Система автоматической стабилизации степени укрепления спирта в течении всей рек

[Роман 68]

Система автоматической стабилизации степени укрепления спирта в течении всей ректификации.

Безусловно, ректификация с «старт стоп» режимом отсечения хвостов (при датчике 20 см от низа), и с заранее заданной пользователем величиной отбора, даёт хороший продукт, и легка в исполнении. Но имеет два небольших недостатка:
- Весь отбор тела идёт при изначально заниженном отборе, одинаковом несмотря на изменяющуюся крепость кубового остатка и установленном пользователем «на глазок».
- В конце ректификации додаивание спирта происходит в импульсном режиме старт стопа, раскачивая режим работы колонны, что так же не есть хорошо (изменение распредления сопротивления пару, и давления по высоте).

В связи с этим предлагаю рассмотреть вариант автоматического регулирования отбора с целью стабилизации степени укрепления спирта в течении всей ректификации. 

Для этого нам необходимо устройство, измеряющее разность температур первых сантиметров насадки. Именно здесь всегда есть максимальный градиент концентраций спирта и температур, а так же самая динамичная реакция при изменениях ФЧ. Два термосопротивления одинаковых номиналов, включенные по схеме электроизмерительного моста, будут измерять температуры на входе и выходе самого начального участка насадки (высотой около одного двух сантиметров), их действующие номиналы будут взаимовычитаться, и их разность через пороговое устройство и усилитель будут управлять исполнительным механизмом. Исполнительный механизм, пожалуй, и будет самым сложным устройством, делающим этот проект не совсем легко повторяемым, и бюджетным.
Как вариант, это может быть, должен быть  очень медленный редуктор,  с очень большим передаточным числом, плавно управляющий краником отбора . Если темп регулирования редуктора будет не достаточно мал, необходимо будет принять дополнительные меры для уменьшения этого темпа (например включая его таймером лишь на некоторое время, с большими перерывами, т.е давая ему выполнять требование регулятора лишь часть времени). Скорость изменения величины отбора должна быть настолько малой, чтобы её незначительные, медленные изменения не приводили к нежелательным колебаниям процессов в колонне.
В результате получим, что исполнительное устройство всё время будет с очень малым темпом уменьшать либо увеличивать отбор в зависимости от того, превышает ли текущая дельта температур уставку или нет. По-видимому, возможно  будет создать и другие типы исполнительных устройств которые будут работать пропорционально (без редукторные). Регулятор уставки дельты срабатывания порогового устройства будет регулятором, которым будет выставляться требуемая величина степени укрепления (уставка). 

А работа проста, если реальная дельта в данный момент превышает установленный порог, то это значит, что отбор велик и исполнительное устройство (ИУ) будет находиться в действии закрытия отбора (снижая отбор очень плавно и медленно). А как реальная дельта будет меньше пороговой, то ИУ перейдёт в противоположное движение, в сторону увеличения отбора. Главное добиться очень плавного и медленного регулирования. Таким образом, величина отбора не будет дискретна, и будет постоянно, очень плавно, подстраиваться, для выполнения задачи стабилизации степени укрепления спирта (думаю, разделяющая способность будет так же стабильна, колонна будет очень точно держать режим плавно реагируя на изменения кубового остатка). И тем самым держать ФЧ самым оптимальным, на данный момент времени, вплоть до полного окончания спирта в кубе, при котором отбор прекратится, т.к дельта не сможет больше уменьшится меньше пороговой из за отсутствия спирта.
Прошу уважаемое панство высказать свои высокоценные соображения по существу, о возможности и доцельности самого принципа данного регулирования.

[Роман 68]

Я хочу иметь колонку с синеньким графиком отбора, помогите мне в этом!

[Роман 68]

Первый датчик должен находиться в районе путанки, второй пару сантиметров выше (в идеале в насадке), но, скорей всего, будут хорошо работать и приклеенными к трубе через слюдяные прокладки. Почему именно там, можно наглядно посмотреть на графике уважаемого коллеги Владимира, в теме "Попытка осмысления температурных процессов в колонне (с графиками)".
http://forum.homedistiller.ru/index.php?topic=32535.0#msg11479035
Прошу обратить внимание на реакцию первых двух датчиков, фиолетового и жёлтого цветов, на первом графике, первого сообщения. В момент времени 11800 сек. видно как дельта (разность величин) до начала отбора была около трёх градусов, а с началом отбора увеличилась до семи градусов. Ректификация должна проходить при стабильной мощности. Применение в качестве датчиков термосопротивлений и в качестве порогового устройства микросхемы (операционного усилителя) существенно уменьшит стоимость осуществления по сравнению с микропроцессорным измерением. Самым сложным остаётся исполнительное устройство.

[Игорь]

1. Стабилизировать укрепление нельзя - оно должно изменяться по мере ректификации - сначала медленно, потом быстрее.
2. Сташный режим старт-стопа с колебаниями от 0 до максимума, который ты нарисовал, становится менее страшным со стороны возврата флегмы, а ведь на режим влияет именно флегма...
Если ты в масштабе нарисуешь график возврата флегмы, увидишь, что при ФЧ=4, "постоянная составляющая" - 80% а весь старт-стоп изменяет только 20%-ную верхушку.

Самым сложным остаётся исполнительное устройство.

Это самое простое в системе. Клапан, работаюший в ШИМ-режиме. Главное только использовать правильный клапан, а не то автопромовское дерьмо, от которого я недавно со вздохом облегчения отказался.

Почему именно там, можно наглядно посмотреть на графике уважаемого коллеги Владимира

Устройство управления по дельте у меня "на стартовом столе, на макетной плате. Похожее, только на аналоговой базе, уже третий или четвертый год работает у Романа Николаевича. Это на нем он первым среди коллег получил спирт "альфа".
Guests are not allowed to view images in posts, please Register or Login

Причем дельта измерялась межбу дефлегматором и 2/3 насадки. Порог срабатывания я там установил 5/1000 градуса.  Еще три таких-же собранных валяются у меня в "запасниках" - я их собрал обкатал и потерял к ним интрес - наигрался с аналоговой базой. Фишка той схемы - световая индикация дельты и плавное снижение отбора - сперва на 50% при легком подъеме температуры, а затем -0 полный останов если температура идет дальше.
Датчики можно оставить где угодно - принцип не изменится. Отбор ведется в ШИМ-режиме примерно 1000 раз в час, или что-то в этом роде, уже не помню. Но, поигравшись контроллерами, я уже не вернусь в аналоговые дебри.

Если уж управлять те, то наиболее информативным будет размер дельты между кубовой температурой и температурой возвращаемой флегмы. Но такой замер требует конструкционных изменений колонны.

На мой взгляд ты крайне неудачно выбрал место установки датчиков.Если уж и управлять по температуре там, то не по дельте, а по одному датчику. У меня час назад закончилась ректификация с управлением по такому принципу. Отбор остановился из-за более чем 10-минутного стопа отбора. При этом температура в кубе была уже 100.3 градуса, а спирт безупречен.

[Бандерівець]

Роман 68, Проблема с краником отбора, у краников есть люфт, что не позволяет точно выставить отбор. Кроме того сильно усложняется конструкция, выграш в котором сомнителен. ИМХО

[Роман 68]

Проблема с краником отбора, у краников есть люфт, что не позволяет точно выставить отбор.

Люфт краника не сможет повлиять, т.к исполнительное устройство  будет продолжать исполнять команду до удовлетворения требования дельты температур. Но конечно, он не должен быть раздолбан, разболтан и т.д.
У меня есть подходящий редуктор и стоит на колонне подходящий краник, но способ Игоря лучше, нужно покупать ПРАВИЛЬНЫЙ клапан и делать ШИМ, пропорционально управляемый разницей температур. Правда клапану придется очень часто клацать, если клапан качественный и очень ПРАВИЛЬНЫЙ, то должен выдержать данное неподобство.

[Роман 68]

Если уж управлять те, то наиболее информативным будет размер дельты между кубовой температурой и температурой возвращаемой флегмы.

Для меня это не реально, конструкция не позволит.
А температуру начала насадки использовать значительно проще чем температуру даже 20 см. Если глянуть вышеозначенный график, то там видно, что в момент открытия отбора, несмотря на то, что отбор даже чрезмерен, последние датчики (около 20 см.) никоим образом на него не отреагировали. Вернее отреагировали, но в несравненно малых пропорциях, которые на графике даже не видно. Зачем охотиться за долями градусов. 20 см. хорошо подходит для отсечения хвостов.

[Роман 68]

Стабилизировать укрепление нельзя - оно должно изменяться по мере ректификации - сначала медленно, потом быстрее.

А как назвать ту величину, стабилизация которой будет происходить, если мы изменением ФЧ, будем удерживать дельту температур участка насадки?
Мне думается, что меняться будет ФЧ, а степень укрепления в данной ситуации будет стабилизируемой величиной. Т.е нужно стабилизировать крепость смеси в данной точке насадки.

[Роман 68]

Нашёл редуктор и руки начали слегка чесаться. Пока там тот ШИМ РЫМ с клапаном будет, думаю попробую присобачить его к кранику, только нужно через демпфер (ограничить максимальную тягу), а то без конечного выключателя он из краника сделает спирально призматическую насадку.  Эстетика конечно пострадает.