Устройство для контроля процесса растворения Советский патент 1981 года по МПК G01N11/14 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и предназначено для использования в химической промышленности, в частности в производстве искусственных волокон. Известно устройство для автоматического контроля процесса растворения, содержащее датчик контролируемого параметра, компаратор, ключи и индикатор 1J . Однако такое устройство не обладает достаточно широкой областью применения из-за ограниченности контролируемых параметров. Наиболее близким к предлагаемому является устройство для контроля процесса растворения, содержащее датчик, первый элемент И, блок выделения разности и второй элемент И, выход которого подключен к одному входу блока индикации 2. Однако известное устройство обладает узкими функциональными возможностями и, как следствие, низкой точностью контроля за ходом процесса растворения, поскольку изменение мгновенных значений амплитуды колебаний вязкости не характеризует вязкост ные свойства всего объема получаемого раствора. Кроме того, устройство не обеспечивает контроль за изменением однородности раствора и среднего значения его вязкости. Цель изобретения - расширение области применения устройства. Поставленная цель достигается тем, что в устройство для контроля процесса растворения, содержащее датчик, первый элемент И, блок выделения разности и второй элемент И, выход которого подключен к одному входу блока индикации, введены компаратор, фильтры низких частот, третий и четвертый элементы И, подключенные выходами к другим входам блока индикации, и пороговый элемент, соединенный входом с выходом первого фильтра низких частот и выходами - с первыми вхо-, дами первого, второго и третьего элементов И, вторые входы которых и один вход четвертого элемента И, подключенного другим входом к выходу первого элемента И, соединены через включенные последовательно компаратор и второй фильтр низких частот с выход дом блока выделения разности, входы которого подключены к выходу датчика непосредственно и через первый фильтр низких частот. На чертеже приведена функциональная схема устройства. Устройство содержит датчик 1 контролируемого параметра, элемент сравнения (компаратор), элементы и 2-5, блок индикации с индикаторами 6-8, блок 9 выделения модуля разности сигналов, пороговый элемент 10 {блок об наружения отклонений), фильтры 11 и 12 низких частот, элемент И 13. Выход датчика 1 контролируемого параметра через один из входов блока 9 выделения Модуля разности сигналов и первый фильтр 11 соединен с входом элемента 2 сравнения и через второй фильтр 12 подключен к входу блока 10 обнаружения отклонений и второму вхо ду блока 9 выделения модуля разности сигналоЁ, Выходы блока 10 обнаружени отклонений соединены с первыми входа ми элементов И 3-5, вторые входы которых и один из входов элемента И 13 подсоединены к выходу элемента 2 сра нения. Выходы элементов ИЗ, 4 и 13 связаны со входами индикаторов 6-8, а выход элемента И 5 соединен со вто рым входом элемента И. Устройство работает следующим образом. Растворение продукта, например ацетатцеллюлозы в ацетоне, осуществляется путем перемешивания в аппарате раствора с помощью мешалки. Датчик 1 вязкости, установленный в нижней части аппарата, вырабатывает сигнал X, пропорциональный текуще значению вязкости раствора. Сигнал X поступает на один из входов блока 9 и на вход фильтра 12. Фильтр 12 производит сглаживание и вырабатывает сигнал текущего среднего значения X, который поступает на второй вход бло ка 9, в ыполняющего преобразование ЛХ -Х-Х;, и на вход блока 10. Блок 10 имеет три выхода. При отклонении X за верхнюю границу, еди ничный сигнал с выхода блока 10 поступает на вход ключа (элемента И) 3 при отклонении за нижнюю границу на вход элемента И 4, а при отклонении за любую границу - на вход элемента И 5. При этом последний нормально замкнут так, что единичный сигнал с блока 10 его .размыкает. Сигнал ДХ с в.ыхода блока 9 выделения модуля разности сигналов посту пает на входфильтра 11 И, с выхода его сигнал дХ подается на вход элемента 2, В момент времени, когдадX достигает заданного значения, элемент 2 вырабатывает единичный сигнал, поступающий на входы элементов И 3-5 и элемент И 13, Если к этому моменту времени среднее значение вязкости раствора X находится в заданных пределах, элемент И 5 будет замкнут и через него единичный сигнал с выхода элемента сравнения поступит на вход элемента И 13. Срабатывает индикатор 8, что свидетельствует о готовности раствоРа.Если величина х отклонилась за верхнюю или нижнюю границу, ключ 5 будет .зомкнут, но будет замкнут элемент И 3 или 4, а индикаторы 6 или 7 соответственно укажут на необходимость добавки растворителя или ацетилцеллюлозы и продолжения цикла растворения. По условиям технологии необходимо получить раствор с заданными однородностью и средним значением вязкости. Использование элементов 9, 11 и 12 обеспечивает возможность контроля степени однородности раствора л X. Такая возможность обусловлена тем, что степень однородности раствора проявляется на выходе датчика 1 вязкости в виде дополнительной помехи, вызванной случайными изменениями вязкости в локальном объеме измерительной камеры датчика 1. В ходе процесса растворения однородность раствора повышается, а величина дополнительной помехи соответственно уменьшается. Скорость изменения однородности раствора может не совпадать со скоростью изме-, нения среднего значения вязкости X. Применение элементов вновь введенных блоков и связей между элементами обоспечивает контроль момента окончания процесса растворения одновременно по двум показателям - по однородности и среднему значению вязкости раствора. Кроме того, имеется возможность контроля необходимости добавок компонентов раствора и продолжения процессе до получения раствора с заданным качеством. Внедрение в промышленность предлагаемого устройства позволяет усилить контроль за ходом процесса растворения ацетилцеллюлозы и, как следствие, улучшить управление процессом и повысить качество продукции. Ожидс1емый экономический эффект от внедрения устройства составит 5,0 тыс„руб. Формула изобретения Устройство для контроля процесса растворения, содержащее датчик, первый элемент И, блок выделения разности и второй элемент И, выход которого подключен к одному входу блока индикации, отличающееся тем, что, с целью расширения области применения устройства за счет одновременного контроля однородности и среднего значения вязкости раствора, оно содержит компаратор, фильтры низких частот, третий и четвертый