Устройство для автоматического регулирования массового расхода сжимаемых реонестабильных жидкостей Советский патент 1983 года по МПК G05D7/00 

Изобретение относится к средства непрерывного измерения и регулирова ния массового расхода неньютоновски жидкостей химико-технологических производств и может быть использова но, в частности, в хлебопекарном пр изводстве при автоматическом дозиро нии пшеничных и ржаных опар, заквасок, заварок и дрожжевых суспензий. Известна дозировочная станция, содержащая емкости для ингредиентов размещенные под ними весовые дозато ры с установленными в них регулятор ми объема мерных камер, привод и .круговую шкалу для задания производительности J. .Однако эта станция при дозироваНИИ реонесТабильных жидкостей обладает низкой точностью дозирования, требует затрат ручного труда и времени при корректировке объема мерных камер с помощью винтового механизма . Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для автоматического управления те;хнологическим процессом, содержащее контур регулирования подачи компонентов, включающий датчик измеряемого параметра, зависящего от консистенции теста, например, влажности, блок вычисления математического ожидания и последовательно соединенные задатчик, блок сравнения и регулятор, выход которого через ис полнительный механизм подключен к регулирующему органу, и контур регулирования отбора готового теста, включающий регулирующий орган, установленный на линии отбора готового теста, и регулятор, вход которого связан посредством одного из блоков сравнения с блоком определения дисперсии , а выход - через исполнительный механизм - с регулирующим органом, установленным на линии отбора готового теста, и регулятор, вход которого связан посредством другого блока сравнения с блоком определения дисперсии,а выход-через исполнительный механизм - с регулирущим органом, установленным на линии отбо ра готового теста, и прогнозирующим фильтром, вход которого соединен с блоком математического ожидания, а выход - с другим блоком сравне- t ния С 2 . Недостатгж этого устройства - низ кая точность регулирования массового П8 расхода сжимаемых реонестабильных жидкостей, так как не учитываются адгезионные характеристики, вязкость и плотность реальных жидкостей. Цель изобретения - повышение точности устройства. Поставленная цель достигается тем, что в устройстве, содержащем два датчика избыточного давления, датчик температуры, вычислительный блок и последовательно соединенные задатчик, блок сравнения, регулятор, исполнительный механизм и регулирующий орган, вычислительный блок содержит четыре масштабирующих элемента, довательно включенные задатчик влажности, первый квадратор, пятый масштабирующий элемент и сумматор и последовательно соединенные вычитаг тель, второй квадратор и шестой масштабирующий элемент, выходомсвязанный со вторым входом сумматора, третий, четвертый, пятый и шестой входы которого через первый, второй , третий и четвертый масштабирующие элементы подключены соответственно к выходам задатчика влажности, первого датчика избыточного давления, вычитателя и датчика температуры, причем входы вычитателя соединены с выходами первого и второго датчиков избыточного давления, а выход сумматора связан с вторым входом блока сравнения. На чертеже изображена структурная схема устройства для автоматического регулирования массового расхода сжимаемых реонестабильных жидкостей. Устройство содержит чувствительные элементы 1 и 2 датчиков избыточного давления, размещенные в трубопроводе, чувствительный элемент 3 датчика температуры, размещенный в трубопроводе, дроссель k с приводом, преобразователи 5 и 6 датчиков избыточного давления, преобразователь 7 датчика температуры, вычислительный блок, состоящий из вычитателя 8, квадратора 9, задатч1;ка 10 влажности, квадратора 11, шести масштабирующих элементов состоящих из элементов 12 задания ; масштаба и множителя 13, элемента задания.масштаба и мнсжителя 15, элемента 16 задания масштаба и множителя 17, элемента 18 задания масштаба и множителя 19, элемента 20 задания масштаба и множителя 21, элемента 22 задания масштаба и мис310жителя 23, и сумматор, в состав которрго входит элемент 2k задания постоянной суммирования и элемент 25 суммирования. К выходу вычислительного блока подключена шкала 26 индикации, Задатчик 27 и выход вычислительного блока подключены к входам блока 28 сравнения, который через регулятор 29 соединен с исполнительным механизмом 30. Регулирующий орган выполнен в виде электродвигателя 31 насоса 32. Чувствительный элемент 1 датчика избыточного давления размещен на рас,стоянии €-, от насоса 32, а чувствительный элемент 2 датчкка избыточного давления - на расстоянии + 2 Посредством элементов 12 ,1t, 1б , 18, 20 и 22 задания масштаба и элемента 2 задания постоянной суммирования задаются коэффициенты otg , о(, , dlQ , oL , ot4 , и oLg реологического уравнения, связывающего массовый расход О. , перепад давления .ДР, избыточное давление Р на прямолинейном участке трубопровода, реологические 25 тех свойства и основные технологические параметры транспортируемой жидкости. Для жидких полуфабрикатов хлебопекарного производства это уравнение имеет вид Q cjt/j+ot W+oCj + Р+otj л k . где oLp, 06 ,062 коэффициенты, зависящие от структурно-механических свойств полуфабрикатов; W - влажность полуфабриката; t - температура. Зависимость Q Q. (ЛР, Р) содер жит основные физические и технологические параметры, определяющие структурно-механические свойства изучаемой жидкости. Введение в рео1погическое уравнение избыточного давления позволяет учесть сжимаемост газовой фазы и перейди в результате этого от объемного расхода к массовому. Коэффициент 010 характеризует пла стические свойства жидкости, коэффициент оС - ньютоновскую текучесть, dv. - нелинейные вязкие или пластические свойства. Остальные представляют собой статические коэффициенты. Все коэффицйeнJы определяют путем корреляционно-регрессивной обработки экспериментальных данных, полученных, например, на капиллярном виско

площади выходного отверстия до 084 ,зиметре. Опыты проводят, моделируя на приборе процесс течения изучаемой хидкости в реальных производственных . условиях. При этом измеряют расходнонапорные характеристики течения жидкости р различными предварительно спланированными технологическими и физическими параметрами, обеспечивая подобие геометрических и дина|мических факторов. Затеммассивы экспериментальных данных обрабатывают на ЭВМ, получая коэффициенты реологического уравнения. Достоверность результатов проверяют на опытных образцах дозирую1чих устройств. Избыточное давление в измерительной зоне не должно опускаться ниже заданного уровня: Для увеличения давления предлагается увеличить гидравлическое сопротивление на выходном участке трубопровода. Это обеспечивается автоматизированным приводом дросселя путем уменьшения пор, пока избыточное давление в измерительной зоне не превысит указанное минимально допустимое значение. Влажность определяется лабораторным способом (например высушиванием ), предусматривающим отбор проб дозируемого полуфабриката из баков, которые связаны трубопроводом с предлагаемым устройством и месильной машиной. При этом отбор проб предшествует опорожнению баков. Полученное значение влажности вводится в задатчик .10 влажности. Устройство работает следующим образом. В элементы 12, 1, 16, 18, 20 и 22 задания масштаба и элемент 2k задания постоянной суммирования вводятся соответственно значения коэффициентов с(.,с/.2 ,oC(j, оС.Ы oLg. В задатчик 10 влажности вводится значение влажности, в задатчик 27 значение требуемого массового расхода. С чувствительных элементов 1 и 2 датчиков избыточного давления поступает сигнал на преобразова тели 5 и 6, с выхода преобразователя 5 сигнал,пропорциональный избыточному давлению, подается на вход множителя 17 и вычитателя 8, куда приходит си1- нал с преобразователя 6. Вычитатель 8 определяет разность пришедших на его вход сигналов, которая возводится в квадрат в квадраторе 9 и поступает на вход множителя 19. Сигнал 510 с чувствительного :элемента 3 датчика температуры преобразуется преобразователем 7 и подается на вход множителя 23. Одновременно на вход множителя 13 поступает значение влажности с задатчика 10 влажности, а на вход множителя 15 - значение квад рата- йла хности с квадратора 11. Пришедшие на входы множителе 1J, 15, 17, 19, 21 и 23 значени Г лажности, квадрате влажности, избыточного давления, квадрата ра зности избыточных давлений, разности избыточных давлений и значения температуры умножаются на хранящиеся в элементах , 12, Tt, 16, 18, 20 и 22 задания масштаба значения коэффициентов ptj,, Л складываются в сумматоре со значением . хранящимся в элементе 08 Полученная сумма поступает на шкалу 2б индикации и вход блока 28 сравнения, который сравнивает полученное значение с заданным задатчиком 27, и сигнал рассогласования подается через регулятор 29 на вход исполнительного механизма, который увеличивает или уменьшает число оборотов электродвигателя 31 насоса 32. Применение устройства для автоматического регулирования массового расхода сжимаемых ;реонестабйльных жидкостей поз-воляет повысить точность регулирования расхода вслед- ствие оперативного учета условий производства, , что приводит к снижению технологических затрат и повышению качества готовой пролукции.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ МАССОВОГО РАСХОДА СЖИМАЕМЫХ РЕОНЕСТАБИЛЬНЫХ ЖИДКОСТЕЙ, содержащее два датчика из0ь1точного давления, датчик температуры, вычислительный блок и последовательно соединенные задатмик, блок сравнения, регулятор, исполнительный механизм и регулирующий орган- о т л и ч- аю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности устройства, вычислительный блок содержит четыре наоитабирующих элемента, последовательно включенные задатчик влажности, первый квадратор, пятый масштабирующий элемент и сумматор и последователь;НО соединенные вычитатепь, второй квадратор и шестой масштаб14рую1ций элемент, выходом связанный с вторым входом сумматора, третий, четвертый пятый и шестой входы которого через первый, второй, третий и четвертый масштабирующие элементы подключены (Л соответственно к выходам задатчика влажности, первого датчика избыточного давления, вычитателя и датчика температуры, причем входы вычитателя соединены с выходами первого и второго датчиков избыточного давле. .д выход сумматора связан с вторым входом блока сравнения. 00 ч о 00