Двухпозиционный регулятор уровня в ферментерах

 

Изобретение относится к технике автоматического управления и может применяться для регулирования и контроля уровня электропроводной среды, например культуральной жидкости и пены в ферментерах микробиологической промьшшенности. Цель изобретениярасширение функциональных возможностей регулятора за счет регулирования уровня пены. Для этого двухпозиционный регулятор уровня в ферментерах содержит датчик 1,2,3 соответственно верхнего, нижнего уровня и дополнительный датчик, подключенные соответственно к первому 4 , второму 5 и третьему 6 измерителям электропроводности на основе RC цепей, которые питаются от источника 7 постоянного напряжения, поровые элементы 8,9, коммутатор 10, исполнительный механизм 11 и усилитель 12 с изменяемым коэффициентом усиления. I ил. с 5 (Л со со ) 14)

СОЮЗ СОВЕТСКИХ .СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСГ1УБЛИК

„„SU 1399710 А 2 (. 11 G 05 09 !2!,Б!

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

БЕЫЫОТ""g

М ДВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (61} 1096617 (21) 4170101/24-24 (22) 30,12.86 . (46) 30,05,88. Бюл. У 20 (» ) Опытно-,конструкторское бюро тонкого биологического машиностроения (72) А.А.Шульгин (53) 62-50 (088. 8) (56) Виестур У.Э,,Кристапсонс 11.Ж,, Былинкина Е,С. Культивирование микроорганизмов. М,: Пищевая промышленность, 1980, с. 190-195.

Авторское свидетельство. СССР !!» 614333, zsz, G Ol F 23/24, Авторское свидетельство СССР

У 1096617, кл. G 05 0 9/12, 1982. (54) ДВУХПОЗИЦИОННЫИ РЕГУЛЯТОР УРОВНЯ В ФЕРМЕ1!ТЕРАХ (57) Изобретение относится к технике автомат и применяться для регулирования и контроля уровня электропроводной среды, например культуральной жидкости и пены в ферментерах микробиологической промьппленности. Цель изобретениярасширение функциональных возможностей регулятора за счет регулирования уровня пены. Для этого двухпозиционный регулятор уровня в ферментерах содержит датчик 1,2,3 соответственно верхнего, нижнего уровня и дополнительный датчик, подключенные сооТ ветственно к первому 4, второму 5 и третьему 6 измерителям электропроводности на основе RC цепей, которые питаются от источника 7 постоянного напряжения, поровые элементы 8,9, коммутатор 10, исполнительный механизм 11 и усилитель 12 с изменяемым коэффициентом усиления.

1399710

И зобретение относится к автоматическому управлению и может применяться для регулирования и контроля уровня электропроводной среды, например культуралъной жидкости и пены в ферментерах микробиологической промышленности.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей регулятора путем введения регулирования уровня пены.

На. чертеже показана структурная схема предлагаемого регулятора.

Двухпоэиционный регулятор уровня !5 в ферментерах содержит датчики 1

1 ! Э соответственно верхнего, нижнего уровня и дополнительный датчик, подключенные соответственно к первому

1 4, второму 5 и третьему 6 измерите- 20 лям электропроводности на основе

RC — цепей, которые питаются от источника 7 постоянного напряжения, пороговые элементы 8 и 9, коммутатор 10, исполнительный механизм !I и уси- 25 литель !2 с изменяемым коэффициентом усиления.

Регулятор уровня работает следующим о бр аз ом, Датчик 3. постоянно находится. в 30 электропроводной культуральной жид,,кости. С измерителя 6 электропровод ности снимается сигнал, обратно пропорциональный величине электропровод-"

Ости кулътуральной жидкости ° Этот 35 сигнал через усилитель 12 с изменя емым коэффициентом усиления К постуает на управляющие опорные входы ороговых элементов 8 и 9, На другие

,входы пороговых элементов 8 и 9 пос- !и

1упают сигналы с измерителей 4 и 5 электропроводности, подключенных входами к датчикам 1 и 2 соответствен. но. Пороговые элементы 8 и 9 срабатывают только в том случае, когда величина сигнала на управляющем входе будет равна значению сигнала на опорном входе.

Возможны два режима работы регулятора, которые определяются величиной устанавливаемого коэффициента усиления К усилителя 12: первый режим регулирования уровня жидкости; второй режим регулирования уровня пены.

При К = 1 реализуется режим регу55 пирования уровня жидкости, Пороговые элементы 8 и 9 срабатывают только в том случае, когда датчики и 3 (или 2 и 3) окажутся в одинаковой по электропроводности среде. 11оскольку датчик 3 постоянно находится в культурной жидкости, то срабатывание пороговых элементов

8 или 9 происходит в момент контакта датчиков 1 или 2 только с культуральной жидкостью, при контакте датчиков 1 или 2 с пеной равенства сигналов на входах соответствующих пороговых элементов не будет, так как электропроводность пены отличается от электропроводности культуральной жидкости, из которой она образована и пороговые элементы не сработают.

Изменение электропроводности культуральной жидкости не ухудшает работу устройства.

Срабатывание пороговых элементов 8 или 9 определяет режим работы коммутатора 10, представляющего собой . бесконтактнае реле на тиристорах, которое управляет исполнительным механизмом 11„ регулирующим уровень культуральной жидкости в ферментере.

Таким образом, предлагаемый регулятор в первом режиме работы позволяет без предварительной настройки и перенастройки регулировать уровень культуральной жидкости в ферментере в широком диапазоне изменения ее электропроводности в ходе технологическoro процесса.

Если установить значение коэффи-: циента усиления К усилителя 12 равным величине отношения электропровод-, ности культуральной жидкости к электропроводности.образованной из нее пены, то будет реализован второй режим работы регулятора — режим регулирования уровня пены, Пороговые элементы 8 и 9 срабатывают только в том случае, когда датчики 1 и Z окажутся в контакте со средой, электропроводности которой в К раз меньше электропроводности культуральной жидкости, в которой постоянно находится датчик 3, так как только в этом случае будет обеспечено равенство сигналов на входах пороговых элементов, необходимое дпя их срабатывания.

Следовательно, во втором режиме работы регулятора срабатывание пороговых элементов 8 и 9 произойдет только при контакте датчиков 1 и 2 с пеной. Кроме того, как и при работе в режиме регулирования уровня культуральной жидкости, изменение

1399710

Составитель Л,Птенцова

Техред А. Кравчук Корректор С.Черни

Редактор 10.Середа

Заказ 2664/47

Тираж 866 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, .Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул, Проектная, 4 электропроводности пены в широких пределах не сказывается на работе регулятора. Это объясняется тем, что изменение электропроводности пены в основном вызвано изменением электропроводности культуральной жидкости, из которой она образуется, Таким образом, сигнал на входах пороговых элементов 8 и 9 будет изменяться пропорционально изменению электропроводности культуральной жидкости, т,е. также как будет изменяться сигнал с измерителей 4 и 5 электропроводности, когда их датчики 1 и 2 находятся в контакте с пеной.

Срабатывание пороговых элементов

8 и 9 определяет, так и в первом режиме работы регулятора, режим работы коммутатора 10, который управляет исполнительным механизмом !1, в качестве которого во втором режиме работы регулятора используется устройство пеногдшения на механическом или химическом принципе.

По сравнению с применяемыми в настоящее время приборами типа ПАП 1, ПАП 2 для управления процессом пено5 гашения предлагаемое устройство позволяет осуществить автоматическое отслеживание установленного опорного уровня срабатывания пороговых элементов в зависимости от изменения

10 текущего значения электропроводности культуральной жидкости, из которой эта пена образуется, что повышает надежность работы и облегчает обслу. живание ферментера.

15 Формул а .из обретения

I двухпозиционный реГулятор уровня в ферментерах по авт,св, 11 1096617, отличающийся тем, что, 20 с целью расширения функциональных возможностей регулятора путем.введения регулирования уровня пены, выход третьего измерителя электропроводности соединен через усилитель с измеияе мым коэффициентом усиления с управляющими входами обоих пороговых элементов.