Способ автоматического контроля и регулирования процесса увлажнения зерна при подготовке его к помолу
Похожие патенты | МПК / Метки | Текст | Заявка | Код ссылки
Номер патента: 1013924
Авторы: Бутковский, Карпин, Птушкина, Федоренко
Текст
СООЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИКО 27/О ИЯ АНИЕ ИЗОБРЕТ ВУ МУ Св ВТО КойтЛА- К ПО- тапа г лико,ей воды вна третьемтабилизацииающийьаения точ уры. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРГЮ ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Московский .ордена ТрудовогоКрасного Знамени технологическийинститут пищевой промышленности.(56) 1. Птушкин А.Т., фомичев М,Ми:.др.,Комплексная система, автоматизации, стабилизации технологическогопроцесса мельницы сортового помола.Серия Комплексная механизация и ав.томатизация производстваф. М.,. 2. Авторское свидетельство СССР(прототий),(54) (57) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГОРОЛЯ И РЕГУЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССА УВНЕНИЯ ЗЕРНА ПРИ ПОДГОТОВКЕ ЕГОМОЛУ, предусматривающего три эувлажнения, заключающийся в ре уровании расхода увлажняющзависимости от влажностиэтапе при одновременной срасхода зерна, .о т л и чс. я тем, что, с целью поиности, осуществляют аналогичное регулирование расхода увлажнякщей водына первых двух этапах процесса увлажнения, при этом влажность и заданное значение расхода.Ъоды определяют по температуре увлажненогозерна, измеренной двухкратно черезопределенный промежуток времени наначальном этапе роста температИзобретение относится к подготовдке зерна к помолу, а более точно - кхолодному .кондиционированию зерна приподготовке его к помолу, и можетбыть использовано для непрерывного.автоматического контроля и регули рования всех трех этапов увлажнения,осуществляемых при подготовке зерна к помолу.Известен способ автоматическогоконтроля и регулирования процесса 10увлажнения зерна, основанный на измерении егс диэлектрической постоянной, изменяющейся в зависимости отколичества влаги в зерне. Разностьмежду фактической влажностью зерна, 15измеренной электровлагомером, построенном на этом принципе, и заданным значением влажности служит длявыработки команд на исполнительныймеханизм, регулирующий расход ув- Олажняющей воды .11.Недостатком данного способа является невозможность контроля влажности свежеувлажненного зерна, т.е.зерна с влажной плодовой оболочкой.Поэтому злажность зерна после увлажнения не контролируется, а системалишена обратной связи.Наиболее близким к изобретениюявляется способ автоматического контроля и регулирования процесса увлажкения зерна, заключающийся в регулировании расхода увлажняющей воды натретьем этапе увлажнения в зависимости от влажности зерна, определяемой по его натурному весу, Результаты измерения натурного веса до увлажения и в экстремальной точке после увлажения сравниваются и разностьмежду ними стабилизируется на заданном уровне с коррекцией по исходной 40влажности зерна, контролируемой электровлагомером 23,Недостатком известного способаявляется необходимость промежуточнойемкости, обеспечивающей достижение 45экстремальной точки, что снижает быстродействие при контроле и регулировании. Экстремальная точка опреде-.ляется максимальным набуханием оболочек и не связана о процессом разрыхления эндосперма зерна, хотя именнопроцесс активного разрыхления эндосперма.соответствует преобразованиювсех физико-химических свойств зеренпри взаимодействии его с водой. Спо"соб не предусматривает средств контроля расположения экстремальной точки, смещением которой при увлажнениизерна в пределах до 0,7 предлагается принебречь.Указанные недостатки обуславливают возможность применения способатолько для автоматического контроляи регулирования процесса на третьемэтапе увлажнения. Способ неприменим,для управления основными этапами увлажнения, проводимыми с целью разрыхления исходной плотной структуры эндосперма зерна.Целью изобретения является повышение точности.Поставленная цель достигается тем, что согласно способу автоматического контроля и регулирования процесса увлажнения зерна при подготовке его к помолу, предусматривающего три этапа увлажнения, заключающемуся в регулировании расхода увлажняющей воды в зависимости от влажности зерна на третьем этапе при одновременной ста. билиэации расхода зерна,. осуществляют аналогичное регулирование расхода увлажняющей воды на первых двух этапах процесса увлажнения, при этом влажность и заданное значение расхода воды определяют по .температуре увлажненного зерна, измеренной двухкратно через определенный промежуток времени на начальном этапе роста температуры.Использование температуры для оп-, ределения .влажности зерна позволяет испольэовать экспоненциальный характер развития температуры, что дает возможность точно определить прирост температуры в экстремальной точке. Расположение экстремальной точки принимают совпадающим с моментом достижения 0,99% , где Ъ - максималъная ордината экспоненты. Смещение экстремальной точки во времени наблюдается в пределах от 5 до 25 ч. в зависимости от типа зерна, его начальной влажности и режима увлажнения, что не позволяет принебречь ее смещением.Экспонециальный характер развития температуры позволяет осуществить ее измерение двухкратно через определенный промежуток времени, а затем определить интенсивность развитиятемпературы и ее максимальный прирост,не дожидаясь фактического достижения экстремальной точки. Измерение температуры на начальном этапе ее роста повышает быстродействие контроля и регулирования.Рост температуры при проникновении влаги в зерно. полностью отражает процесс разрыхления эндосперма ипоэтому характеризует, все физико-химические преобразования, происходяие в зерне при увлажнении. Это позволяет использовать температуру для определения влажности на всех трех этапах увлажения.На чертеже представлена структур" ная схема системы, реализующей предлагаемый способ.Эерно нейрерывно с постоянным расходом подается в увлажнительную машину 1, где обеспечивается равномерное увлажндние зерна водой, а затем в отлежный закром 2. В верхнейчастигде отлежного закрома 2 расположены термометры 3 и 4 сопротивления, через которые непрерывно проходит увлажненное зерно. Значения температуры, измеряемые термометрами, поступают в вычислительное устройство 5, осущест. вляющее одновременный. контроль и регулирование всех трех этапов увлажнения. Поочередный ввод температурной информации, непрерывно поступающей от термометров сопротивления, в 10 вычислительное устройство осуществляется через аналоговый коммутатор 6 и аналого-циФровой преобразователь 7. Вычислительное устройство рассчитывает значения влажности Юо до и В/ 15к после увлажнения, заданную величину конечной влажности зерна ЮК послеКъ увлажнения, а также требуемюй расход воды Ю , обеспечивающий заданную величину конечной влажности зерна на 20 каждом из юрех этапов увлажнения. Значения Яэзподаются через цифроаналоговый преобразователь 8 и коммута тор каналов 9 в независимые контуры регулирования расхода воды на каждом из этапов увлажнения. Регуляторы 18 на основе разбалансамежду текущим Я и заданным Я значениями расхода воды воздействуют на исполнительные ме-. ханизмы 11 регулирования воды на каждом из этапов увлажнения в направле- З 0 нии компенсации разбаланса. Текущие значения расходов воды контролируют.ся расходомерами 12,.Вычислительное устройство производит расчеты поалгоритму,.в основу З 5 которого положена зависимость интенсивности развития температуры и ее прироста в экстремальной точке от начальной влажности и степени увлажнения зерна. Формулы для расчета на". 40 чальиой влажности зерна и влажности после увлажнению получены на основе :. экспериментальных данных с использованием корреляционно-регрессионногоанализа.. 45Способ осуществляют следующим об-. разом.Зерно пшеницы 1-го типа поступает .в увлажнительную машину с расходомйз (в данном конкретном примере О=10 т/ч) и увлажняется водой, подаваемой с расходом Яэ(Й =380 л/ч). Затем зерно подается в отлежный закром по которому оно непрерывно перемещается с скоростью Ч(Ч,1 м/ч). В процессе своего перемещения по закрому зерно последовательно проходит термометры сопротивления ТС 1 и ТС 2, расположенные соответственно на расстбяниях 1. и 12 от входа в закром. В данном примере при высоте закрома бО Нм. 11 -0,85 м и 12=1,15 м. Значения температур, непрерйвно измеряемые термометрами, подаются в виде аналоговых сигналов напряжениями =14,47 В,0 в 14,63 В на аналого-цифровой пре образователь, преобразующий их в циф-,. ровой код. Преобразованная таким образом информация вводится в вычисли-, тельное устройство, в режиме Фиксированных интервалов коммутации, при котором коммутации с цереферийными устройствами осуществляется через равные промежутки времени Ж (довр олр= -2 мнн), Алгоритм обработки информации предусматривает расчет темпера-, тур в градусах Цельсия1 О, Я о20,7 С; - - =20,93 С, где В - коэффициент преобразованияизменения сопротивления термометров сопротивления в напряжение электрического тока на выходе электронного:иэмери тельного блока равный 0,699 В/ос.Нормированные значения температур после переноса начала координат в точку, соответствующую начальной температуре зерна Тос 20 оС, составляют Т =0,70 оСу Ту=0,93 еСеИнФормация от ТС 1 записывается в массив М 1, рассчитанный на 15 элементов, что соответствует минимально возможной скорости перемещения зерновой массы по закрому Информация от ТС 2 записывается в массив М 2, рассчитанный на 1 элемент. Массивы имеют вид М 1 М 2 0,70 0,93, 0,71 15 0,700,70 Для выбора значений Т 1 и Т 2, соответствующих одному зерновому спою, последовательно прошедшему ТС 1 и ТС 2, осуществляется расчет адреса элемента массива М 1, соответствующего элементу массива М 2. Ф е- - 2,9 -" 3 р ю8 опт612 - расстояние между ТС 1 Ффф и ТС 2У аь - интервал опроса (й в,=2 мин = 0,033 ч) . На этом основании из массива М 1 выбирается элемент с порядковым номером 3, т.е. %1=0,70 оС. Таким образом, получены два значения экспоненциального развития температуры, соответствующие моментам времени С и Г от начала развития экспонентыюез,: 16 мин;.;ь: = 22 мин.1 й1 Ч1 Ч По двум полученным значениям экспоненты рассчитывают коэффициент Ы, характеризующий интенсивность раэвиТираж .872 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам .изобретений и открытий 113035, МОсква, Ж, Раушская наб., д. 4/5. Яйк 2 ч.2 а 2Рассчитав степень увлажнения зерна, характеризующую прирост влажнос , ти, полученный, зерном в результатевлаанения йДВ: =3,9 О)е,15вычисляем значение исходной влажностизерна по расчетной формуле. Для 1-готипа зерна формула ймеет видЮоф 51+1,98 Те хф 57 оС++90,57 с 1,.6% -ф 266 хЮР=11 к 3 рОВлажность увлажненного зерна составляетак =Во+Да=15,90Заданное, значение конечной влажности рассчитывается исходя вз того, р 5что для зерна 1-го типа на первомэтапе увлажнения рекомендуется добавлять 60 от общего количествадобавляемой в процессе увлажнениявлаги, Конечная влажность зерна 1-го ЗОтипа, прошедшего полный цикл увлажнения и подаваемого в размол, рекомен.дуется равной 17,5 (исследования,выполненные во ВНИИЗе, 1977 г). Отсюда следует, что на первом этапе увлажнения%,:15,021 аа втором - 17,19,на третьем - 17,5 Вычислительное устройство рассчи" тывает расход воды, обеспечивающий заданную влажность зерна на соответствующем этапе увлажнения. В частности, на первом этапе Требуемый расход воды преобразуется в аналоговый сигнал и выдается в ка честве задания в независимый контур регулирования расхсда воды на соответствующем этапе увлажнения.Использование предлагаемого способа автоматического контроля и регулирования по сравнению с известным основанным на применении дискретной сушильно-взвешивающей установки УДВ позволяет:получить экономический эффект в ,размере 2,4 тыс.руб. в год на одном мельзаводе производительностью ,240 т/сут;реализовать систему контроля и ре. гулирования на серийно выпускаемых ,элементах контроля и автоматики беэ использования специального оборудования;повысить надежность работы системы контроля и регулирования за счет исключения сложных механических устройств автоматического отбора проб, взвешивания, высушивания и повторного взвешивания.В результате реализации предлагаемого способа повышается выход муки высших сортов.
СмотретьЗаявка
3365051, 28.12.1981
МОСКОВСКИЙ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ ПИЩЕВОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
ПТУШКИНА ЕЛЕНА АЛЕКСЕЕВНА, ФЕДОРЕНКО ВАЛЕРИЙ СЕМЕНОВИЧ, БУТКОВСКИЙ ВЯЧЕСЛАВ АРОНОВИЧ, КАРПИН ЕВГЕНИЙ БОРИСОВИЧ
МПК / Метки
МПК: G05D 27/00
Метки: зерна, подготовке, помолу, процесса, увлажнения
Опубликовано: 23.04.1983
Код ссылки
<a href="https://patents.su/4-1013924-sposob-avtomaticheskogo-kontrolya-i-regulirovaniya-processa-uvlazhneniya-zerna-pri-podgotovke-ego-k-pomolu.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Способ автоматического контроля и регулирования процесса увлажнения зерна при подготовке его к помолу</a>
Предыдущий патент: Устройство для регулирования процесса смешивания
Следующий патент: Источник стабилизированного переменного напряжения
Случайный патент: Способ возведения железобетонных складчатых сооружений