SU1742631A1 - Способ измерени массы груза - Google Patents
Способ измерени массы груза Download PDFInfo
- Publication number
- SU1742631A1 SU1742631A1 SU904844101A SU4844101A SU1742631A1 SU 1742631 A1 SU1742631 A1 SU 1742631A1 SU 904844101 A SU904844101 A SU 904844101A SU 4844101 A SU4844101 A SU 4844101A SU 1742631 A1 SU1742631 A1 SU 1742631A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- measurement
- mass
- measurements
- load
- output
- Prior art date
Links
Landscapes
- Measurement Of Force In General (AREA)
Abstract
Сущность изобретени : после нагруже- ни весов производ т последовательные из- мерени сигнала датчика веса через заданные интервалы времени, результаты запоминают, причем первое измерение производ т в момент достижени измер емой величиной экстремального значени , а интервалы двух последующих измерений задают относительно момента первого измерени , массу груза определ ют путем вычислени , иопользу результаты трех измерений, 2 ил.
Description
Изобретение относитс к весоизмерительной технике и может быть использовано дл взвешивани грузов на кранах, судах и других подвижных объектах,
Характерной особенностью измерений массы в таких услови х вл етс наложение низкочастотной динамической помехи на измер емую величину, в св зи с чем мгновенное значение ее определ етс выражением
Q(t) QQ + Qm sin Qt,(1)
где Qo - действительное значение массы груза, кг;
Qm - амплитудное значение динамической помехи, кг;
Q- кругова частота изменени помехи , с ;
t - момент измерени , с.
Известен способ измерени массы груза в услови х помех, основанный на умень- шении вли ни помех на результат измерени путем фильтрации помех.
Извэ лный способ пб обеспечивав г необходимей точности измерени при ограниченном времени измерени .
Наиболее близким по технической сущности к изобретению вл етс способ измерени массы, реализованный в весоизмерительном устройстве. В этом способе после нзгруженм весов производ т последовательные измерени сигнала датчика веса через заданные интервалы времени, результаты измерений -запоминают, а затем производ т вычисление массы груза.
Недостатком этого способа вл етс больша длительность процесса измерени , равна целому числу периодов помехи, и св занные с этим большие потери измерительной информации.
Этот недостаток имеет особое значение , например, дл крановых весов, пред- назначеннь ,4 дл измерени массы грузов в процессе их погрузки или перемещени с места на место, а также дл дозирующик
Ј
ГО
ы
CxmcjA
J
весов, служащих дл отслеживани непрерывно измен ющейс массы материалов.
Цель изобретени - уменьшение времени измерени .
Поставленна цель достигаетс тем, что в предлагаемом способе производ т три измерени , причем первое измерение производ т в момент достижени измер емой величиной экстремального значени , а интервалы двух последующих измерений задают относительно первого измерени .
На фиг. 1 приведен график изменени измер емой величины Q во времени; на фиг. 2 - структурна схема весоизмерительного устройства.
На фиг. 1 обозначено: - момент времени , соответствующий экстремальному значению измер емой величины; Ti,t2- интервалы двух последующих измерений, отсчитываемых от .0; ДО.1,2 - приращени измер емой величины по отношению к экстремальному ее значению через интервалы времени т и Г2 соответственно.
Устройство (фиг. 2) состоит из силоизме- рительных датчиков 1, автокомпенсатора 2 след щего уравновешивани , триггера 3 знака, реверсивного счетчика 4 и специализированного вычислительного устройства (С В У 5).
Силоизмерительные датчики 1 преобразуют силу т жести взвешиваемого груза в электрический сигнал. Их выход подключен к входу автокомпенсатора 2, который в процессе уравновешивани выходного сигнала датчиков одновременно производит его преобразование в пропорциональное количество импульсов. Автокомпенсатор 2 имеет два выхода, обозначенные знаками + и -. С этих выходов импульсы поступают на триггер 3 знака и реверсивный счетчик 4 в зависимости от направлени изменени измер емой величины: при ее увеличении с выхода, обозначенного знаком +, а при уменьшении - с выхода, обозначенного знаком -. Такими же знаками обозначены соответственно суммирующий и вычитающий входы счетчика 4, Индексом 1 обозначен единичный выход триггера 3, а индексом О - его нулевой выход.
Выходы реверсивного счетчика 4 подключены к входам специализированного вычислительного устройства 5.
В состав СВУ 5 вход т: первый многоразр дный ключ 6, оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) 7, второй многоразр дный ключ 8, микропроцессор (МП) 9, блок 10 индикации и блок 11 управлени .
Многоразр дные ключи 6 и 8 служат дл передачи цифровой информации соответственно из реверсивного счетчика 4 в ОЗУ 7 и из ОЗУ 7 в микропроцессор 9 при подаче на
их управл ющие входы импульсов управлени . На ключ б такие импульсы поступают из блока 11 управлени , а на ключ 8 - из микропроцессора 9. Микропроцессор 9 предназначен дл выполнени арифметических
и логических операций под воздействием команд управлени (программы), поступающих из блока 11 управлени .
Блок 11 управлени содержит генератор 12 импульсов времени, делитель 13 частоты , логическую схему 14, формирователь 15 сигналов управлени и программируемую логическую матрицу (ПЛМ) 16. Выход генератора 12 импульсов времени подключен к делителю 13 частоты. Делитель 13 частоты служит дл формировани импульсов с заданной длительностью периодов их по- вторет . Выходы делител 13 частоты подключены к МП 9, формирователю 15 сигналов управлени и ПЛМ 16.
Логическа схема 14 служит дл определени момента достижени измер емой величиной Q(t) Экстремального значени . В ее состав вход т две схемы И 17 и 18, схема ИЛИ 19 и Т-триггер 20. Первые входы схем
И 17 и 18 подключены к выходам триггера 3 знака, а вторые их входы - к выходам Т-триггера 20. Индексами 1 и О обозначены соответственно единичный и нулевой выходы этого триггера.
Выходы схем И 17 и 18 подключены к входам схемы ИЛИ 19, а выход схемы ИЛИ 19 - к входу формировател 15 импульсов управлени и входу Т-триггера 20.
Способ измерени массы груза осуществл етс следующим образом.
Весы нагружают грузом, массу которого необходимо измерить. Под воздействием динамической помехи измер ема величина , т.е. масса груза с наложенной на нее
динамической помехой, измен етс так, как показано на фиг. 1.Эта зависимость описываетс формулой (1)
Q (t) Qo +dm sin Qt. С помощью логической схемы 14 определ ют момент достижени измер емой величиной своего экстремального значени , измер ют это значение, т.е. снимают показани весов в момент to, преобразуют его в цифровую форму и записывают в оперативную пам ть специализированного вычислительного устройства 5.
В момент to величина Qt0 ра-на лг/2 или 90°, поэтому в этот момент
Q(to) Qo+Qm .(2)
Затем через интервалы времени, отсто щие от to соответственно на тг-i и t2.последовательно производ т еще два измерени массы груза с наложенной на нее динамической помехой, в результате чего определ ют значени
Q(ti) Q(t0+ Ti) Qo+Qmcos Qr-i; (3)
Q(t2) Q(t0+ T2) Qo+QmCOS QZ2 . (4)
Эти значени также преобразуют в цифровую форму и записывают в оперативную пам ть специализированного вычислительного устройства 5. После этого с помощью специализированного вычислительного устройства 5 настроенного на автоматическое выполнение заданной программы вычисле- ний, определ ют действительное значение измер емой массы путем реализации программы вычислений, описываемых формулами
AQi Q(t0)-Q(to + Ti);(5)
Q(to)-Q(t0 + r2);
Г1.
Ъ
тг.
ri
(6) (7)
(8) (9)
Q -. V6(1 -ac) 4- Ув(Ь-ас) ; Т1о, Т2т
1-acJdj-a35
AQ2
(10)
1 - cosTIrT 1 - cos QTZ : (11) Qo Q(T)-QmCosQr.(12)
Формула (10) дл, круговой частоты Q
sin
sin
2 ЙГ2
a2
(14)
получена из уравнени
24 Qn -Озт a(24Qr2-Q3T2), (13) которое получаетс из соотношени
,2 Qn
после разложени функции sin QT- в р д Тейлора.
5
Ю 15 20
25
30
35
40
45
ел
55
Принцип действи устройства, в котором реализован предлагаемый способ, состоит в следующем.
После нагружени весов на выходе си- лоизмерительных датчиков 1 по вл етс электрический сигнал, пропорциональный массе груза с наложенной на нее динамической помехой. Этот сигнал отслеживаетс автокомпенсатором 2 и одновременно преобразуетс в пропорциональное количество импульсов. На этапе возрастани выходного сигнала датчиков 1 импульсы с выхода автокомпенсатора 2, обозначенного знаком +, поступают на первый вход триггера 3 знака, устанавлива его в единичное состо ние , и на суммирующий вход реверсивного счетчика 4. В момент достижени измер емой величиной экстремального значени поступление импульсов на суммирующий вход счетчика 4 прекращаетс , а затем импульсы по вл ютс на втором выходе автокомпенсатора 2, обозначенном знаком -. Первый же импульс, по вившийс на этом выходе, переводит триггер 3 знака из единичного состо ни в нулевое. Момент изменени состо ни триггера 3 знака и вл етс моментом времени t0. Он распознаетс логической схемой 14 следующим образом .
В исходном состо нии Т-триггер 20 па- ходитс в нулевом состо нии, С его нулевого выхода единичный потенциал поступает на первый вход схемы И 18, а с единичного выхода нулевой потенциал поступает на первый вход схемы И 17. На второй вход схемы И 17 поступает единичный потенциал с единичного выхода триггера 3 знака, а нз второй вход схемы И 18 поступает нулевой потенциал с нулевого выхода того же триггера , Таким образом на входах схем И 17 и 18 имеетс комбинаци нул и единицы, поэтому на выходах этих схем нулевые потенциалы и, соответственно, на выходе схемы ИЛИ 19 также нулевой потенциал.
В момент изменени состо ни триггера 3 знака измен ютс и потенциалы на вторых входах схем И 17 и 18: у схемы И 17 он оказываетс нулевым, а у схемы И 18 - единичным. Таким образом, на обоих входах схемы И 18 обравуютс потенциалы единичного уровн , поэтому и на выходе схемы И 18 по вл етс единичный потенциал . Этот потенциал проходит через схему ИЛИ 19 и поступает на вход Т-триггера 20 и вход формировател 15. Под действием этого сигнала Т-триггер 20 переходит из нулевого состо ни в единичное, тем самым измен потенциалы на первых входах схем И 17 и 18 на противоположные. В результате этого на выходах обеих схем И 17 и 18, а также на выходе схемы ИЛИ 19 снова устанавливаютс нулевые потенциалы.
Сформировавшийс в результате рассмотренных переключений схем И 17, 18, ИЛИ 19 и Т-триггера 20 импульс единичного уровн поступает в триггер первого разр да регистра сдвига, вход щего в состав формировател 15 сигналов управлени . В результате этого формируетс первый сигнал управлени многоразр дным ключом 6. Под действием этого сигнала ключ 6 открываетс и запись из счетчика 4 передаетс в отведенную дл нее чейку ОЗУ 7,
Под действием тактовых импульсов, поступающих из делител 13 частоты на второй вход формировател 15 сигналов управлени , единица, записанна в триггер первого разр да, последовательно передаетс из разр да в разр д, перемеща сь по формирователю 15 от входа к выходу. По истечении интервала времени длительностью с эта единица поступает в триггер некоторого к-го разр да, в результате чего формируетс второй сигнал управлени многоразр дным ключом 6 и запись из счетчика 4 передаетс в отведенную дл нее чейку ОЗУ 7. Таким же образом по истечении интервала длительностью та формируетс третий сигнал управлени и в третий раз содержимое счетчика 4 передаетс в ОЗУ 7.
Кажда из записей счетчика 4, передаваемых в ОЗУ 7, вл етс цифровой формой измер емой величины в соответствующий момент времени. После поступлени в ОЗУ 7 установленного числа измерений импульс управлени поступает на вход ПЛМ 16 и происходит запуск заданной программы вычислений , описываемых формулами (5}-(12).
Если цель измерений состоит в определении неизменной массы груза, то после вычислени действительного значени массы груза дл момента времени r Tiv T2 работа устройства прекращаетс .
Если же цель измерений состоит в отслеживании измен ющейс массы материала в процессе дозировани , то после определени массы дл моментов времени т ПАТ2 работа устройства продолжаетс в следующем пор дке.
Вычисленное по формуле значение амплитуды помехи Qm запоминаетс в отведенной дл нее чейке пам ти ОЗУ 7.
Формирователь 15 продолжает формировать импульсы управлени многоразр дным ключом 6 и ПЛМ 16 до поступлени на его вход очередного управл ющего импульса , сформированного в момент перехода измер емой величиной очередного экстремального значени .
Под действием импульсов управлени , поступающих на вход ключа 6, производитс измерение текущих значений измер емой величины с установленным периодом дискретности, т.е. определ етс значение Q(r) дл произвольного значени т, отсчитываемого от to и расположенного в интервале от t0(l) до to(l+1), где i 0, 1,2.
Под действием импульсов управлени , поступающих в ПЛМ 16, производитс определение действительного значени массы дл этих моментов времени по формуле (12).
В момент поступлени на вход формировател 15 управл ющего импульса происходит повторение рассмотренного цикла работы устройства.
Таким образом, предлагаемый способ позвол ет осуществл ть как однократное измерение массы груза в услови х помех, так и отслеживание непрерывно измен ющейс массы с некоторым интервалом дискретности . При этом врем , необходимое дл однократного измерени , не превышает одной четверти периода изменени динамической помехи.
Пример. Производ т измерение массы скрапа на крановых весах в процессе его транспортировки. Под действием динамической помехи показани весов колебл тс , что затрудн ет определение действительного значени измер емой массы.
Дл определени действительного значени измер емой массы производ т три измерени : одно - в момент достижени измер емой величиной своего экстремального значени , которое составл ет 16400 кг, два других через интервалы времени п 0,05 с и Т2 0,1 с, которые равны соответственно 16297 и 15998кг. Полученные результаты измерений передают в специализированное вычислительное устройство, которое автоматически последовательно вычисл ет
AQi 16400- 16297 103 ; Л 0,2 16400-15998 402;
а V 103/402 0,50618;
с 0,1/0,05 2 ; 2
00,5
б,238 ; 1 -0,50618 -23
103
2130;
Claims (1)
- m 1 -cos 6,238 0,05 Q0 16400 -2130 -cos 6,238 -0,05 1430kr. Формула изобретениСпособ измерени массы груза, заключающийс втом, что после нагружени производ т последовательные измерени сигнала датчика веса через заданные интероа ьt-c г, --валы времени, результаты измерений запоминают , а затем производ т вычисление массы груза, отличающийс тем, что, с целью уменьшени времени измерени вуслови х динамических помех, производ т три измерени , причем первое измерение производ т в момент достижени измер емой величиной экстремального значени , а интервалы двух последующих измеренийзадают относительно момента первого измерени
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU904844101A SU1742631A1 (ru) | 1990-05-17 | 1990-05-17 | Способ измерени массы груза |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU904844101A SU1742631A1 (ru) | 1990-05-17 | 1990-05-17 | Способ измерени массы груза |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1742631A1 true SU1742631A1 (ru) | 1992-06-23 |
Family
ID=21523609
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU904844101A SU1742631A1 (ru) | 1990-05-17 | 1990-05-17 | Способ измерени массы груза |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1742631A1 (ru) |
-
1990
- 1990-05-17 SU SU904844101A patent/SU1742631A1/ru active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР № 1164558,кл. G 01 G 23/37,1985. Авторское свидетельство СССР N 972245, кл. G 01 G 23/36, 193. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US3789202A (en) | Counting balance | |
SU1742631A1 (ru) | Способ измерени массы груза | |
SU1044998A1 (ru) | Автокомпенсатор дл тензометрических весов | |
SU1002848A1 (ru) | Способ взвешивани движущихс объектов | |
SU1114893A1 (ru) | Электронные весы | |
SU1374058A1 (ru) | Конвейерные весы | |
SU1530935A1 (ru) | Электронные весы | |
SU1432339A1 (ru) | Весовой порционный дозатор | |
SU1435950A1 (ru) | Устройство дл измерени массы | |
SU1164558A1 (ru) | Цифровой измеритель тензометрических весов | |
SU849226A1 (ru) | Коррел ционное устройство дл ОпРЕдЕлЕНи зАдЕРжКи | |
SU943536A1 (ru) | Весоизмерительное устройство | |
SU708245A1 (ru) | Устройство дл измерени амплитуд случайных импульсных сигналов | |
SU832564A1 (ru) | Знаковый коррелометр | |
SU1101684A1 (ru) | Цифровой прибор тензометрических весов | |
SU1527512A1 (ru) | Весоизмерительное устройство | |
SU1278606A1 (ru) | Весоизмерительное устройство | |
SU717552A1 (ru) | Конвейерные весы | |
SU271049A1 (ru) | ||
SU1046620A1 (ru) | Конвейерные весы с цифровым отсчетом | |
SU1268961A1 (ru) | Тензометрическое устройство дл взвешивани грузов в динамических услови х | |
SU1670422A1 (ru) | Тензометрическое цифровое устройство | |
SU1700382A1 (ru) | Устройство дл взвешивани движущихс объектов | |
SU1040490A1 (ru) | Частотно-импульсное вычислительное устройство | |
SU849114A1 (ru) | Устройство дл контрол характе-РиСТиК элЕКТРичЕСКиХ СигНАлОВ |