Двухпозиционный регулятор уровня в ферментерах Советский патент 1988 года по МПК G05D9/12 

11

Изобретение относится к автоматическому управлению и может применяться для регулирования и контроля уровня электропроводной среда, например культурапъной жидкости и пены в ферментерах микробиологической промышленности.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей регуля- тора путем введения регулирования уровня пены,

На- чертеже показана структурная схема предлагаемого регулятора,

Двухпозиционный регулятор уровня в ферментерах содержит датчики 1 - 3 соответственно верхнего, нижнего уровня и дополнительный датчик, подключенные соответственно к первому 4, второму 5 и третьему 6 измерите- лям электропроводности на основе RC - цепей, которые питаются от источника 7 постоянного напряжения, пороговые элементы 8 и 9, коммутатор 110, исполнительный механизм 11 и уси 1литель 12 с изменяемым коэффициентом :усиления.

Регулятор уровня работает следую- ;Щим образом.

Датчик 3. постоянно находится в электропроводной культуральной жид- IKOCTH, С измерителя 6 электропровод- ости снимается сигнал, обратно про- орциональный величине электропровод ости культуральной жидкости. Этот |сигнал через усилитель 12 с изменя- емым коэффициентом усиления К посТу ,пает на управляющие опорные входы |1ороговых элементов 8 и 9. На другие |входы пороговых элементов В и 9 пос- Тупают сигналы с измерителей 4 и 5 электропроводности, подключенных входами к датчикам 1 и 2 соответствено. Пороговые элементы 8 и 9 срабатывают в том случае, когда величина сигнала на управляющем входе будет равна значению сигнала на опорном входе.

Возможны два режима работы регулятора, которые определяются величиной устанг1вливаемого коэффициента усиления К усилителя 12: первый режим регулирования уровня жидкости; второй режим регулирования уровня пены.

При К 1 реализуется режим регулирования уровня жидкости.

Пороговые элементы 8 и 9 срабатывают только в том случае, когда датчики 1 и 3 (или 2 и З) окажутся в

2

.

fp

15 0 5

30 S 0 5

0

5

одинаковой по электропроводности среде. Поскольку датчик 3 постоянно находится в культурной жидкости, то срабатывание пороговых элементов 8 или 9 происходит в момент контакта датчиков I или 2 только с культуральной жидкостью, при контакте датчиков 1 или 2 с пеной равенства сигналов на входах соответствующих пороговых элементов не будет, так как электропроводность пены отличается от электропроводности культуральной жидкости, из которой она образована и пороговые элементы не сработают.

Изменение электропроводности куль- туральной жидкости не ухудшает работу устройства.

Срабатывание пороговых элементов 8 или 9 определяет режим работы коммутатора 10, представляющего собой . бесконтактное реле на тиристорах, которое управляет исполнительным механизмом 11, регулирующим уровень культуральной жидкости в ферментере,

Таким образом, предлагаемый регу- лятор в первом режиме работы позволяет без предварительной настройки и перенастройки регулировать уровень культуральной жидкости в ферментере в широком диапазоне изменения ее электропроводности в ходе технологического процесса.

Если установить значение коэффи- циента усиления К усилителя 12 равным величине отношения электропроводности культуральной жидкости к электропроводности, образованной из нее пены, то будет реализован второй режим работы регулятора - режим регулирования уровня пены.

Пороговые элементы 8 к 9 срабатывают только в том случае, когда датчики 1 и 2 окажутся в контакте со средой, электропроводности которой в К раз меньше электропроводности культуральной жидкости, в которой постоянно находится датчик 3, так как только в этом случае будет обеспечено равенство сигналов на входах пороговых элементов, необходимое для их срабатывания,

Оэедовательно, во втором режиме работы регулятора срабатывание пороговых элементов 8 и 9 произойдет только при контакте датчиков 1 и 2 с пеной. Кроме того, как и при работе в режиме регулирования уровня культуральной жидкости, изменение

электропроводности пены в широких пределах не сказывается на работе регулятора. Это объясняется тем, что изменение электропроводности пены в основном вызвано изменением электропроводности культуральной жидкости, из которой она образуется.

Таким образом, сигнал на входах пороговых элементов 8 и 9 будет из- меняться пропорционально изменению электропроводности культуральной жидкости, т.е. также как будет изменяться сигнал с измерителей 4 и 5 электропроводности, когда их датчи- ки I и 2 находятся в контакте с пеной .

Г. ..

Срабатывание пороговых элементов 8 и 9 определяет, так и в первом ре- жиме работы регулятора, режим работы jcoMMyTaTOpa 10, который управляет исполнительным механизмом II, в качестве которого во втором режиме работы регулятора используется уст- ройство пеногашения на механическом или химическом принципе.

ifo сравнению с применяемыг-ш в настоящее время приборами типа ПАП 1, ПАП 2 для управления процессом пено- гашения предлагаемое устройство позволяет осуществить автоматическое отслеживание установленного опорного уровня срабатывания пороговых элементов в зависимости от изменения текущего значения электропроводности культуральной жидкости, из которой эта пена образуется, что повышает надежность работы и облегчает обслуживание ферментера. Формула изобретения

Двухпозиционный регулятор уровня в ферментерах по авт.св, № 1096617, отличающийся тем, что, с целью расщирения функциональных возможностей регулятора путем.введения регулирования уровня пены, выход третьего измерителя электропроводности соединен через усилитель с изменяв мым коэффициентом усиления с управляющими входами обоих пороговых эле- MeHToJB,

Изобретение относится к технике автоматического управления и может применяться для регулирования и контроля уровня электропроводной среды, например культуральной жидкости и пены в ферментерах микробиологической промьшшенности. Цель изобретения- расширение функциональных возможностей регулятора за счет регулирования уровня пены. Для этого двухпозицион- ный регулятор уровня в ферментерах содержит датчик 1,2,3 соответственно верхнего, нижнего уровня и дополнительный датчик, подключенные соответственно к первому 4 , второму 5 и третьему 6 измерителям электропроводности на основе RC цепей, которые питаются от источника 7 постоянного напряжения, поровые элементы 8,9, коммутатор 10, исполнительный механизм 11 и усилитель 12 с изменяемым коэффициентом усиления. I ил. с 5 (Л со со ) 14)