SU726435A1

SU726435A1 - Apparatus for weightwise metering of materials

Info

Publication number: SU726435A1
Application number: SU782681561A
Authority: SU
Inventors: Адольф Иванович Трофимов; Олег Сергеевич Шмитов
Priority date: 1978-11-04
Filing date: 1978-11-04
Publication date: 1980-04-05

Description

Изобретение относится к весоизмерительной технике.The invention relates to a weight measuring technique.

Известны весодозирующие устройства, содержащие питатель, грузопрйемный элемент, связанный с силоизме- 5 рительным механизмом, датчик которого подключен к элементу сравнения, связанному с задатчиком порции', и. регистрирующий прибор [1].Weight-metering devices are known containing a feeder, a load-lifting element connected to a force measuring mechanism, the sensor of which is connected to a comparison element connected to a portion setter ', and. recording device [1].

Эти устройства не обеспечивают 1 требуемую точность дозирования и имеют сложную схему обработки сигнала датчика веса.,*These devices do not provide 1 required dosing accuracy and have a complex signal processing circuit for the weight sensor., *

Известны также весоизмерительные устройства, содержащие пьезоэле- 1 менты, подключенные к схеме измерения частоты, включающей автогенератор [2] .Also known are weighing devices containing piezoelectric elements 1 connected to a frequency measuring circuit including a self-oscillator [2].

Эти устройства обеспечивают высокую точность измерения веба, но не- 2 пригодны для весового дозирования материалов.These devices provide high accuracy of measurement of the web, but are not suitable for weight dosing of materials.

Наиболее близким по технической сущности является устройство для весового дозирования материалов, со- 2 держащее питатель, грузоприёмный элемент, установленный' на рычажнотл весоизмерителе, связанном с электрическим преобразователем, подключенным к схеме управления питателем,' ' 3 имеющей автогенератор, ключ и блок питания [3].The closest in technical essence is a device for weighing batching of materials, containing a feeder, a load-receiving element mounted 'on the lever of a weight meter connected to an electric converter connected to a feeder control circuit' '3 having an oscillator, a key and a power supply [3 ].

Недостатки известного устройства - неудовлетворительная точность, обусловленная разбросом срабатывания преобразователя веса, и невысокая надежность, обусловленная наличием в устройстве большого числа электромеханических реле.The disadvantages of the known device is the unsatisfactory accuracy due to the variation in the operation of the weight converter, and the low reliability due to the presence of a large number of electromechanical relays in the device.

Цель изобретения - повышение точности и надежности устройства.The purpose of the invention is to improve the accuracy and reliability of the device.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство введены мультипликатор, нормализатор-формирователь й счетчик, причем электрический преобразователь выполнен в виде пьезотрансформатора, снабженного акустическим концентратором с гибким упругим * элементом, контактирующий на глубине делительной окружности с выходной шестерней мультипликатора, входной элемент которого кинематически связан с рычагом весоИзМерителя, при этом пьезотраьсформатор включен в цепь обратной связи автогенератора, соединённого через нормализатор-формирователь и счетчик с ключей, связывающим питатель с блоком питания.This goal is achieved by the fact that a multiplier, a normalizer-forming counter are introduced into the device, and the electric transducer is made in the form of a piezotransformer equipped with an acoustic concentrator with a flexible elastic * element in contact at the depth of the pitch circle with the output gear of the multiplier, the input element of which is kinematically connected with with the lever of the weight meter, while the piezotransformer is included in the feedback circuit of the oscillator connected via a normalizer spruce and counter with keys connecting the feeder with the power supply.

На чертеже показана схема предлагаемого устройства для весового дозирования материалов. ......- - .The drawing shows a diagram of the proposed device for weight dosing of materials. ......- -.

......Устройство содержит питатель 1, рычажный весоиэмеритель 2 и электрический преобразователь, 'выполненный в виде пьезотрансформатора 3 с жестко присоединенным к нему акустическим концентратором 4, выходное се чение которого сочленено с гибким упругим элементом 5, контактирующим на глубине делительной окружности с зубьями выходной шестерни мультипликатора 6, входной элемент (триб) которого введен в зацепление с сектором 7, жестко связанным с консольным элементом 8, при этом электроды пьеэотрансформатора 3 включены в цепьположительной обратной связи автогенератора 9. В состав устройства входит также схема управления питателём, которая содержит нормализатор-формирователь ]0, выход которого подключен ко входу Счетчика 11 импульсов с регулируемым коэффициентом пересчёта, к выходу которого Присоединены входы узла 12 цифровой индикации и ключа 13 подачи (снятия) электропитания на питатель 1 от блока питания 14, при этом вход нормализатора-формирователя 10 соединен с выходом автогенератора 9. Электропитание автогенератора 9, нормализатора-формирователя 10 и счетчика 11 импульсов осуществляется от стабилизированного блока питания 15....... The device contains a feeder 1, a lever weight meter 2 and an electric transducer 'made in the form of a piezotransformer 3 with an acoustic concentrator 4 rigidly attached to it, the output section of which is articulated with a flexible elastic element 5 in contact with the depth of the pitch circle with the teeth of the output gear of the multiplier 6, the input element (trib) of which is engaged with a sector 7, rigidly connected to the cantilever element 8, while the electrodes of the piezoelectric transformer 3 are included in the circuit positive contact of the oscillator 9. The device also includes a power supply control circuit, which contains the normalizer-shaper] 0, the output of which is connected to the input of the Counter 11 pulses with an adjustable conversion factor, the output of which is connected to the inputs of the node 12 digital display and key 13 supply (removal ) power supply to the feeder 1 from the power supply 14, while the input of the normalizer-shaper 10 is connected to the output of the oscillator 9. Power supply of the generator 9, the normalizer-shaper 10 and the pulse counter 11 Slides off from a stabilized power supply 15.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

' Автогенератор 9 с пьезотрансформатором 3 в цепи положительной обратной·связи работает в режиме мягкого возбуждения на частоте,' 'близкой к резонансной частоте электромеханической системы, состоящей из собственно пьезотрансформатора 3, и жёсткосоединенного с ним акустического концентратора 4, введённого для организаций режима бегущей волны в этой системе с целью максимальной концентрации ультразвуковой энергии в гибком элементе 5. Это обеспечивает высокую чувствительность пьезотрансформатора 3 к наличию (отсутствию) акустического контакта Между гибким упругим элементом 5 и зубьями выходной шестерни мультипликатора 6.'The oscillator 9 with the piezotransformer 3 in the positive feedback circuit · operates in the soft excitation mode at a frequency' close to the resonant frequency of the electromechanical system, which consists of the piezotransformer 3 itself and an acoustic concentrator 4 connected to it and introduced for the organization of the traveling wave mode in this system with the aim of maximum concentration of ultrasonic energy in the flexible element 5. This ensures high sensitivity of the piezotransformer 3 to the presence (absence) of acoustic con tact Between the flexible elastic element 5 and the teeth of the output gear of the multiplier 6.

При подаче дозируемого материала питателем 1 возникает пропорциональное весу материала перемещение консольного элемента 8 и жестко' связанного с ним сектора 7, которое усиливается мультипликатором 6 в соот^>1οβ§^¥δΤΒΪίΐϊ· о его передаточным числом и квантуете^ на него выходном (задающем) элементе в систему состояний ¹'есть акустический контакт — нет акустического контакта''. При этом наличие контакта элемента 5 с зубьями выходной шестерни мультипликатора 6 приводит к резкому скачкообразному увеличению акустических потерь пьезотрансформатора 3 и,.следовательно, ухудшению добротности е колебательной системы, что, в свою очередь, приводит к срыву генерации автогенератора 9. В отсутствие акустического контакта, что соответствует’ положению гибкого упругого эле... мента 5 во впадине между зубьями выходной шестерни мультипликатора 6, генерация восстанавливается за счет использования мягкого режима возбуж-. дения автогенератора 9., Таким образом, на выходе пьеэотрансформатора '5 3 возникает 'последовательность синусоидально заполненных импульсов, число которых пропорционально весу дозируемого материала, подайного питателем 1 на весоизмерительный ме™ ханизм 2, В нормализаторе-формирователе 10 из этих импульсов формируются нормализованные по амплитуде счетные импульсы. С выхода нормализатора-формирователя 10 счетные им25 пульсы поступают на вход счетчика импульсов 11, в котором осуществляется их накопительный счет с заданным коэффициентом пересчета, формирование кодового эквивалента рёзульта30 та преобразования и команда на открытие (закрытие) ключа 13, подающего электропитание на питатель 1 при загрузке материала, а также выдаче информации на узел 12 цифровой инди35 кации.When the dosed material is fed by the feeder 1, a cantilever element 8 and a rigidly connected sector 7 are displaced proportionally to the weight of the material, which is amplified by the multiplier 6 in ^{accordance with> 1οβ} § ^ ¥ δΤΒΪίΐϊ · about its gear ratio and quantize the output (master) element in state ¹ 'is the acoustic contact - no acoustic contact.'' Moreover, the presence of the contact of the element 5 with the teeth of the output gear of the multiplier 6 leads to a sharp jump-like increase in the acoustic losses of the piezotransformer 3 and, consequently, to a deterioration in the quality factor e of the oscillatory system, which, in turn, leads to a breakdown in the generation of the oscillator 9. In the absence of acoustic contact, which corresponds to the position of the flexible elastic element ... element 5 in the cavity between the teeth of the output gear of the multiplier 6, the generation is restored by using the soft excitation mode. of the oscillator 9. Thus, at the output of the pyeotransformer “5 3” there arises a sequence of sinusoidally filled pulses, the number of which is proportional to the weight of the material being dosed, fed by feeder 1 to the load-measuring mechanism 2, Normalized in amplitude are formed from normalizer-shaper 10 of these pulses counting pulses. From the output of the normalizer-shaper 10, the counting pulses 25 are fed to the input of the pulse counter 11, in which they are accumulatively counted with a given conversion factor, generating the code equivalent of the conversion result 30 and the command to open (close) the key 13 that supplies power to the feeder 1 when loading material, as well as the issuance of information to the node 12 digital display.

При необходимости контроля реверса входного перемещения в устройство вводится дополнительный идентичный электромеханический преобразователь акустического контакта в электрический сигнал, гибкий упругий элемент которого чувствителен к изменению направления вращения выходной шестерни мультипликатора.If it is necessary to control the reverse of the input movement, an additional identical electromechanical transducer of the acoustic contact into an electrical signal is introduced into the device, the flexible elastic element of which is sensitive to a change in the direction of rotation of the output gear of the multiplier.

Claims

1. E. Karpin. Means of automation for measuring and metering the mass. M., Manganostroenie, 1971, p. 156-167.

2.Sarahov A.I. Scales in physicochemical studies. M., Science, 1968, p. 157-159.

3. Orlov In, In. Automation of mass measurement processes. Alma-Ata,

Kazakhstan, 1971, p. 92-94 (prototype).

0

J "