DE2324328C3 - Selbsttätige elektrische Nullstell- und Empfindlichkeitsjustiervorrichtung für integrierende elektromechanische Förderbandwaagen - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine selbsttätige elektrische Nullstell- und EmpfindlichkcitsJListiervorrichtung für integrierende elektromechanische Förderbandwaagen mit elektrischen Kraftmeßdosen und anschließendem Verstärker sowie mit einem Meßwertgeber für die Bandgeschwindigkeit und mit einer elektrischen lntegrationsvorriciüung für die Förderleistung (Produkt aus Bandbclegung und Bandgeschwindigkeit), wobei eine Korrekturspannung, abgeleitet aus einer vorbestimmten Anzahl von Umläufen der Förderbandwaage bei fehlender oder konstanter Bandbelegung und in einem (ersten) Speicher gespeichert, eine Anzeige der Förderleistung korrigiert.

Aus der britischen Patentschrift 12 56b63, insbesondere aus deren F i g. 2 mit zugehörigem Beschreibungs teil, ist eine integrierende elektromechanische Förderbandwaage bekannt, deren elektrische Kraftmeßdose mit einer förderbandgeschwindigkeitsproportionalen, einem Tachogenerator entnommenen Spannung gespeist ist. Das Ausgangssignal der Kraftmeßdose ist demnach proportional der Förderleistung. Zur Kompensation einer Nullpunkidrift kann das Ausgangssignal bei der bekannten Waage in einer lntegrationseinrichiung für eine vorbestimmte Anzahl von Bandumläufen aufintegrieri werden. Über einen Speicher wird das Ausgangssignal der Integrationseinrichtung einer Differenzschaltung zugeführt, die den Unterschied zwischen dem Ausgangssignal der Kraftmeßdose und dem Drif'kompensationssignal aus dem Speicher bildet. Zwischen Speicher und Differenzschaltung ist noch eine Schaltungseinheit eingefügt, mit deren Hilfe das im Speicher enthaltene Signal mit einem der Förderbandgeschwindigkeit entsprechenden Signal multipliziert wird. Diese Recheneinheit ist beim Bekannten deshalb notwendig, weil das im Speicher enthaltene Signal einem Gewicht und das andere, in der Differenzschaltung zu verarbeitende Signal einer Förderleistung entspricht.

Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß die letzterwähnte Recheneinheit nicht notwendig ist, wenn das Nullpunktskorrektursignal an einer anderen Stelle des Signalflußweges eingeführt wird. Weiter lag der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine iterative Annäherung an einen optimalen Wert der Nullpunktseinstellung auch dann zu ermöglichen, wenn die Übertragungswege für die Kompensationssignale systematische Fehler aufweisen.

Bei einer eingangs beschriebenen selbsttätigen Nullstell- und Empfindlichkeitsjustiervorrichtung für eine Förderbandwaage wird das gesteckte Ziel dadurch erreicht, daß der erste Speicher durch eine Steuerschaltung an einen einer elektrischen Multiplikationseinrichtung mit einem Spannungs-Frequenz-Wandler nachgeordneten integrierenden ersten Zähler, der auf einen einer vorhergehenden Nullstellung entsprechenden Wert eingestellt ist, anschaltbar ist, daß das digitale Signal dos ersten Speichers über einen ersten Digital-Analog-Wandler dem Verstärker zum Nullstellen zi.-führbar ist und daß dann an den integrierenden ersten Zähler durch die Steuerschaltung ein zweiter Speicher anschaltbar ist, dessen digitales Signal über einen zweiten Digital-Analog-Wandler dem Verstärker zum Justieren der Empfindlichkeitsjusiiervorrichtung zufülirbar ist.

Die Speicher behalten also ihren letzten Inhalt, der einem vorausgehenden Korrekturwert entspricht, bis zu einer später notwendig weidenden Korrektur bei. Noch vor Beginn einer neuen Korrektur wird der alte Speicherinhalt in der, Zähler zurück übertragen. Der neue Zählerstand nach Eingabe des neuen Meßwertes setzt sich also aus dein alten Korrekturwert und dem Ergebnis einer neuen Messung zusammen. Dieser kombinierte Wert wird im betreffenden Meßwertspeichcr gespeichert und ist maßgebend für eine neue Korrektur. Damit wird auch bei einer eventuellen Fehlanpassung der eigenen Korrektureinrichtung eine Annäherung an den richtigen Kompensationswert in aufeinanderfolgenden Schritten erzielt.

Zweckmäßig ist die Justiervorrichtung so aufgebaut, daß dem Meßwertgeber für die Bandgeschwindigkeit ein voreinstellbarer zweiter Zähler nachgeschaltet ist, der ein Impulstor steuert, das dem Zählcingang des integrierenden ersten Zählers vorgeschaltet ist.

Mit Vorteil wird der Verstärker als Differenzverstärker ausgebildet.

Die Erfindung wird an Hand einer Figur, die ein Ausführungsbeispiel der Erfindung darstellt, näher erläutert.

In der Figur ist mit 1 das Förderband einer Bandwaa-

ge bezeichnet. Zwischen zwei fest abgestützten Tragerollen 2 und 3 des 3andes 1 sind zwei miteinander verbundene Wägerollen 4 und 5 angeordnet, die sich gemeinsam auf eine Wägezelle 6 abstützen. Der elektrisch wirksame Teil der Wägezelle 6 ist als Block dargestellt und mit 6a bezeichnet. Er ist mit einer Speisespannungsquelle 7 verbunden, die im vorliegenden Fall aus einer Netzwechselspannung eine Betriebsgleichspannung für die Wägezelle 6 bzw. 6a liefert. Der Ausgang der Wägezelle 6a ist mit dem Eingang eines Differenzverstärkers 8 verbunden. Der Ausgang des Differenzverstärkers 8 ist an den einen Eingang einer Multiplikationseinrichtung 9 angeschlossen. Der andere Eingang der Multiplikationseinrichtung 9 liegt am Ausgang eines Inipulsgebers 10, der mechanisch mit einer vom Band angetriebenen Rolle oder Trommel verbunden ist. Die Multiplikationseinrichtung 9 gibt ein Ausgangssignal ab, das proportional der Förderleistung des Bandes ist. Ihre Ausgangsklemme is( an die Eingangsklemme eines Spannungs-Frequenz-Umsetzers 11 an- geschlossen, dem ein Frequenzuntersetzer 12 nachgeschaltet ist. Der Ausgang des Impulsgebers 10 ist weiterhin mil einem voreinstellbaren zweiten Zähler 13 verbunden, dessen Ausgang an den Steuereingang eines Impulstors 14 angeschlossen ist. Der andere Eingang des Impulstors 14 ist mit dem Ausgang des Frcquenzuntersetzers 12 verbunden.-An den Ausgang des hnpulstors 14 ist der Eingang eines ersten ZählciA 15 angeschlossen, der als Vor-Rückwärts-Zähler ausgebildet sein kann. Parallele Bitausgänge des Zählers 15 stehen mit entsprechenden Eingängen zweier Meßwertspeichcr 16 und 17 in Verbindung. Der erste Speicher 16, der als Taraspeicher dicni. gibt über einen Digital- Analog-Wandler 19' ein der Tarakorrektur entsprechendes Analogsignal an den Eingang des Differenz-Verstärkers 8. Der zweite Speicher 17, in dem ein Vergleichswert bei belegtem Band gespeichert wird, ist mit seinem Ausgang an einen Steuereingang des Verstärkers 8 angeschlossen, mit dessen Hilfe der Verstärkungsgrad des Verstärkers geändert werden kann. Am Ausgang des zweiten Speichers 17 steht ebenfalls ein Analogsignal an, das über einen Digital-Analog-Konverter 19" entsprechend dem jeweiligen Speicherinhalt gebildet wird. Der erste Zähler 15 und die Speicher 16 und 17, deren Speicherzellen bei Netzausiall ihren Inhalt festhalten, sind außerdem an eine Steuereinheit 18 angeschlossen. Die Voreinstellung des Zählers 13 wird mit einer Zahl vorgenommen, die der Bandlänge entspricht.

Die Kontrolle wird auf einen von der Steuerschaltung 18 ausgehenden Anstcucrimpuls hin begonnen. Durch ihn werden der zweite Zähler 13 (Bandlängenzähler) und der als Fördennengenzählcr dienende erste Zähler 15 gleichzeitig freigegeben. Nach Aufnahme der durch die Bandlänge vorgegebenen Anzahl von Impulsen im /.weilen Zähler 13 wird die Einzahlung in den ersten Zähler 15 durch das Impulstor 14 unterbrochen. Der Inhalt des ersten Zählers 15 stellt dann das Integral der Belegung über die Bandlänge dar. Bei bekannter Bandlänge kann der Ziihlcrinhalt einem mittleren BeIegungswert zugeordnet werden. Im Falle der Tarajustierung, also bei unbelastetem Band, ist dies der Mittelwert der nach einer vorausgegangenen Korrektur verbliebenen oder neu eingetretenen Nullpunktsabwcichung der Bandwaage. Mit der Korrektur eines bisher an den Eingang des Verstärkers 8 gelieferten Kompensationswertes durch einen diesem Mittelwert proportionalen zusätzlichen Kompensationsweri wird für die folgenden Arbeitsgänge der Bandwaage ihre mittlere Nullpunkisabweichung zu Null gemacht.

Im Falle der Empfindlichkeitskontrolle, der zweckmäßigerweise eine Nullpunktskorrek'.ur vorausgehen sollte, ist der Inhalt des ersten Zählers 15 dem Integral der Nutzbelegung des Bandes proportional. 1st diese Nutzbelegung, beispielsweise ein Prüfgewicht, für die Prüfgänge gleichbleibend und während der Messung konstant, so kann infolge gleichbleibender Zuordnung der Inhalt des ersten Zählers 15 direkt in den zweiten Speicher 17 eingeschrieben und zur Korrektur der Empfindlichkeit verwendet werden. Dies wird durch Änderung des Verstärkungsgrades eines Verstärkers, der innerhalb des Verstärkungszugcs nach dem Differenzverstärker 8 liegt, erreicht. Hat sich also bei gleicher Belegung der Inhalt des ersten Zählers 15 geändert, beispielsweise infolge Änderung des Übertragungsfaktors der Belegung auf den mechanischen Bandwaagenteil, so kann durch entgegengesetzt proportionale Änderung der Verstärkung eine Korrektur dieses Arbeiispunktcs vorgenommen werden. Infolge des Charakters der Empfindlichkeitskorrektur sind nur die letzten Stellen des Mcßbereichumfangs des ersten Zählers 15 in den zweiten Speicher 17 einzuschreiben und in eine Korrcklurgröße umzusetzen. Damit fällt auch die Möglichkeit an, eine grobe Prüfung der Richtigkeit des Meßergebnisses vorzunehmen, indem der Inhalt des ersten Zählers 15 einem nicht dargestellten Vergleicher zugeführt wird, der die höherwertigen Stellen mit einem vorgegebenen Sollwert vergleicht.

Eine andere Methode zur Prüfung der Empfindlichkeit einer Waage geht von normalen Arbeitsbedingungen der Waage aus. Dabei ist die Belegung während der Messung naturgemäß nicht konstant und auch von Kontrolle zu Kontrolle im allgemeinen verschieden.

Die bisher beschriebenen Methoden beruhen demgegenüber dirauf, daß bei nicht veränderten Justierwerten des mechanischen Waagenteiles für eine vorgegebene, beispielsweise durch ein Gewicht, simulierte Belegung im ersten Zähler 15 eine bestimmte Anzahl von Impulsen anfällt. Diese Anzahl wird in den zweiten Speicher 17 eingeschrieben und damit der Digital-Analog-Umsetzer 19" so gesteuert, daß damit ein bestimmter Verstärkungsgrad eines Verstärkers festgelegt ist. Ändert sich dann die Anzahl der bei der simulierten Belegung erhaltenen Impulse, so kann der geänderte Zählerinhalt über die nachgeschalteten Einrichtungen direkt als Korrekturwert verwendet werden.

Erfolgt nun eine Empfindlichkeitskontrolle bei anderen Belcgungswcrten als dem simulierten Festwert, so wird bei gleichgebliebenen übrigen Einstcllwerten ein anderes Ergebnis im ersten Zähler 15 zu erwarten sein. Dies entspricht einem anderen Punkt auf der Arbcitskcnnlinic der Waage. Der erhaltene Wer: kann dann nur so zur Korrektur benutzt werden, daß er auf die bei ujr Justierung als Bezugsgröße festgelegte simulierte Belegung bezogen wird. Der Inhalt des ersten Zählers 15 muß deshalb mit dem Verhältnis der simulierten Belegung zur betriebsmäßigen Belegung multipliziert werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Selbsttätige elektrische Nullstell- und Empfindlichkeitsjustiervorrichtung für integrierende elektromechanische Förderbandwaagen mit elektrischen Kraftmeßdosen und anschließendem Verstärker sowie mit einem Meßwertgeber für die Bandgeschwindigkeit und mit einer elektrischen Integrationsvorrichtung für die Förderleistung (Produkt aus Bandbelegung und Bandgeschwindigkeit), wobei eine Korrekturspannung, abgeleitet aus einer vorgestimmten Anzahl von Umläufen der Förderbandwaage bei fehlender oder konstanter Bandbelegung und in einem (ersten) Speicher gespeichert. eine Anzeige der Förderleistung korrigiert, d a durch gekennzeichnet, daß der erste Speicher (16) durch eine Steuerschaltung (18) an einen einer elektrischen Multiplikationseinrichtung (9) mit einem Spannungs-Frequenz-Wandler (II) nachgeordneten integrierenden ersten Zahler (15), der auf einen einer vorhergehenden Nullstellung entsprechenden Wert eingestellt ist. anschaltbar ist. daß das digitale Signal des ersten Speichers (16) über einen ersten Digital-Analog-Wandler (19') dem Verstärker (8) zum Nullstellen zuführbar ist und daß dann an den integrierenden ersten Zähler (15) durch die Steuerschaltung (18) ein zweiter Speicher (17) anschaltbar ist, dessen digitales Signal über einen zweiten Digital-Analog-Wandler (19") dem Verstärker (8) zum Justieren der Empfindlichkeitsjustiervorrichtung zuführbar ist.

2. Selbsttätige elektrische Nullstcll- und Empfindlichkeitsjustiervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Meßwertgeber (10) ein voreinstellbarer zweiter Zähler {13) nachgeschaltet ist, der ein Inipulstor (14) steuert, das dem Zähleingang des integrierenden ersten Zählers (15) vorgeschaltet ist.

3. Selbsttätige elektrische Nullstell und Empfindlichkeitsjustiervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Verstärker (8) ein Differenzverstärker ist.