SU422971A1 - Весовой порционный дозатор - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к области весоизмерительной техники.

Известны весовые порционные дозаторы, содержащие грузоприемный бункер, установленный на датчиках, подключенных к измерительному блоку с усилителем и аналого-цифровым преобразователем, задатчик, узел сравнени , блок управлени  и блок автоматической коррекции с грузами известной величины, управл емыми электромагнитами, и двум  реверсивными счетчиками, входы которых соединены с аналого-цифровым преобразователем измерительного блока. Однако эти дозаторы не обеспечивают требуемую точность.

В предлагаемом дозаторе блок автоматической коррекции снабжен двум  регистрами пам ти, вход первого из которых подключен к выходу измерительпого блока, а выход соединен с одним из реверсивных счетчиков, вход второто регистра подключен к блоку управлени , а выход соединен с узлом сравнени , и множительным элементом, первый вход которого подключен к задатчику, второй вход соединен с блоком управлени , а выход св зан с узлом сравнени .

На чертеже показана блок-схема описываемого дозатора.

Бункер 1 установлен на датчиках 2, подключенных к измерительному блоку 3 с усилите лем 4 и аналого-цифровым преобразователем

5, к выходу которого подсоединены логические элементы «И 6, 7 и 8. Реверсивный счетчик 9 через элемент «И 10 св зан с реверсивным счетчиком 11, который через элемент «И 12 соединен с регистром пам ти 13. Счетчик 11 снабжен нуль-индикатором 14. Задатчик 15 св зан с блоком управлени  16, к которому через элемент «И 17 подключен множительный элемент 18. Выход элемента 18 соединен

с узлом сравнени  19. Через элемент «И 20 регистр пам ти 21 св зан с блоком управлени  16. Регистр пам ти 21 подключен также к узлу сравнени  19. Грузы 22 известной величины РО фиксируютс  на бункере 1 электромагнитами 23.

Принцип действи  дозатора заключаетс  в проведении дополнительных измерений, позвол ющих получить информацию не только об измер емом весе дозируемого материала, но и о погрешност х, возникающих в результате измерени .

Функци  преобразовани  дозирующей системы с достаточной степенью точности может быть представлена в виде

Y--,-aP-T-b + kP,(1)

где У - выходной сигнал;

Р - входное воздействие; а и 6 - параметры функции преобразовани  дозирующей системы; /г--коэффициент ыелинешюсти весоизмерительных датчиков; Изменение параметров а и b под вли нием вариаций внешних условий, а также от временного дрейфа характеристик отдельных элементов  вл етс  источником статических погрешностей дозируюш.ей системы. При этом изменение параметра а обуславливает мультипликативную составл ющую (погрешность чувствительности), а изменение параметра b - аддитивную составл ющую (погрешность «нул ). Вли ние параметров а и b на точность дозировани  устранено в описываемом дозаторе за счет устройства автокоррекции, реализующего специальный алгоритм функционировапи  дозатора. Дозатор работает следующим образом. В начальном состо нии два груза 22 известной величины РО с помощью электромагнитов 23 фиксируютс  на бункере 1. В реверспвном счетчике 11 записано значение заданной дозы, умноженное на коэффициент нелинейности датчиков /%Рдз, в множительном э.тементе 18 в качестве множимого записано ЧИСЛО Рдз, а в качестве множител  . Датчики 2 воспринимают вес бупкера 1 и грузов 22: PQ + PQ. Сигнал FI через усилитель 4 и аналого-цифровой преобразователь 5 поступает с датчиков 2 на вход счетчика 9, который по сигналу с блока 16 устанавливаетс  в направлении сложени . Счетчик 11 и регистр пам ти 13 па врем  первого измерени  закрыты. По окончании первого измерени  по сигналу с блока управлепп  16 отключаютс  электромагниты 23, и бункер 1 освобождаетс  от грузов 22. Реверсивный счетчик 9 устанавливаетс  в направлении вычитани , открываетс  регистр пам ти 13. Результат 2 второго измерени  собственного веса бункера 1 PQ поступает в регистр пам ти 13 и в счетчик 9. Таким образом, в счетчике 9 по окопчанпи второго измерени  оказываетс  записапной величина FI-Уг, а в регистре пам ти Первые два измерени , производимые при закрытом затворе расходпого бупкера, занимают небольшой отрезок пачальпого участка характеристики датчиков. Этот участок с любой требуемой дл  практики степенью точности считать линейным. Таким обарзом, справедливы соотношени  У.:.:а(Рб + Я„) + у, : aPf, + b у, -: аР, Из выражени  (4) следует, что разность пропорциональна чувствительности дозирующей системы. По окончании второго измерени  по сигналу с блока унравлепи  16 начинаетс  деление содерлчимого реверсивного счетчика 11 (/fe-Рдз) на содержимое счетчика 9 : ч- Деление ведетс  методом последовательного вычитани  до прихода в блок 16 сигнала с нуль-индикатора 14 реверсивного счетчика 11. По этому сигналу процесс делени  прекращаетс , а реkP зультат-- - через элемент «И 17 поступает в множительный элемент 18, где суммируетс  с числом , записанным в нем в качестве множител . Полученна  сумма перемножаетс  с множимым, а результат поступает на первый вход узла сравнени  19. По окончании перечисленных процессов по сигналу с блока управлени  16 открьшаетс  затвор расходного бункера (на чертеже не показан ) и начинаетс  истечение дозируемого материала в бункер 1. Элементы «И 6, 8 и 17 закрываютс , а элементы 7, 10, 12 и 20 открываютс . Третье измерение УЗ веса бункера 1 и дозируемого материала: Рб + Рдт записываетс  в направлении сложени  в реверсивный счетчик 11. Так как при нарастании веса дозы начинает сказыватьс  нелинейность характеристик датчиков, имеем y,(P, + P,) + b + kPl, или П-аРд.+ У. + ЙР По окончании третьего измерени  по команде с блока управлени  16 счетчик 11 устанавливаетс  в направлении вычитани . Через элемент «И 12 из регистра пам ти 13 в него поступает чпсло Таким образом, в счетчике 11 фиксируетс  число УЗ - У, аРд, + kPi, По сигналу с блока управлени  начинаетс  деление содержимого счетчика 11 на содержание счетчика 9. В результате получают .( + )(8) 1 / Так как из выражени  (4) выражение (8) равно 3 Z П ДТ I п у Y / V г, Иог I - г J Полученное число через элемент «И 20 поступает в регистр пам ти 21 и на второй вход зла сравнени  19, где сравниваетс  с сигнаом (5), поступающим на его первый вход с множительного элемента 18. В случае неравенства этих сигналов процесс измерени  веса грузоприемпого устройства и екущей дозы материала повтор етс  вновь. В момепт равенства сигналов (выражени  5 и 10) узлом сравнени  19 подаетс  команда

на закрытие затвора расходного бункера дозатора .

Коэффициенты а и b функции преобразовани  дозатора не вход т в выражени  (5) и (10). Таким образом, исключаетс  вли ние на точность дозировани  изменений этих коэффициентов , а, следовательно, и изменений внешних условий, дрейфа нул  и чувствительности устройства.

Исключаетс  также вли ние нелинейности характеристик датчиков, так как значение Ядз, сравниваемое с текущим значением дозы Рдт, умножено на коэффициент, завис щий от нелинейности .

Предмет изобретени 

Весовой порционный дозатор, содержащий грузоприемный бункер, установленный на датчиках, подключенных к измерительному

блоку с усилителем и аналого-цифровым преобразователем , задатчик, узел сравнени , блок управлени  и блок автоматической коррекции с грузами известной величины, унравл емыми электромагнитами, и двум  реверсивными счетчиками, входы которых соединены с аналого-цифровым преобразователем измерительного блока, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности, в нем блок автоматической коррекции снабжен двум  регистрами пам ти, вход первого из которых подключен к выходу измерительного блока, а выход соеди нен с одним из реверсивиых счетчиков , вход второго регистра подключен к блоку

управлени , а выход соединен с узлом сравнени , и множительным элементом, первый вход которого подключен к задатчику, второй вход соединен с блоком управлени , а выход св зан с узлом сравнени .

(