Способ контроля концентрации пропиточных растворов и устройство для его осуществления

,15 РЕСПУБЛИК И 9) Х 27/ 06 В 23/24,ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ ВИДЕТЕЛЬСТВ ТОРСКОМ предусматривает предварительно размещение в растворе с номинальной концентрацией возбуждающего и измерительного контуров, и воздействие на возбуждающий контур переменным напряжением с изменяющейся частотой и изе амплитуды колебаний 0 и 0 рительном контуре и соответсто значения резонансной частоты мерени в изме вующег и но во створбуждающего и измерительного контуров в растворе с рабочей концентрацией и температурой, воздействие на возбуждающий контур переменным напряжением с изменяющейся в предварительно изме .ренном интервале 2 - Г ,частотой, измерение значения резонансной часто ты Г и соответствующей ей амплитуРды 0 колебаний в измерительном конР туре и вычи вора в соот К 0+ К 11 где К,К иление кон етствии с /0, - П+ К - пос лои .С/1- е коэфф К оя циенты. 2 с ф-лы,и На фиг. 1устройства; него работы.Устройство обрете едставлфиг2 а блок-схем циклограммь тельнои техниройствам дляпропиточныхиспользовановах текстильЦелью изо я осуществления способа содержи ченные источ посл ова но в клюсвип-геита нератор), бесрический датчизмерительным онт к 2 ныи кондуктометвозбуждающим иами и усилитель точности ературно ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(71) Центральный научно-исследовательский институт хлопчатобумажнойпромышленности и Ивановский научноисследовательский экспериментальноконструкторский машиностроительныйинститут(54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ КОНЦЕНТРАЦИИПРОПИТОЧНЫХ РАСТВОРОВ И УСТРОЙСТВОДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ(57) Изобретение относится к измерительной технике и автоматическимустройствам для контроля концентрации пропиточных растворов и можетбыть использовано в отделочных производствах текстильной промышленности,Целью изобретения является повышениеточности контроля, Опособ контроляконцентрации пропиточных растворов ие относится к измери-ке и автоматическим устконтроля концентрации растворов и может быть в отделочных производстной промышленности, бретения является повыше- контроля путем снижения й погрешности. Е при минимально и максимал южной рабочей температуре рапоследующее размещение воз 3 1509453, блок 4 обработки информации, вычислительный блок 5, блок 6 индикации,блок 7 программного управления, блок8 задания, а также входящие в составблока 4 обработки информации аналогоцифровой преобразователь 9, интегратор 10, регистры 11 и 12 й,блок 13сравнения кодов,Первый вход аналого-цифрового преобразователя 9 связан с выходом усилителя 3, а первый и второй выходыподключены соответственно к первомуи вторрму входам интегратора 10, выход которого посредством регистра 11 15подсоединен к первым входам регистра12 и блока 13 сравнения кодов. Первый вход вычислительного блока 5 связан с выходом регистра 12 и вторымвходом блока 13 сравнения кодов, выход которого подключен к первому входу блока 7 программного управления ивторому входу вычислительного блока5. Первый выход блока 7 программногоуправления связан с управляющим входом свип-генератора 1, второй выходс вторым входом аналого-цифровогопреобразователя 9, третий выход - стретьим входом интегратора 10, четвертый выход - с управляющими входами 30регистра 11 и блока 13 сравнения кодов, пятый выход - с управляющим входом регистра 12, шестой и седьмойвыходы соответственно - с третьим ичетвертым входами вычислительного 35блока 5, выход которого подключен квходу блока 6 индикации. Выход блока8 задания подсоединен к второму входу блока 7 программного управления ипятому входу вычислительного блока 5. 40Способ осуществляется следующимобразом.Предварительно кондуктометрическийдатчик 2 поочередно погружается врастворы с номинальной концентрацией 45с максимально и минимально возможнойрабочей температурой. При воздействиив каждом случае на возбуждающий контур кондуктометрического датчика 2напРяжением с изменяющейся частотойопределяют в момент наступления резонанса максимальные значения амплитудынапряжения О, и Ц в измерительном6контуре датчика 2 и значение частоти 1, соответствующие наступлению 55резонанса.Далее в блок 8 задания предварительно вводят значения информационныхпараметров: коэффициентов КК, К,а также граничные значения Г и Гчастоты, определенные ранее, и значения напряжений Б, и Бв измерительном контуре кондуктометрическогодатчика 2 в момент резонанса.В начале каждого цикла измеренийинформация о параметрах (граничныхзначениях частоты Ги Г ) вводится вблок 7 программного управления, приэтом в последнем устанавливается нижнее граничное значение частоты Г;=Ги соответствующее ей максимальноезначение периода Т,. = 1/йуправляющих импульсов (фиг. 2), поступающихна управляющий вход свип-генератора 1,который формируем последовательностьгиз и импульсов (где и = 2, г - предпредварительно заданное положительноецелое число) напряжения, поступающегов возбуждающий контур датчика 2, Вжидкостном витке, охватывающем датчик 2, возбуждается ток, сила которого пропорциональна электропроводностираствора, индуцирующий ЭДС в измерительном контуре датчика 2, котораяусиливается усилителем 3 (с постоянным коэффициентом усиления) до напряжения У ., достаточного для нормальной работы блока 4 обработки информации. Индекс Ц означает 3-й импульссерии (1= 1,2, , и,) при частотеследования Г1По прохождении через датчик 2 ипоследующие элементы схемы всех иимпульсов первой серии с периодом Т. =1= Т, = 1/Кв блоке 7 программногоуправления автоматически устанавливается следующее очередное значение периода Т; = Т; -дт,.где Лт - шаг изменения периода, Л Т выбирают из условия Дт = (т- ти/ш, где Т,минимальное значение периода, соответствующего верхней граничной частоте й,= 1/Т , число уровней визменения периода Т; выбирают из условия требуемой точности определениярезонансной частоты Й , при этомрФ1,2 т. После осуществления операции модификации периода через датчик 2 проходит следующая серия из и импульсов, теперь уже частоты Г;+1= 1/Т;и так далее до момента, когда периодТ 1 Т 11 и 11 ( граничное значение ), после чего весь цикл повторяется: устанавливается начальное значение периода Т, = Т= 1/Г г и т,д,54 6Сигнал Ж, поступак 1 щий с четвертого выхода блока 7 программного управления на управляк 1 щий вход второго регистра 12, разрешаем считавание информации (кода Х. ), ранее записаннойв первый регистр 11 в предшествующемцикле записи (при периоде, равномТ) из интегратора 10. Сигнал ИК,поступающий с пятого выхода блока 7программного управления на управляющий вход первого регистра 11 и третийвход блока 13 сравнения кодов, разрешает считывание из интегратора 10кода Й равного 5 15094Таким образом, результатом операции циклического изменения частоты напряжения, приложенного к возбуждающему контуру датчика 2 является изУ5 менение частоты в пределах интервала граничных частот от 2 =1/Т н 11 кс до Е= 1/Т,.Указанный алгоритм циклического изменения частоты реализуется путем равномерного изменения периода, т,е,Напряжение Б,. с выхода усилителя 3 поступает на вход блока 4 обработки информации, а именно на первый вход аналого-цифрового преобразователя 9, на второй вход которого с фиксированной задержкой во времени по отношению к переднему фронту импульса (фиг. 2) с второго выхода блока 7 20 программного управления подаются командные импульсы ЯТАКТ с периодом, равным текущему периоду Т = 1/ЕПо поступлении запускающих импульсов БТАКТ аналого-цифровой преобра зователь 9 осуществляет преобразование амплитуды напряжения Ц, в парал.лельный двоичный код Х; . По окончании каждого цикла преобразования ь - М, на втором выходе аналогоцифрового преобразователя 9 формирует. ся командный сигнал ЪК, передаваемый на второй вход интегратора 10, который осуществляет суммирование кода И последнего преобразования (изме 11 35 рения) с суммой 3-1 ранее сосчитанных кодов, Таким образом, в интеграторе 10 формируется сумма кодов, рав- ная 1М 1 т 4011 э(в д-м цикле 3 (п в и м 3-п),После этого АЦП 9 находится в жду-.щем режиме до момента поступления навторой его вход очередного импульса 45ЯТАКТ от блока 7 программного управ- "ления, после чего цикл преобразованияповторяется,По заднему фронту последнего и-го импульса- й серии (с периодом Т;- Т ) на третьем, четвертом и пятом выходах блока 7 программного управления формируются три последовательных .командных сигнала (импульса): ЫК, по 55 даваемые на управляющие входы первого 11 и второго 12 регистров и блока 13 сравнения кодов, и К, подаваемый на обнуляющий вход интегратора 10,и одновременно сравнение кодов И; иИ; 1 текущего и предшествующего цикловд-й ( -1) -й серии импульсов, записанных соответственно в первом 11 и втором 12 регистрах, Если результатсравнения отрицательный, т.е. Й,.И;, ( О, то на выходе блока 13 сравнения кодов появляется сигнал 1 М, передаваемый на объединенные первый входблока 7 программного управления ивторой вход вычислительного блока 5,инициируя вычисления в последнем.Сигнал К, поступающий после отработки первых двух сигналов, поступает на третий вход интегратора 10,чем обнуляет его содержимое, послечего интегратор 10 подготовлен к суммированию с "делением на и" (интегрированию) кодов импульсов очереднойЦ+1) - й серии, но уже с периодом Т- Т -(1 Т.1Сигнал, поступающий на первый входблока 7 программного управления, одновременно инициирует генерациЮ тактовых импульсов ТИ из блока 7 программного управления, поступающих сего шестого выхода на третий входвычислительного блока 5, вследствиечего последний осуществляет считывание через четвертый (информационный)вход кода М(й ), соответствующего резонансной частоте 2; = Г р (с периодом Т; = Т), из блока 7 программного управления, а также через пятыйвход - считывание из блока 8 заданиякоэФФициентов К, К К ,Б, й. Затем производится преобразование соответствующих амплитуде Би частоте Е в момент резонанса двоичных кодов 11 и И(Гр) и вычисляетсятекущее значение концентрации С элек 1509454тролита в контролируемом растворе всоответствии с формулойц ГрС=К + К+ Коц ц215 и частота напряжения в измерительном контуре в момент резонанса при концентрации С;, = а 1 фа а - константы преобразо-.вания,15По окончании вычислительного процесса в вычислительном блоке 5 информация выводится в блок 6 индикации,где она индицируется до момента окончания следующего цикла измерений. Формула изобретения цр йрС=К + К -- + К-- ,55о . ц цьгде С - концентрация раствора;Ко,Ки К- постоянные коэффициенты;ц р, 1- соответственно амплитуда 1. Способ контроля концентрации пропиточных растворов, заключающийся 25 в размещении в растворе возбуждающего ,и измерительного контуров, в воздействии на возбуждающий контур переменным напряжением с циклически изменяющейся частотой и йзмерении амплитуды З) колебаний напряжения в измерительном контуре, по величине которого опреде- ляют концентрацию растворов, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности контроля путем снижения температурной погрешности, предварительно определяют граничные значения резоиансной частоты и соответствующие им значения амплитуды напряжения в измерительном контуре, погруженном в раствор с номинальной концентрацией при минимальной и максимальной рабочих температурах раствора, а циклическое изменение частоты приложенного к возбуждающему контуру напряжения осуществляют в пределах интервала граничных значений резонансной частоты, при этом фиксируют в каждом цикле измерения частоты максимальное значение амплитуды колебаний в измерительном контуре и соответст вующее ей значение резонансной частоты, а концентрацию раствора вычисляют по формуле ц и Е - соответственно амплитуда ичастота напряжения на измерительном контуре при номинальной концентрации раствора и минимальной и максимальной рабочих температурах.2. Устройство для контроля концентрации пропиточных растворов, содержащее последовательно включенные источник питания, бесконтактный кондуктометрический датчик и усилитель, а также блок обработки информации и блок индикации, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности контроля путем снижения температурной погрешности, оно имеет блок программного управления, блок задания и вычислительный блок, а блок обработки информации содержит аналого-цифровой преобразователь, интегратор, регистры и блок сравнения кодов, причем первый вход аналого-цифрового преобразователя связан с выходом усилителя, а первый и второй выходы подключены соответственно к первому и второму входам интегратора, выход которого посредством первого регистра подсоединен к входу второго регистра и первому входу блока сравнения кодов, первый вход вычислительного блока связан с выходом второго регистра и вторым входом блока сравнения кодов, выход которого подключен к первому входу блока программного управления и второму входу вычислительного блока, при этом первый выход блока программного управления связан с управляющим входом источника питания, второй выход - с вторым входом аналого-цифрового преобразователя, третий выход - с третьим входом интегратора, четвертый выход. - с управляющими входами первого регистра и блока сравнения кодов, пятый выход - с управляющим входом второго регистра, шестой и седьмой выходы соответственно с третьим и четвертым входами вычислительного блока, выход которого подключен к входу блока индикации, а выход блока задания подсоединен к второму входу блока программного управления и пятому входу вычислительного блока.1509454 брсид ос та вит ел ь Н . Козлех е И,Ве ес Редактор И. Шулла Т р д Корр ект Малец Заказ 5769/2 ж 43 Подписно НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ С 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5 агарина, 1 зводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород,