SU1739208A1 - Конвейерные весы - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к весоизмерительной технике и позвол ет повысить точность измерени . Датчик 2 веса преобразует нагрузку конвейерной ленты .1 в частотный сигнал, а датчик 3 скорости вырабатывает сигнал, пропорциональный скорости ленты 1, который поступает на вход формировател  4 стробов заданной длительности. В блоке 5 производитс  вычитание веса тары (веса конвейерной ленты). Сигналы с выходов блока 5 поступают на суммирующий и вычитающий входы блока 9 формировани  зоны нечувствительности весов , который при каждом цикле взвешивани  на своих выходах вырабатывает серию импульсов. 4 ил.

Description

ю

xl

оэ о к о

00

Изобретение относитс  к весоизмерительной технике и может быть использовано дл  взвешивани  горной массы при ее транспортировании ленточными конвейерами , в т.ч. в угольных шахтах.

Известны весы дл  ленточных конвейеров , содержащие датчик веса и датчик скорости , формирователь стробов, блок вычитани  веса тары, задатчик коэффициента делени  и итоговый счетчик.

Недостатком этих конвейерных весов  вл етс  низка  точность при использовании на ленточных конвейерах с периодической нагрузкой/

Наиболее близким по технической сущности к изобретению  вл ютс  конвейерные весы, содержащие датчик веса, преобразующий нагрузку в частоту, датчик скорости, преобразующий скорость конвейерной ленты в частоту, формирователь стробов , блок вычитани  веса тары, первый и второй делители частоты, задатчик коэффициента делени , пересчетное устройство и счетчик.

Недостатком этих весов  вл етс  низка  точность при использовании на конвейерах , на которые груз поступает периодически. При этом при прохождении ленты без нагрузки ввиду невозможности точной тарировки весов, идет посто нное накапливание ошибки, следовательно, чем больше конвейер работает без нагрузки, тем больше нарастает ошибка, - как абсолютна , так и относительна .

Цель изобретени  - повышение точности .

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в конвейерные весы, содержащие датчик веса , подключенный к первому входу блока вычитани  веса тары, к второму входу которого через формирователь импульсов подключен датчик скорости, и задатчик коэффициента делени , итоговый счетчик и два делител  частоты, введен блок формировани  зоны нечувствительности, причем первый и второй входы блока формировани  зоны нечувствительности подключены соответственно к первому и второму выходам блока вычитани  веса тары, третий его вход подключен к выходу датчика веса, а четвертый вход через формирователь импульсов соединен с датчиком скорости, первый и второй выходы блока формировани  зоны нечувствительности подключены соответственно к первым входам первого и второго делителей частоты, к вторым входам которых подключен задатчик коэффициента делени , а первый и второй входы итогового счетчика подключены соответственно к выходам первого и второго делител  частоты.

при этом блок формировани  зоны нечувствительности выполнен в виде реверсивного счетчика, трех триггеров, дев ти элементов И, п ти элементов ИЛИ и формировател 

5 импульсов, причем первый вход реверсивного счетчика соединен с выходом первого элемента И, второй вход - с выходом третьего элемента ИЛИ, а третий вход - с выходом дев того элемента И, первый вход

0 реверсивного счетчика соединен с первым входом первого элемента И и первым входом четвертого элемента И, а второй выход

-с первым входом второго элемента И, причем блок формировани  зоны нечувстви5 тельности первым входом соединен с первыми входами второго элемента ИЛИ и третьего элемента И, вторым входом соединен с вторым входом второго элемента ИЛИ и первым входом седьмого элемента И,

0 третьим входом подключен к формирователю импульсов и первым выходам п того и восьмого элементов И, а четвертым входом соединен с вторым входом второго элемента И и вторыми входами п того и восьмого

5 элементов И, выход первого элемента ИЛИ подключен к первому выходу блока формировани  зоны нечувствительности, выход второго элемента ИЛИ подключен к второму входу первого элемента И и второму входу

0 четвертого элемента И, выход которого подключен к первому входу первого триггера, второй вход которого подключен к выходу четвертого элемента ИЛИ, первый выход первого триггера соединен с третьим вхо5 дом четвертого элемента И, а второй выход

-с вторыми входами третьего и седьмого элементов И, выход третьего элемента И подключен к первому входу первого элемента И и первому входу второго триггера, вто0 рой вход которого, второй вход третьего триггера и первый вход четвертого элемента ИЛИ соединены с входом второго элемента И, первый выход второго триггера соединен с третьим входом п того элемента И, а вто5 рой выход - с первым входом шестого элемента И, первый вход третьего триггера и первый вход п того элемента ИЛИ подключены к выходу седьмого элемента И, первый выход третьего триггера подключен к треть0 ему входу восьмого элемента И, а второй выход - к второму входу шестого элемента И, выход которого соединен с третьим входом второго элемента И и первым входом дев того элемента И, к второму входу кото5 рого подключен выход формировател  импульсов , второй вход четаертого элемента ИЛИ соединен с выходом дев того элемента И, выход п того элемента И подключен к второму входу первого элемента ИЛ И и пер- врму входу третьего элемента ИЛИ, а выход

восьмого элемента И соединен с вторым входом третьего элемента ИЛИ и вторым входом п того элемента ИЛИ. выход которого подключен к второму выходу блока формировани  зоны нечувствительности.

На фиг.1 представлена структурна  схема конвейерных весов; на фиг.2 - принципиальна  схема блока формировани  зоны нечувствительности весов; на фиг.З - временные диаграммы работы блока вычитани  веса тары; на фиг.4 - временные диаграммы работы блока формировани  зоны нечувствительности весов.

Весы содержат конвейерную ленту 1, датчик 2 веса, преобразующий нагрузку в частоту, датчик 3 скорости, преобразующий скорость конвейерной ленты в частоту, формирователь стробов, блок 5 вычитани  веса тары, первый, второй делители б и 7 частоты, задатчик 8 коэффициента делени , реверсивный блок 9 формировани  зоны нечувствительности весов, счетчик 10; блок 5 вычитани  веса тары содержит п ть элементов И 11-15, первый и второй элементы ИЛИ 16 и 17, делитель 18 частоты и триггер 19.

Формирователь 4 стробов содержит триггер 20, делитель 21 частоты, генератор 22, элемент И 23 (не показаны).

Блок 9 формировани  зоны нечувствительности весов (фиг.2) содержит входы 24, 25 суммирующих и вычитающих сигналов, вход 26 стробов и вход 27 тактовых импульсов , выходы сложени  28 и вычитани  29; а также реверсивный счетчик 30, три триггера 31-33, дев ть элементов И 34-42, п ть элементов ИЛИ 43-47, формирователь 48 сигналов на переднем фронте.

Выход датчика 2 веса соединен с первым входом блока 5 вычитани  веса тары и с входом 27 тактовых импульсов блока 9 формировани  зоны нечувствительности весов. К второму входу блока 5 вычитани  веса тары подключен вход 26 стробов, блока 9 формировани  зоны нечувствительности весов, а также выход датчика 3 скорости через формирователь 4 стробов.

К первому и второму выходам блока 5 вычитани  веса тары подключены соответственно суммирующий 24 и вычитающий 25 входы блока 9 формировани  зоны нечувствительности весов, выходы сложени  28 и вычитани  29 которого подключены к первым входам первого 6 и второго 7 делителей частоты соответственно, а к вторым входам этих же делителей частоты подключены выходы задатчика 8 коэффициента делени . Выходы делителей частоты подключены к входам счетчика 10.

В блоке 5 вычитани  веса тары и к первому входу подключены первый вход элемента И 11. первый (инверсный) вход элемента И 14, и первый вход элемента И 5 15. К второму входу блока 5 подключен второй вход элемента И 11. вторые (инверсные) входы элементов И 14 и 15, а также вход R-триггера 19. К выходу элемента И 11 подключены первые входы элементов И 12 и 13. 10 Выход элемента И 13 соединен с первым выходом блока 5 вычитани  веса тары, а второй выход этого же блока 5 соединен с выходом элемента И 15 и с первым входом элемента ИЛИ 16, второй вход которого со- 15 единен с выходом элемента И 12.

Выход элемента ИЛИ 16 соединен со счетным входом делител  18 частоты, вход установки нул  которого соединен с R-вхо- дом триггера 19 и выходом элемента И 14. 0 Выход триггера 19 соединен с первым входом элемента ИЛИ 17, выход которого соединен с третьим входом И 15. Второй вход элемента ИЛИ 17 соединен с выходом делител  18 частоты , а также с вторыми 5 входами элементов И 12 и 13 и с третьим входом элемента И 14.

В блоке 9 формировани  зоны нечувствительности весов вход 24 суммирующих сигналов соединен с первыми входами вто- 5 рого элемента ИЛИ 44 и третьего элемента И 36. Выход второго элемента ИЛИ 44 подключен к первым входам первого 34 и четвертого 37 элементов И. Выход первого элемента И 34 подключен к суммирующему 0 входу реверсивного счетчика 30, второй выход которого соединен с вторыми входами первого 34 и четвертого 37 элементов И. Выход четвертого элемента И 37 подключен к S-входу первого триггера 31, инверсный 5 вход которого подключен к третьему входу четвертого элемента И 37, а пр мой выход - к второму входу третьего элемента И 36 и к первому входу седьмого элемента И 40. Выход третьего элемента И 36 подключен к 0 S-входу второго триггера 32 и к первому входу первого элемента ИЛИ 43, второй вход этого элемента ИЛИ соединен с выходом п того элемента И 38 и с вторым входом третьего элемента ИЛИ 45. выход этого эле- 5 мента ИЛИ соединен с входом вычитани  реверсивного счетчика 30, первый выход последнего соединен с первым входом второго элемента И 35, а выход указанного элемента И соединен с первым входом четвертого элемента ИЛИ 46 с R-входами вто- 5 рого 32 и третьего 33 триггеров, инверсные входы обоих триггеров через шестой элемент И 39 соединен с третьим входом второго элемента И 35 и с первым входом дев того элемента И 42. Выход дев того

элемента И 42 соединен непосредственно с R-входом реверсивного счетчика 30, а через четвертый элемент ИЛИ 46 - с R-входом первого триггера 31. Вход 25 вычитающих сигналов соединен с вторым входом второго элемента ИЛИ 44 и с первым входом седьмого элемента И 40, выход которого соединен с R-входом третьего триггера 33 и с первым входом п того эпемента ИЛИ 47. Пр мой выход третьего триггера 33 соединен с вторым входом восьмого элемента И 41, выход которого подключен к вторым входам третьего 45 и п того 47 элементов ИЛИ. Вход стробов 26 подключен через формирователь сигналов 48 к второму входу дев того элемента И 42, а также к третьим входам п того 38 и восьмого 41 элементов И, первые входы этих же двух элементов И соединены с входом 27 тактовых импульсов и с вторым входом второго элемента И 35. Выходы первого 43 и п того 47 элементов ИЛИ подключены соответственно к выходам сложени  28 и вычитани  29,

Весы работают следующим образом,

Датчик 3 скорости преобразует скорость движени  конвейерной ленты 1 в частоту , пропорциональную скорости ленты. Сигнал отдатчиков 3 скорости поступает на формирователь 4 стробов, который после поступлени  сигнала на выходе формирует сигнал (строб) заданной длительности, поступающий s €лок 5 вычитани  веса тары. При этом в каждый строб формируетс  после прохождени  через датчик 3 скорости (т.е. и через датчик 2 веса) строго определенной длины конвейерной ленты, следовательно , частота следовани  стробов пропорциональна скорости движени  ленты коньейера.

Датчик 2 веса преобразует нагрузку от конвейерной ленты в частотный сигнал.

Через элемент И 11 проходит сигналы от датчика 2 веса только при наличии на входе элемента И 11 сигнала от формировател  4 стробов. Далее эти сигналы из элемента И 11 поступают на счетный вход делител  18 частоты через элемент И 12 и элемент ИЛИ 16.

Если за врем  наличи  строба (сигнал от формировател  стробов 4) нагрузка на дат-, чик 2 веса такова, что сможет обеспечить частоту, необходимую дл  заполнени  делител  18 частоты, то на заднем фронте входного сигнала на вход С делител  18 частоты

перейдет в состо ние делитель частоты заполнен и на выходе по витс  сигнал, который , поступив на элемент И 12, запретит прохождение сигнала из элемента И 11 на делитель 18 частоты, в то же самое врем , поступив на элемент И 13, разрешит этому

же сигналу пройти с элемента И 11 через элемент И 13 на первый выход блока 5 вычитани  веса тары и далее на делитель 6 частоты.

При исчезновении сигнала строб (с выхода формировател  4 стробов) в момент, когда с датчика 2 веса не поступает выходной сигнал, элемент И 14 выдает сигнал на сброс делител  18 частоты - на вход R -тем

0 самым подготовит блок 5 вычитани  веса тары к работе при по влении нового сигнала на выходе формировател  4 стробов. Этот же сигнал (строб) своим передним фронтом переведет триггер 19 в состо ние О.

5 Если через датчик 2 веса проходит облегченный (без груза) участок конвейерной ленты 1, т.е, участок конвейерной ленты, погонный вес которой меньше среднего погонного веса всей конвейерной ленты, то на

0 выходе датчика 2 веса по витс  сигнал о низкой частоте, и в этом случае за врем  наличи  сигнала строб на выходе формировател  4 делитель 18 частоты не заполнитс  и на его выходе не по витс  сигнал залог

5 нени  делител  частоты. После исчезновени  сигнала строб с выхода формировател  4 сигналы с датчика 2 веса поступают через элемент И 15 и элемент ИЛИ 16 из вхс делител  13 частоты, и одновременно посгу0 пает на второй выход блока 5 вычитани  веса тары и далее на вход делител  7 частоты .

При заполнении делител  18 частоты на выходе его, на заднем фронте сигнала от

5 датчика 2 веса, по вл етс  сигнал, который, проход  через элемент ИЛИ 17, запрещает прохождение сигналов с датчика 2 веса через элемент И 16 и одновременно подготавливает элемент И 14 дл  формировани 

0 сиг нала на первой паузе между импульсами с датчика 2 веса на 3-вход триггера 19, и последний переводитс  в состо ние 1, а на выходе его по вл етс  сигнал, который, проход  через элемент ИЛИ 17, также за5 прещает прохождение сигналов с датчика 2 веса через него.

При по влении следующего сигнала на выходе формировател  4 стробов триггер 19 передним фронтом этого сигнала перево0 дитс  в состо ние О, и устройство начнет работать в новом цикле.

Сигналы с первого и второго выходов блока 5 вычитани  веса тары 5 поступают соответственно на суммирующий 24 и вычи5 тающий 25 входы блока 9 формировани  зоны нечувствительности весгв, который при каждом цикле взвешивани  на соответствующие выходы сложени  28 или вычитани  29 пропускает серию импульсов с соответствующих входов 24 или 25, если в

серии количество импульсов больше заранее заданного числа. Устройство может работать при циклах, когда поступает сери  импульсов на вход 25 вычитающих сигналов , но при этом в каждой серии количество импульсов на входе больше количества импульсов , которых может прин ть реверсивный счетчик 30 до пр мого заполнени . Возможен цикл работы устройства, когда количество импульсов на входе 25 наивыс- шее или равно количественному показателю емкости реверсивного счетчика 40.

Импульсы на входе 24 суммировани  поступают при наличии сигнала (строба) на входе 26 стробов, а сери  импульсов на вы- ходе 25 вычитани  по вл етс  после исчезновени  сигнала (строба) на входе 25 вычитани , В каждом цикле может быть импульсы только на одном из двух входов сум- мировани  24 или вычитани  25.

В исходном состо нии в устройстве все триггеры 31-33 в состо нии Отключено (имеетс  сигнал на инверсном выходе), а реверсивный счетчик 30 в состо нии О, так как на первом выходе имеетс  сигнал. Цикл работы устройства начинаетс  с прихода первого сигнала на любом из двух входов -у.жировани  24 и ьычигани  25 после прихода сигнала устройства на вход26 стробов . Цикл работы заканчиваетс  с ориенти- ровкой всех элементов устройства в схзд юе состо ние.

Рассмотрим работу устройств в цикле, чогда на вход 24 (или 2G) поступав г сери  импульсов количестьеыю равна  или мень- jafl емкости реверсивного счетчика 30 (fnr.2).

Импульсы с входа 24 суммировани  через второй элемент ИЛИ 44 и через первый элемент И 34 поступают на суммирующий вход реверсивного счетчика 34, который при каждом импульсе переводитс  в новое состо ние после исчезновени  третьего импульса на входе 24 четвертый элемент И 37 выдает сигнал, которым первый триггер 31 включаетс , подготавлива  цепь прохода (третий элемент И 36) импульсов с входа 24 на выход 28, котора  до сих пор была закрыта , следовательно, на выходе сигналы отсутствовали . Но так как больше сигналы навход 24 не поступ т, то схема остаетс  в этом состо нии до прихода на вход стробов 26 нового сигнала. При этом на переднем фронте строба формирователь 48 выдает сигнал, который через дев тый элемент И 42 совпадает на Р-входы первого триггера 31 и реверсивный счетчик 30, перевод  их в исходное состо ние. На этом цикл работы схемы заканчиваетс , и следовательно, на входе стройства сигналы отсутствуют.

Аналогично работает схема, если сери  импульсов поступает на вход 25 вычитани , если количество импульсов в серии не больше числового значени  емкости реверсивного счетчика 30.

Теперь рассмотрим работу устройства, когда число импульсов в серии на входе 24 больше главного значени  емкости реверсивного счетчика 30 (фиг.2). При этом при проходе первых трех импульсов схема работает как уже описано. При приходе четвертого и следующих импульсов на входе 24 эти импульсы через третий элемент И 36 поступают на выход 28 сложени . После окончани  серии импульсов на входе 24 и исчезновении сигнала с входа 26 стробов при приходе первого тактового импульса на вход И на выходе п того элемента И 38 формируетс  сигнал, который поступает на выход 28 сложени  и через третий элемент ИЛИ 45 на вход вычитани  реверсивного счетчика 30, который переходит из третьего состо ни  во второе состо ние. Аналогичные действи  производ тс  также при последующем (втором) тактовом импульсе и при третьем тактовом импульсе, только при этом уже реверсивный счетчик 30 переводитс  в исходное состо ние, т.е. на первом выходе счетчика по вл етс  сигнал и после исчезновени  сигнала на входе 27 тактовых . импульсов на выходе второго элемента И 35 по вл етс  сигнал, который поступает на Р-входы всех триггеров 31-33 и преводит первый 31 и второй 32 триггеры в исходное состо ние, на нем и заканчиваетс  цикл. При этом цикле на выходе при приходе сигнала на вход строба сигнал,с формировател  48 не проходит на Р-входы первого триггера 31 и реверсивного счетчика 30. так как дев тый элемент И 42 закрыт отсутствием сигнала от шестого элемента И 39, так как третий триггер 33 включен.

При приходе теперь первого сигнала на вход 27 тактовых импульсов на выходе восьмого элемента И 41 формируетс  сигнал, который поступает на выход 26 вычитани  и на вход 30 вычитани  реверсивного счетчика . Третий импульс на входе 27 переводит реверсивный счетчик 30 в исходное состо ние , на первом выходе которого по вл етс  сигнал и после исчезновени  сигнала на входе 27 тактовых импульсов на выходе второго элемента И 35 формируетс  сигнал, перевод щий первый 30. второй 31 и третий 33 триггеры в исходное состо ние, чем и заканчиваетс  цикл. В результате на вычитающем выходе 29 столько же сигналов, сколько поступило на вычитающий вход 25, на входе 28 сложени  столько же импульсов.

сколько поступило на вход 24 суммировани .

При поступлении сигналов на вход 25 вычитани  после окончани  сигнала на входе стробов 3 (фиг,2) устройство работает аналогично , как при поступлении сигналов на вход суммировани  (на фиг.2), но при этом вместо элементов 36, 30, 38,43 работают соответственно элементы 40,33/41, 47.

При приходе 4-го импульса на вход 25 (после третьего импульса включилс  первый триггер 31), на выходе седьмого элемента И 40 по вл етс  сигнал, который поступает на выход 29 вычитани  и на S-вход третьего триггера 33, и последний переводитс  в состо ние Включено, При приходе очередного импульса на вход 25 формируетс  на выходе 36 сигнал и т.д. После окончани  серии импульсов на входе 25 на выходе 29 на три импульса меньше (емкость реверсивного счетчика 30), чем на входе 25.

Сигналы с выходов сложени  28 или вычитани  29 блока 9 формировани  зоны нечувствительности весов поступают через первый 6 и второй 7 делители частоты на суммирующий или вычитающий входы счетчика 10.

Claims (2)

1.Конвейерные весы, содержащие датчик веса, подключенный к первому входу блока вычитани  веса тары, к второму входу которого через формирователь импульсов подключен датчик скорости, и задатчик коэффициента делени , итоговый счетчик и два делител  частоты, отличающиес  тем, что, с целью повышени  точности, в них введен блок формировани  зоны нечувствительности , причем первый и второй входы блока формировани  зоны нечувствительности подключены соответственно к первому и второму выходам блока вычитани  веса тары, третий его вход подключен к выходу датчика веса, а четвертый вход через формирователь импульсов соединен с датчиком скорости, первый и второй выходы блока формировани  зоны нечувствительности подключены соответственно к первым входам первого и второго делителей частоты, к вторым входам которых подключен задатчик коэффициента делени , а первый и вто-, рой входы итогового счетчика подключены соответственно к выходам первого и второго делителей частоты,

2.Весы по п.1, отличающиес  тем, что блок формировани  зоны нечувствительности выполнен в виде реверсивного счетчика, трех триггеров, дев ти элементов И. п ти элементов ИЛИ и формировател  импульсов, причем первый вход реверсивного счетчика соединен с выходом первого

элемента И, второй вход - с выходом третьего элемента ИЛИ, а третий вход - с выходом дев того элемента И, первый выход реверсивного счетчика соединен с первым

входом первого элемента И и первым входом четвертого элемента И, а второй выход - с первым входом второго элемента И, причем блок формировани  зоны нечувствительности первым входом соединен с

0 первыми входами второго элемента ИЛИ и третьего элемента И, вторым входом соединен с вторым входом второго элемента ИЛИ и первым входом седьмого элемента И, третьим входом подключен к формировате5 лю импульсов и первым входом п того и восьмого элементов И, а четвертом входом соединен с вторым входом второго элемента И и вторыми входами п того ч восьмого элементов И, выход первого элементе ИЛИ

0 подключен к первому выходу блока формировани  зоны нечувствительности, выход второго элемента ИЛИ подключен к второму входу первого элемента И и второму входу четвертого элемента И, выход которого под5 ключей к первому входу первого триггео  второй вход которого подключен к выходу четвертого элемента ИЛИ, первый выход первого триггера соединен с третьим входом четвертого элемента И, а второй зыход

0 -с вторыми входами третьего и седьмого элементов И. выход третьего элемента И подключен к первому входу первого элемента И и первому входу второго триггера, второй вход которого, второй вход третьего

5 триггера и первый вход четвертого элемента ИЛИ соединены с выходом второго элемента И, первый выход второго триггера соединен с третьим входом п того элемента И, а второй выход - с первым входом шестого

0 элемента И, первый вход третьего триггера и первый вход п того элемента ИЛИ подключены к выходу седьмого элемента И, первый выход третьего триггера подключен к третьему входу восьмого элемента И, а

5 второй выход - к второму входу шестого элемента И, выход которого соединены с третьим входом второго элемента И и первым входом дев того элемента И, к второму входу которого подключен выход формиро0 вател  импульсов, второй вход четвертого элемента ИЛИ соединен с выходом дев того элемента И, выход п того элемента И подключен к второму входу первого элемента ИЛИ и первому входу третьего элемента

5 ИЛИ, а выход восьмого элемента И соединен с вторым входом третьего элемента ИЛИ и вторым входом п того элемента ИЛИ, выход которого подключен к второму выходу блока формировани  зоны нечувствительности .

| И i M i MI i til i tl III I I I II

фигЗ

П fin n nnnn q nnnnnnn nnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnn.nnn

It.I .. Ч1 , ., ......, ,

П.ПП . , ,nnnn

5ПППП„

-П П Пnnnn- - - -