Файл: Технология поточной обработки виноматериалов..pdf

тает эта схема по принципу компенсации разности транс­ формированных напряжений в катушках первичного и вто­ ричного приборов.

Дифференциально-трансформаторная система передачи состоит из двух трансформаторных катушек, соединенных последовательно; одна трансформаторная катушка нахо­ дится в первичном приборе, другая — во вторичном. Ряд моделей приборов типа ЭПИД имеют интегрирующее уст­ ройство, которое позволяет определить количество измеря­ емой величины за определенный промежуток времени.

Приборы типа ЭПИД могут измерять, записывать и ре­ гулировать давление, разность давлений, вакуум, расход жидкости, пара и газа, уровень жидкости.

В последнее время изыскивают новые методы измере­ ния и разрабатывают новые конструкции расходомеров. Наиболее перспективными следует считать измерения рас­ хода с применением ультразвука и индукционные методы.

Ультразвуковой расходомер (рис. 43) служит для из-

Рис. 43. Принципиальная схема ультразвукового расходомера:

усилитель; 7 — показывающий прибор.

мерения расхода жидкостей, протекающих по трубопрово­ ду 1. На некотором расстоянии по длине трубопровода ус­ танавливают источник и приемник ультразвуковых колеба­ ний 2 (колебания с частотой выше 20 000 гц). Источником и приемником служат пьезоэлементы, которые обладают способностью возбуждать механические колебания при

155

подключении к электрическому генератору 3, а также вы­ полнять обратное преобразование механических колебаний в электрические. Ультразвуковые колебания, возбужден­ ные пьезоэлементом, распространяются в жидкости, про­ текающий по трубопроводу, и воспринимаются приемником.

Время прохождения звуковой волны от источника до приемника зависит от скорости протекания жидкости, при­ чем при распространении волны против течения время ее прохождения увеличивается с возрастанием скорости жид­ кости и наоборот. Если из времени прохождения волны против течения вычесть время ее прохождения по течению, то полученная разность будет пропорциональна скорости течения (расходу) жидкости.

Ультразвуковой расходомер измеряет эту разность, для чего роль источника и приемника колебаний попеременно

это получается при движении проводника перпендикуляр­ но магнитным силовым линиям).

Датчик индукционного расходомера представляет со­ бой отрезок трубы 1, изготовленной из немагнитного изо-

156

ляциоиного материала. На диаметрально противополож­ ных сторонах трубы установлены металлические электро­ ды 2, через которые индуктируемая э. д. с. подводится к измерительному прибору 3. Отрезок трубы вставляют в рассечку трубопровода, где измеряют расход жидкости. Внешнее магнитное поле создается постоянным магни­ том 4 или электромагнитом.

Чем больше скорость потока жидкости, тем больше ин­ дуктируемая э. д. с. Прибор, измеряющий ее, градуируется непосредственно в единицах расхода жидкости.

Основным условием применения индукционных элек­ тромагнитных расходомеров является электропроводность измеряемой среды. При соблюдении этого условия электро­ магнитные расходомеры могут применяться на любых су­ ществующих диаметрах трубопроводов при температуре до 200° и давлении до 200 кгс/см,2.

Электромагнитые расходомеры наиболее пригодны для измерения расхода агрессивных или вязких жидкостей.

Выпускается индукционный расходомер 4-РИ с преде­ лом измерения до 400 мг/час на рабочую температуру до 140° и давления до 40 кгс/см2.

Датчики расходомера 4-РИ имеют проходное сечение от 10 до 200 мм. В качестве вторичного прибора использу­ ется автоматический потенциометр, шкала которого отгра­ дуирована в единицах расхода. Погрешность измерения не превышает 1,5%.

Промышленность выпускает также индукционный рас­ ходомер типа ИР-11. Он предназначен для непрерывного автоматического измерения расхода электропроводных жидкостей, растворов и пульп в закрытых заполненных трубопроводах. Расходомер состоит из датчика и измери­ тельного блока. Измерительный блок имеет выход по по­ стоянному току 0—5 ма, обеспечивает использование бло­ ков аналоговой ветви постоянного тока ГПС, стандартных самопишущих миллиамперметров (Н374 и др.) и потенцио­ метров постоянного тока (ПП, ППР, ПС, ПРС).

Суммарное сопротивление нагрузки не должно превы­ шать 2,4 ком.

В измерительный блок расходомера встроен служебный показывающий прибор со 10 0 %-ной шкалой.

Основная погрешность расходомера при измерении по выходному току не превышает 1,5% верхнего предела из­ мерений.

Электропроводность измеряемой среды должна быть в пределах от 10~3 до 10 сим/м.

157

Индукционные расходомеры 'типа ИР-11 в зависимости от используемого датчика выпускаются с пределами изме­ рения от 0,32 до 2500 м3/час.

Схемы автоматизации процессов

К настоящему времени рядом специализированных ор­ ганизаций и отдельными специалистами винодельческих предприятий предложено значительное количество схем ав­ томатизации процессов виноделия. В ходе практической проверки некоторые из них оказались не отвечающими сов­ ременным требованиям по причине либо большой стоимо­ сти, либо недостаточной надежности и сложности в экс­ плуатации.

В этих условиях ВНИИВиВ «Магарач» «Пищепромавтоматика», НИИАвтоматпром (г. Гори), Симферопольский ПКТИ и другие организации с учетом накопленного опы­ та разработали ряд схем автоматизации основных техно­ логических процессов виноделия. В частности, для органи­ зации на винзаводах поточного производства созданы схе­ мы обработки и созревания виноматериалов. Эти схемы были разработаны для конкретных объектов, однако в си­ лу своей универсальности и надежности они могут быть полностью или частично использованы специалистами при автоматизации процессов на других винодельческих пред­ приятиях.

Схемы автоматизации процессов ускоренного созрева­ ния виноматериалов должны обеспечивать регулирование температуры, давления кислородных показателей и расхо­ да кислорода.

На рис. 45 приведена схема автоматизации процесса мадеризации вина, разработанная и внедренная Крымским ПКТИ совместно с работниками Симферопольского опыт­ но-экспериментального винзавода № 1. Эта схема обеспе­ чивает поддержание заданного температурного режима в

пишущие термометры типа ТСГ-610.

В качестве исполнительного элемента терморегулятора используют соленоидный вентиль СВВ с электромагнит­ ным .приводом ЭВ-ЗТ.

Система автоматического регулирования температуры состоит из отдельных комплектов, количество которых со-

158

ответствует числу емкостей. В комплект входят: автомати­ ческий регулятор температуры 1 с датчиком температу­ ры 2, самопишущий термометр 3 с термобаллоном маноме­ трического термометра 4, соленоидный вентиль 5, ключ вы­ бора режима работы 6, кнопка дистанционного управления 7 и сигнальные лампы 8, 10.

Подача питания в схему осуществляется выключате­ лем напряжения 9. Лампа 10 сигнализирует о подаче на-

Рис. 45. Принципиальная схема системы автоматического регулирования температуры в аппаратах для ускоренной мадеризации вина:

пряжения в схему. Соленоидные вентили 5 установлены на линии теплоносителя. Датчики автоматических регулято­ ров температуры 2 и термобаллоны манометрических тер­ мометров 4 установлены в мадерных емкостях 11. Осталь­ ные приборы смонтированы в шкафу.

Подача теплоносителя в змеевик емкости осуществля­ ется с помощью полупроводникового регулятора темпера­ туры (рис. 46), воздействующего на исполнительный меха­ низм соленоидного вентиля. Основным элементом полупро­ водникового регулятора температуры служит мост пере­ менного тока, состоящий из резисторов Rb R2, R3, Rs и терморезистора R4, находящегося в термобаллоне, вмонти­ рованном в мадерную емкость. Нагрузкой выходного кас­ када является реле Pi типа МКУ-48.

При отклонении температуры от заданной мост разба­ лансируется. Напряжение разбаланса подается на вход

159

фазочувствительного усилителя, собранного на транзисто­ ре ТУ Усиленный сигнал подается на двухкаскадный уси­ литель с коллекторной связью, при этом Тг закрыт, а Тз открыт, якорь реле Pi втягивается, нормально открытые контакты реле Pi замыкаются и подают напряжение на тяговую катушку соленоидного вентиля, который открыва­ ется и подает теплоноситель в темплообмениик мадерной емкости.

При достижении заданной температуры наступает ба­ ланс моста, и транзистор Т3 закрывается. Реле МКУ-48 обесточивается, нормально закрытые контакты реле пода­ ют напряжение на катушку защелки соленоидного венти­ ля, которая, освободив клапан, прекращает подачу тепло­ носителя. С помощью переменных резисторов Ri и R2 за­ дается необходимая температура обработки.

Питание терморегулятора . осуществляется постоянным стабилизированным напряжением 24 в (при напряжении смещения 6 б).

Питание моста осуществляется переменным током на­ пряжением 6 в от отдельной обмотки трансформатора.

Коллекторное питание фазочувствительного каскада осуществляется от отдельной обмотки трансформатора на­ пряжением ~ 24 в (блок питания на схеме не показан).

Автоматический регулятор обеспечивает поддержание заданной температуры. Начальная температура в мадер­ ной емкости должна быть не ниже 35°. Для достижения температуры 35° необходимо переключить систему в ре­ жим «дистанционно» или использовать выносной теплооб­ менник при закачке вина в емкость.

Положение вентиля подачи теплоносителя контролиру­ ют при помощи сигнальных ламп 8 (см. рис. 45), располо­ женных на панели шкафа. Включение зеленой сигнальной лампы свидетельствует о достижении заданной температу­ ры и о закрытии вентиля, подающего теплоноситель в ем­ кость. Красная лампа сигнализирует о поступлении тепло­ носителя в мадерную емкость (вентиль открыт).

На базе исследований, выполненных ВНИИВиВ «Магарач», Симферопольский ПКТИ разработал техническую документацию на линию ускоренной обработки и созрева­ ния виноматериалов (ВУЛО) различных типов в гермети­ ческих резервуарах. Схема автоматического управления разработана НИИАвтоматики. Линия предназначена для ускоренной обработки и созревания виноматериалов различных типов в герметических резервуарах в потоке и в периодическом цикле.

160