正文

對(duì)多種原料混合物中的組分按給定比率進(jìn)行精確控制的數(shù)字調(diào)節(jié)器。在工程應(yīng)用中，數(shù)字式混合比率調(diào)節(jié)器一般與流量計(jì)、調(diào)節(jié)閥等儀表設(shè)備配套使用，組成混合比率控制系統(tǒng)。混合比率調(diào)節(jié)器及其所構(gòu)成的系統(tǒng)，主要用于液料組分的配比和對(duì)混合后產(chǎn)品的定量發(fā)貨。這類系統(tǒng)對(duì)介質(zhì)的混合可在管道中連續(xù)進(jìn)行，控制精度較高，又可節(jié)省中間工序的拌和罐，因而被廣泛地用在石油、化工、食品等生產(chǎn)流程中。隨著微電子技術(shù)的發(fā)展，又出現(xiàn)了以微處理機(jī)為基礎(chǔ)的混合比率控制系統(tǒng)。在這種系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)處理、作業(yè)控制、工況顯示以及數(shù)據(jù)打印制表，均由計(jì)算機(jī)來實(shí)現(xiàn)。為了獲得更精確的混合精度，有的系統(tǒng)還能對(duì)液料流量實(shí)現(xiàn)溫度補(bǔ)償，對(duì)混合的產(chǎn)品進(jìn)行在線分析，能及時(shí)地送出修正組分比率的反饋信號(hào)，使系統(tǒng)的自動(dòng)化程度和混合精度進(jìn)一步得到提高。

混合比率控制系統(tǒng)有兩種基本型式。一種是跟蹤主管線流量的混合比率控制系統(tǒng)；另一種是跟蹤混合后總流量的混合比率控制系統(tǒng)。系統(tǒng)按其基本功能又可分為混合配比系統(tǒng)和混合-批量控制系統(tǒng)兩類。

圖1是一個(gè)兩組分混合系統(tǒng)。A、B管線分別輸送待配比的液料介質(zhì)，管線A稱為主管線。管線上的流量計(jì)分別送出對(duì)應(yīng)于流量大小的脈沖信號(hào)。當(dāng)管線中的流量qA、qB的比值等于兩組分的比率c1％、c2％的比值，且等于一個(gè)恒定常數(shù)K時(shí)，混合后的產(chǎn)品就滿足了預(yù)定的組分配比要求。 A 管線的流量脈沖信號(hào)輸入儀表后，送到比率設(shè)定器，變換成B組分比率的流量信號(hào)。它的輸出送加、減運(yùn)算器的一端，加、減運(yùn)算器另一端接收 B組分的實(shí)際流量信號(hào)。這兩個(gè)信號(hào)在加、減運(yùn)算器中進(jìn)行比較。當(dāng)兩路信號(hào)相等時(shí)，加、減運(yùn)算器的輸出ΔN＝0，此時(shí)兩管線按既定比率進(jìn)行混合。當(dāng)ΔN＞0或ΔN＜0時(shí)，運(yùn)算器便輸出對(duì)應(yīng)于偏差值ΔN 的數(shù)字量信號(hào)，經(jīng)數(shù)模轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成4～20毫安的直流電流信號(hào)。調(diào)節(jié)器接受這一直流信號(hào)進(jìn)行調(diào)節(jié)控制，使B管線上調(diào)節(jié)閥的閥門開度按比例地減小或增大，驅(qū)使ΔN→0。B組分的流量大小不斷受到控制，始終跟蹤主管線的流量變化。兩管線的物料遂按預(yù)定比率進(jìn)行混合。

數(shù)字式混合比率調(diào)節(jié)器

數(shù)字式混合比率調(diào)節(jié)器

圖2是一個(gè)多組分混合配比系統(tǒng)。這個(gè)系統(tǒng)的工作原理與上述系統(tǒng)基本相似，所不同的是：①每條分管線的流量都受到預(yù)調(diào)節(jié)。②圖1中的qA信號(hào)為主脈沖信號(hào)所代替。主脈沖信號(hào)一般由精密振蕩器產(chǎn)生，其量值等于混合后產(chǎn)品的總流量。當(dāng)實(shí)際流量等于參考信號(hào)所代表的流量時(shí),ΔN＝0，否則ΔN≠0,此時(shí)對(duì)應(yīng)的分管線流量便受到調(diào)節(jié)。

圖1中的系統(tǒng)構(gòu)成簡(jiǎn)單，設(shè)備費(fèi)用小，但它只能適應(yīng)較少組分的配比要求。圖2中的系統(tǒng)能滿足多組分的配比要求，系統(tǒng)擴(kuò)展靈活。在某些應(yīng)用場(chǎng)合中，單一的混合配比功能還不能滿足對(duì)混合后產(chǎn)品的批量發(fā)貨控制要求，這時(shí)就需要采用混合－批量控制系統(tǒng)。圖3是混合－批量控制系統(tǒng)的典型構(gòu)成情況。

參考書目

向婉成主編：《過程控制調(diào)節(jié)裝置》，機(jī)械工業(yè)出版社，北京，1981。