Устройство для моделирования процесса полимеризации Советский патент 1987 года по МПК G06G7/58 

Иэобрете ше относится к аналоговой вычислительной технике и может найти примене1-1ие в промышленности СК для моделирования качества поли- мера - его состава по содержанию 1,2-звеньев.

Цель изобретеш1я - повышение точ ности устройства.

На чертеже приведена блок-схема устройства,

Устройство содержит блоки нелинейности типа экспонента, три сумматора 5-7, блок моделирования состава полимера по содержа даю 1,2- звеньев, вьшолненньй в виде делителя 8, три блока деления, три блока умножения, блок модели- pOBai-шя доли входного состава поли- м,ера по содержанию 1 5 2-звеньев J выполненный Б виде умножителя 15, блок моделирования приращения концентра- 1ШИ полимера в реакторе, выполненный в виде вычитателя 16, блок моделирования равновесной концентрации донораэ выполненный в виде блока 17 вычитания, вход 18 задания температуры устройства 5 источник 19 постоянного напряжения, входы 20 и 21 заданий выходной и входной концентрации полимера соответственно, вход 22 задания входного состава полимера по содержанию 152-звеньев, входы 23 и 24 задания начальных : оццентрадий катализатора и донора соответственно и блок 25 регистрации.

Устройство работает следующим образом.

Напряжение с входа 18 задания температуры в реакторе поступает на входа блоков 1-4 нелинейности типа экспонента, где преобразуется в соответствии с вьфажением

РО; ехр(-В;/Т),(1)

где В, 5 PJ,, (, ,,.,4) - соответственно энергия активаи.ии и пред- экспонен1ц альные множители констант роста цепей и равновесия.

Таким образом, с помощью вьфаже- ний (1) учитывается влияете на состав полимера по содержанию 1-2-звеньев температуры реакции полимеризации. Напряжение с выхода блока 4, соответствующее константе равновесия- К, перемножается в первом блоке i2 умножения на напряжение, полученное в блоке 17 вычитания и пропорциональное равновес1 ой концентрации донора Cf,, которое в к;5честве обрат(2)

f-S

20

25

128381 I

i-iofi сзязи no ступает н 1 ериый блок 12 умножения, и K(iT()p(ie ян.пяс тси решением неявного относительно Сд урапнения вида;

+ К . С„

.це BO. - }: .ачалъиая концентрация донора ;

Lg - концентрация катализатора. Выражение (2) ре-а-мизуется сггедую iU-iM образом.

Выходное напряжение первого блока 12 умножения, пропорциональное величине К С, поступает на первые входы первого блока 10 деления и первого сумматора 6, в котором величина К С суммируется с постоянным напряжением с входа 19, соответствующим единице, откуда поступает на второй вход первого блока 10 деления, г де преобразуется в соответствии с выражением

К„ Се.,,.

)

и подается на первьп вход второго блока 14 умножения, где перемножается на напрйжепие с входа 23, пропорциональное концентрации катализатора ..(,. Полученпое напряжение поступает на второй вход блока 17 вычита- nj H S на первый вход которого попадает напряжение с входа 24, пропорциональное начальной коице {трапли дочоря В. Па выходе блока 17 вычи- 35 таяия вмрабатывается напряжемте, прогторционалытое равновесной концентрации донора Ср, в соответствии с н ы р аж е е м ( 2 ) .

40 Выходное напряжение блока 3 нелинейности типа экспонента ; равное выходное напряжение первого блока 12 умножения, пропорциональное величине К-С, попадают на первый и

45 второй входы второго блока 9 деления соответственно, где преобразуются в соответс-гвии с выражением

К,/ (К С,).(4)

На nepBbDi п н торой входы делите50 -. 1Я 8 попадают соответствепно напряжения с выхода блока 1 нелинейности типа экспопепта, пропорциональное константе К,, и с выхода второго сумматора 5 проп()рциопа.пьиое выражес:

30

К, н- К, К, / (К CJ,

(5)

при этом напряжеьшя, пропорцион;шь- иыр величинам К, , К у и (К Cg), чокадают соот ветственпо .ч ч три вхо(2)

К, н- К, К, / (К CJ,

(5)

при этом напряжеьшя, пропорцион;шь- иыр величинам К, , К у и (К Cg), чокадают соот ветственпо .ч ч три вхо31

да сумматора 5 с выходсл блоков 1 р, 2 нелинейности типа экспонента и с выхода второго блока 9 делет я соответственно. В делителе 8 входные напряжения преобразуются в соот ветствии с выраже1П1ем

S,% Kj/CKj-f Kj н- Kj/(K-Cf,),

(6) где Sj 2 - содержание 1,2-эвепьеь

в полимере, образовав-

темен в данном реакторе. Напряжение с выхода делителя 8 попадает на первый вход третьего блока 13 умножения, где преобразуется в соответствии с выражением

5 ( )

1,1 - вЬ1ХбХ

(1)

При этом напряжение, пропорциональное разности (|ф -ipgj) поступает на второй вход третьего блока 13

умножения с выхода блока моделирования приращения концентрации полимера, выполненного в виде вычитате- ля J65 на первый и второй входы которого поступают напряжения с вхо- ДОН 20 и 21 пропорциональные выходной и входной концентрациям полимера Ч вых и фц, соответственно. В умножителе 15 входная концентрация полимера Ф, с входа 21 перемножается на напряже ше с входа 22, пропорциональное входному составу полимера по содержанию 1,2-звеньев в соответствии с выражением вида:

6Х

ex-S,,5:(8)

В третьем сумматоре 7 суммируются напряжения, соответствуювдш выражениям (7) и (8), откуда полученное напряжение поступает на первый вход третьего блока 11 деления, на второй вход которого попадает напряжение с входа 20, пропорциональное выходной концентрации полимера Фе,ых выходе третьего блока 1 1 деления образуется напряжение, пропорциональное значению содержания 1 ,2-звеньев в полимере , которое регистрируется в блоке 25.

Предлагаемое устройство позволяет повысить точность моделирования показателя качества полимера - его состава по содержанию 1 52-звеньев.

Формула изобретения

Устройство для моделирования процесса полимеризации, содержащее три блока умножения 5 два сумматора, два

i

блока нелинейности типа экспонен гы,. блок моделирования прирашения концентрации полимера в реакторе, полненьъ Й 3 виде вычитателя, три блока делеш я. источ1шк постоянного напряжеШ1я, блок регистрации, о т - л и чающееся тем, что, с целью повышения точности, в него ,5педень блок моделирования состава пслимера по содержанию 1,2-звеньев, вьшолненный в взоде делителя, третий и четвертый блоки нелннсйности типа экспоненты третий сумматор, блок мoдeJп poвaния доли входного состава полимера по содержанию 1,2-звеньев, выполненньпЧ в виде умножите пя, блок моделировапи.я равновесной концентрации донора, выполненный в виде вычитателя, выход которого подключен к перво гу входу первого- блока умножения, выход которого соединен с первыми входами первого и второго блоков делеьшя, и первого сумматора, второй вход которого подключен к выходу источгаи-са постоянного напряже- , выход первого сумматора соединен с вторым входом первого блока деления, выход которого соединен с первым входом второго блока умножения, второй вход которого является входом задания начальной концентрации катализатора устройства, выход второго блока умножения подключен к первом входу вычитателя, блока моделирования равновесной концентрации донора, второй вход которого является входом задагшя начальной концентрации донора устройства, вход задания температуры которого соединен с входа-МП первого, второго, третьего и четвертого блоков нелинейности типа экспоненты, выход первого блока нелинейности типа экспоненты подключен к первому входу делителя и первому входу второго суммат ора, выход которого соединен с вторым входом делителя, выход которого подлючен к первому входу третьего блока умножеш-гя, выход которого соединен с первым входом третьего суматора , выход которо го подключен к ервом . третьего блока деления, ыход которого соединен с входом лока регистрации, выход второго блоа нелинейности типа экспоненты подлючен к второму входу второго суматора, третий вход которого соедиен с выходом второго блока деления, торой вход которого подк.тдачен к выходу третьего блока нелинейности тл па экспоненты, выход четвертог-о бло ка нелинейности типа экспоненты сое динен с вторым входом первого блока умножения, вход задания входной концентрации полимера устройства соединен с вторым входом третьего блока деления и с первым входом вы- читателЯв блока моделирования прира щения концентрации полимера в реакторе , которого подключён к

8181

второму НХОДУ ТрС ТЬОТЧ) б. ИИ Л yh-THd eния, нход задания ир,1ходиой кгпщентра- ции полимера устройстяя соеди 1 пн с вторым входом вычитате.чя блока мо.пс- 5 .пиронания приращения кондентря и1и полимера в реакторе и с первым входом умножителя, второй вход которого ягшяется входом задания входного состава полимера по содержанию I,.- звеньев, выход умножителя подключен ко BTOpoNfy входу третьего сумматора,.

fO

Изобрете1те относится к области аналоговой вычислительной техникМ и может найти применение в промышленности СК для моделирования качества полимера его состава по содержанию -2-звеньев. Цель иэобрете Шя - повышение точности. Устройство содержит блоки нелинейности типа экс- понентъ, сумматорЫу делители, блоки умножения, блоки деления, вычитате- ли5 умножители, блок регистрации. Устройство позволяет повысить точность моделирования за счет учета состава полимера по содержанию 1,2- звеньев. 1 ил.

/3

/

25

Составитель В .Рыбин Редактор В.Ковтун Техред Й.Попович

Заказ 7445/50Тираж 670Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и откры1ий 1130350 Москва, Ж- 35, Раушская паб. , д. 4/5

Производственно-полиг рафическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Корректор М.Самборская