SU1537727A1

SU1537727A1 - Устройство дл контрол концентрации пропиточных растворов

Info

Publication number: SU1537727A1
Application number: SU874299514A
Authority: SU
Inventors: Николай Александрович Кобляков; Анатолий Леонидович Калинин; Вадим Дмитриевич Таланов; Аида Яковлевна Радовицкая
Original assignee: Центральный научно-исследовательский институт хлопчатобумажной промышленности; Ивановский научно-исследовательский экспериментально-конструкторский машиностроительный институт
Priority date: 1987-07-29
Filing date: 1987-07-29
Publication date: 1990-01-23

Abstract

Изобретение относитс к автоматическим устройствам дл контрол концентрации пропиточных растворов и может быть использовано в отделочном производстве текстильной промышленности. Целью изобретени вл етс повышение точности контрол путем снижени температурной погрешности. В блок 8 задани предварительно ввод т значени коэффициентов K₀, K₁, K₂, граничные значени частот F₁ и F₂, а также значени U₁ и U₂ напр жени в измерительном контуре кондуктометрического датчика 2 в момент резонанса. По сигналу с первого выхода блока 7 программного управлени источник питани 1 /свип-генератор/ формирует последовательность серий импульсов в диапазоне частот от F₁ до F₂. ЭДС, ИНДУЦИРУЕМАЯ В ИЗМЕРИТЕЛЬНОМ КОНТУРЕ ДАТЧИКА 2, УСИЛИВАЕТСЯ УСИЛИТЕЛЕМ 3 И ПОДАЕТСЯ НА СХЕМЫ 9 И 10 ВЫБОРКИ - ХРАНЕНИЯ, СОДЕРЖИМОЕ КОТОРЫХ СРАВНИВАЕТСЯ СТРОБИРУЕМЫМ КОМПАРАТОРОМ 11 И ПРЕОБРАЗУЕТСЯ В КОД АНАЛОГО-ЦИФРОВЫМ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ 12. В БЛОКЕ 5 ВЫЧИСЛЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ ОСУЩЕСТВЛЯЕТСЯ ВЫЧИСЛЕНИЕ ЗНАЧЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ РАСТВОРА ПО РЕЗУЛЬТАТАМ ИЗМЕРЕНИЙ И ПАРАМЕТРАМ, ПРЕДВАРИТЕЛЬНО ВВЕДЕННЫМ В БЛОК 8 ЗАДАНИЯ. УПРАВЛЕНИЕ РЕЖИМАМИ РАБОТЫ БЛОКА 4 ОБРАБОТКИ ИНФОРМАЦИИ, БЛОКОМ 5 ВЫЧ

Description

Изобретение относитс к автоматическим устройствам дл контрол концентрации пропиточных растворов и может быть использовано в отделочном производстве текстильной промышленности .

Целью изобретени вл етс повышение точности контрол путем снижени температурной погрешности.

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства; на фиг. 2 - циклограммы ег работы.

Устройство (фиг. 1) содержит источник 1 питани (свип-генератор), бес- контактный кондуктометрический датчик 2 с возбуждающим и измерительными контурами , усилитель 3, блок А обработки информации, блок 5 вычислени концентраций и блок 6 индикации, блок 7 про граммного управлени , блок 8 задани , а также вход щие в состав блока А обработки информации схемы 9 и 10 выборки-хранени , стробируемый компаратор 11 и аналого-цифровой преобразователь 12. Источник 1 питани , датчик 2 и усилитель 3 соединены последовательно Первый вход схемы 9 выборки-хранени св зан с выходом усилител 3, а выход подключен к первым входам схемы 10 выборки-хранени и стробируемого компаратора 11. Первый вход аналого- цифрового преобразовател 12 соединен с вторым входом стробируемого компаратора 11 и выходом схемы 10 выборки- хранени , второй вход св зан с выходом стробируемого компаратора 11, первый выход подключен к первому входу блока 5 вычислени концентрации, а второй выход подсоединен к первому входу блока 7 программного управлени и второму входу блока 5 вычислени концентрации. Первый выход блока программного управлени подключен к управл ющему входу источника 1 питани , второй и третий выходы св заны с вторыми (управл ющими) входами соответственно схемы 9 и 10 выборки- хранени , четвертый выход подсоединен к третьему (управл ющему) входу стробируемого компаратора 11, а п тый и шестой выходы подключены соответственно к третьему и четвертому входам блока 5 вычислени концентрации, выход которого соединен с блоком 6 индикации . Выход блока 8 задани подсо- единен к второму входу блока 7 программного управлени и п тому входу блока 5 вычислени концентрации.

0

5

0

Устройство работает следующим образом .

Предварительно кондуктометрический датчик 2 поочередно погружаетс в растворы с номинальной концентрацией с максимально и минимально возможной рабочей температурой. При воздействии в каждом случае на возбуждающий контур кондуктометрического датчика 2 напр жением с измен ющейс частотой определ ют в момент наступлени резонанса максимальные значени амплитуды напр жени Ut и U2 в измерительном контуре датчика 2 и значение частот Ј,и f.j, соответствующие наступлению резонанса.

Далее в блок 8 задани предварительно ввод т значени информационных параметров: коэффициентов К0, Кг, Ка, а также граничные значени ft и f2 частоты, определенные ранее, и значени напр жени U, и Uj в измерительном контуре кондуктометрического датчика 2 в момент резонанса.

В начале каждого цикла измерений информаци о параметрах (граничных . значени х частоты f, и f) вводитс в блок 7 программного управлени ,при этом в последнем устанавливаетс нижнее граничное значение частоты f, ft и соответствующее ей максимальное значение периода Т 1/f7 управл ющих импульсов (фиг. 2), поступающих на управл ющий вход источника 1 питани (свип-генератора), который формирует последовательность из п импульсов (где п 2 , г - предварительно заданное натуральное число) напр жени , поступающего в возбуждающий контур датчика 2.

В жидкостном витке, охватывающем датчик 2, возбуждаетс ток, сила которого пропорциональна электропроводности раствора, индуцирующий ЭДС в измерительном контуре датчика 2, котора усиливаетс усилителем 3 с посто нным коэффициентом усилени до напр жени U jj достаточного дл нормальной работы блока 4 обработки информации . Индекс ij означает j-й импульс серии (j 1,2,...,п) при частоте следовани f j.

Но прохождении через датчик 2 и последующие элементы схемы всех импульсов первой серии с периодом Т TwaKC 1/f в блоке 7 программного управлени автоматически устанавливаетс следующее очередное значение периода Т(. м TJ - AT, где Д Г - шаг изменени периода, /JT выбирают из услови ДТ (TwaHC- TMMH )/m, где TMVIM - минимальное значение периода, соответствующего верхней граничной частоте f, 1 , число уровней m изменени периода Т( выбираетс из услови требуемой точности определени резонансной частоты fp, при этом

узкого диапазона частот f, ...f эта разница практически не существенна, если п 32.

По заднему фронту последнего п-го импульса i-й серии на третьем и четвертом выходах блока 7 программного управлени формируетс пара строби- рующих импульсов WR, подаваемых на управл ющие (стробирующие) входы стробируемого компаратора 11 и схемы 10 выборки-хранени . Первый стробиру ющий импульс WR, подаваемый на управл ющий вход стробируемого компаратора

10

i 1, 2,...,m.

После осуществлени операции модификации периода через датчик 2 проходит следующа сери из п импульсов теперь уже частоты f-t1 1/Tjt, и так 15 11, разрешает сравнение напр жений на далее, до момента, когда период ста- выходах схем 9 и 10 выборки-хранени нет равным Т, TMJH(граничное значение ) , посте чего весь цикл повтор етс : устанавливаетс начальное значе20

ние периода Т( Тмакс 1/f7 и т.д.

Таким образом, результатом операции циклического изменени частоты напр жени , приложенного к возбуждающему контуру датчика 2, вл етс из (соответственно, текущее среднее U( и U;,, среднее по предыдущей серии импульсов с частотой f ,, 1/Tj, ). Вто рой импульс WR, подаваемый с фиксированной задержкой относительно первого на вход управлени второй схемы 10 выборки-хранени , разрешает выборку сглаженного значени напр жени U;

7727б

10

15 11, разрешает сравнение напр жений на выходах схем 9 и 10 выборки-хранени 11 , разрешает сравнение напр жений на выходах схем 9 и 10 выборки-хранени

(соответственно, текущее среднее U( и U;,, среднее по предыдущей серии импульсов с частотой f ,, 1/Tj, ). Второй импульс WR, подаваемый с фиксированной задержкой относительно первого на вход управлени второй схемы 10 выборки-хранени , разрешает выборку сглаженного значени напр жени U;

менение частоты в пределах интервала 25 с выхода схемы 9 выборки-хранени , об- граничных частот от f /3 1/Тмаксдо

f 1. 1 /Тми .

Описанный ал оритм циклического изменени частоты реализуетс путем равномерного изменени периода, т.е. 30 Т;., Т. - ДТ.

Напр жение U,-: с выхода усилител 3 поступает на вход блока 4 обработки

новл ее содержимое с на U,-, при этом Tw ТИ1.

Если результат сравнени напр жений на стробируемом компараторе 11 отрицательный (т.е. U; - Uj, 0), на его выходе по вл етс сигнал (импульс} Старт, передаваемый на второй (запускающий ) вход аналого-цифрового преобразовател 12, воспринимаемый

информации, а именно на первый (информационный ) вход схемы 9 выборки-хране-35 послеД им как сигнал начала аналого- на вход управлени которой с фик- цифрового преобразовател напр жений

сированной задержкой по отношению к .;-i считываемого с выхода схемы 10 переднему фронту импульса (фиг. 2) с выборки-хранени через первый (ин- второго выхода блока 7 программного формационный) вход аналого-цифрового управлени подаютс командные импуль- 40 преобразовател 12. По окончании пре- сы WR с периодом, равным текущему пе- образовани и,., з код Nr на риоду Т 1/f.втором выходе аналого-цифрового преобПод действием стробирующих импуль- разовател 12 по вл етс сигнал готов- сой WR схема 9 выборки-хранени осу- ности WR, поступающий на объединенные ществл ет выборку (фиксацию мгновенно 45 пеРвые вход блока 7 программного уп- го значени ) напр жени U, и ее хране- равлени и второй вход блока 5 вычис- ние (запоминание) до момента прихода лени концентрации, иницииру вычислени в последнем.

Сигнал, поступающий на первый вход блока 7 программного управлени , одновременно инициирует генерацию тактовых импульсов из блока 7 программного управлени , поступающих с его п того выхода на третий (тактовый) вход блока 5 вычислени концентрации, вследствие чего последний через второй вход осуществл ет считывание кода Np с первого выхода аналого-цифрового преобразовател 12, через чет

следующего стробирующего импульса.

Посто нна времени интегрировани Ту схемы 9 выборки-хранени выбира- 50 етс из услови Т м , , jn Тмин, что позвол ет осуществить сглаживание амплитуды U выборочного напр жени (аналоговое интегрирование) за п импульсов дл Т, Ттини п. п дл 55 TJ 7 Тмин . Следовательно, при изменении периода Т за врем интегрировани Тм, интегрируетс неодинаковое число импульсов, однако дл относительно

с выхода схемы 9 выборки-хранени , об-

новл ее содержимое с на U,-, при этом Tw ТИ1.

послеД им как сигнал начала аналого- цифрового преобразовател напр жений

вертый вход (информационный) - считывание кода N(f), соответствующего резонансной частоте f, fp (с периодом ТА Tj) из блока 7 программного управлени , а через п тый вход - считывание из блока 8 задани коэффициентов Кв, К,, К,, U,, f,, U4, f-z Затем производитс преобразование соответствующих амплитуде Up и частоте f;p в момент резонанса двоичных кодов N., и N (fp) и вычисл етс текущее значение концентрации С электролита в контролируемом растворе в соответствии с формулой

С-К0 +К, Up/(U2 - fp(f,-f,),

где Кв,К(1,К г- посто нные коэффициенты; (f ,-fj) - корректирующий сигнал о температуре раствора;

U р- ал Np;

f p a-i N(f p);

константы преобразовани .

По окончании вычислительного процесса в блоке 5 вычислени концентрации ИНфорМаЦИЯ ВЫВОДИТСЯ В бЛОК 6

индикации, где она индицируетс до момента окончани следующего цикла измерений.

Claims

Формула изобретени

Устройство дл контрол концентрации пропиточных растворов , содержащее последовательно включенные источник питани , бесконтактный кондукто- метрический датчик и усилитель, а также блок обработки информации,вклю 5

0

5

g

5

0

чающий компаратор, и блок индикации, отличающеес тем, что, с целью повышени точности контрол путем снижени температурной погрешности , оно снабжено блоком программного управлени , блоком задани и блоком вычислени концентрации, блок обработки информации дополнительно содержит схемы выборки-хранени и аналого-цифровой преобразователь, причем первый вход первой схемы выборки-/ хранени св зан с выходом усилител , а выход подключен к первым входам второй схемы выборки-хранени и компаратора , первый вход аналого-цифрового преобразовател и второй вход компаратора объединены и подключены к выходу второй схемы выборки-хранени , второй вход аналого-цифрового преобразовател св зан с выходом компаратора, первый выход подключен к первому входу блока вычислени концентрации, а второй выход подсоединен к первому входу блока программного управлени и второму входу блока вычислени концентрации , при этом первый выход блока программного управлени подключен к управл ющему входу источника питани , второй и третий выходы подсоединены к вторым входам соответственно первой и второй схем выборки-хранени , четвертый выход св зан со стробирующим входом компаратора, п тый и шестой выходы подключены соответственно к третьему и четвертому входам блока вычислени концентрации, причем выход блока задани подсоединен к второму входу блока программного управлени и п тому входу блока вычислени концентрации , выход которого св зан с входом блока индикации.

Фиг. 2