Автоматизация отбора голов при дистилляции.

Доброе время суток, коллеги.
Задумался я над вопросом управление дистилляцией.
Задача такая - имеется СС с известной спиртуозностью произвольного объема. Рассчитываем, сколько должно быть голов, в приемной емкости ставим датчик на заданный объем. Подключаем пароген, уходим, вечером приходим - в емкости отобраны головы, система отключилась по достижении заданного объема.
Алгоритм представляется таким:
1) на полной мощности доводим куб до кипения
2) После доведения до кипения делаем мощность парогена таковой, чтобы капли отбирались со скоростью 1-3 кап/сек.
По первому вопросу - как определить, что куб закипел? Возможно ли определить по резкому уменьшению скорости увеличения температуры?
По второму вопросу - по мере роста температуры отбора нужно понемногу увеличивать подводимую к кубу мощность, иначе капать может и перестать. Возможно ли здесь при выборе мощности ориентироваться по скорости изменения температуры, например если за 1 минуту она увеличилась на 0.1 градус, значит мощность нормальная, если меньше, то добавить мощности, если больше, то убавить.
Подскжите, кто работал в данном направлении.

3) Дайте кто-нибудь понятный алгоритм управления мощностью методом пропуска полуперидов по Брезинхейму. Интуитивно мне понятно, как это должно быть, но хотелось бы "официальный правильный алгоритм Брезинхейма", если таковой, конечно имеется.

Заранее спасибо.

Момент закипания легко определить по скачкообразному росту температуры паропровода. Поставить на нем биметаллический выключатель на определенную температуру.

Момент закипания легко определить по скачкообразному росту температуры паропровода. Поставить на нем биметаллический выключатель на определенную температуру.
Vladl, 28 Сент. 13, 19:09

Спасибо за ответ, эту рекомендацию я на форуме видел. Биметалл нет необходимости у меня использовать, я ds18b20 в случае чего воткну. Контроллер я уже сваял.

Задумался я над вопросом управление дистилляцией.msg31, 28 Сент. 13, 19:05

Каким устройством считывать и обрабатывать данные будешь? И какие исполнительные устройства планируешь?

 Бред , автоматизация голов даже при ректификации проблемма

Каким устройством считывать и обрабатывать данные будешь? И какие исполнительные устройства планируешь?
svarnoy, 28 Сент. 13, 20:10

Контроллер на Atmega16. Можно подключить до 8 датчиков Ds18b20, Контроллер может отслеживать переход сетевого напряжения через ноль и измерять сетевое напряжение с помощью АЦП. Также реализовано подключение сотового Siemens A60. Дисплей LCD 4-x строчный. Есть 5 выводных каналов на транзисторных ключах. Также в виде отдельного блока есть регулятор с симистором развязанный через Моську.

Бред , автоматизация голов даже при ректификации проблемма
Март, 28 Сент. 13, 20:42

Там просто задача ставится отловить окончание отбора голов. А я предлагаю просто отрубать отбор при накоплении заранее рассчитанного объема в приемной емкости. Просто как решать, какую мощность подавать для правильного отбора?

я предлагаю просто отрубать отбор при накоплении заранее рассчитанного объема в приемной емкости.msg31, 28 Сент. 13, 20:52

Это и есть готовый алгоритм отбора голов.
Именно так и работают современные блоки автоматики.Отмеряют время отбора голов, или следят за переполнением заранее отмерянной ёмкости.
Автоматизацию процесса отбора голов при переодической ректификации за бред несчитаю! Даже сегодня есть методы и технологии сделать этот процесс полностью автоматическим.

Коллеги с головами и отбором понятно,тело потом как отбирать?Скорость то по больше нужна.

Коллеги с головами и отбором понятно,тело потом как отбирать?Скорость то по больше нужна.
олеган, 29 Сент. 13, 01:36

Тут не только надо скорость - это проблема решаемая. Тут надо и приемную ёмкость поменять Я пока такой задачи не ставлю.

Это и есть готовый алгоритм отбора голов.
Именно так и работают современные блоки автоматики.Отмеряют время отбора голов, или следят за переполнением заранее отмерянной ёмкости.
svarnoy, 29 Сент. 13, 01:32

Я согласен. Остается вопрос, как определить момент закипания и какую мощность после закипания подавать в куб. По моим наблюдениям подаваемая мощность должна увеличиваться от
380 в начале до 800 Ватт при окончании отбора, иначе будет капать то слишком медленно, то слишком быстро. Подаваемая мощность зависит от спиртуозности с/с и (возможно) от степени заполнения куба.
И еще остается вопрос по управлением мощностью по Брезинхейму. Какое-нибудь бы более менее понятное описание алгоритма найти.

как определить момент закипанияmsg31, 29 Сент. 13, 03:59

Очень просто, по появлению горячего пара в дефлегматоре.Нет пара- деф. холодный, есть пар деф. горячий.;D

msg31, для увеличения мощности во время погона можно применить вот эту схему [Аналоговый регулятор отбора спирта в РК]

Только вместо клапана поставить ТЭН-ы, соответствующий триак, и адаптировать схему, чтобы с ростом температуры ШИМ увеличивал время работы ТЭН-ов. Датчик разместить в кубе.

msg31, для увеличения мощности во время погона можно применить вот эту схему [Аналоговый регулятор отбора спирта в РК]

Только вместо клапана поставить ТЭН-ы, соответствующий триак, и адаптировать схему, чтобы с ростом температуры ШИМ увеличивал время работы ТЭН-ов. Датчик разместить в кубе.
Vladl, 29 Сент. 13, 05:08

Эта схема мне не нужна, у меня микроконтроллер этим будет заниматься. Остается вопрос - как рассчитать время работы ТЭН-ов, то есть мощность, подаваемую в куб?
У меня была такая идея:
1) Кипение - это интенсивное выделение пара при постоянной температуре (справедливо для одного типа жидкости).
2) В нашем случае жидкость - это смесь воды и спирта, спирт испаряется быстрее , то есть можно предположить, что в нашем случае кипение - это равномерная скорость увеличения температуры.
3) Можно ли для поддержания минимального кипения жидкости и, следовательно, покапельного отбора ориентировать на скорость увеличения температуры. Большая скорость - уменьшаем мощность нагрева, маленькая - увеличиваем.

Задача в принципе решаемая.
Ставим клапан отбора голов в самом низу спиртопровода.
Выше него два электрода  один выше другого на хх мм в трубке, так, чтобы этот обьем (между ними) был равен 1мл (не суть вопроса). Нижний на уровне клапана

Алгоритм
1. Клапан закрыт. Начинаем считать время.
2.Как только между датчиками появился контакт ( наполнилось) - сливаем
3. Пересчитываем обьем на мл/час, делаем вывод о скорости конденсации, изменяем мощность
4 минуту ждем, повторяем замер, корректируем. Можем и не ждать, а постоянно мерять и считать обьем пропущенного конденсата
5. По достижению заданного пропущенного обьема фракции - закрываем клапан полностью.
Из более высокого по отношению к замеряемому месту отводу - автопереливом начинается отбор основного тела
6. Если поставить два клапана, то по достижению определенной заданной минимальной крепости в струе - начинаем отбирать хвосты
7. Автовыключаемся

Задача в принципе решаемая.
Ставим клапан отбора голов в самом низу спиртопровода.
Выше него два электрода  один выше другого на хх мм в трубке, так, чтобы этот обьем (между ними) был равен 1мл (не суть вопроса). Нижний на уровне клапана

Алгоритм
1. Клапан закрыт. Начинаем считать время.
2.Как только между датчиками появился контакт ( наполнилось) - сливаем
3. Пересчитываем обьем на мл/час, делаем вывод о скорости конденсации, изменяем мощность
4 минуту ждем, повторяем замер, корректируем. Можем и не ждать, а постоянно мерять и считать обьем пропущенного конденсата
5. По достижению заданного пропущенного обьема фракции - закрываем клапан полностью.
Из более высокого по отношению к замеряемому месту отводу - автопереливом начинается отбор основного тела
6. Если поставить два клапана, то по достижению определенной заданной минимальной крепости в струе - начинаем отбирать хвосты
7. Автовыключаемся
игорь223, 29 Сент. 13, 10:01

8, Автонапиваемся )

Можно ли для поддержания минимального кипения жидкости и, следовательно, покапельного отбора ориентировать на скорость увеличения температуры.msg31, 29 Сент. 13, 05:34

Разное количество СС в кубе даст разное время отклика на температуру .
А вот окончание голов,по увеличению температуры в кубе,можно контролировать.Так у KD в его программе для ардуино.
Интенсивность кипения можно подобрать империческим путём,и регулировать пропуском импульсов.
Вот только вопрос,нужно ли искать и поддерживать минимальную мощность,чтобы еле-еле капало?
Почем-бы не использовать на протяжении всего погона одну фиксированную мощность,а головы покапельно отбирать с помощью дефлегматора?
Тогда алгоритм совсем простой и обсосанный:
Закипаем(оба тэна включены,либо мощность 100%);
Закипели(пар достал дефлегматор,температура выросла выше 65С в конрольной точке);
Выставили рабочую мощность(отключили тэн или пропускаем импульсы);
Выставили капельный отбор(шайбированием или ШИМом на клапане,мощностью,да чем хочеш(у меня серво рулит шиберной заслонкой));
Отбираем головы.(по времяни,по датчику переполнения,по датчику проводимости,переполнением ёмкости,по температуре в кубе,и тд);
Отбираем подголовники?;
Гоним;
Завершили процесс.
Щаз тему создам по "устройству" по распределению дистилята по разным ёмкостям,как это выполнено у меня.
Пока строчил Игорь ответил.

2) В нашем случае жидкость - это смесь воды и спирта, спирт испаряется быстрее , то есть можно предположить, что в нашем случае кипение - это равномерная скорость увеличения температуры.msg31, 29 Сент. 13, 04:34

Предположить можно всё что угодно,но твоё предположение неверно.Температура в кубе  увеличивается нелинейно. Почитай здесь [сообщение #11776161]

Предположить можно всё что угодно,но твоё предположение неверно.Температура в кубе  увеличивается нелинейно. Почитай здесь [сообщение #11776161]
alekslug, 29 Сент. 13, 12:43

Там вроде график для ректификации...

Спирту все равно для каких целей испаряться.Он просто кипит и переходит из жидкого в состояние пара.