SU954752A1 - Method of automatic control of sublimation drying process - Google Patents

Method of automatic control of sublimation drying process Download PDF

Info

Publication number
SU954752A1
SU954752A1 SU803000740A SU3000740A SU954752A1 SU 954752 A1 SU954752 A1 SU 954752A1 SU 803000740 A SU803000740 A SU 803000740A SU 3000740 A SU3000740 A SU 3000740A SU 954752 A1 SU954752 A1 SU 954752A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
signal
control
energy
voltage
drying process
Prior art date
Application number
SU803000740A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Эдуард Викторович Сильвестров
Матвей Владимирович Подольский
Юрий Анатольевич Константинов
Original Assignee
Предприятие П/Я А-3734
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Предприятие П/Я А-3734 filed Critical Предприятие П/Я А-3734
Priority to SU803000740A priority Critical patent/SU954752A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU954752A1 publication Critical patent/SU954752A1/en

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26—DRYING
    • F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B5/00—Drying solid materials or objects by processes not involving the application of heat
    • F26B5/04—Drying solid materials or objects by processes not involving the application of heat by evaporation or sublimation of moisture under reduced pressure, e.g. in a vacuum
    • F26B5/06—Drying solid materials or objects by processes not involving the application of heat by evaporation or sublimation of moisture under reduced pressure, e.g. in a vacuum the process involving freezing

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Drying Of Solid Materials (AREA)

Description

Изобретение относится к технике сублимационной сушки в вакууме различных препаратов и может быть применено в медицинской, пищевой, химической промышленности.The invention relates to techniques for freeze-drying in a vacuum various preparations and can be used in the medical, food, chemical industries.

Известен способ управления процессом сублимационной сушки путем изменения теплоподвода по сигналу, характеризующему состояние обезвоживаемого материала (l] .A known method of controlling the process of freeze-drying by changing the heat supply by a signal characterizing the condition of the dehydrated material (l].

Недостатком известного способа является то, что в качестве сигнала, характеризующего состояние обезвоживаемого материала, является электрическое сопротивление сушимого препарата, обладающее низкой точностью за счет непостоянства характеристик кондуктометрического датчика.The disadvantage of this method is that the signal characterizing the state of the dehydrated material is the electrical resistance of the dried preparation, which has low accuracy due to the inconsistency of the characteristics of the conductivity sensor.

Цель изобретения - повышение.точности управления и снижение энергои трудозатрат.The purpose of the invention is improving control accuracy and reducing energy and labor costs.

Поставленная цель достигается тем, что в качестве сигнала, характеризующего состояние обезвожива2 емого материала, используют текущее влаговыделение в процессе сушки.This goal is achieved by the fact that the current moisture release in the drying process is used as a signal characterizing the state of the dehydrated material.

На чертеже предотавлена блок-cxet ма системы управления для реализации предлагаемого способа.The drawing provides a block cxet ma control system for implementing the proposed method.

5 Блок-схема содержит индикатор 1 интенсивности влаговыделения, состоящий из датчика 2, расположенного в вакуумном трубопроводе 3, соединяющем сублиматор 4 и десублиматор 5 сублимационной сушилки 6, и блока 7 формирования. Связь датчика 2 и блока 7 формирования осуществляется электрическим кабелем 15 8, проходящим через герметичный проходной разъем 9, расположенный на корпусе десублиматора 5. Усилитель 10 постоянного тока, представляющий собой устройство с двойным пре20 образованием усиливаемого напряже« ния, состоит из модулятора 11 с виб*-. ропреобразователем, обычного усилителя 12 переменного напряжения, де-1 модулятора 13. 5 The block diagram contains an indicator 1 of the moisture release rate, consisting of a sensor 2 located in a vacuum pipe 3 connecting the sublimator 4 and the desublimator 5 of the freeze dryer 6, and a forming unit 7. The sensor 2 and the forming unit 7 are connected by an electric cable 15 8 passing through a sealed passage connector 9 located on the case of the desublimator 5. The DC amplifier 10, which is a device with double pre-amplification of the amplified voltage, consists of a modulator 11 with vib * -. transformer, conventional AC amplifier 12, de- 1 modulator 13.

Задающее устройство 14 выполнено по схеме амплитудного ограничителя со стабилизированным источником регулируемой противо-ЭДС. Задающий потенциометр 15, питаемый от стабилизированного источника постоянного напряжения, позволяет устанавливать уровень противо-ЭДС, соответствующий необходимому уровню преобразованного сигнала, поступающего из демодулятора 13« Источник 16 питания с регулируемым выходным напряжением представляет собой либо магнитный усилитель, либо тиристорный регулятор, выходное напряжение которого изменяется по определенной зависимости под воздействием изменяющегося управляющего напряжения (сигнала управления) постоянного тока. Малоинерционный преобразователь 17 представляет собой устройство, преобразующее подводимую к нему электрическую энергию в тепловую, передаваемую сушимому препарату 18.The master device 14 is made according to the scheme of the amplitude limiter with a stabilized source of adjustable counter-EMF. The master potentiometer 15, powered from a stabilized source of constant voltage, allows you to set the counter-EMF level corresponding to the required level of the converted signal coming from the demodulator 13 "The power supply source 16 with adjustable output voltage is either a magnetic amplifier or a thyristor regulator, the output voltage of which varies according to a certain dependence under the influence of a changing control voltage (control signal) of direct current. The low-inertia converter 17 is a device that converts the electrical energy supplied to it into heat transmitted to the dried preparation 18.

Система управления работает следующим образом.The control system operates as follows.

При наличии влаговыделения из сушимого препарата 18 пар, устремляющийся под действием движущей силы сублимации из сублиматора 4 в десублиматор 5, формируется в вакуумном трубопроводе Зв интегральный (суммарный) паровой поток, воздействуя на крыльчатку датчика 2 и приводя его во вращательное движение. Сигнал с датчика 2 поступает в блок 7 формирования, в котором изменение частоты импульсов преобразуется в изменение уровня аналогового сигнала. Выходной сигнал из блока 7 формирования, поступая на вход усилителя 10 постоянного тока, усиливается в нем до уровней, являющихся диапазоном изменения напряжения управления источника 16 питания. С выхода усилителя 10 постоянного тока сигнал, усиленный по мощности и преобразованный, поступает на вход западающего устройства 14, в котором заранее потенциометром 15 установлен уровень противо-ЭДС, соответствующий уровню, 50 определяемому максимальным значе954752 4 нием интенсивности влаговыделения при заданной температуре сублимации.In the presence of moisture evolution from the dried preparation of 18 pairs, rushing under the action of the driving force of sublimation from the sublimator 4 to the desublimator 5, an integral (total) steam flow is formed in the vacuum pipe Sv, acting on the impeller of the sensor 2 and bringing it into rotational motion. The signal from the sensor 2 enters the block 7 formation, in which the change in the frequency of the pulses is converted into a change in the level of the analog signal. The output signal from the forming unit 7, arriving at the input of the DC amplifier 10, is amplified in it to levels that are a range of the control voltage of the power supply 16. From the output of the DC amplifier 10, the signal, amplified in power and converted, is fed to the input of the closing device 14, in which the counter-EMF level is set in advance by potentiometer 15, which corresponds to the level 50 determined by the maximum value of the humidity level at 954752 4 at a given sublimation temperature.

Использование предлагаемого способа обеспечивает по сравнению с изs вестными то, что программно-временная зависимость изменения энергопровода, определяемая свойствами сушимых препаратов, их*состоянием в процессе сушки и техническими возможного стями сублимационных, сушилок вырабатывается в процессе сушки.Using the proposed method provides compared to s is known from the fact that the program-changing time dependence Energy transport systems, determined by the properties of drugs being dried, they * state during drying and the possible technical styami sublimation, dryers generated in the drying process.

Использование в предлагаемом способе малоинерционных преобразователей энергии, осуществляющих ее ге15 нерацию к сушимому препарату, позволяет реализовать систему управления, оптимальную по быстродействию и работающую в режиме слежения, т.е. если выходная координата объекта уп20 равления (интенсивность влаговыделения) изменяется по произвольному закону во времени, то система управления оурабатывает управляющее воздействие (энергия, генерируемая 25 к сушимому препарату), пропорциональ ное изменению выходной координаты с максимальной скоростью.The use of the low-inertia energy converters in the proposed method, which generates it to the dried preparation, makes it possible to realize a control system that is optimal in speed and works in the tracking mode, i.e. if the output coordinate of the control unit 20 (moisture release rate) varies according to an arbitrary law in time, then the control system processes the control action (energy generated by 25 to the dried preparation), which is proportional to the change in the output coordinate at maximum speed.

При применении предлагаемого способа осуществляют процесс сушки с 30 минимальными затратами энергии без тепловых потерь.When applying the proposed method carry out the drying process with 30 minimum energy costs without heat loss.

Claims (1)

Изобретение относитс  к технике сублимационной сушки в вакууме различных препаратов и может быть применено в медицинской, пищевой, химической промышленности. Известен способ управлени  процессом сублимационной сушки путем изменени  теплоподврда по сигналу, характеризующему состо ние обезвоживаемого материала , Недостатком известного способа  вл етс  то, что в качестве сигнала , характеризующего состо ние обез воживаемого материала,  вл етс  эле трическое сопротивление сушимого препарата, обладающее низкой точностью за счет непосто нства характеристик кондуктометрического датчика Цель изобретени  - повышениегточ мости управлени  и снижение энергои трудозатрат. Поставленна  цель достигаетс  тем, что в качестве сигнала, характеризую11Аего состо ние обезвоживаемого материала, используют текущее влаговыделение в процессе сушки. На чертеже предотаапена блок-схе ма системы управлени  дл  реализации предлагаемого способа. Блок-схема содержит индикатор 1 интенсивности влаговыделени , состо щий из датчика 2, расположенного в вакуумном трубопроводе 3, соедин ющем сублимйтор k и десублиматор 5 сублимационной сушилки 6, и блока 7 формировани . Св зь датчика 2 и блока 7 формировани  осуществл етс  электрическим кабелем ; 8, проход щим через герметичный проходной разъем Э, расположенный на корпусе десублиматора 5. Усилитель 10 посто нного тока, представл ющий собой устройство с двойным преобразованием усиливаемого напр жени , состоит из модул тора 11 с . ропреобразователем, обычного усилител  12 переменного напр жени , двмодул тора 13. Задающее устройство Il выполнено по схеме амплитудного ограничител  со стабилизированным источником регулируемой противо-ЭДС. Задающий потенциометр 15, питаемый от стабилизированного источника посто нного напр жени , позвол ет устанавливать уровень противо-ЭДС, соответствукхций необходимому уровню пре образованного сигнала, поступающего из демодул тора 13. Источник 16 питани  с регулируемым выходным напр жением представл ет собой либо магнитный усилитель, либо тиристорный регул тор, выходное напр жение которого измен етс  по определенной зависимости под воздействием измен ющегос  управл ющего напр жени  (сигнала управлени ) посто нного то ка. Малоинерционный преобразователь 17 представл ет собой устройство, преобразующее подводимую к нему электрическую энергию в тепловую, . передаваемую сушимому препарату 18. Система управлени  работает следующим образом. При наличии влаговыделени  из сушимого препарата 18 пар, устремл  ющийс  под действием движущей силы сублимации из сублиматора k в десуб лиматор 5, формируетс  в вакуумном трубопроводе 3 .в интегральный (сум марный) паровой поток, воздейству  на крыльчатку датчика 2 и привод  его во вращательное движение. Сигна с датчика 2 поступает в блок 7 формировани , в котором изменение частоты импульсов преобразуетс  в изме нение уровн  аналогового сигнала. Выходной сигнал из блока 7 формировани , поступа  на вход усилител  10 посто нного тока, усиливаетс  в нем до уровней,  вл ющихс  диапазоном изменени  напр жени  управлени  источника 16 питани . С выхода усилител  10 посто нного тока сигнал, усиленный по мощности и преобразова ный, поступает на вход западающего устройства Т, в котором заранее по тенциометром 15 установлен уровень противо-ЭДС, соответствующий уровню определ емому максимальным значением интенсивности влаговыделени  при заданной температуре сублимации. Использование предлагаемого способа обеспечивает по сравнению с известными то, что программно-времен- . на  зависимость изменени  энергопровода , определ ема  свойствами сушимых препаратов, их состо нием в процессе сушки и техническими возможност ми сублимационных, сушилок вырабатываетс  в процессе сушки. Использование в предлагаемом способе малоинерционных преобразователей энергии, осуществл ющих ее генерацию к сушимому препарату, позвол ет реализовать систему управлени , оптимальную по быстродействию и работающую в режиме слежени , т.е. если выходна  координата объекта управлени  (интенсивность влаговыделени ) измен етс  по произвольному закону во времени, то система управлени  отрабатывает управл ющее воздействие (энерги , генерируема  к сушимому препарату), пропорциональное изменению выходной координаты с максимальной скоростью При применении предлагаемого способа осуществл ют процесс сушки с минимальными затратами энергии без тепловых потерь. Формула изобретени  Способ автоматического управлени  процессом сублимационной сушки путем изменени  теплоподвода по сигналу, характеризующему состо ние обезвоживаемого материала, о т л и ч а ю щ и и с   тем, что, с целью повышени  точности управлени , и снижени  энерго- и трудозатрат, в качестве сигнала, характеризующего состо ние обезвоживаемого материала, используют текущее вла г о выделение в процессе сушки. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе К Патент ФРГ № 1178787, кл. 8.2а-1/05, 19б5.The invention relates to a technique for freeze-drying various preparations in vacuum and can be applied in the medical, food and chemical industries. The known method of controlling the process of freeze-drying by changing the heat-treating according to the signal characterizing the condition of the dehydrated material. The disadvantage of the known method is that the signal resistance of the dried preparation, which has a low accuracy due to Characteristics of the conductometric sensor. The purpose of the invention is to increase the control bridge and reduce energy and labor costs. The goal is achieved by the fact that the current moisture release in the drying process is used as a signal characterizing its state of dehydrated material. In the drawing, a pre-dip circuit of the control system for the implementation of the proposed method. The block diagram contains a moisture intensity indicator 1, consisting of a sensor 2 located in a vacuum pipe 3 connecting the sublimator k and a desublimator 5 of the sublimation dryer 6, and a forming unit 7. The connection of the sensor 2 and the forming unit 7 is carried out with an electric cable; 8, passing through a sealed plug E located on the housing of the desublimator 5. The DC amplifier 10, which is a device with double conversion of the amplified voltage, consists of a modulator for 11 s. a transducer, a conventional amplifier 12 AC voltage, a dvmodulator 13. The driver Il is made according to an amplitude limiter with a stabilized source of adjustable counter-emf. The reference potentiometer 15, powered by a stabilized DC voltage source, allows you to set the level of back-EMF, corresponding to the required level of the converted signal from the demodulator 13. The power supply 16 with an adjustable output voltage is either a magnetic amplifier or thyristor regulator, the output voltage of which varies according to a certain dependence under the influence of a variable control voltage (control signal) constant current. The low-inertia converter 17 is a device that converts the electrical energy supplied to it into thermal energy,. transferred to the dried preparation 18. The control system works as follows. In the presence of moisture release from the dried preparation, 18 pairs, aspiring under the action of the driving force of sublimation from sublimator k to desublimator 5, are formed in the vacuum pipe 3. The integral (total) vapor flow affects the impeller of the sensor 2 and drives it into rotational motion . The signal from sensor 2 enters a formation block 7, in which a change in the frequency of the pulses is converted into a change in the level of the analog signal. The output signal from the shaping unit 7 arriving at the input of the DC amplifier 10 is amplified therein to levels that are the range of variation of the control voltage of the power supply 16. From the output of the DC amplifier 10, the signal amplified in power and transformed is fed to the input of the falling device T, in which the counter-emf level is set in advance by potentiometer 15, corresponding to the level determined by the maximum value of moisture release at a given sublimation temperature. The use of the proposed method provides in comparison with the known that the software-time-. the dependence of the change in the energy pipeline, determined by the properties of the dried preparations, their condition during the drying process, and the technical capabilities of the freeze drying apparatus, is produced during the drying process. The use in the proposed method of low-inertia energy converters, which carry out its generation to the dried preparation, makes it possible to realize a control system that is optimal in speed and operates in tracking mode, i.e. if the output coordinate of the control object (moisture release rate) varies according to an arbitrary law in time, the control system works out a control action (energy generated for the dried preparation) proportional to the change of the output coordinate with the maximum speed. When applying the proposed method, the drying process is carried out with minimum energy costs without heat loss. The invention The method of automatic control of the process of freeze-drying by changing the heat supply on a signal that characterizes the state of the dehydrated material, and with the fact that, in order to improve control accuracy and reduce energy and labor costs, A signal characterizing the state of the dehydrated material is utilized by the current moisture in the drying process. Sources of information taken into account in the examination K Patent Germany No. 1178787, cl. 8.2a-1/05, 19b5.
SU803000740A 1980-10-29 1980-10-29 Method of automatic control of sublimation drying process SU954752A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU803000740A SU954752A1 (en) 1980-10-29 1980-10-29 Method of automatic control of sublimation drying process

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU803000740A SU954752A1 (en) 1980-10-29 1980-10-29 Method of automatic control of sublimation drying process

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU954752A1 true SU954752A1 (en) 1982-08-30

Family

ID=20924743

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU803000740A SU954752A1 (en) 1980-10-29 1980-10-29 Method of automatic control of sublimation drying process

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU954752A1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1995030118A1 (en) * 1994-05-03 1995-11-09 Institut National De La Recherche Agronomique Method and device for controlling vacuum lyophilization
WO2005080894A1 (en) * 2004-02-17 2005-09-01 Gea Lyophil Gmbh Method and device for freeze-drying products

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1995030118A1 (en) * 1994-05-03 1995-11-09 Institut National De La Recherche Agronomique Method and device for controlling vacuum lyophilization
FR2719656A1 (en) * 1994-05-03 1995-11-10 Agronomique Inst Nat Rech Method and device for controlling vacuum lyophilization
WO2005080894A1 (en) * 2004-02-17 2005-09-01 Gea Lyophil Gmbh Method and device for freeze-drying products

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2097729A1 (en) Power control device wherein a bias voltage in level detection is given a constant difference from a detected voltage
RU94027294A (en) Brake system with antilock control and/or slip control at traction effort
JPS5267246A (en) Demodulation system for angle-modulated wave signal
SU954752A1 (en) Method of automatic control of sublimation drying process
SE8700064L (en) GAS SENSOR AND CONTROL SYSTEM
DE3684324D1 (en) METHOD AND DEVICE FOR DYNAMIC PERFORMANCE DIFFERENTIAL CALORIMETRY.
KR900000249A (en) Wheel speed control
KR850008584A (en) Control system
GB2022255A (en) Acoustic measuring instruments e.g. flowmeters
FR2337339A1 (en) Sensor element heating system of gas sensing device - uses electric pulses dependent on feedback control of modulated pulse width
SU815650A1 (en) Ac voltage instantaneous deviation pickup
SU625691A1 (en) Rheograph
SU391533A1 (en) RELAY SYSTEMS FOR AUTOMATIC REGULATION
JPS5672715A (en) Temperature controller
SU613305A1 (en) Temperature regulator
JPS5499884A (en) Variafble sample period controller
SU549792A1 (en) Thermostatic device
JPS6465432A (en) Noninterference control system for testing device on engine board
JPS54102507A (en) Motor drive circuit
JPS57131028A (en) Infrared temperature measuring apparatus
SU750222A1 (en) Apparatus for controlling microclimate in animal-keeping housings
SU543123A1 (en) Control method of a pulse converter of direct current and device for its implementation
JPS5467085A (en) Apparatus for controlling dissolved oxygen concentration in culturing liquid
SU1205160A1 (en) Device for solving inverse problems of non-stationary heat conduction
JPS5687735A (en) Temperature controller for drier