什么是数字式混合比率调节器
对多种原料混合物中的组分按给定比率进行精确控制的数字调节器。在工程应用中,数字式混合比率调节器一般与流量计、调节阀等仪表设备配套使用,组成混合比率控制系统。混合比率调节器及其所构成的系统,主要用于液料组分的配比和对混合后产品的定量发货。这类系统对介质的混合可在管道中连续进行,控制精度较高,又可节省中间工序的拌和罐,因而被广泛地用在石油、化工、食品等生产流程中。随着微电子技术的发展,又出现了以微处理机为基础的混合比率控制系统。在这种系统中,数据处理、作业控制、工况显示以及数据打印制表,均由计算机来实现。为了获得更精确的混合精度,有的系统还能对液料流量实现温度补偿,对混合的产品进行在线分析,能及时地送出修正组分比率的反馈信号,使系统的自动化程度和混合精度进一步得到提高。
混合比率控制系统有两种基本型式。一种是跟踪主管线流量的混合比率控制系统;另一种是跟踪混合后总流量的混合比率控制系统。系统按其基本功能又可分为混合配比系统和混合-批量控制系统两类。
图1是一个两组分混合系统。A、B管线分别输送待配比的液料介质,管线A称为主管线。管线上的流量计分别送出对应于流量大小的脉冲信号。当管线中的流量q、A、q、B的比值等于两组分的比率c1、%、c2、%的比值,且等于一个恒定常数K时,混合后的产品就满足了预定的组分配比要求。 A 管线的流量脉冲信号输入仪表后,送到比率设定器,变换成B组分比率的流量信号。它的输出送加、减运算器的一端,加、减运算器另一端接收 B组分的实际流量信号。这两个信号在加、减运算器中进行比较。当两路信号相等时,加、减运算器的输出ΔN=0,此时两管线按既定比率进行混合。当ΔN、>0或ΔN、<0时,运算器便输出对应于偏差值ΔN、 的数字量信号,经数模转换器转换成4~20毫安的直流电流信号。调节器接受这一直流信号进行调节控制,使B管线上调节阀的阀门开度按比例地减小或增大,驱使ΔN→0。B组分的流量大小不断受到控制,始终跟踪主管线的流量变化。两管线的物料遂按预定比率进行混合。
图2是一个多组分混合配比系统。这个系统的工作原理与上述系统基本相似,所不同的是:
(1)每条分管线的流量都受到预调节。
(2)图1中的q、A信号为主脉冲信号所代替。主脉冲信号一般由精密振荡器产生,其量值等于混合后产品的总流量。当实际流量等于参考信号所代表的流量时,ΔN、=0,否则ΔN、≠0,此时对应的分管线流量便受到调节。
图1中的系统构成简单,设备费用小,但它只能适应较少组分的配比要求。图2中的系统能满足多组分的配比要求,系统扩展灵活。在某些应用场合中,单一的混合配比功能还不能满足对混合后产品的批量发货控制要求,这时就需要采用混合-批量控制系统。图3是混合-批量控制系统的典型构成情况。
参考书目向婉成主编:《过程控制调节装置》,机械工业出版社,北京,1981。
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