SU957242A1 - Устройство дл контрол работы дозирующего оборудовани - Google Patents

Description

Изобретение относится к измерительной и вычислительной технике и может быть широко применено в народном хозяйстве, в особенности для дозирования, приготовления смесей и шихты, при погрузке и выгрузке сырья и материалов и в других подобных случаях.

Известен потенциометр-интегратор, содержащий датчик параметра, переключатель, усилитель, двигатель, компенсатор, дополнительный реохорд и храповик, кинематически связанный с движком реохорда [f] . ₁₅

Недостатком известного устройства является его недостаточная точность, так как основным элементом в узле суммирования применен храповик.

Кроме того, в известном потенцио- 20 метре-интеграторе отсутствует возможность одновременного измерения как текущего значения параметра, так и его суммы.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для контроля работы дозирующего оборудования, содержащее потенциометрический датчик и потенциометрический компенсатор, выходы которых соединены с входами усилителя, фазовый селектор , выходы которого подключены к обмоткам управления первого и второго электродвигателей, выходные валы которых кинематически соединены с ведущими шестернями дифференциального редуктора, выходной вал которого кинематически соединен с потенциометрическим компенсатором и валом первого счетчика', выходной вал первого электродвигателя кинематически соединен с валом второго счетчика [2] .

Недостатком устройства .является его неспособность работать в условиях динамических помех. Если датчик параметра вышел на показание, а основной электродвигатель и компен3 сатор отработали возникший разбаланс, тогда при наличии динамических помех, которые часто наблюдаются в реальных производственных условиях, датчик параметра колеблет- 5 ся около состояния равновесия, поочередно работают основной и дополнительные электродвигатели и происходит насчет .показаний в счетчики, . При значительных динамических по- 18 мехах в воронке-весах для взвешивания и суммирования веса кокса, подаваемого на доменные печи, этот насчет существенно искажает результат суммирования в особенности при ..... 15 длительном нахождении дозы кокса в воронке-весах до его загрузки в скип. Цель изобретения - повышение точности устройства.

Поставленная цель достигается тем, 2t что в устройство для контроля работы дозирующего оборудования, содержащее потенциометрический датчик и потенциометрический компенсатор, выходы которых соединены с входами усили- _г« теля, фазовый: селектор, выходы которого подключены к обмоткам управления первого й второго электродвигателей, выходные валы которых кинематически соединены с ведущими шестернями дифференциального редуктора, . выходной вал которого кинематически соединен с потенциометром и валом первого счетчика, выходной вал первого электродвигателя'кинематически соединен с валом второго счетчика, введены блок управления, фазочувствительный ключ и блок масштабирования, выходы которого соединены с входами потенциометрического компенсатора и потенциометрического датчика , выход которого через блок управления подключен к первому входу фазочувствительного ключа, выход которого соединен с входом фазового селектора, выход усилителя подключен к вто рому входу фазочувствительного ключа На фиг, 1 изображена блочно-кинематическая схема устройстваj на фиг. 2 - принципиальная электрическая, схема фазового селектора и фазо- ⁵¹ чувствительного ключа·, на фиг. 3 ” электрическая принципиальная схема одной из реализаций блока управления.

Устройство содержит потенциомет- . рический датчик 1 с реохордом' 2, 5:

потенциометрический компенсатор -3 •с реохордом 4, усилитель 5, фазочувствительный ключ 6, фазовый селек тор 7, первый электродвигатель 8, второй счетчик 9, первую ведущую шестерню 10 дифференциального редуктора, второй электродвигатель 11, вторую ведущую шестерню 12 и выходной вал 13 дифференциального редуктора j первый счетчик 14, потенциометр 15 блока 16 масштабирования блок 17 управления.

Фазочувствительный ключ 6 (фиг.2) содержит, например, тиристор 18, управляемый сигналом с трансформатора 19, который может быть запитан либо от контакта 20, соответствующего увеличению параметра, либо от контакта 21, соответствующего уменьшению параметра. Контакты 20 и 21 являются выходными контактами блока ·

1-7 управления.

Сигнал с выхода фазочувствительного ключа 6 поступает на тиристор 22 фазового селектора 7, содержащего, например, триод 23, в аноды которого включены управляющие обмотки первого 8 и второго 11 электродвигателей.

Триод 23 получает анодное питание от трансформатора 24 через диодный мост 25, а сеточное - через диоды 2Ь и 27 и резисторы 28 и 29.

Конструкция блока 17 управления выбирается в зависимости от технологии. Например, при суммировании веса кокса, загружаемого в воронкувесы с последующим опорожнением воронки в скип доменной печи, блок 17 управления может быть выполнен в соответствии с фиг. 2, где замыкание контакта 20 соответствует включению грохота Дпитателя), а замыкание контакта 21 - опорожнению воронки в скип.

Для распространенной технологии типа погрузки пакетов (порций) металла в вагоны может быть предложена другая схема (фиг. 3)» включающая задатчик 30, объединенный в мостовую схему с реохордом 2 потенциометрического датчика 1, и нуль-орган 31.

Уставка задатчика 30 выбирается такой, чтобы при увеличении параметра (и соответственно перемещении движка реохорда 2), соответствующего минимальной дозе металла, нуль-орган 31 срабатывал. Так, если грузятся пакеты металла порядка нескольких тонн, установка может быть равной, например, одной тонне.

Возможны и другие варианты конструктивного и схемного выполнения блока 17 управления, однако общим свойством таких вариантов является то, что этот блок различает, когда s происходит (или должно происходить) увеличение, а когда - уменьшение параметра.

Устройство работает следующим образом. 10

В состоянии равновесия через управляющие обмотки первого электродвигателя 8 и второго электродвигателя 11 протекает пульсирующая составляющая частотой 100 Гц, создаю- 15 щая тормозные моменты для этих электродвигателей.

Пусть замкнулся контакт 20 блока 17 управления (например, включился питатель) и произошло увеличение па- 20 раметра, что выразилось в перемещении движка реохорда 2 потенциометрического датчика 1 вверх и появлении на. выходе усилителя 5 сигнала.

На тиристор 18 фазочувствительно- 5$ го ключа 6 подается управляющее напряжение. Через управляющую обмотку первого электродвигателя 8 протекает ток. Вследствие наличия в огибающей этого тока частоты 50 Гц первый элек-зд тродвигатель 8 будет вращаться до тех пор, пока через ведущую шестерню 10 и выходной вал 13 дифференциального редуктора не выставит движок реохорда 4 так,что сигнал на входе усилителя 5 станет равным нулю. При этом стрелка первого счетчика 14 покажет величину дозы, а стрелка второго счетчика 9 переместится на величину. , ДОЗЫ. ' . При достижении нуля на входе (и выходе) усилителя 5 или повороте фазы на 180° тиристоры 18 и 22 откры ваться не будут и в обмотке управления первого электродвигателя 8 потечет тормозящая составляющая частотой. 100 Гц.

Контакт 20 выполняется с задержкой на отпускание, чтобы после выключения питателя имелось некоторое время на устранение рассогласования.

При выдаче команды на уменьшение параметра (например, опорожнение воронки-весов) замыкается контакт 21 и на тиристор 18 поступает управляющее напряжение. После замыкания контакта 21 через управляющую обмотку второго электродвигателя 11 протекает ток. Вследствие наличия в огиба ющей тока частоты 50 Гц второй электродвигатель 11 будет вращаться до тех пор, пока через ведущую шестерню 12 и выходной вал 13 не выставит движок реохорда 4 в (завновесное положение.

Далее цикл работы повторяется.

При работе вышеописанной схемы наличие динамической помехи не при-, водит к насчету показаний второго счетчика 9, показывающего сумму параметра. Фаза сигнала усилителя 5, противоположная фазе блока 17 управления , не вызывает срабатывания какихлибо элементов схемы.

Влияние динамических помех будет проявляться лишь в том, что после достижения устройством состояния равновесия, помеха, синфазная с основным сигналом (например, с сигналом увеличения параметра), будет однократно занесена во второй счетчик 9.· Таким образом, действие динамической помехи эквивалентно систематической погрешности, так как показания второго счетчика 9 при действии динамических помех всегда будут несколько выше истинных.

Для практически полного устранения влияния динамических помех на результат суммирования предусмотрен блок 16 масштабирования с потенциометром 15.

Потенциометр 1$ выставляется таким образом, чтобы, во-первых, согласовать (в смысле масштаба) шкалы потенциометрического датчика 1 параметра и. второго счетчика 9, скомпенсировать действие динамической помехи. Последнее достигается некоторым уменьшением заносиьых во второй счетчик 9 значений параметра с последующей проверкой результатов суммирования, например, по диаграмме записи первого счетчика 14.

Подавляющее большинство объектов характеризуются в достаточной степени регулярными динамическими свойствами и этот несложный прием дает удовлетворительный результат.

Предлагаемое устройство обладает повышенной .’точностью, что уменьшает недогрузы и перегрузы при дозировании.

Claims (2)

1. Изобретение относитс  к измери|тельной и вычислительной технике и может быть широко применено в народном хоз йстве, в особенности дл  дозировани , приготовлени  смесей и шихты, при погрузке и выгрузке сырь  и материалов и в других подобных слу ча х. Известен потенциометр-интегратор, содержащий датчик параметра, переключатель , усилитель, двигатель, ком пенсатор, дополнительный реохорд и храповик, кинематически св занный с движком реохорда l . Недостатком известного устройства  вл етс  его недостаточна  точность так как основным элементом в узле суммировани  применен храповик. Кроме того, в известном потенциометре-интеграторе отсутствует возмож ность одновременного измерени  как текущего значени  параметра, так и его суммы. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому  вл етс  устройство дл  контрол  работы дозирующего оборудовани , содержащее по тенциометрический датчик и потенциометрический компенсатор, выходы которых соединены с входами усилител , фазовый селектор , выходы которого подключены к обмоткам управлени  первого и второго электродви гателей, выходные валы которых кинематически соединены с ведущими шестерн ми дифференциального редуктора , выходной вал которого кинематически соединен с потенциометрическим компенсатором и валом первого счетчика , выходной вал первого электродвигател  кинематически соединен с валом второго счетчика 2 , Недостатком устройства. вл етс  его неспособность работать в услови х дина 1ческих помех. Если датчик параметра вышел на показание, а основной электродвигатель и компен сатор отработали возникший разбаланс , тогда при наличии динамических помех, которые часто наблюдаютс  а реальных производственных услови х , датчик параметра колеблетс  около состо ни  равновеси , пооче редно работают основной и дополнительные электродвигатели и происходит насчет .показаний в сметчики, . При значительных динамических помехах в воронка-весах дл  взвешивани  и суммировани  веса кокса, подаваемого на доменные печи, этот насчет существенно искажает резуль тат суммировани  в особенности при ... длительном нахождении дозы кокса в воронке-весах до его загрузки в скип Цель изобретени  повышени точности устройстаао Поставленна  цель достигает,tH тем что в устройство дл  контрол  работы дозирующего оборудовани , содержащее потенциометрический датчик и потенциометрический компенсатор, выходы которых соединены с входами усилител , фазовый: селектор, выходы которого подключены к обмоткам управлени  первого и второго электродвигателей , выходные валы которых кинематически соединены с ведущими шесте н ми дифференциального редуктора, выходной вал которого кинематически соединен с потенциометром и валом пе вого счетчика, выходной вал первого электродвигател  кинематически соединен с валом второго счетчика, введены блок управлени , фазочувствительный ключ и блок масштабировани  выходы которого соединены с входами потенциометрического компенсатора и потенциометрического датчика , выход которого через блок управлени  подключен к первому входу фазочувствительного ключа, выход которого соединен с входом фазового селектора , выход усилител  подключен к вто рому входу фазочувстаительного ключ На фиг. 1 изображена блочно-кинематическа  схема устройства на фиг. 2 - принципиальна  электрическа , схема фазового селектора и фазо чувствительного ключа; на фиг. 3 электрическа  принципиальна  схема одной из реализаций блока управлени Устройство содержит потенциометрический датчик 1 с реохордом2, потенциометрический компенсатор .3 с реохордом 4, усилитель 5, фазочувствительный ключ 6, фазовый селе 3 4 тор 7, первый электродвигатель 8, второй счетчик 9, первую ведущую шестерню 10 дифференциального редуктора , второй электродвигатель 11, вторую ведущую шестерню 12 и выходной вал 13 дифференциального редуктора первый счетчик , потенциометр 15 блока 16 масштабировани  блок 17 управлени , Фазочувствительный ключ 6 (фиг,2) содержит, например, тиристор 18, управл емый сигналом с трансформатора 19, который может быть запитан либо от контакта 20, соответствующего увеличению параметра, либо от контакта 21, соответствующего уменьшению параметра. Контакты 20 и 21  вл ютс  выходными контактами блока 1-7 управлени . Сигнал с выхода фазочувствительного ключа 6 поступает на тиристор 22 фазового селектора 7, содержащего , например, триод 23, в аноды которого включены управл ющие обмотки первого 8 и второго 11 электродвигателей . Триод 23 получает анодное питание от трансформатора 2 через диодный мост 25, а сеточное - через диоды 2Ь и 27 и резисторы 28 и 29, Конструкци  блока 17 управлени  выбираетс  8 зависимости от технологии . Например, при суммировании веса кокса, загружаемого в воронкувесы с последующим опорожнением воронки в скип доменной печи, блок 17 управлени  может быть выполнен в соответствии с фиг, 2, где замыкание контакта 20 соответствует включению грохотаЛпитател ), а замыкание контакта 21 - опорожнению воронки 8 скип. Дл  распространенной технологии типа погрузки пакетов (порций) металла в вагоны может быть п0едложена друга  схема (фиг. 3) включающа  задатчик 30, объе 1иненный в мостовую схему с реохордом 2 потенциометрического датчика 1, и нуль-орган 31. Уставка задатчика 30 выбираетс  такой, чтобы при увеличении параметра (и соответственно перемещении движка реохорда 2), соответствующего минимальной дозе мет,алла, нуль-орган 31 срабатывал. Так, если груз тс  пакеты металла пор дка нескольких тонн, установка может быть равной, например, одной тонне. Возможны и другие варианты конструктивного и схемного выполнени  блока 17 упр-авлени , однако общим свойством таких вариантов  вл етс  то, что этот блок различает, когда происходит (или должно происходить) увеличение, а когда - уменьшение параметра . Устройство работает следующим образом . В состо нии равновеси  через управл ющие обмотки первого электродвигател  8 и второго электродвигател  11 протекает пульсирующа  составл юща  частотой 100 Гц, создающа  тормозные моменты дл  этих элек.тродвиг телей . Пусть замкнулс  контакт 20 блока 17 управлени  (например, включилс  питатель) и произсйило увеличение параметра , что выразилось в перемещении движка реохорда 2 потенциометрического датчика 1 вверх и по влении на, выходе усилител  5 сигнала. На тиристор 18 фазочувствительного ключа 6 подаетс  упраал ющее напр жение . Через управл ющую обмотку первого электродвигател  8 протекает ток. Вследствие наличи  в огибающей этого тока частоты 50 Гц первый элек тродвигатель В будет вращатьс  до те пор, пока через ведущую шестерню 10 и выходной вал 13 дифференциального редуктора не выставит движок ре хорда k так,что сигнал на входе Усилител  5 станет равным нулю. При этом стрелка первого счетчика 14 покажет величину дозы, а стрелка второго счетчика 9 переместитс  на величину , ,дозы. . При достижении нул  на входе (и выходе) усилител  5 или повороте фазы на 180® тиристоры 18 и 22 откры ватьс  не будут и в обмотке управлени  первого электродвигател  8 потечет тормоз ща  составл юща  частотой 100 Гц. Контакт 20 выполн етс  с задержкой на отпускание, чтобы после выключени  питател  имелось некоторое врем  на устранение рассогласовани . При ийдаче команды на уменьшение параметра (например, опорожнение воронки-весов ) замыкаетс  контакт 21 и на тиристор 18 поступает управл ющее напр жение. После замыкани  кон такта 21 через управл ющую обмотку второго электродвигател  11 протекает ток. Вследствие наличи  в огиба ющей тока частоты 50 Гц второй электродвигатель 11 будет вращатьс  до тех пор, пока через ведущую шестерню 12 и выходной вал 13 не выставит движок реохорда в {завновесное положение . Далее цикл работы повтор етс . При работе вышеописанной схемы наличие динамической помехи не приводит к насчету показаний второго счетчика 9, показывающего сумму riapaметра . Фаза сигнала усилител  5, противоположна  фазе блока 17 управлени  , не вызывает срабатывани  какихлибо элементов схемы. Вли ние динамических помех будет про вл тьс  лишь в том, что после достижени  устройством состо ни  равновеси , помеха, синфазна  с основным сигналом (например, с сигналом увеличени  параметра), будет однократно занесена во второй счетчик 9. Таким образом, деистю е динамической помехи эквивалентно систематической погрешности, так как показани  второго счетчика 9 при действии динамических помех всегда будут несколько вьние истинных. Дл  практически полного устранени  вли ни  динамических помех на результат суммировани  предусмотрен блок 16 масштабировани  с потенциометром 15. Потенциометр 1 $ выставл етс  таким образом, чтобы, во-первых, согласовать (в смысле масштаба) шкалы потенцйометрического датчика 1 параметра и. второго счетчика 9 скомпенсировать действие инамимеской помехи . Последнее достигаетс  некоторым уменьшением заносикшх во второй счетчик 9 значений параметра с последук цей проверкой результатов сум 1poвaни , например, по диаграмме записи первого счетчика И. Подавл щее большинство об-ьектов характеризуютс  в достаточной степени регул рны динамическими свойствами и этот несложный прием дает удовлетворительный результат. Предлагаемое устройство обладает поаышенной-.-точностью, что уменьшает недогрузы и перегрузы при дозировании . Формула изобретени  Ус1ройство дл  контрол  работы дозирующего оборудовани , содержащее потенциометрический датчик и по тенциометрический компенсатор, выхо ды которых соединены с входами усилител  фазовый селектор, выходы ко торого подключены к обмоткам управлени  первого и второго электродвигателей , выходные валы которых кинематически соединены с ведущими ше стерн ми дифференциального редуктора , выходной вал которого кинематически соединен с потенциометрически компенсатором и валом первого счетчика , выходной вал первого электродвигател  кинематически соединен с валом второго счетчика, отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности устройства, в него введены блок управлени , фазоч ствительный ключ и блок масштабировани , выходы которого соединены с входами потенциометрического компенсатора и потенциометрического датчика , выход которого через блок управлени  подключен к первому входу фазочувствительного ключа, выход которого соединен с входом фазового селектора , выход усилител  подключен к второму входу фазочувствительного ключа. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 180819, кл. G Об G 7Л8, 1966.
2. 2.Авторское свидетельство СССР № 57816, кл. G Об G 7/18, 1976 (прототип).