Устройство для определения поверхности сыпучих материалов — SU 1168828 (original) (raw)
( 9) 1 САНИЕ ИЗОБРЕТЕ ТЕЛЬСТ Р СКОМУ нысо ления, адни ветствующие аторы подкл входам комму выход катар дами первых схем совпадения, други входы которых соединены с другим в ходом блока управления, выхоцы пер вых схем совпадения через соответс часго сче шт етчикиых фракВующим вующиетиц крупсоответ ции подключены к ю -входам регистрир е выходы ключей ка, друг подклюэлемент щего блдиненыпервогосуммато ъ ены к памя ним вхо и перво пати ч ючен к одн ыхо которого соединен с входом первогоаналого-цифрового преобразователя,выход которого соединен с одними входами вторых схем совпадения, выходыкоторых через соответствующий счетчик импульсов основной фракции соединены с соответствующими входамикоммутатора счетных импульсов основной фракции, выход которого черезсчетчик гранулометрического составаосновной фракции подключен к одномувходу блока регистрации, фотодиод дополнительного фотоприемника соединенс входом второго сумматора и с однимвходом второго элемента памяти, выход вательно соедин аналого-цифподключен к ослед которого чере ненные вторые ровой преобра другому входу тий выход бло другим входом ател гистрации, треения соединен лака упр лемента памят второг ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Всесоюзный институт по проектированию организации энергетического строительства "Оргэнергострой". (53) 681. 123,004(088.8)(56) Авторское свидетельство СССР Р 1029049, кл. С 01 Б 15/02, 1983.Авторское свидетельство СССР Р 928200, кл. С О 1 М 15/02, 1980. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОВЕРХНОСТИ СЫПУЧИХ МАТЕРИАПОВ, содержащее первый и второй элементы памяти, первый и второй сумматоры, блок управления, регистрирующий блок, осадительный цилиндр с расположенным на нем источником света с фотоприемником, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности определения, оно снабжено ключами, формирователями-дифференциаторами, коммутатором отдельных частиц, первыми и вторыми логическими схемами совпадения, счетчиками поштучного счета частиц крупных фракций, блоком умножения, счетчиками основной фракции, первым и вторым аналого-цифровыми преобразователями, коммутатором счетных импульсов основной фракции, суммарным счетчиком гранулометрического состава основной фракции и дополнительным приемником света с фотоприемником, причем фотодиод каждого фотоприемника соединен с одними входами ключей, другие входы которых соеим из входов блока управвыходы ключей через соотформирователи-дифференцичены к соответствующимтатара отдельных частиц,го соединен с одними вховыход первого элементз первый сумматор подклвходу блока умножения,1168828 а вход коммутатора счетных импульсовосновной фракции, другие входы вторыхсхем совпадения, другие входы блока Изобретение относится к областистроительства, а именно к измерительной технике по определению поверхности сыпучих материалов.Целью изобретения является повышенис точности определения поверхностисыпучих материалов,На фиг.1 представлена структурнаясхема устройства для определения поверхности сыпучих материалов, наФиг,2 - разрез А-А на Фиг.1,Устройство содержит пробоотборник1, осадительный цилиндр 2, затвор 3,источники 4 и 5 света, фотоприемники 6 и 7, каждый из которых содержит 15по линейке из Фотодиодов, блок 8 управления, элемент 9 памяти, сумматор10, первый аналого-цифровой преобразователь 11, ключи (электронные) 1214, формирователи-дифференциаторы 15-2017 импульсов отдельных частиц, коммутатор 18 импульсов отдельных частиц,элементы 19-2 1 логического совпадения, счетчики 22-24 поштучного счетачастиц крупных фракций, элемент 25памяти, второй сумматор 26, блок 27умножения на коэффициенты, аналогоцифровой преобразователь 28, элементы 29-31 логического совпадения, счетчики 32-34 основной фракции, коммута.30тор 35 счетных импульсов основнойфракции, суммарный счетчик 36 гранулометрического состава основной Фракции, блок регистрации 37. Разрез,Ь-Апоясняет место расположения источника.З 5света и фотоприемника (Фотодиодов),Устройство работает следующим образом.Рабочая жидкость (например, вода)заливается в осадительный цилиндр 2 40до уровня выше места расположения источника 5 света и верхнего фотоприемника 6, после чего по сигналу с седьмого выхода устройства 8 управленияэлементом 9 памяти происходит запоми ванне.нулевого сигнала с фотоприемумножения и первого элемента памяти соединены с остальными выходами блока управления. ника 6. Далее проба сыпучего материала (например, песка) с помощью пробоотборника 1 засыпается в цилиндр 2.Вследствие того, что в пробе находятся частицы различных размеров, а также различного веса, при осажденииматериала в жицкости происходит пофракционное рассеяние его частиц повсей высоте цилиндра 2, причем осаждение крупных частиц происходит быстрее, чем мелких. Частицы материала,осаждаясь, создают затемнение в зонерасположения фотоприемников 4 и 5,вследствие чего в последних изменяется выходной сигнал, который в дальнейшем использован в качестве информационного,Таким образом, отдельные частицыкрупных Фракций (диаметр частиц больше 5 мм), первыми достигшие зоны расположения фотоприемника 7, перекрывают лучи света направленного источника 5, ввиду чего на выходах фотоприемника 7 скачкообразно изменяютсясигналы, которые поступают на входыэлектронных ключей 12-14. На другиевходы электронных ключей с первоговыхода блока 8 управления поочереднопоступает разрешающий сигнал, которым ключи открываются. Разрешающийсигнал с первого выхода блока 8 управления представляет собой кодовуюкомбинацию, при которой электронныеключи "работают" только на Формирователи-дифференциаторы 15-17 импульсовотдельных частиц. Последние формируют из информационных сигналов Фотоприемника 7 импульсы дифференциальной формы, которые коммутатором 18последовательно подаются на первыевходы элементов 19-21 совпадения.После этого с второго выхода блока8 управления на вторые входы элементов 19-2 1 совпадения подается сигнал,по которому эти элементы срабатывают.Далее, на выходах .элементов 19-2 1совпадения появляются сигналы (импульсы), которые счетчиками 22-24 поштучного счета частиц крупных фракций будут записаны. Следовательно, на выходе каждого счетчика 22-24, присут" ствует комбинация сигналов (двоичный код), соответствующая количеству частиц крупной Фракции, прошедших через зону фотоприемника 7 в период времени определенного временной диаграм мой работы блока 8 управления. Блок 37 регистрации индицирует информацию с выходов счетчика 22-24, которая тем же регистрируется (например, с помощью цифропечати). 15После тоге, как все частицы крупной Фракции прошли зону Фотоприемника 7, блок 6 управления сигналом со своего первого выхода одновременно подключает ключи 12-14 к "работе" на общий информационный канал, и сигнал с выходов ключей 12-14 подается на первые входы элемента 25 памяти и сумматора 26. По сигналу с выхода блока 8 управления в элементе 25 памяти осуществляется запись информации о затемнении зоны фотоприемника, вызванном замутненностью жидкости после осаждения частиц крупных Фрак.ций. После этого, по мере осаждения ЗО частиц основной фракции, в сумматоре 26 осуществляется суммирование сигнала с выходов ключей 12-14 с сигналом, имеющим противоположный знак, с выхода элемента памяти 25. Таким обра зом, на выходе сумматора 26 по окончании прохождения частиц основной Фракции зоны фотоприемника 7 присутствует сигнал (в аналоговой форме), пропорциональный поверхности частиц 40 основной Фракции. Далее сигнал с выхода сумматора 26 поступает на вход блока 27 умножения на коэффициенты, на вход которого с выхода блока 8 управления поступает сигнал, 45 необходимый для выполнения операции умножения сигнала с выхода сумматора 26 на различные коэффициенты. Коэффициенты подобраны так, что на выходе блока 27 умножения на коэффициенты 50 получается сигнал, пропорциональный поверхностям частиц основной Фракции (для песка эти частицы, мм 0,14- О, 315; О, 315-0, 63, О, 63-1, 2 5; 1, 24- 2,5; 2,5-5,0). Далее сигнал с выхода 55 блока 27 умножения на коэффициенты преобразуется в цифровой вид аналого-цифровым преобразователем 28. После этого по сигналу с выхода блока 8управления срабатывают соответствующие элементы 29-31 совпадения и сигналы с этих элементов записываютсяв счетчики 32-34 основной фракции.Сигналы с выходов счетчиков 32-34 основной фракции поочередно посредством коммутатора 35 счетных импульсовосновной фракции переписываются всуммарный счетчик 36 гранулометрического состава основной фракции. Послеэтого информация с выхода счетчика36 поступает на соответствующий входблока 37 регистрации, где осуществляется ее отображение и регистрация.Учет среднего уровня ныли, содержащейся в пробе материала, осуществляется следующим образом,После того, как элементом памяти9 по сигналу с блока 8 управленияпроисходит запись "нулевого" сигнала, сумматор 10 начинает суммирование сигнала с выходов Фотоприемника7 с сигналом (в противоположном знаке) с выхода элемента 9 памяти, Поокончании суммирования аналоговыйсигнал с выхода сумматора 10 преобразуется аналого-цифровым преобразователем 11 в цифровой вид, и далеепоступает на соответствующий входблока 37 регистрации.Таким образом, блоком регистрации37 по окончании цикла работы устройства отображается и регистрируетсяинформация о поверхности исследуемойпробы сыпучего материала, с помощьюкоторой можно анализировать гранулометрический состав, а сигнал с выхода блока регистрации может быть использован для корректировки (с по -мощью ЛСУ ТП) рецептуры смеси (например, бетонной).Перед началом следующего циклаработы устройства, т,е. перед анализом следующей пробы материала предварительно открывается затвор 3, ипредыдущая проба материала вместе срабочей жидкостью удаляется из осадительного цилиндра 2,Применение предлагаемого изобретения позволит более точно определитьповерхность сыпучих материалов и темсамым (после дальнейшей корректировки рецептуры смеси), повысить качестГво изготовляемых изделий. Ожидаемыйэкономический эффект от внедренияизобретения для заводов товарногобетона производительностью 100000 мзв год составит 70250 руб.1168828 Составитель А.Кузнецовн,Шандор Техред Л.Микеш Корректор С.Че Реда аказ 4608 Подписномитета СССР Г о и открытии Мо ушская наб.,иал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4 ВН и 30