Способ контроля перенасыщения межкристального оттека при уваривании утфеля Советский патент 1984 года по МПК C13F1/02 G01N33/02 

Изобретение относится к сахарной промышленности и может быть применено при автоматизации уваривания утфелей в сахарном и крахмалопаточно производстве для контроля за степенью перенасыщения межкристального оттека утфеля.

Известен способ контроля перенасыщения межкристального оттека при уваривании утфеля, предусматривакяций измерение электросопротивления межкристального оттека.

Измерение электросопротивления осуществляют с помощью автоматического моста, в одно из плеч которого включен конд чстометрический датчик. В соответствии с сигналом последнего поддерживают заданное соотношение электрическое сопротивление - уровень утфеля в аппарате. Соотношение подбирают на основе нескольких контрольных увариваний. При нарушении соотношения автоматически производится подкачка исходного раствора, что восстанавливает соотношение и обеспечиваёт поддержание нужного значени коэффициента перенасыщения lj .

. Основной недостаток известного способа заключается в том что нельзя учесть слзгчайные колебания температуры в процессе уваривания. Такие колебания могут быть вызваны, например, колебаниями разрежения в вакуум аппарате и составляют . Ввиду того, что колебания носят случайный характер, они не могут быть учтены в процессе контрольных увариваний, когда соотношение выбирают, исходя из средних температурных условий уваривания.

Отклонение сопротивления оттека в результате колебаний температуры может составить 30-50% от среднего значения. Соответственно снижается точность контроля за степенью перенасыщения межкристального оттека.

Целью изобретения является повышение трчности контроля за степенью перенасыщения межкристального оттека за счет устранения влияния на точ ность определения колебаний температуры уваривания.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу контроля перена,сыщения межкристального оттека при 55 увариваьли утфеля, предусматривающему измерение элект осопротивления межкристального оттека, устанавливают значение электросопротивления эталонного образца при текущей температуре уваривания, при этом эталонны образец представляет собой смесь кристаллов сахара и насыщенного при средней температуре уваривания раствора, аналогичного по составу и доброкачественности межкристальному оттеку, а контроль перенасыщений осуществляют по разности измеренного и установленного значений электросопротивлений .

На фиг. 1 показана принципиальная схема моста с дополнительными кондуктометр ическими датчиками; на фиг. 2блок-схема автоматического контроля за степенью перенасыщения межкристального оттека по предлагаемому способу.

В автоматический мост (фиг. 1) входят постоянные сопротивления 1 и 2, основной кондуктометрический датчик 3, набор дополнительных кондуктометрических датчиков 4, которые включаются в цепь моста при помощи автоматического переключателя 5.

Дополнительный кондуктометрически датчик будет иметь постоянное сопротивление только при стационарных условиях уваривания (отсутствие колебаний температуры). В случае колебаний температуры уваривания сопротивление дополнительного датчика 4 ввид равенства температурных условий и близости состава изменится аналогично изменению сопротивления основного датчика 3 и компенсирует искажение сигнала, вызванное колебаниями темлературы.

Наличие в ампулах дополнительных датчиков кристаллов сахара позволяет поддерживать раствор в ампуле в состоянии насмцения в условиях колебаний температуры и учитьгеать влияние кристаллов сахара на сопротивление межкристального оттека.

Характер влияния температуры на сопротивление утфеля меняется с изменением доброкачественности межкристального оттека, поэтому применяется целый набор датчиков в ампулах с насыщенными растворами различной (понижающейся) доброкачественности, соответствунлцей доброкачественности меяасристального оттека на-исходной, нескольких промежуточных и конечной стадии уваривания. Так как доброкачественность оттека зависит от уров311ня утфеля в аппарате (уменьшается по мере увеличения уровня), то включение нужного датчика в цепь моста осу ществляют при помощи автоматического переключателя П, сигнал на который поступает с датчика уровня утфеля в аппарате. Сигнал с автоматического измерительного моста 6 поступает на усилитель 7. Усиленный сигнал подается на пневмопреобразователь 8 и регулятор 9 соотношения электрическое сопротивление утфеля - уровень. Данные об уровне утфеля в аппарате поступают с датчика уровня 10. Регулятор 9 соединен через пневмоусипитель 11 с исполнительньи механизмом 12 - клапаном подачи исходного раствора в вакуумаппарат. В соответствии с сигналами датчика уровня 10 и автоматического моста 6 поддерживается заданное соотношение сопротивление - уровень. При нарушении соотношения сигнал с регулятора 9 поступает через пневмо- усилитель 11 на исполнительный механизм, производится подкачка исходно4го раствора, что восстанавливает заданное соотношение. Сигнал с датчика уровня 10 поступает также на автоматический переключатель 5 дополнительных датчиков. По достижении определенного уровня в цепь моста автоматически включается датчик, помещенный в ампулу с раствором, близким по доброкачественности к межкристальному на данной стадии уваривания. Пример. В автоматический измерительный мост, входящий в схему автоматизации работы вакуум-аппарата, входят два одинаковых постоянных резистора по 2,2 кОм. Источник питания - постоянньй ток напряжением 5 В. В цепи моста установлен набор дополнительных кондуктометрических датчиков (4 шт). При контрольных увариваниях было установлено как изменяется доброкачественность межкристального оттека в процессе увариваняя в зависимости от зфовня утфеля в аппарате и был определен порядок включения датчиков в цепь моста (см. таблицу).

СПОСОБ КОНТРОЛЯ ПЕРЕНАСЫЩЕНИЯ МЕЖКРИСТАЛЬНОГО ОТТЕКА ПРИ УВАРИВАНИИ УТФЕЛЯ, предусматривающий измерение электросопротивления межкристального оттека, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, устанавливают значение электросопротивления эталонного образца при текущей температуре уваривания, при этом эталонный образец представляет собой смесь кристаллов сахара и насыщенного при средней температуре уваривания раствора, аналогичного по составу и доброкачественности межкристальному оттеку, a контроль перенасыщения осуществляют по разности измеренного и установленного значений электросопротивлений.

В начале уваривания в цепи моста находится датчик № 1.

При 76 € (средняя температура уваривания) сопротивление основного датчика 3 составило 1,4 кОм, дополнительного датчика - 4-0,9 кОм. Величина сигнала на усилитель при таких стационарных условиях будет составлять 0,5 В.

В результате колебаний разрежения температура уваривания увеличилась до 80°С, что привело к снижению сопротивления межкристального оттека и раствора в ампуле дополнительного датчика на 0,2 кОм.

При контроле за степенью перенасыщения оттека по предлагаемому способу сигнал будет равен 0,53 В, что соответствует погрешности 6%, без 5 контроля (по прототипу) - 0,30 В, что соответствует погрешности 40%.

Сигналы с автоматического моста 6 и датчика уровня 10 поступают на регулятор 9 соотно1пения сопротивление утфеля - уровень. На основанииКентрольных увариваний было установлено, что при данных условиях соотношение должно составлять 1:14.

Когда уровень утфеля в аппарате достигнет 17,0% от общего уровня сваренного утфеля, сигнал с датчика уровня 10 поступает на автоматический переключатель 5, и в цепь моста включается дополнительный датчик. В

конце уваривания, при выгрузке аппарата, автоматический переключатель занимает исходное положение, соответствующее первому датчику.

Преимуществами изобретения по сравнению с прототипом являются по

вышение точности контроля на 3050%, сокращение времени уваривания утвеля на 15-20% и соответствующее увеличение мощности продуктового отделения сахарного завода.