Схемы управления отбором.

Делаю первый шаг от компьютера к локальным устройствам, которые могут быть подключены к компу для эксперимента, наладки, контроля или изменения настроечных параметров, а могут быть отключены от него и работать самостоятельно.

Для управления отбором можно применить несколько способов.

Самый простой способ - старт-стоп.

Это вроде как поставить дежурного возле термометра, который будет разрешать некоторый ограниченный отбор при одних показаниях температуры и запрещать его при других.
Для этого - как вариант - можно поставить электромагнитный клапан на трубку отбора и сделать схему, которая в зависимости от температуры будет открывать этот клапан или закрывать.

Такую схему можно построить за 5 минут и обойдётся она в 10 копеек. Это может быть делитель напряжения с терморезистором, триггер Шмитта на половинке логической микросхемы и транзисторный ключ с релюшкой или без неё.
Но не хочеццо. Вчерашний день.

Я нашел очень простую схемку такого устройства на процессоре. Устройство имеет три кнопки, индикатор температуры и реле, контакты которого замыкаются или размыкаются при пересечении температурой заданных порогов. Датчик- DS18B20.
http://kotelok.info/...age&pid=113
Основной недостаток устройства, не позволяющий напрямую использовать его при управлении отбором - недостаточная дискретность - 1 градус.
В связи с этим - первый вопрос к нашим экспертам в вопросах использования процессоров. Можно ли каким-то изменением схемы или прошивки устранить этот недостаток?
Или проще родить другое устройство?
------------------------------------------------

Более сложный, но правильный способ - Широтно-Импульсная Модуляция. Клапан отбора отрывается один раз за некоторый период времени, причем длительность открытого состояния за этот период зависит от отклонения температуры от заданной величины. Этот метод лучше предыдущего тем, что позволит поддержать отбор на максимально возможном уровне без изменения температурных параметров.
Вот простенькая схемка такого устройства.
http://kotelok.info/...age&pid=112
Здесь тоже нужна доработка - не тот диапазон температуры. Поэтому второй вопрос экспертам - можно ли этот недостаток устранить, внеся изменения в прошивку?

Еще одна тонкость. Это схема терморегулятора, цель которого - поддержание заданной температуры. Наша же цель иная. Нам нужно поддерживать максимальную широту импульса, при которой температура не выходит за установленный порог. Надо придумать способ добиться этого.


То, что я изложу далее, можно было бы считать постановкой задачи для разработки микропроцессорного устройства, но наверное еще не время. Пусть это будет изложением задумки.

Это синтез двух вышеизложенных способов.

Исполнительное устройство одно - клапан отбора. Датчиков два - один в теле насадки, другой - в паровой зоне дефлегматора.
Первый датчик (в насадке) служит для управления отбором. По его показаниям изменяется широта импульса открытия клапана.
Второй датчик (с дефлегматоре) - предохранительный. Превышение его температуры запрещает отбор независимо от температуры в теле насадки и в любом случае не пускает хвосты в нашу кружку.

Надо бы предусмотреть возможность передачи информации на комп и изменения настроек с компа.

Итак, третья группа вопросов к экспертам. Можно ли и сложно ли спроектировать и запрограммировать устройство, реализующее такие функции? Можно ли это сделать на базе одного процессора? Не имеет ли кто-то из экспертов желания перейти от экспериментов к созданию такого устройства?

Игорь, NM8036 все это делает. И сама и в связке с компом. И без перепрограммирования, все это входит в ее штатные функции (по крайней мере по описанию).

Еще неплохо было бы добавить в эту систему датчик давления, для автоматической корректировки температурных диапазонов отбора, за полсуток атмосферное очень даже сильно может поменяться.
NM8036 кажется и это сможет сделать 

Без проблем, у него 4 входа АЦП свободны.

Еще неплохо было бы добавить в эту систему датчик давления, для автоматической корректировки температурных диапазонов отбора, за полсуток атмосферное очень даже сильно может поменяться.
NM8036 кажется и это сможет сделать  SerjNSK, 14 Нояб. 08, 19:01

Без проблем, у него 4 входа АЦП свободны.Rudy, 14 Нояб. 08, 20:55

Аппаратно - Да.
Програмно - не уверен! Ибо тут уже функциональная зависимость от нескольких датчикой имеет место быть...
Rudy, NM8036 позволяет в себя макросы грузить? 

Вообще-то она позволяет полностью перезаливать флэшку с программой, кроме бута. Реально - у них там странные завихрения. Но работать со входами АЦП, давать на них реакции и передавать данные в комп она может. Посмотри, в последней версии прошивки есть какая-то информация.

Предлагаю следующий узел отбора . Флегма из дефлегматора стекает не в колонну а подаётся в узел изображённый на рисунке состоящий из двух клапанов.Каждый из них открывается поочерёдно что позволяет флегме в одно время поступать на орошении колонны а в другое происходит отбор спирта . Реализация выдержки флегмового числа равного 3 осуществляется путём того что 3 временных интервала (скажем секунды) открыт клапан орошения затем в течении 1 временного интревала (1 сек) закрывается клапан орошения и открывается клапан отбора. Причём это произходит только в случае если температура в дефлегматоре находится в норме. В противном случае влюбом случае закрывается клапан отбора и открывается клапан орошения. Так продолжается до тех пор пока температура в дефлегматоре не вернётся в норму.Таким образом флегмовое число поддерживается постоянным в не зависимости от процессов в колонне.

Один клапан явно лишний. Можно обойтись одним.

sts-master, зачем тебе поддерживать флегмовое число "постоянным в не зависимости от процессов в колонне?"
Это принципиально неверный подход. Флегмовое число - не управляющий параметр, и не цель, а одна из характеристик процесса. Питание колонны флегмой должно быть таким, чтобы в ней поддерживался стабильный режим тепломассообмена. На разных этапах ректификации эти питание должно быть различным, а значит должно изменяться флегмовое число. Управлять им должен не ты, а колонны. Только она может подсказать, когда ей не хватает питания, а твоя задача этот голодный вой услышать и поумерить свои аппетиты - уменьшить отбор, отдав в колонну больше флегмы.
Но как же услышать этот крик о помощи? Проще всего с помощью термометра. Если колонны болеет, у неё растет температура. Значит нужно сунуть ей градусник, и если температура, которая была до этого стабильной, начала расти, значит пора отбор уменьшать. Если же температура не растёт, значит питания предостаточно, и можно попытаться увеличить отбор.
Возникает вопрос - куда же пхать термометр? Раньше было модно ставить его в дефлегматор. И сейчас многие так делают. Но лигично ли сувать термометр в ухо? Если мозги закипели, уже поздно что-то регулировать. Нужна реанимация  - остановка отбора и постепенное восстановление насыщения колонны.
Я последнее время пхаю колонне термометр колонне под мышку. Уменьшаю отбор, если начала расти температура на 2/3 высоты колонны. Некоторые предлагают ректальный метод - то есть пониже. Тут уж дело вкуса , разница только в деталях.

Главное в том, что не нужно стремиться установить флегмовое число руками. Нужно отобрать головы, затем дать колонне поработать на себя, дать ей насытиться спиртом, и после этого начать отбор. Постепенно увеличивая отбор, нужно дойти до такого уровня, пока температура в какой-то точке колонны не поползёт вверх. Какое флегмовое число при этом установится не важно. Важно то, что через неготорое время, когда в кубе спирта станет поменьше, температура поползёт снова, и отбор опять надо будет уменьшить.
Самому это делать лень.
В этой ветке я пригласил коллег обсудить схемы, которые позволят, опираясь на изменения  показаний датчиков температуры, изменять количество отбираемого спирта.

Вот в этом топике упоминают, что применяют перистальтический насос для отбора. Сделан на основе шагового двигателя, позволяет управлять как скоростью, так и количеством отбора.
http://homedistiller.org/...p;hilit=ds18b20

А схемка управления случайно не с "МастерКит"?Если да,то с какими движками работает?

Принудительный отбор не есть хорошо. Говоря

Флегмовое число - не управляющий параметр, и не цель, а одна из характеристик процесса.Игорь, 19 Нояб. 08, 21:50

Игорь не совсем прав - флегмовое число именно управляющий параметр. И им регулируется работа колонны, т.е. регулируя это число мы поддерживаем колонну в нужном режиме работы несмотря на изменение концентрации в баке.
При этом нужно возвращать в колонну заданную часть флегмы, образующейся в дефлегматоре. Тогда, при небольших изменениях общего потока пара колонна сохранит режим. Стандартная система отбора так и делает. Система Игоря, на самом деле, делает то же самое, но чуть по другому.

Принудительный отбор можно использовать только если измерять, сколько флегмы накапало из дефлегматора, и откачивать заданную ее долю.

Система отбора с отсосом части флегмы насосом ничем не отличается от системы отбора с отсосом части флегмы сифоном (по методу Кулинара), как у меня.

Теперь про управление флегмовым числом. Управлять можно только тем, что управляется. Дорожным движением, например, громкостью звука, потоком воды из крана, нагревом куба или отбором спирта из дефлегматора.

Изменять флегмовое число можно либо управляя нагревом, либо управляя отбором, либо комбинированным методом.

Когда мне нужно изменить флегмовое число, я делаю это, изменяя отбор при стабильном потоке пара, поэтому я управляю именно отбором. И чтобы не путать с методом управления нагревом, или с комбинированным методом, акцентирую внимание на способе управления.

Э, нет. Насосом ведь можно не только принудительно отбирать, но и ограничивать отбор. Ведь исходя из подводимой мощности и времени мы можем знать кол-во испаренной жидкости, и исходя из этого регулировать кол-во отбираемой флегмы. По крайней мере в первоисточнике, мне кажется, именно так он применен.

Система отбора с отсосом части флегмы насосом ничем не отличается от системы отбора с отсосом части флегмы сифоном (по методу Кулинара), как у меня.
Игорь, 26 Нояб. 08, 15:46

Это и верно и неверно. Правильная система отбора делит поток флегмы из дефлегматора на два потока с заданным соотношением. В этом случае режим колонны сохраняется автоматически при не слишком больших колебаниях потока пара.

Но такую систему (в особенности регулируемую в широких пределах) сделать сложно. Поэтому используют не слишком хорошие ее подобия, вроде системы Кулинара, которая действительно отбирает жидкость с постоянной (регулируемой) скоростью. Но чтобы при этом все правильно работало приходится поддерживать постоянный поток пара, ручками отдельно измерять соответствующий поток флегмы и подбирать скорость отбора для получения нужного значения флегмового числа. И именно по этой причине изменение потока пара приведет к изменению флегмового числа, чего не произойдет при правильной системе отбора.

Иными словами, используя неправильный узел отбора приходится ручками измерять, контролировать и стабилизировать несколько параметров.
То же самое произойдет и при принудительном отборе.

Но Игорь прав в том, что принудительный отбор будет лучше его системы, т.к. появится удобная плавная регулировка.

Теперь про управление флегмовым числом. Управлять можно только тем, что управляется. Дорожным движением, например, громкостью звука, потоком воды из крана, нагревом куба или отбором спирта из дефлегматора.
Игорь, 26 Нояб. 08, 15:46

А также соотношением потоков флегмы.

Изменять флегмовое число можно либо изменением нагрева, либо изменением отбора, либо комбинированным методом.
Я пользуюсь методом изменения отбора при стабильном потоке пара, поэтому я управляю именно отбором. И чтобы не путать с методом изменения нагрева, или с комбинированным методом, акцентирую внимание на способе управления. Иначе будет путаница.
Игорь, 26 Нояб. 08, 15:46

Если говорить твоими словами, то ты управляешь не отбором, а положением клапана.

Руди, ты всё путаешь. Клапан у меня не управляет отбором, а прекращает его когда спирта в колонне больше нет.
Управление же отбором производится плавно с помощью винтового подъемника, который в автоматическом режиме изменяет высоту иглы отбора.
Не знаю где ты нашел мои слова, что система с насосом лучше моей системы с винтовым подъемником.

Короче говоря, может кто-то имеет в своей конструкции регулятор флегмового числа, у меня такого нет. Я управляю отбором и называю вещи своими именами.
Итак, я не согласен с тем, что я управляю флегмовым числом, и вот почему.
Если моя система в течении 10 минут уменьшила отбор скажем на 5 %, то это не значит, что она изменила флегмовое число, так как за это самое время могло измениться количество доходящего до дефлегматора пара. Значит моя система, изменяя отбор, поддерживает стабильный режим разделения. При этом в каждый момент времени устанавливается своё правильное флегмовое число. Какое именно не имеет для меня практического значения.


Утверждая о необходимости управлять отбором, а не флегмовым числом, я не лезу в теоретизирования о правильном делителе флегмы, а описываю свою действующую систему, в которой управление отбором производится автоматически в зависимости от динамики температуры в теле колонны.

...исходя из подводимой мощности и времени мы можем знать кол-во испаренной жидкости...SerjNSK, 26 Нояб. 08, 16:07

Вот тут и грабли. Количество поданой в куб мощности и количество конденсата в дефлегматоре - разные вещи. Нужно учитывать неравномерность напряжения, меняющиеся по времени потери куба и колонны, неравномерность температуры и потока охлаждающей воды. Стабников утверждает, что нужно еще учитывать энергию растворения при смешивании жидкостей разных спиртуозностей...

Но не это важно. Допустим, ты приложишь титанические усилия и учтешь все эти факторы. А толку? Разве ты знаешь какое флегмовое число нужно твоей колонне в данный момент времени? Или ты веришь маркетологам Прагматехники, которые сознательно упрощают процесс?

Игорь, это ты путаешь. Начнем с того, что винтовой подъемник у тебя появился недавно, а раньше был только клапан. При наличии плавной регулировки подъемником без клапана можно обойтись. Кстати кто-то говорил, что он не любитель подъемно-опускательных механизмов.

Перистальтический насос намного технологичнее винтового подъемника. Он позволяет очень плавно и точно регулировать скорость отбора. Только трубка нужна силиконовая.

А управляешь ты именно флегмовым числом, точнее количеством возвращаемой в колонну флегмы. Колонне наплевать, сколько ты отобрал, ей важно только какую часть общего потока ты вернул. Именно этот параметр определяет состояние колонны вне зависимости от потока пара (но зависит от его состава). И если ты пытаешься сохранить нужное состояние колонны, это автоматически (вне зависимости от методов) приведет к возврату нужной части флегмы в колонну.

Но давай не будем спорить по пустякам. Основное понятно, а детали каждый додумает сам.

Руди, подъем-опускание иглы был всегда. Только раньше двигал его я когда клапан начинал часто отключаться, а теперь этим занят подъемник.

Но с перистальтическим насосом тоже не так все просто. Если есть готовый - нормально, а вот сделать его на коленке совсем не так просто как кажется.