正文

對多種原料混合物中的組分按給定比率進行精確控制的數(shù)字調節(jié)器。在工程應用中，數(shù)字式混合比率調節(jié)器一般與流量計、調節(jié)閥等儀表設備配套使用，組成混合比率控制系統(tǒng)。混合比率調節(jié)器及其所構成的系統(tǒng)，主要用于液料組分的配比和對混合后產品的定量發(fā)貨。這類系統(tǒng)對介質的混合可在管道中連續(xù)進行，控制精度較高，又可節(jié)省中間工序的拌和罐，因而被廣泛地用在石油、化工、食品等生產流程中。隨著微電子技術的發(fā)展，又出現(xiàn)了以微處理機為基礎的混合比率控制系統(tǒng)。在這種系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)處理、作業(yè)控制、工況顯示以及數(shù)據(jù)打印制表，均由計算機來實現(xiàn)。為了獲得更精確的混合精度，有的系統(tǒng)還能對液料流量實現(xiàn)溫度補償，對混合的產品進行在線分析，能及時地送出修正組分比率的反饋信號，使系統(tǒng)的自動化程度和混合精度進一步得到提高。

混合比率控制系統(tǒng)有兩種基本型式。一種是跟蹤主管線流量的混合比率控制系統(tǒng)；另一種是跟蹤混合后總流量的混合比率控制系統(tǒng)。系統(tǒng)按其基本功能又可分為混合配比系統(tǒng)和混合-批量控制系統(tǒng)兩類。

圖1是一個兩組分混合系統(tǒng)。A、B管線分別輸送待配比的液料介質，管線A稱為主管線。管線上的流量計分別送出對應于流量大小的脈沖信號。當管線中的流量qA、qB的比值等于兩組分的比率c1％、c2％的比值，且等于一個恒定常數(shù)K時，混合后的產品就滿足了預定的組分配比要求。 A 管線的流量脈沖信號輸入儀表后，送到比率設定器，變換成B組分比率的流量信號。它的輸出送加、減運算器的一端，加、減運算器另一端接收 B組分的實際流量信號。這兩個信號在加、減運算器中進行比較。當兩路信號相等時，加、減運算器的輸出ΔN＝0，此時兩管線按既定比率進行混合。當ΔN＞0或ΔN＜0時，運算器便輸出對應于偏差值ΔN 的數(shù)字量信號，經(jīng)數(shù)模轉換器轉換成4～20毫安的直流電流信號。調節(jié)器接受這一直流信號進行調節(jié)控制，使B管線上調節(jié)閥的閥門開度按比例地減小或增大，驅使ΔN→0。B組分的流量大小不斷受到控制，始終跟蹤主管線的流量變化。兩管線的物料遂按預定比率進行混合。

數(shù)字式混合比率調節(jié)器

數(shù)字式混合比率調節(jié)器

圖2是一個多組分混合配比系統(tǒng)。這個系統(tǒng)的工作原理與上述系統(tǒng)基本相似，所不同的是：①每條分管線的流量都受到預調節(jié)。②圖1中的qA信號為主脈沖信號所代替。主脈沖信號一般由精密振蕩器產生，其量值等于混合后產品的總流量。當實際流量等于參考信號所代表的流量時,ΔN＝0，否則ΔN≠0,此時對應的分管線流量便受到調節(jié)。

圖1中的系統(tǒng)構成簡單，設備費用小，但它只能適應較少組分的配比要求。圖2中的系統(tǒng)能滿足多組分的配比要求，系統(tǒng)擴展靈活。在某些應用場合中，單一的混合配比功能還不能滿足對混合后產品的批量發(fā)貨控制要求，這時就需要采用混合－批量控制系統(tǒng)。圖3是混合－批量控制系統(tǒng)的典型構成情況。

參考書目

向婉成主編：《過程控制調節(jié)裝置》，機械工業(yè)出版社，北京，1981。