связанную с ним стрелку указательного прибора 15 таким образом, чтооы они заняли конечное (максимальное) положение.

В.,одное же напряжение фазочувствительного усилителя узла питания 12 —,величина переменная и равна в каждом отдельном случае ожидаемому приросту выходного напряжения весовых датчиков 1 при дозировании различных компонентов.

В первом случае U,,=0,6 в, во втором

Ь,.;=0,03 в, в третьем U» 2,1 в.

Тогда коэффициент усиления по напряжению измеритечы1ого автокомпенсатора 3 соответственно определяется как

Вых

О,G

К Вых

U вх, К2

Так как U, — величина постоянная, примем

10 ее равной 1, тогда

К, = =1,67;

0,6

К, = =332;

0,03

К, =, = 0,476.

2,1

Следовательно коэффициент усиления по

20 напряжению измерительного автокомпенсатора 3 есть величина переменная, и он тем больше, чем меньше вес дозируемого компонента.

Это позволяет значительно повысить точность взвешивания компонентов, особенно при малых дозах последних.

Формула изобретения

УстроЙство для многокомпонентного весовоЗ0 го дозирования, содержащее датчики веса, подключенные совместно с измерительным и балансным автокомпенсаторами к сумматору напряжений, источник компенсационного напряжения, блок управления 1 задатчик доз

З5 компонентов, отличающееся тем, что, с пелью повышения точности путем индикации набора дозы каждого из компонентов на конечном значении шкалы измерительного автокомпенсатора, в нем выходной реохорд изме40 рительного автокомпенсатора подключен к выходу задатчика доз компонентов, коммутируемому блоком управления, входы которого подключены к выходам измерительного автокомпенсатора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авт. св. ¹ 194348, кл. G Olg 19/30, 16,12.65.

2. Патент ФРГ ¹ 1198577, кл. 42f 34/08, 1965.

3. Патент ФРГ № 1251969, кл. 42f 25/02, 1967.

4. Карпин Е. Б. Средства автоматизации для измерения и дозирования массы. М., «Ма55 шиностроение», 1971, с. 117 — 127.

5. Авт. св. № 371454, кл. G Olp 23/36, 16. 11.70.

556345

Редактор Т. Рыбалова

Корректор Л, Орлова

Заказ 995/13 Изд. № 400 Тираж 878 Подписное

Ц1-!ИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2

Составитель В. Ширшов

Текред Е. Хмелева! .7