CS243847B1 - Zapojeni regulátoru výšky hladiny pány v chemických a biochemických aparátech - Google Patents

Abstract

Řešeni se týká regulace výšky hladiny pěny v chemických a biochemických aparátech, zejména ve fermentorech. Zapojení sestává z monostabilního obvodu, na jehož výstupu jsou dávkovači impulsy s nastavitelnou dobou trvání a který je zapojen svým výstupem na vstup koncového zesilovače dávkovačích impulsů, jehož výstup je i výstupem regulátoru. Vstup regulátoru je přitom-zapojen na obvod úpravy amplitudy signálu. Zapojení je charakterizováno tím, že Výstup obvodu úpravy amplitudy signálu je zapojen na vstup integrovaného obvodu pro řízení svítivých diod LED, který je spojen se zdrojem napětí a jehož výstupy jsou zapojeny na řadu svítivých diod LED. část řady svítivých diod jé současně spojena se vstupy integrovaného spínače, který je připojen na časovači odpory, které jsou spojeny do uzlu a připojeny na vstup multivibrátoru, jehož výstup je zapojen na spouštěcí vstup monostabilního obvodu.

Description

Vynález se týká zapojení regulátoru výšky hladiny pěny v chemických ,a biochemických aparátech, zejména ve fermentorech.

Regulace výšky pěny pomocí odpěňovacího prostředku je prováděna v řadě chemických a biochemických aparátů, nejčastěji ručně nebo automaticky. Povel k automatickému nástřiku odpěňovacího prostředku bývá odvozen od jednokontaktní sondy výšky hladiny pěny.

Požadavek na množství odpěňovacího prostředku se často během výrobního cyklu mění.

Někdy je pěna tzv. lehká, jindy hutná, není proto možné přesněji stabilizovat hladinu pěny pro všechny proměny výrobního cyklu a optimalizovat spotřebu odpěňovacího prostředku.

Jednokontaktní sonda dává o charakteru pěny málo informací. Tuto nevýhodu odstraňuje vynález podle AO č. 227 873, u něhož je regulátor zapojen na vícekontaktní sondu a vytváří elektrické dávkovači impulsy nastavitelné délky.

Frekvence impulsů se automaticky mění v závislosti na potřebě odpěňovacího prostředků, minimálně ve třech stupních. Tím bylo dosaženo přesnější udržování hladiny pěny na požadované výšce, což umožňuje konstruovat fermentory s menším rezervním prostorem nad hladinou pěny, a v důsledku toho přináší úsporu nerezových ocelí.

Celkově se výrobní proces stabilizuje a rovněž se stabilizuje zatížení míchadla. Dalším přínosem je zpřesnění měření etanolu ve výdechu fermentoru, které je základním měřením ve fermentačním procesu při výrobě krmných bílkovin ze syntetického etanolu.

Nevýhodou uvedeného zapojení regulátoru výšky pěny je větší obvodová složitost. j?ím jsou dány větší rozměry přístroje a s tím související větší nároky na potřebnou plochu měřicího panelu. Vstupní signál je přiváděn z vícekontaktní sondy do regulátoru vícežllovým kabelem, kde počet žil odpovídá počtu kontaktů sondy. Cena kabelu a nároky na prostor v kabelových vanách do určité míry snižují výhody tohoto zapojení regulátoru.

Uvedené nedostatky do značné míry odstraňuje zapojení regulátoru výšky hladiny pěny v chemických a biochemických aparátech podle vynálezu, které sestává z monostabilního obvodu, na jehož výstupu jsou dávkovači impulsy s nastavitelnou dobou trvání a který je zapojen' svým výstupem na vstup koncového zesilovače dávkovačích impulsů, jehož výstup je i výstupem regulátoru, přičemž vstup regulátoru je zapojen na obvod úpravy amplitudy signálu, jehož podstata spočívá v tom, že výstup obvodu úpravy amplitudy signálu je zapojen na vstup integrovaného obvodu pro řízení svítivých diod LED, který je spojen se zdrojem napětí Uj a jehož výstupy jsou zapojeny na řadu svítivých diod LED.

část řady svítivých diod je současně spojena se vstupy integrovaného spínače, který je připojen na časovači odpory, které jsou spojeny do uzlu a připojeny na vstup integrovaného multivibrátoru, jehož výstup je zapojen na spouštěcí vstup monostabilního obvodu.

Výhodou uvedeného zapojení je, že nové integrované obvody zjednodušují celé zapojení, což vede k menším rozměrům, menší poruchovosti a nižší pracnosti ve výrobě. Současně se zvětšuje univerzálnost využiti i pro jiná čidla, než je vícekontaktní sonda.

Vstupní analogový signál, který je výstupem z převodníku sondy, je úměrný výšce pěny v aparátu a je prostřednictvím zapojení zpracován na dávkovači impulsy, které jsou využity k ovládání akčního členu nástřiku odpěňovacího prostředku.

Příkladné provedení zapojení podle vynálezu je schematicky znázorněno na připojeném výkresu.

Ve znázorněném provedení je vstup 2 signálu napojen na obvod 2 úpravy amplitudy signálu, který je spojen s integrovaným obvodem 2 P^ro řízení svítivých diod LED. Integrovaný obvod £ pro řízení svítivých diod LED je spojen jednak s řadou £ svítivých diod LED a jednak še se zdrojem napětí a současně část řady £ svítivých diod LED je spojena se vstupy integrovaného spínače £, Který je připojen na zdroj napětí u₂ a současně svými výstupy je připojen na časovači odpory £, které jsou spojeny do uzlu a připojeny na vstup integrovaného multivibrátoru £, jehož výstup je zapojen přes monostabilní.obvod £ na koncový zesilovač' 10.

Signál z vícekontaktní sondy převederiý na napětí 0 až 5 V je přiveden na vstup'£ signálu a přes obvod £ úpravy amplitudy signálu na signálový vstup integrovaného obvodu'£ pro řízení svítivých diod LED.

Při napětí O V se působením obvodu £ úpravy amplitudy signálu nerozsvítí žádná dioda z řady £ svítivých diod LED a při napětí 5 V svítí např. všech 12 diód. Napětí větší než 5 V je omezeno Zenerovou diodou.

Zvyšuje-li se vstupní napětí signálu nad 2,5 V, rozsvěcuje se postupně šestá, sedmá až dvanáctá dioda LED v závislosti na spínání výstupů'5. Pokles napětí na těchto diodách otevírá postupně tranzistory, řízené polem, které jsou v integrovaném provedení tvořeny integrovaným spínačem £.

V daném případě obsahuje integrovaný spínač 6 šest tranzistorů řízených polem á tvořících spínače. Spínače postupně připojují časovači odpory £ na napětí zdroje U₂· časovači odpory £ jsou spojeny druhými konci do uzlu a postupným spínáním integrovaným”spínačem £ na zdroj U₂ se řadí paralelně.

Odpor zapínaný v pořadí šestou diodou LED má největší hodnotu. Další paralelně spínané odpory mají hodnotu postupně nižší. Absolutní velikost časovačích odporů £ závisí na volbě kondenzátoru v řídicím vstupu integrovaného multivibrátoru £ a na charakteru a velikosti chemického aparátu, odpěňovacím prostředku, druhu výroby a z toho plynoucího požadavku na intervaly odpěňování.

Napětí zdroje Uj je nižší než napětí zdroje. U₂ o hodnotu potřebnou k otevření tranzístorů řízených polem“integrovaného spínače 6. ImpuTsy na výstupu multivibrátoru mají konstantní délku, ale mění se perioda.

Zkracuje se při zvyšování počtu časovačích odporů' £. Při rozpojení všech spínačů integrovaného spínače £ je perioda nekonečná, tj. impulsy na výstupu ustanou. Závěrečnou hranou impulsu na výstupu integrovaného multivibrátoru' £ je spouštěn monostabilní obvod £ vytvářející dávkovači impulsy, jejichž doba trvání je plynule nastavitelná podle použitého akčního členu nástřiku odpěňovacího prostředku a podle charakteru výroby.

Po zesílení v koncovém zesilovači 10 jsou dávkovači impulsy využity ke spínání akčního členu nástřiku, například solenoidového ventilu nebo čerpadla. Koncový zesilovač?10 může být tvořen například triakem, tyristorem nebo relé.

Pro úplnost celkové koncepce regulátoru výšky hladiny pěny je třeba uvést, 'že další součástí regulátoru je obvod pro signalizaci havarijní výšky hladiny pěny, který je sepnut v okamžiku, kdy pěna vystoupí k havarijnímu kontaktu sondy.

Vyznačení hranice je provedeno skokovým zvýšením signálu z převodníku vícekontaktní sondy nad úroveň 5 V, což je úrovňově rozlišeno dalším obvodem, který uvede v činnost multivibrátor havarijních impulsů. Tyto jednak periodicky zhasínají rozsvícenou řadu£ svítivých diod LED a přes koncový zesilovač 10 jsou vedeny na další havarijní výstup regulátoru, jednak mohou dálkově ovládat příslušné havarijní a signalizační okruhy.

Claims (1)

1. Zapojení regulátoru výšky hladiny pěny v chemických a biochemických aparátech sestávající z monostabilního obvodu, na jehož výstupu jsou dávkovači impuléy s nastavitelnou dobou trvání a který je zapojen svým výstupem na vstup koncového zesilovače dávkovačích impulsů, jehož výstup je i výstupem regulátoru, přičemž vstup regulátoru je zapojen na obvod úpravy amplitudy signálu, vyznačené tím, že výstup obvodu /2/ úpravy amplitudy signálu je zapojen na vstup integrovaného obvodu /3/ pro řízení svítivých diod LED, který je spojen se zdrojem napětí /Uj/ a jehož výstupy /5/ jsou zapojeny na řadu /4/ svítivých diod LED, přičemž současně je část řady /4/ svítivých diod LED spojena se vstupy integrovaného spínače /6/, který je připojen na další zdroj napětí /U₂/ a svými výstupy je připojen na časovači odpory /7/, které jsou spojeny do uzlu a připojeny na vstup integrovaného multivibrátoru /8/, jehož výstup jé zapojen na spouštěcí vstup monostabilního obvodu /9/.