SU1755058A1 - Способ весового порционного дозировани и устройство дл его осуществлени - Google Patents

Abstract

Использование: в порционных дозаторах . Сущность изобретени : непрерывно измер ют плотность потока материала и скорость изменени  этой величины, по которым определ ют массу материала в падающем столбе потока материала, а сигнал коррекции вырабатывают пропорциональным этой массе, который затем суммируют с сигналом , пропорциональным массе материала в грузоприемном узле, и при достижении суммарным сигналом величины, равной сумме заданных величин предварительной и номинальной доз, отключают основной и досыпочный потоки. Устройство содержит питатели 3, 4, коромысло 5, датчик перемещени  7, компенсационный электромагнит, датчик скорости перемещени  коромысла 10, усилитель 11, блок дифференцировани  12, сумматор 13, пороговые элементы 14,15, реле 16, 17. 5-7-11-13-14-16-3 13-15-17- 4, 5-8-10-12-13, 10-13, 11-9. 2 с.п. ф-лы, 1 ил. сл

Description

Изобретение относитс  к весоизмерительной технике и может быть применено в порционных дозаторах.

Известен способ управлени  весовым дискретным дозированием и устройство дл  его осуществлени , по которому непрерывно контролируют текущее значение массы сдозированного материала и снижают производительность питател  при достижении разности между величиной заданной дозы и текущей массой меньше произведени  суммы производительности питател  и абсолютного максимального изменени  этой производительности на врем  запаздывани .

Недостатком известного способа  вл етс  то, что управление процессом дозировани  осуществл етс  без учета вли ни  изменени  скорости подачи. Это снижает точность дозировани .

Наиболее близким по технической сущности к изобретению  вл етс  способ весового автоматического дозировани  сыпучих материалов и устройство дл  его осуществлени . По этому способу из сигнала, характеризующего массу набранного материала в грузоприемчое устройство при наборе предварительной дозы основным потоком, вычитают сигнал коррекции, равный динамическому давлению падающего столба материала , и по скорректированному сигналу осуществл ют отключение основного потока .

4 СЛ СЛ О СЛ 00

Недостатком указанного способа  вл етс  то, что отключение основного и досы- почного потоков осуществл етс  без учета вли ни  изменени  скорости подачи на величину фактической массы сдозированного материала. Это снижает точность дозировани .

Цель изобретени  - повышение точности дозировани  за счет устранени  вли ни  скорости подачи материала.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в процессе дозировани  непрерывно измер ют плотность потока материала и скорость изменени  этой величины, по которым определ ют массу материала в падающем столбе потока материала, а затем суммируют с сигналом, пропорциональным массе материала в грузоприемном узле, и при достижении суммарного сигнала величины, равной сумме заданных величин предварительной и номинальной доз, отключают основной и досыпочный потоки.

В устройство введены датчик скорости перемещени  коромысла, блок дифференцировани  и компенсационный электромагнит ,  корь которого с в зан со вторым плечом коромысла, а обмотка - с выходом усилител , причем, датчик скорости перемещени  коромысла подключен ко второму входу сумматора, а через блок дифференцировани  - к третьему его входу,

На чертеже изображена принципиальна  схема устройства дл  осуществлени  способа весового автоматического дозировани  сыпучих материалов.

Устройство содержит загрузочный бункер 1 с встроенным в его днище вибролотком 2, к которому прикреплены вибраторы 3 и 4, обеспечивающие соответственно основной и досыпочный потоки материала, коромысло 5, к одному плечу которого закреплено грузоприемное устройство б, а к другому - подвижна  часть датчика 7 перемещени  и  корь 8, выполненный из посто нного магнита и взаимодействующий с обмотками 9 и 10, закрепленными неподвижно . При этом  корь 8 и обмотка 9 функционально  вл ютс  компенсационным электромагнитом, а  корь 8 и обмотка 10 - датчиком скорости Движени  коромысла 5.

Схема устройства содержит балансный усилитель 11, блок 12 дифференцировани , сумматор 13с масштабирующими входами, два пороговых элемента 14 и 15 предварительной и номинальной доз и два реле 16 и 17.

Выход датчика 7 перемещени  присоединен к входу балансного усилител  11, выход которого - к обмотке 9 и первому входу сумматора 13. Обмотка 10 датчика скорости

соединена с входом блока 12 дифференцировани  и со вторым входом сумматора 13. -Выход блока 12 дифференцировани  подключен к третьему входу сумматора 13, выход которого соединен с входами пороговых элементов 14 и 15. Выход порогового элемента 14 подключен к входу реле 16, выходные устройства которого включены в цепи управлени  вибратора 3.

0 Выход порогового элемента 15 подключен к входу реле 17, выходные устройства которого включены в цепи управлени  вибратора 4.

В качестве пороговых элементов 14 и 15

5 применены контактные задатчики измерительного прибора МЗЗЗК. В качестве реле 16 и 17 применены бесконтактные реле, серийно выпускаемые отечественной промышленностью .

0 Дозирование материала по предлагав- мому способу осуществл етс  следующим образом.

Предварительно определ ют врем  запаздывани  между моментом выдачи сигна5 ла на прекращение подачи материала и моментом фактического прекращени  поступлени  материала в загрузочное устройство .

В процессе дозировани  непрерывно

0 контролируют усилие, действующее на коромысло компенсационным методом, а также скорость и ускорение движени  коромысла.

По полученным результатам определ 5 ют массу материала в загрузочном устройстве , плотность и скорость изменени  плотности потока материала в загрузочное устройство.

По времени запаздывани , плотности

0 потока и скорости изменени  плотности потока определ ют массу материала падающего столба потока, т.е. количество материала, которое после выдачи сигнала на отключение подачи дополнительно сдо5 зируютс  в загрузочное устройство.

Затем с сигналом, характеризующим массу материала в загрузочном устройстве, непрерывно суммирующий сигнал, характеризующий массу материала падающего

0 столба потока, результат суммы сравнивают с заданными величинами предварительной и номинальной доз, при достижении текущего значени  суммы до величины задани  предварительной дозы отключают основной

5 поток, а при достижении суммы до величины задани  номинальной дозы отключают досыпочный поток.

Работа устройства дл  осуществлени  предлагаемого способа осуществл етс  следующим способом.

Дозируемый материал из бункера 1 по вибролотку 2 под воздействием вибраторов 3 и 4, формирующих основной и досыпоч- ный потоки, подаетс  в грузоприемное уст- ройство 6. При этом коромысло 5 отклон етс  от исходного положени  равновеси  и датчик 7 вырабатывает сигнал, пропорциональный величине перемещени  коромысла 5. Этот сигнал усиливаетс  балансным усилителем 11 и подаетс  на пер- вый вход сумматора 13 и обмотку 9 компенсационного электромагнита. Протекающий по обмотке 9 электрический ток взаимодействует с  корем 8, который своим усилием возвращает коромысло 5 в положе- ние, близкое к исходному. При этом величина силы тока И в обмотке 9 и величина сигнала первого входа сумматора 13 пропорциональны усилию FI, действующему на коромысло 5. Сила FI  вл етс  суммой двух сил, одна из которых Р2 пропорциональна массе материала в загрузочном устройстве 6, а втора  Рз равна силе динамического воздействи  падающего столба потока материала:

Fi F2 + Рз.

Сигнал li первого входа сумматора 13 равен:

li Ki(F2 + F3)Ki(mg + F3), где m - масса материала в загрузочном уст- ройстве 6;

g 9,8 м/с (ускорение свободного падени );

Кч - коэффициент пропорциональности.

Сила динамического воздействи  Рз  в- л етс  функцией плотности потока материала на входе в грузоприемное устройство и высоты падени  материала.

Так как высоту падени  материала с некоторым допуском можно прин ть за посто-  нную величину, то сила динамического воздействи  пропорциональна плотности потока материала или величине мгновенного значени  расхода G:

,

где - коэффициент пропорциональности.

Н - Ki(F2 + Рз) Ki(mg + K2G) Kigm + н-KiKaG;

+ K4G,

где Кз и КА -коэффициенты пропорциональ- ности.

Непрерывна  подача материала вызывает движение коромысла 5 и перемещение  кор  8 относительно обмотки 10, в которой наводитс  сигнал 12, пропорциональный скорости движени   кор  8:

12-K5-V,

где Ks- коэффициент пропорциональности; V - скорость движени   кор  8.

Скорость движени  коромысла 5 про порциональна величине мгновенного значени  расхода G.

2 K5V K6G, где Кб - коэффициент пропорциональное™

Выходной сигнал 12 обмотки 10 подает- б  на второй вход сумматора 13 и на вход блока 12 дифференцировани . Выходной сигнал блока 12 дифференцировани  подаетс  на третий вход сумматора 13.

з K7G , где Ку- коэффициент пропорциональности;

G1 - скорость измерени  расхода (производна  расхода по времени).

Выходной сигнал 1 сумматора 13 равен:

+ К912 + , где Ка, Kg, Кю- коэффициенты масштабировани .

После преобразований получаетс  выражение:

14 КеКзт + KeK4G + KgKeG + K KioG КдКзт + С(КвК4 + KgKe) + К КюС1.

В полученном выражении переменными величинами  вл ютс  m - масса материала , G - мгновенное значение расхода и G1 - скорость изменени  расхода.

14 Кц m + Ki2 G + Ki3- G1, гдеКц К8- Кз;

Ki2 КеК4 + Kg Ке;

Ки К Кю.

Необходима  величина коэффициентов Ки, Ki2 и KIS устанавливаетс  величиной масштабирующих коэффициентов входов сумматора 13.

Анализ полученного выражени  выходного сигнала 14 сумматора 13 показывает, что первое слагаемое Кц m пропорционально массе материала в загрузочном устройстве 6, а сумма двух вторых слагаемых Ki2G + KiaG1 пропорциональна  массе мате- риала падающего столба потока. При этом слагаемое Кчз G1 учитывает изменение скорости подачи (производительности вибролотка 2).

Величина массы материала предварительной и номинальной доз задаетс  порогом срабатывани  пороговых элементов 14 и 15. При достижении дозированной массы материала, т.е. материала в загрузочном устройстве 6 и падающем столбе потока, до величины предварительной и номинальной срабатывают пороговые элементы 14 и 15 и через реле 16 и 17 отключают вибраторы 3 и 4 основного и досыпочного потоков.

После загрузки загрузочного устройства б цикл дозировки порции материала повтор етс .

Claims (2)

1. Способ весового порционного дозировани , заключающийс  в том, что задают величины предварительной и номинальной доз, производ т набор предварительной дозы основным потоком материала, вырабатывают сигнал коррекции, а затем производ т досыпку до номинального значени  дозы с учетом сигнала коррекции, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности, непрерывно измер ют плотность потока материала и скорость изменени  этой величины, по которым определ ют массу материала в падающем столбе потока материала, а сигнал коррекции вырабатывают пропорциональным этой массе, который затем суммируют с сигналом , пропорциональным массе материала в грузоприемном устройстве, и при достижении суммарным сигналом величины, равной сумме заданных величин предварительной

и номинальной доз, отключают основной и досылочный потоки.

2. Устройство дл  весового порционного дозировани , содержащее коромысло,

одно плечо которого св зано с грузоприем- ным элементом, а второе - с датчиком перемещени , подсоединенным через усилитель и сумматор с масштабирующими входами к первому и второму пороговым элементам,

выходы которых подключены к управл ющим входам соответственно основного и до- сыпочного питателей, отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности, в него введены датчик скорости перемещени 

коромысла, блок дифференцировани  и компенсационный электромагнит,  корь которого св зан с вторым плечом коромысла, а обмотка - с выходом усилител , причем датчик скорости перемещени  коромысла

подключен к второму входу сумматора, а через блок дифференцировани  - к третьему его входу.