Изобретение относитс к способам взвешивани сыпучего материала, транспортируемого подъемным конвейером или элеватором, и может быть использовано в автоматических системах контрол и управлени потсжами сыпучих материалов в промышленности строительных материалов , добывающей промышленности, метал лургии, а также в химической промышленности . Известны способы измерени весового расхода сыпучих материалов, транспорти руемых ленточными конвейерами или элеваторами , при осуществлении которых необходимо использование весоизмерите ией LlJ . Однако на практике часто не удаетс использовать эти способы измерени весо вого расхода из-за сложности их технической реализации в услови х конструктив ных О1раничений объекта, а также вследствие отрицательного воздействи на функцисдаирование весоизмерителей .влажнооти , запыленности и других неблагопри тных факторов окружающей среды. Наиболее близким по технической сущности к описъгваемому способу вл етс способ измерени мгновенного весового расхода сыпучего материала, транспортиру- подъемным конвейером или элеватором , заключающийс в измерении сигыа а датчика потребл емой активной мощности привода конвейера или элеватора I2j. Такой способ характеризуетс недостаточно высокой точностью измерени весового расхода, обусловленной тем, что в измер емом сигнале мощности содержитс неучитываема низкочастотна периодическа составл юща . Эта составл юща , период которой равен времени оборота ленты подъемного конвейера или элеватора, св зана со спецификой работы этих устройств, в частности с.неизбежным перекосом ленты конвейера tf т.п. Амплитуда указанной низкочастотной составл ющей достигает 1О-2О% от величины полезного сигнала. Вследствие низкочасготного характера этой составл ющей применение демпфировани . не представл етс возможным. Таким образом, измерени , проводимые по данному способу, оказываютс неприемлемыми дл использо вани в системах автоматического управле ни технологическими процессами, Целью изобретени вл етс повышение точности измерени мгновенного весового расхода. Это достигаетс тем, что искусствен-г но формируют синусоидальный сигнал, период которого равен времени оборота ленты конвейера или элеватора, и вычитают из измер емого сигнала , причем амплитуду и фазу синусоидального сигнала единичной амплитуды корректируют в конце каждого периода по величине коррел ционного показател . Величину коррел цисжного показател определ ют как среднее за период произведение нзкюр емого сигнала и искусственно форм и|зуек{ого синусоидального сигнала единишой амплшгуды, период которого равен времени оборота ленты. Величин коррел ционного показател определ ют как среднее за период произведени первой производной измер емого сигнала по времени и искусственно формируемого косинусоидального сигнала единичной амплитуды , период которого равен временно оборота ленты. На фиг. 1 даны .характерные виды измер емого сигнала X ( t) и искусственного сигнала У ( t); на фиг. 2 - функци fc ( t ). на фиг. 3 - схема устройства дл реализации предложенного способа. Устройство, реализующее способ, состоит из подъемного конвейера 1, привода 2, датчика 3 потребл емой активнбй мощности, блока 4 сглаживани высокоча стотных помех, блоков y moжeнИJ7 5,6,7, генератора 8 синусрндального сигнала еди ничисй амплитуды, блоков 9,10,11 сдвига фазы сигнала, блока 12 вьмислени коррел ционного показател , блока 13 выбора максимального значени , блока 14 определени амплитуды и фазы, блока 15 коррел ции амплитуды и фазы, генератора 15 синусоидального сигнала требуемс амплитуды и фазы, блсжа вьиитани 17, индикатора расхода 18. Способ измерени мгновенного расхода сыпучего материала реализуетс в уст ройстве следующим образом. Расход сыпучего материала, транспортируемого подъемным конвейером 1, из мер етс с помощью датчика 3 потребл емоЛ активной мощности привода 2. Сигнал мощности X ( t- ) поступаег ка вход блока 4 сглаживани высокочастотных помех и далее на вход блоков умножени 5-7. Кроме,того, на вход блоков умножени ,5-7 поступают искусственно формируемые с помощью генератора 8 синусоидальные сигналы единичной амплитуды , период которых равен времени оборота ленты, а фаза которых послеДовательно мен етс от О до 2 ТГ с интерва:лом Д X в блоках 9-11 сдвига фазы. Полученные на выходе блоков 5-7 произ ведени измерительного сигнала мощности X ( t ) на искусственно формируемые сигналы ( y/t/ ) поступают на вход блока 12 вычислени коррел ционного показател . На выходе блсжа 12 получают набор значений показател R; , которые поступают на вход блока 13 выбора максимального значени показател Rj . На вькоде блока 13 образуетс показатель R , по величине которого в блоке 14 определ ютс значени амплитуды и фазы. Полученные на выходе блока 14 значени поступают на вход блока кqэpeкции 15. Образующиес на выходе блока 15 откорректированные новые значени амплитуды и фазы поступают на вход генератора 16, генерирующего синусоидальный сигнал с периодом, равным времени оборота ленты конвейера, и с рассчитанными в блоке 15 амплитудой и фазой. Сигнал с выхода генератора 16 поступает на один из вХодов блс са вычитани 17, на другой вход Korqporo поступает измер емый сигнал датчика 3 потребл емой активной мощности привода коивбйерв). На выходе блс са It формируетс сигнал весового расхода сыпучего материала, транспортируемого конвейером, не содержащий низкочастотнуго составл ющую, период которой равен времени оборота ленты. Значени расхода через ксжвейер 1 считьшаютс с индикатора расхода 18. Измер емый сигнал датчика активной мощности привода конвейера или элеватора состоит из полезной составл ющей и гармонической низкочастотной помехи и может быть представлен в виде: 4lt)S(t) + A.. tvf), (1) где X (t) - измер емый сигнал датчика активной мощности конвейера или элеватора; S (ь) - полезна составл юща измер емого сигнала весового расхода сыпучего материала; А - амплитуда гармонической низкочасгогной помехи; - фаза гармонической помехи; Т - период помихи, равный времени оборота ленты конвейера или элеватора. В течение периода вычисл ют коррел ционный показатель: (t)sm(4j ttiAA.)rft (2) где А - величина интервалов, на которые разбит период помехи, т.е. . М - число интервалов. Коррел ционный показатель Ri вычисл ют дл р да значений 1 1,2,... N Использу формулы (1) и (2), получа R4-4rs(t)sm(-nu)dt + 4bsmi -i-4)Slh(t4.fu)dt Учитыва , что полезна составл юща измер емого сигнала весового расхода сы пучего материала весьма медленно измен етс во времени и, следовательно, первое- слагаемого мало, получают: А Ri«-2-cos(s-i ), Y{t)5m(,, причем R-i-fl), A.f-luA.. Из формулы (3) следует, что коррел циснный показатель достигает своего максимального значени при условии, что фаза { дХ. искусственно формируемого синусоидального сигнала у ( Ь) совпадает с фазой ф низкочастотной помехи. Таким образом, дл определени неизвестной фазы синусоидадьной поме хи необходимо определить значение фазы Р г i ДЛ (5), при котором коррел ционный показатель достигает максимума, и прин тьчс чл (5) Из формулы (3) следует, что неизвест на амплитуда А будет равна удвоенному максимальному значению коррел цисжгного показател , т.е. А« 2Rb Поскольку выражение (3) носит приближенный характер и вычисленные таким образом неизвестные значени фазы и амплитуды содержат погрешности, то на каждом к-том периоде производ т корректировку амплитуды и фазы синусоидалього сигнала едапичной а 11лнтуды с помощью соотношений: .у + 11-2Г 2Р () K-YKHt iS fK-i), (и) где f - коэффициент экспоненциального сглаживани ; К - номер периода, ,2... По результатам коррекции на каждом к-ом периоде осуществл ют следующую операцию: 5K(t)x(t)-flKS-fn(); (у) где Si, (t) - значение полезной составуЧ ющей измеренного сигнала весового расхода сыпучего материала в поточно-тр1шспс зтной системе с подъемным конвейером или элеватором . Следовательно, полученные по формулам (7), (8) параметры помехи необходимо внести в формулу (9), после чего получают сигнал расхода, не содержащий низкочастотной помехи. Дл повышени помехоустойчивости по отнощен гю к низкочастотным помехам предлагаетс , кроме того, (шой способ вычислени кс рел цно 1ного показател как среднего за период произведени первой производной измер емого сигнала и искусственно форм фуемого косинусоидального сигнала единичной амплитуды. Сущность такого способа измерени заключа- етс в следующем Согласно фэркгуле (1) перва производна измер емого сигнала ,по времени имеет вид: dx(t) dsit) .2 ,„ . g-W.- t А-т-cos (-f-t Ч/,. (10) Вычисл ют коррел ционньй показатель °-R,- 4-/|lil)cos(t.y)c(t(ii), Таким образом, значени коррел цией ого показатели определ ют как среднее а период нроизведение первой производой по времени измер емого сигнала на искусственно формируемый косинусоидаль- ный сигнал 2 (t), где 2(t)COsC-Yit 4A)(12) Из формул (11), (12) следует, что R AYCOs(vf-fйЛ), (1 Из формулы (13) видно, что коррел ционный показатель достигает своего мак симального значени ари условии, что фаза искусственно формируемого косинусоидальнот о сигнала Z ( t) совпадает с фаЗОЙ низкочастотной помехи. Затем после вычислени набора.значений коррел ционного показател формирую косинусоиДЕЛЬный сигнал, фазу котсрого определ ют согласно (5), а амплитуда равна произведению максимального значени коррел ционного показател на частное от делени периода помехи .на число 7Г, т.е. Коррекцию амплитуды и фазы вычисл емого синусоидального сигнала производ т по формулам (7), (8). (Лс(жчательное измерение сигнала весо вого расхода, не содержащего низкочастотной помехи, осуществл ют по форму- ле (9). Такой способ вычислени ксррелнцисжного показател приводит к значительным погрешност м при наличии высокочастотных помех. В этом случае нужно использовать способ вычислени коррел ционного псжазател . Формула И 3 о б р е тени 1. Способ измерени мгновенного весового расхода сыпучего материала, тран спс тируемето подъемным конвейером или элеватсром, заключающийс в измерении
Jfftlj
./ сигнала датчика потребл емой активной мощности привода конвейера или элеватора , отличающийс тем, что, с целью повышени точности измерени , искусственно формируют синусоидальный сигнал, период которого равен времени оборота ленты конвейера или элеватора, и вычитают из измер емого сигнала мощности , причем амплитуду и фазу синусоидальното сигнала единичной амплитуды корректируют в конце каждого периода по величине коррел ционного показател . 2.Способ по п. 1, отличающий с тем, что величину коррел ционного показател определ ют как среднее за период произведение измер емого сигнала и искусственно формируемого сигнала единичной амплитуды, период которсн о равен времени оборота ленты. 3.Способ по п. 1, отличающий с тем, что величину коррел ционного показател определ ют как среднее за период произведение первой производной измер емого сигнала по времени и искусственно формируемого косинусоидального сигнала единичной амплитуды, период которого равен времени оборота ленты. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Гаузнер С. Н. и лр; Измерение массы, объема и плотности. /М., Стандартгиз , 1972, с. 34. 2.Марсов В. Н. и др. Автоматическое управление технологическими процессами . на предпри ти х строительной индустрии. М., Стройиздат, 1975, с. 18 (прототип).
/;
макс